الطاقة النووية هي شكل من أشكال الطاقة المنبعثة من النواة، نواة الذرات، المكوَّنة من بروتونات ونيوترونات. وهذا المصدر من مصادر الطاقة يمكن إنتاجه بطريقتين: الانشطار - عندما تنقسم نوى الذرات إلى عدة أجزاء - أو الاندماج - عندما تندمج النوى معاً.<br />الطاقة النووية التي يتم تسخيرها حول العالم اليوم لإنتاج الكهرباء هي من خلال الانشطار النووي، بينما التكنولوجيا لتوليد الكهرباء من الاندماج فلم تزل في مرحلة البحث والتطوير. وستستكشف هذه المقالة الانشطار النووي. <br /><br />ما الانشطار النووي؟<br /><br />الانشطار النووي هو تفاعلٌ حيث تنقسم نواة الذرة إلى نواتين أصغر أو أكثر، ويصاحب ذلك انبعاث الطاقة.<br />وعلى سبيل المثال، عندما يضرب نيوترون نواةَ ذرةٍ من اليورانيوم-235 فإنها تنقسم إلى نواة باريوم ونواة كريبتون واثنين أو ثلاثة من النيوترونات. وستضرب هذه النيوترونات الزائدة ذرات اليورانيوم-235 الأخرى المحيطة بها، والتي ستنقسم أيضاً لتولِّد نيوترونات إضافية بتأثيرٍ مضاعَف، وبالتالي تولِّد تفاعلاً متسلسلاً في جزءٍ من الثانية.<br />وفي كل مرة يحدث التفاعل، يحدث انبعاث للطاقة على شكل حرارة وإشعاع. ويمكن تحويل الحرارة إلى كهرباء داخل محطة قوى نووية، بشكل مشابه لكيفية استخدام الحرارة المتأتية من الوقود الأحفوري مثل الفحم والغاز والنفط لتوليد الكهرباء.<br /><br />كيف تعمل محطة القوى النووية؟<br /><br />داخل محطات القوى النووية، تقوم المفاعلات النووية ومعداتها باحتواء التفاعلات المتسلسلة والتحكم بها، وغالباً ما يغذيها اليورانيوم-235، لإنتاج الحرارة من خلال الانشطار. وتعمل الحرارة على تسخين عامل تبريد المفاعل، وهو في العادة الماء، لإنتاج البخار. ومن ثمَّ يتم توجيه البخار إلى التوربينات الدوارة، ما يفعّل مولداً كهربائيًّا لتوليد كهرباء منخفضة الكربون.<br /><br />تعدين اليورانيوم وإثراؤه والتخلص منه<br /><br />اليورانيوم معدن يمكن العثور عليه في الصخور في جميع أنحاء العالم. ويحتوي اليورانيوم على العديد من النظائر الطبيعية المنشأ، وهي أشكال من عنصرٍ ما تختلف في كتلتها وخواصها الفيزيائية ولكن لها الخصائص الكيميائية ذاتها. ولليورانيوم نظيران بدائيان هما: اليورانيوم-238 واليورانيوم-235. ويشكِّل اليورانيوم-238 غالبية اليورانيوم في العالم ولكن لا يمكنه أن ينتج تفاعلاً انشطارياً متسلسلاً، بينما يمكن استخدام اليورانيوم-235 لإنتاج الطاقة عن طريق الانشطار، بَيْدَ أنه يشكِّل أقلّ من 1 في المئة من اليورانيوم الموجود في العالم.<br />ولجعل اليورانيوم الطبيعي أكثر قدرةً على الانشطار، من الضروري زيادة كمية اليورانيوم-235 في عينة معينة من خلال عملية تُعرف بإثراء اليورانيوم. وبمجرد إثراء اليورانيوم، يمكن استخدامه بشكل فعال كوقود نووي في محطات القوى لمدة ثلاث إلى خمس سنوات، وبعدَ ذلك يظلُّ مشعًّا ويتعيَّن التخلص منه باتباع إرشادات صارمة لحماية الإنسان والبيئة. ويمكن أيضاً إعادة تدوير الوقود المستخدَم، الذي يشار إليه أيضاً باسم الوقود المستهلَك، إلى أنواع أخرى من الوقود لاستخدامه كوقود جديد في محطات القوى النووية الخاصة.<br /><br />النفايات النووية<br /><br />يَنتج عن تشغيل محطات القوى النووية نفايات ذات مستويات متفاوتة من النشاط الإشعاعي. ويأخذ التصرف بها أشكالاً مختلفة اعتماداً على مستوى نشاطها الإشعاعي والغرض منها.<br /><br />القوى النووية وتغيُّر المناخ<br /><br />القوى النووية هي مصدر طاقةٍ منخفض الكربون، لأنَّ محطات القوى النووية، وعلى عكس محطات توليد الطاقة بالفحم أو النفط أو الغاز، لا تنتج عمليًّا ثاني أكسيد الكربون أثناء تشغيلها. وتوّلِد المفاعلات النووية ما يقرب من ثلث الكهرباء الخالية من الكربون في العالم وهي ضرورية لتحقيق الأهداف المتعلقة بتغيُّر المناخ.<br /><br />مقالة بواسطة م.م. ابرار عبد الكريم