المفاعل النووي

كيف يمكن استخدام الصخور المستخرجة من الارض لتوفير الكهرباء للإضاءة والتدفئة في منازلنا؟ كيف تعمل محطة الطاقة النووية؟ اولا، نحتاج للوقود، وهو عادة اليورانيوم، ويتم استخراجه هنا، في منجم اليورانيوم. يؤخذ اليورانيوم من المنجم الى المصنع حيث يتم تخصيبه. اليورانيوم الموجود طبيعيا في الأرض تكون جميع ذراتِه تقريبا مستقرة. لكي يمكنَ استخدام اليورانيوم في محطة الطاقة النووية، يجب اولا زيادة نسبة ذرات اليورانيوم الغير مستقرة، وهو ما يسمى بالتخصيب. ثم يوضع الوقود المخصب في قضبان طويلة، وهي ما سيتم استخدامه في المفاعل النووي. هذا هو المفاعل. كل الانشطار الذي يولد الطاقة يحدث هنا. حالما يتجمع ما يكفي من اليورانيوم غير المستقر في نفس المكان فإن التفاعل يبدأ بشكل عشوائي. تنقسم نواة اليورانيوم الى اجزاء اصغر الى اجزاء اصغر وهذه النيوترونات بدورها تصدم نواة أخرى وتُقسمها. لدينا تفاعل تسلسلي. مع كل انشطار، تتحرر كمية كبيرة من الطاقة. تتحرر كمية كبيرة من الطاقة. لتسخين مياه لدرجة الغليان. يُدفع البخار عبر أنبوب مما يؤدي لدوران توربين، والذي بدوره يشغل مولد الكهرباء. قام انشطار اليورانيوم الان بانشاء الكهرباء التي تجلب الضوء والحرارة إلى المنازل والصناعات. يتم تبريد البخار بحيث يعود ماء ثانية ليعاد ضخه إلى المفاعل، حيث تتم إعادة تسخينه إلى بخار مرة اخرى، و تدوير التوربين، والمولد، وهكذا. من المهم التحكم بهذا التفاعل، لذلك توجد قضبان التحكم في المفاعل. تمتص قضبان التحكم النيوترونات وتبطئ العملية. إذا سحبناها للخارج من المفاعل، يزداد عدد تفاعلات الانشطار، وإذا دفعناها للداخل، يقل عدد الانشطارات. عند الضرورة، يمكن عمل توقف طارئ فوري، عن طريق دفع قضبان التحكم لأقصى الداخل، فتتوقف جميع الانشطارات، ويتوقف المفاعل. هناك منافع كثيرة للطاقة النووية. محطة الطاقة النووية لا ينتج عنها انبعاثات كربونية. إستخراج ونقل وتخصيب اليورانيوم يتطلب الطاقة، لكن مساهمة الطاقة النووية في ظاهرة الاحتباس الحراري ضئيلة، ويمكن الحصول على كميات هائلة بكميات قليلة نسبيا من الوقود. كما أن الطاقة النووية عالية الكفاءة، فهي تعمل بنفس الكفاءة ولا تتأثر بتغير الطقس أو الرياح كما يحدث في عدد من أنظمة الطاقة المتجددة. لكن لها عيوب ايضا. أهم هذه العيوب يتعلق بالأمان، فقد خرج التفاعل المتسلسل عن السيطرة في بعض الحالات. تسربت المواد النشطة اشعاعيا أدى ذلك لموت الناس وبعض الاماكن تم اخلائها لزمن طويل. أيضا، مخلفات الطاقة النووية يجب التعامل معها بطريقة خاصة. لوقود المستهلك نشط اشعاعيا، ويجب دفنه في باطن الأرض لمائة ألف سنة. لذا فهناك آراء متفاوتة عن ما إذا كانت الطاقة النووية جيدة أم سيئة، ولكن على الأقل فإنك تعرف الان كيفية عملها. يبدأ الأمر باستخراج الصخور من الأرض، وينتهي بدفن المخلفات ثانية، وما بين ذلك وذاك: الطاقة النووية.