برق هسته ای به هر فناوری طراحی شده به منظور استحصال انرژی از هسته اتم ها بوسیله واکنش های کنترل شده گفته می شود.
تنها روشی که امروزه به کار برده می شود، تولید برق از طریق شکافت هسته ای است، با این وجود روشهای دیگر مانند گداخت هسته ای و دیگر روشهای رادیواکتیو در آینده می توانند به کار روند.
در سال 2007 بیش از 14 درصد الکتریسیته جهان از نیروی هسته ای تامین شد و این در حالی است که 15 راکتور جدید در جهان در حال ساخت است.
تاریخچه
به لحاظ تاریخی اولین راکتور اتمی در آمریکا بوسیله شرکت "وستینگهاوس" و به منظور استفاده در زیر دریائیها ساخته شد. ساخت این راکتور پایه اصلی و استخوان بندی تکنولوژی فعلی نیروگاههای اتمی PWR را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصا جهت تولید برق طراحی شده ، توسط شوروی و در ژوئن 1954در "آبنینسک" نزدیک مسکو احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت. تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال 1956 در انگلستان آغاز گردید.
تا سال 1965 روند ساخت نیروگاه های اتمی از رشد محدودی برخوردار بود، اما طی دو دهه 1966 تا 1985 جهش زیادی در ساخت نیروگاههای اتمی بوجود آمده است. این جهش طی سالهای 1972 تا 1976 که بطور متوسط هر سال 30 نیروگاه شروع به ساخت میکردند بسیار زیاد و قابل توجه است. یک دلیل آن شوک نفتی اوایل دهه 1970 میباشد که کشورهای مختلف را بر آن داشت تا جهت تأمین انرژی مورد نیاز خود بطور زاید الوصفی به انرژی هستهای روی آورند. پس از دوره جهش فوق یعنی از سال 1986 تا کنون روند ساخت نیروگاهها به شدت کاهش یافته ، بطوریکه بطور متوسط سالیانه 4 راکتور اتمی شروع به ساخت میشوند.
فرآیند تولید
کار مراکز انرژی هسته ای بسیار شبیه مراکز تولید معمول است با این تفاوت که "زنجیره واکنش" در داخل یک راکتور هسته ای تولید حرارت می کند.
راکتور از میله های اورانیوم به عنوان سوخت استفاده می کند و با استفاده از شکافت هسته ای گرما تولید می کند، بدین صورت که نوترونها با نوکلئوهای اتمهای اورانیوم برخورد کرده و انرژی گرمایی تولید می کنند.
گاز دی اکسید کربن یا آب برای جذب حرارت به داخل راکتور پمپ شده و آب با گرفتن حرارت بخار می شود. این بخار ژنراتور ها را به حرکت وامی دارد. مراکز هسته ای جدید از توربین ها و ژنراتورهای یکسان به عنوان ابزار تولید انرژی استفاده می کنند.
شایان ذکر است راکتور با " میله های کنترل" که از برون ساخته شده اند کنترل می شود زیرا این عنصر قابلیت جذب نوترون را داراست. وقتی میله های اورانیوم کم کم خاصیت خود را از دست می دهند، فرآیند شکافت و در نتیجه آن تولید کند می شود. در این زمان است که میله های جدید جایگزین می شوند.
در انگلستان و کشورهایی که با ساحل اقیانوسها ارتباط هستند راکتورهای هسته ای در نزدیکی ساحل ساخته می شوند تا بتوانند از آّب دریا بهره مناسب ببرند، زیرا با این کار از سخت بی رویه برج های خنک کننده جلوگیری می شود.
مزایا
ارزان بودن
سازگاری با محیط زیست( عدم تولید دی اکسید کربن و گازهای گلخانه ای)
در مقایسه با سوختهای فسیلی حجم انرژی بسیار بیشتری تولید می کند
زباله های کمتری تولیدمی کند
قابل اتکاست
معایب
زباله های کمتر اما بسیار خطرناکی برای زندگی انسان دارد و هزاران سال تولین می کشد تا این زباله ها به چرخه طبیعت بازگردند
قابل اتکا و ارزان است اما هزینه های بسیار بالایی باید صرف کارهای ایمن سازی شود زیرا عدم انجام این کار باعث بروز فجایع انسانی خواهد شد