كيف تعمل الطاقة النووية ؟

الصين تبنى أول مفاعل لأضخم مشروع نووى

ماهي الطاقة النووية؟

يتم تعريف الطاقة النووية على أنها الطاقة التي ينتجها المفاعل النووي، وبالتحديد عن طريق الانشطار أو الاندماج. من الناحية العملية، تستخدم الطاقة النووية وقوداً من اليورانيوم المستخرج والمعالج لإنتاج البخار وتوليد الكهرباء.

 

الطاقة النووية هي المصدر الوحيد للكهرباء الذي يستطيع إنتاج كميات كبيرة من الطاقة – تعرف بطاقة الحمل الأساسي- بشكل موثوق دون انبعاث الغازات المسببة للاحتباس الحراري التي تساهم في تغير المناخ.

 

تترك الطاقة النووية آثاراً بيئية على الأرض والموارد الطبيعية أقل من أي مصدر آخر للكهرباء.

 

كيف تعمل الطاقة النووية ؟

يُنتج المفاعل النووي الطاقة بطريقة مشابهة لتلك التي تستخدمها باقي محطات توليد الطاقة الكهربائية. ينتج المفاعل النووي الحرارة، التي تسخّن الماء لتحويله إلى بخار. ويقوم ضغط البخار بتشغيل مولد كهرباء الذي ينتج الطاقة.

 

يكمن الاختلاف في كيفية إنتاج الحرارة. تعمل محطات توليد الطاقة على حرق الوقود الاحفوري مثل الفحم والنفط أو الغاز الطبيعي لتوليد الحرارة. في محطة الطاقة النووية، تنتج الحرارة من انشطار نواة الذرة في عملية تسمى الانشطار النووي.

 

 

 

process-en

 

  1. ينتج المفاعل النووي الحرارة التي تستخدم لصنع البخار.
  2. يدير البخار توربينات متصلة بمغناطيس كهربائي، يسمى المولد.
  3. ينتج المولد الكهرباء.

 

يمنع الضغط العالي في مفاعل الماء المضغوط – وهو نوع المفاعلات التي يجري بناؤها  في دولة الإمارات العربية المتحدة – المياه الموجودة في وعاء المفاعل من الغليان، ثم تنقل المياه عالية الحرارة إلى مولد البخار المؤلف من عدد كبير من الأنابيب الصغيرة. تسبب الحرارة في هذه الأنابيب تحول الماء إلى بخار يستخدم لتشغيل التوربين. وتتم إعادة  المياه من المفاعل إلى وعاء المفاعل ليعاد تسخينها من جديد. يتم تبريد البخار من التوربين في جهاز مكثف وإرسال الماء الناتج إلى مولد البخار.

 

 

source-en

 

اليورانيوم

يستخدم اليورانيوم المخصب كوقود للمفاعلات النووية. واليورانيوم هو عنصر مشع  متوفر في معظم الصخور. عندما يتحلل اليورانيوم أو يتفتت، ينتج حرارة تكون المصدر الرئيسي لحرارة باطن الأرض، وهي عملية طبيعية مشابهة لإنتاج الحرارة داخل المفاعل النووي.

 

الانشطار النووي

الانشطار هو عملية شطر النواة إلى شطرين:

توجد داخل كلّ حُبيبة من اليورانيوم، الملايين من نوى اليورانيوم. عندما يتم شطر هذه النوى يتحرر قدر هائل من الطاقة، بعضها على شكل إشعاع، و لكن المصدر الأكبر للطاقة هو طاقة حركية. وهي الطاقة التي تنتج الحرارة في المفاعل، والتي تستخدم بدورها لتوليد البخار، الذي يؤدي في نهاية المطاف إلى إنتاج الطاقة الكهربائية.

 

المصدر