الطاقة النووية
مميزات الطاقة النووية
على مدار الخمسين عاماً القادمة، سوف تستهلك البشرية طاقة أكثر مما تم استهلاكه طوال التاريخ الماضي بأكمله. ولم تصدق التنبؤات السابقة بشأن نمو استهلاك الطاقة وتطوير تقنيات جديدة لتوليد الطاقة: فمستوى الاستهلاك ينمو بشكل أسرع بكثير؛ وبينما سوف تصبح مصادر الطاقة الجديدة في المتناول على نطاق واسع وبأسعار معقولة بحلول عام 2030، يتجلى الآن عجز الوقود الأحفوري أكثر من أي وقت سابق، كما تصبح فرص تشييد محطات توليد طاقة كهرومائية محدودة إلى حد كبير.
لا ينبغي أن ننسى الأنشطة التي تهدف إلى مكافحة الاحتباس الحراري والتي تفرض قيوداً على إحراق البترول والغاز والفحم في محطات توليد الطاقة الحرارية. قد يكون حل المشكلة في الاتجاه النشط للطاقة النووية وهو ما يعد أحد المجالات الأحدث والأسرع نمواً في الاقتصاد العالمي. ويتزايد اليوم عدد الدول التي أدركت الحاجة إلى بدء الاعتماد على الطاقة النووية السلمية.
ما هي مميزات الطاقة النووية؟
في توليد الطاقة
عند الاحتراق الكامل لعدد 1 كجم من اليورانيوم (والذي يُستخدم في الوقود النووي) يتم إنتاج طاقة تعادل تلك المنبعثة من حرق 100 طناً من الفحم الحجري عالي الجودة.
لا يحترق اليورانيوم 235 بالكامل في الوقود النووي ويمكن إعادة استخدامه بعد المعالجة. وفي المستقبل، يمكن الانتقال الكامل إلى دورة وقود مغلقة (أي دون فاقد).
تسهم محطات الطاقة النووية في أوروبا كل عام بتجنب انبعاث 700 مليون طناً من غاز ثاني أكسيد الكربون كما تجنب محطات الطاقة النووية العاملة في روسيا انبعاث 210 مليون طناً من غاز ثاني أكسيد الكربون سنويا إلى الغلاف الجوي.
تسهم كل وظيفة واحدة في تشييد محطة الطاقة النووية في خلق 10 وظائف في القطاعات ذات صلة. ويساهم تطور الطاقة النووية في نمو البحث العلمي والقدرات الفكرية القومية.
معرفة المزيد
الطاقة النووية عبر العالم
على مدار عقود عديدة، أثبتت الطاقة النووية كفاءتها وأصبحت جزءاً لا يتجزأ من توازن الطاقة العالمية.
(33) يوجد الآن 442 وحدة توليد طاقة قيد العمل في العالم، وتنتشر معظم وحدات توليد الطاقة في الولايات المتحدة (96) وفرنسا (57) واليابان (37) والصين (48) وروسيا .
ويفوق إجمالي قدرة توليد الطاقة بمحطات الطاقة النووية 392 جيجا وات. وطبقاً للتوقعات، سوف تزداد القدرة الإنتاجية العالمية لتوليد الطاقة النووية بنسبة 88% وذلك بحلول عام 2030 (في أفضل السيناريوهات).
تساهم المفاعلات النووية النشطة في إمداد العالم بالطاقة كما تعزز النمو الاقتصادي وتتيح تجنب انبعاث 700 مليون طناً من غاز ثاني أكسيد الكربون.
أمان محطات توليد الطاقة النووية
أمان محطات توليد الطاقة النووية الروسية
يعد عنصر الأمان أحد الأسباب الرئيسية التي ترجح كفة محطات الطاقة النووية الروسية المزودة بمفاعل القدرة المائي-المائي (VVER). فقد تم في التصاميم الحديثة لمفاعل القدرة المائي-المائي (VVER) تطبيق أحدث أساليب الأمان على أساس مبدأ "الدفاع في العمق"، وتشمل هذه الأساليب مستويات متعددة للأمان تدمج ببراعة بين نظم متعددة القنوات ايجابية نشطة وسلبية غيابية.
يتم تجهيز محطات الطاقة النووية الروسية ذات مفاعلات الماء المضغوط (VVER) بالعديد من قنوات الأمان المستقلة التي تضمن أداء المحطة لوظائفها في كل الظروف والأوضاع.
أمان تصميم محطات الطاقة النوويةكيف تعمل محطة الطاقة النووية؟
تحدث ثلاثة تحولات تبادلية لأشكال الطاقة في محطات الطاقة النووية: حيث تتحول الطاقة النووية إلى طاقة حرارية، وتتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية، والطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية. وتحدث هذه التحولات بهذا الشكل: إن المفاعل هو قلب محطة الطاقة النووية، وهو منطقة لها وعاء خاص يتم تعبئته بالوقود النووي ويحدث فيها التفاعل المتسلسل المسيطر عليه. ينشطر اليورانيوم-235 بفعل النيوترونات (الحرارية) البطيئة مطلقا طاقة حرارية هائلة. يتم إزالة هذه الحرارة من قلب المفاعل باستخدام المبرد وهي مادة سائلة أو غازية تمر خلال قلب المفاعل، ويستخدم الماء كمبرد في معظم الحالات إلا أنه قد يتم استخدام المعادن المنصهرة بدلاً من الماء في حالة المفاعلات ذات النيوترونات السريعة (مثل الصوديوم في مفاعلات BN-600)؛ وهكذا يتم تنفيذ التحول الأصعب (تحويل الطاقة النووية إلى طاقة حرارية).
تُستخدم الحرارة التي يجمعها المبرد من قلب المفاعل في توليد البخار في مولد البخار. ويتم توجيه الطاقة الميكانيكية للبخار المنتج في مولد البخار إلى التوربينة حيث يتم تحويلها إلى طاقة كهربية ثم توريدها إلى الشبكة الكهربية وأخيراً إلى المستهلكين. وهكذا يحدث التحولان الثاني والثالث. وبعد ذلك، يتم تبريد البخار ويُعاد الماء المكثف إلى المفاعل مرةً أخرى ليُعاد استخدامه.
