ما هي الطاقة النووية؟
تؤدي دورًا مهمًا في مزيج توليد الكهرباء
وحدة أبحاث الطاقة
يمكننا معرفة ما هي الطاقة النووية ومدى أهميتها، في إطار أزمة الطاقة التي يعانيها العالم منذ أواخر عام 2021، وتفاقمت بعد الغزو الروسي لأوكرانيا؛ ما أعاد الزخم مرة أخرى حول هذا النوع من الطاقة واستعماله في توليد الكهرباء النظيفة.
إذ تبرز أهمية الطاقة النووية في أنها مصدر موثوق وفعّال لتوليد الكهرباء دون انبعاثات كربونية، لكن المخاوف بشأن السلامة تُقيّد اعتمادها بصفة كبيرة.
تعريف الطاقة النووية؟
الطاقة النووية هي الطاقة الناتجة عن نواة الذرّة، التي تتكوّن من البروتونات والنيوترونات، ويمكن إنتاج هذه الطاقة عبر طريقتين: الانشطار النووي -أي انقسام نواة الذرّة إلى عدّة أجزاء- أو الاندماج النووي، عندما تندمج نوى الذرّات معًا.
- هل يؤثر الجفاف في إنتاج النفط والغاز والطاقة النووية؟ أنس الحجي يجيب
- ما هي الطاقة النووية وأهميتها الحالية في ألمانيا؟
والانشطار النووي هو الطريقة المستعملة لتوليد الكهرباء من الطاقة النووية حول العالم في الوقت الحالي، في حين ما تزال تقنية توليد الكهرباء من الاندماج النووي تمرّ بمرحلة البحث والتطوير.
يوجد 411 مفاعلًا نوويًا عاملًا، بصافي قدرة مركبة 371 غيغاواط، تُولّد 9.2% من إجمالي الكهرباء المنتجة عبر العالم بنهاية 2022، معظمها في أوروبا، إلى جانب أميركا الشمالية وآسيا.
وخرجت أول محطة للطاقة النووية متصلة بشبكة كهرباء إلى النور في يونيو/حزيران 1954، في مدينة أوبنينسك الروسية.
اليورانيوم
في عملية الانشطار النووي، تستعمل معظم محطات الطاقة النووية ذرّات اليورانيوم، الذي اكتشفه العالم الألماني مارتن كلابروث عام 1789.
ورغم أن اليورانيوم معدن شائع حول العالم، فإن المفاعلات النووية تستعمل نوعًا نادرًا نسبيًا من هذا المعدن يُسمى اليورانيوم-235، لأن ذرّاته تنقسم بسهولة، ما يجعله مصدرًا غير متجدد.
ولسنوات عديدة، استُعمل اليورانيوم في المقام الأول بصفته ملونًا، لكن لم تُعرف خصائصه المشعّة حتى عام 1866، كما أنه لم يُستعمل بصفته مصدرًا للطاقة حتى منتصف القرن الـ20.
كيفية توليد الكهرباء من المفاعلات النووية
بعد معرفة ما هي الطاقة النووية، بات من الأهمية معرفة كيفية توليد الكهرباء النووية، إذ يحدث الانشطار النووي عندما يصطدم النيوترون بذرّة اليورانيوم، ويقسمها، ويطلق كمية كبيرة من الطاقة على شكل حرارة وإشعاع.
وعند انقسام ذرّة اليورانيوم، يُطلق المزيد من النيوترونات -أيضًا-، وتستمر في الاصطدام مع ذرّات اليورانيوم الأخرى، وتعيد العملية نفسها مرارًا، وهو ما يُعرف بالتفاعل النووي المتسلسل.
ويمكن التحكم في هذا التفاعل داخل المفاعلات النووية لإنتاج الكمية المطلوبة من الحرارة، التي تُحول إلى كهرباء في محطة للطاقة النووية، بطريقة مشابهة لاستعمال الحرارة في محطات الكهرباء التقليدية، التي تعمل بالوقود الأحفوري.
وتطلق المفاعلات النووية الحرارة التي تُحول المياه إلى البخار، الذي يدوّر توربينًا متصلًا بمولد كهربائي، يُنتج الكهرباء.
ورغم أن الطاقة النووية مصدر طاقة منخفض الكربون، ما يجعلها ضرورية لتحقيق الأهداف المتعلقة بتغير المناخ، فإن النفايات الإشعاعية الناتجة عن استعمالها ذات أضرار كبيرة، لذلك تُقيّد بعض الدول، مثل ألمانيا، استعمالها في توليد الكهرباء.
ويرصد الإنفوغرافيك التالي أكبر 10 دول حسب سعة الطاقة النووية في العالم:
كما يستعرض الإنفوغرافيك التالي أكبر الدول حسب كمية الكهرباء المنتجة من الطاقة النووية بنهاية 2022:
تنبيه.. حُدِّثَ هذا التقرير في 20 أكتوبر/تشرين الأول 2023.
لقراءة مفاهيم الطاقة يُرجى الضغط (هنا).
اقرأ أيضًا..
- الظهران.. عاصمة النفط السعودية ومقر شركة أرامكو
- نفط السودان.. ضحية الأزمات السياسية
- بئر الدمام رقم 7 | بداية تحوّل المملكة لأكبر مصدر نفط في العالم
