Earth 2050
جدید

برق

نیروی هسته‌ای

انرژی هسته‌ای: بله یا خیر؟

موضوعات کمی مثل انرژی هسته‌ای آدم‌ها را دو دسته می‌کنند. توضیح می‌دهیم شکافت هسته‌ای چطور بدون سوزاندن سوخت‌های فسیلی برق تولید می‌کند، چرا تولید پایدار می‌تواند در کنار انرژی‌های تجدیدپذیر کمک‌کننده باشد، و تاریخ درباره حادثه‌ها و پسماندها چه می‌گوید. همچنین هزینه‌ها و زمان‌بندی‌ها، ذخیره‌سازی بلندمدت پسماندها، و جاهایی را بررسی می‌کنیم که طراحی‌های جدیدتر مثل راکتورهای ماژولار کوچک (SMRs) ممکن است در آینده به کار گرفته شوند، از کشتی‌های کانتینری هسته‌ای تا مراکز داده.

دانلود راهنما
تأثیرسرعتهزینهبلوغ فناوریطبیعت

۳٫۲کلی

امتیاز این راه‌حل

  • تأثیر5 / 5تولید انبوه و پایدارِ برق کم‌کربن در هر آب‌وهوایی.
  • سرعت2 / 5نیروگاه‌های جدید اغلب یک دهه یا بیشتر طول می‌کشند تا راه بیفتند.
  • هزینه2 / 5هزینه‌های اولیه بسیار بالا، با سابقه‌ای طولانی از فراتر رفتن هزینه‌ها از بودجه.
  • بلوغ فناوری5 / 5فناوری جاافتاده‌ای که دهه‌هاست در سراسر جهان کار می‌کند؛ راکتورهای کوچک‌تر هم در حال توسعه‌اند.
  • طبیعت2 / 5ردپای زمینی ناچیز، اما استخراج اورانیوم، پسماند پرتوزا و مصرف آب مشکل‌سازند.

راهنما

این متنِ تصویریِ فیلم است. این راهنما فعلاً فقط به انگلیسی در دسترس است - زبان شما به‌زودی می‌آید.

راهنما 1/10راهنما 2/10راهنما 3/10راهنما 4/10راهنما 5/10راهنما 6/10راهنما 7/10راهنما 8/10راهنما 9/10راهنما 10/10

آزمون

سوال 1 از 10

چه کسی نخستین بار، حدود ۴۳۰ پیش از میلاد، ایده اتم‌ها را مطرح کرد؟

امتیاز 0 / 10

متن گفتار

اتم‌ها شاید بی‌اهمیت به نظر برسند، اما این اجزای سازندهٔ میکروسکوپی پتانسیل عظیمی برای انرژی دارند که شاید جواب یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های بشر باشد: روشن نگه داشتن چراغ‌ها بدون به‌هم‌ریختن سیاره.

مشکل اینجاست که مهار کردن انرژی اتمی کمی پیچیده است، و اشتباه کردن در آن می‌تواند ناخوشایند باشد. بیایید نگاهی به شگفتی‌های انرژی هسته‌ای بیندازیم.

با اینکه انسان‌ها واقعاً از اتم ساخته شده‌اند، هیچ‌کس نمی‌دانست اتم‌ها وجود دارند تا اینکه فیلسوفان یونان باستان، لئوکیپوس و دموکریتوس، حدود سال ۴۳۰ پیش از میلاد این مفهوم را مطرح کردند [1,2,3]. اما بدون مدرک، تقریباً همه نادیده‌شان گرفتند.

تا دههٔ ۱۹۰۰، وجود اتم‌ها بالاخره ثابت شد [4,5,6]، و در سال ۱۹۳۸، دو دانشمند پرجنب‌وجوش آلمانی، اتو هان و فریتس اشتراسمان، با کمک لیزه مایتنر که اغلب نادیده گرفته می‌شود، فهمیدند چطور اتم‌ها را بشکافند تا مقدار عظیمی انرژی آزاد شود - فرایندی به نام شکافت هسته‌ای [7,8,9].

طبیعتاً، اولین کاری که انسان‌ها کردند ساختن بمب بود [10]. اما بعد از فرو نشستن گردوخاک، یکی فهمید انرژی اتمی می‌تواند توسترها، تلویزیون‌ها و چراغ‌های رومیزی را هم روشن کند، و انرژی هسته‌ای متولد شد [11,12].

اما دقیقاً چطور می‌توان انرژی اتمی را آزاد کرد؟

خب، اول به نوع درست اتم نیاز داری. اتم‌های سنگین و پرتوزایی مثل اورانیوم-۲۳۵ به‌خاطر ناپایداری‌شان راحت‌تر از همه شکافته می‌شوند [13,14,15].

با فشرده کردن آن‌ها در میله‌های سوخت، گذاشتنشان در یک راکتور هسته‌ای، و بمباران کردنشان با ذرات زیراتمی به نام نوترون، می‌توان اتم‌ها را وادار به شکافتن کرد و نوترون‌های بیشتری آزاد کرد - که مثل بازی دومینوهای اتمی، به اتم‌های دیگر اورانیوم می‌کوبند و یک واکنش زنجیره‌ای راه می‌اندازند.

این کار گرما تولید می‌کند که آب را به بخار تبدیل می‌کند، و بخار توربین‌ها را می‌چرخاند تا برق تولید شود، بدون سوزاندن یا آزاد کردن هیچ کربنی [16-19].

در مقایسه با یک کیلوگرم زغال‌سنگ، یک کیلوگرم اورانیوم بیش از ۱۵۰٬۰۰۰ برابر انرژی بیشتری تولید می‌کند [20,21,22]، و چون اورانیوم روی زمین خیلی فراوان است [23,24,25]، این منبع انرژی کم‌کربن می‌تواند قرن‌ها دوام بیاورد [26].

با جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی، این انرژی در ۵۰ سال گذشته جلوی آزاد شدن نزدیک به ۷۰ میلیارد تن متریک دی‌اکسید کربن را گرفته است [27] …یعنی CO2 بیشتر از کل چیزی که ژاپن یا هند تا حالا منتشر کرده‌اند [28].

اما شاید بزرگ‌ترین نقطه‌قوتش، قابل‌اعتماد بودن همیشگی آن باشد؛ یعنی می‌تواند بزرگ‌ترین چالش پیش روی انرژی بادی و خورشیدی را حل کند: مشکل ناپیوستگی. چون باد و خورشید به آب‌وهوا وابسته‌اند، همیشه نمی‌توانند وقتی لازم است برق بدهند [29-32].

پس تا وقتی انسان‌ها راهی برای ذخیره کردن انرژی بادی و خورشیدی کافی برای آن روزهای ابری و بی‌باد پیدا کنند [33]، انرژی هسته‌ای می‌تواند منبع مهمی از برق پایه و پایدار باشد که وابستگی به سوخت‌های فسیلی را کم می‌کند. همین حالا هم ۹٪ [34-37] از تولید برق جهان را تشکیل می‌دهد.

پس چرا انسان‌ها بیشتر از آن استفاده نمی‌کنند؟

بیایید به موضوع اصلی بپردازیم: تری مایل آیلند [38,39]، چرنوبیل [40,41]، فوکوشیما [42,43]. این حوادث هسته‌ای دقیقاً برای روابط عمومی عالی نبودند - همه‌شان شامل نقص در خنک کردن هستهٔ راکتور و خطای انسانی بودند.

یک هستهٔ بیش‌ازحد داغ می‌تواند ذوب شود [44,45,46]، و سطح خطرناکی از پرتو را آزاد کند که ممکن است دهه‌ها باقی بماند… [47-50] که ما را به یکی دیگر از ایرادهای بزرگ می‌رساند: پسماند هسته‌ای!

وقتی اتم‌های اورانیوم می‌شکافند، فقط انرژی آزاد نمی‌کنند، بلکه محصولات شکافت بسیار پرتوزایی مثل سزیم-۱۳۷ و استرانسیم-۹۰ می‌سازند که دهه‌ها دوام دارند و سوخت مصرف‌شده‌ای باقی می‌گذارند که هزاران سال پرتوزا می‌ماند [51,52,53].

پسماند هسته‌ای را می‌توان بازفرآوری هم کرد تا از آن پلوتونیوم برای ساخت سلاح هسته‌ای استخراج شود، و با افزایش تعداد کشورهایی که توان ساخت بمب پیدا می‌کنند، خطر گسترش تسلیحات هسته‌ای ایجاد می‌شود [54,55,56].

بعد هم هزینه مطرح است. ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای بزرگ کند و گران است [57,58,59]، و ساختشان گاهی دهه‌ها طول می‌کشد و ده‌ها میلیارد دلار هزینه دارد [60,61,62] - خیلی بیشتر از باد، خورشید یا حتی سوخت‌های فسیلی.

بدتر اینکه ساخت نیروگاه‌های جدید در دهه‌های اخیر گران‌تر شده، در حالی که منابعی مثل باد و خورشید خیلی ارزان‌تر شده‌اند [63,64,65].

پس اصلاً چرا انسان‌ها سراغ انرژی هسته‌ای می‌روند؟

باورنکردنی است، اما انرژی هسته‌ای در واقع خیلی امن‌تر از سوخت‌های فسیلی است، که آلودگی سمی هوا بیرون می‌دهند و سالیانه میلیون‌ها نفر را می‌کشند [65-71] - خیلی بیشتر از تعداد آدم‌هایی که انرژی هسته‌ای در تمام تاریخش کشته است! [72-81].

در واقع، انرژی هسته‌ای بعد از انرژی خورشیدی، از نظر ایمنی در رتبهٔ دوم قرار می‌گیرد [82,83].

اما مشکل پسماند هسته‌ای چه می‌شود؟ انسان‌ها در گذشته آن را در مخزن‌های بزرگ بتنی نگه می‌داشتند [84] یا در انبارهای زیرزمینی دفن می‌کردند تا جلوی نشت را بگیرند [85,86].

مخزن‌های عمیق زمین‌شناختی [87,88,89] که می‌توانند پسماند را هزاران سال ایمن نگه دارند، در زیر زمین در فنلاند، سوئد و فرانسه در حال ساخت‌اند. پس با اینکه پسماند یک چالش است، می‌شود از پسش برآمد، و حجم کل پسماند تولیدشده در مقایسه با انرژی تولیدشده کم است [90].

و آن پلوتونیوم اعصاب‌خردکن چه؟ حالا استخراج مواد در حد ساخت سلاح از پسماند راکتورهای مدرن خیلی سخت است، و فرصت خیلی کمی برای شیطنت باقی می‌گذارد! [91,92].

و می‌رسیم به مشکل آخر: هزینه. با اینکه ساخت نیروگاه‌ها گران است، وقتی راه می‌افتند معمولاً برای ۶۰ تا ۸۰ سال با هزینهٔ نسبتاً کمی کار می‌کنند [93,94,95] - خیلی بیشتر از تأسیسات بادی و خورشیدی که عمرشان فقط ۲۰ تا ۳۰ سال است [96,97,98]. نیروگاه‌های هسته‌ای همچنین می‌توانند مستقیم به شبکه‌های برق موجود وصل شوند، در حالی که باد و خورشید به‌خاطر ناپیوستگی‌شان به ارتقای ذخیره‌سازی و انتقال برق نیاز دارند [34,35,99,100].

طرح‌های پیشرفتهٔ راکتور، مثل راکتورهای نمک مذاب، می‌توانند ایمنی و بازده را باز هم بهبود دهند. با استفاده از سوخت‌های مایع، آن‌ها می‌توانند با بازده حرارتی بالاتر و فشار کمتر کار کنند. همچنین سازوکارهای ایمن‌در-برابر-خرابی بهتری دارند: اگر سوخت بیش‌ازحد داغ شود، یک پلاگ را ذوب می‌کند و سوخت خودکار تخلیه می‌شود تا خنک شود. فاجعه خنثی شد! [101-106]

همچنین هیجان دربارهٔ راکتورهای ماژولار کوچک بیشتر شده، که خارج از محل در کارخانه‌ها ساخته می‌شوند و می‌توانند هم هزینه‌های اولیه را کم کنند و هم ساخت‌وساز را سریع‌تر کنند [107-110]. غول‌های فناوری همین حالا در حال بررسی استفاده از آن‌ها برای تأمین برق مراکز داده‌شان هستند [111,112,113]، و شرکت‌های کشتیرانی هم برای تأمین برق کشتی‌های کانتینری آینده [114-118].

پس، سؤال بزرگ: آیا انسان‌ها باید از انرژی هسته‌ای استفاده کنند؟ خب، هیچ منبع انرژی‌ای بی‌نقص نیست، و شکافت هسته‌ای قطعاً ایرادهای خودش را دارد، عمدتاً اینکه گران است و ساختنش می‌تواند دهه‌ها طول بکشد.

در همین حال، راه‌اندازی مزارع بادی و خورشیدی سریع‌تر و ارزان‌تر است [119,120,121]، و هزینه‌هایشان - همراه با هزینهٔ ذخیره‌سازی باتری - با سرعت پایین می‌آید [122,123,124] و باید در دهه‌های آینده هم کاهش پیدا کند [125-128].

تا وقتی نیروگاه‌های هسته‌ای جدید یا حتی راکتورهای ماژولار وارد مدار شوند، فناوری‌های سریع‌تری مثل باد و خورشید (با پشتیبانی ذخیره‌سازی باتری) شاید تا آن موقع در مرکز توجه قرار گرفته باشند [125-131]، و احتمالاً انرژی هسته‌ای را… خب، کمی دیررس نشان بدهند.

اما فعلاً، انرژی هسته‌ای یکی از معدود گزینه‌های کم‌کربنی است که می‌تواند برق پیوسته، امن و قابل‌اعتماد بدهد. پس اگر انسان‌ها واقعاً دربارهٔ کم کردن کربنشان جدی‌اند [132]، دست‌کم روشن نگه داشتن نیروگاه‌های هسته‌ای موجود فقط مدیریت هوشمندانهٔ ریسک نیست - ضروری است.

چه فناوری هسته‌ای جدید به‌موقع به‌صرفه شود، چه راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی، تجدیدپذیرها را به جواب اصلی تبدیل کنند، یک چیز روشن است… مسابقه شروع شده!

مشاوران متخصص

مایلیم از این افراد تشکر کنیم

Prof. Ian Farnan

دانشگاه کمبریج

مرکز انرژی هسته‌ای کمبریج

Dr. Nathaniel Read

دانشگاه کمبریج

بخش مهندسی

Prof. Simon Middleburgh

دانشگاه بنگور

مؤسسه آینده‌های هسته‌ای

Prof. James Marrow

کالج منزفیلد، دانشگاه آکسفورد

بخش مواد

ویدیوهای بیشتر

این منابع مستقل هستند. همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

مسائل و اقتصاد - وضعیت در فرانسه و آلمان

مطالعه بیشتر

این منابع مستقل هستند. همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

خلاصه‌ای از راکتورهای هسته‌ای

تاریخچه

معایب و راه‌حل‌ها

نوآوری

منابع

همه‌چیزهایی که اینجا لینک شده‌اند به انگلیسی هستند.

  1. [1] تاریخچه کوتاه اتم‌گرایی: از دموکریتوس تا بور | Nature
  2. [2] اتم - شکل‌گیری، نظریه، ساختار | Britannica
  3. [3] اتم‌گرایی باستان | Stanford Encyclopedia of Philosophy
  4. [4] اتم: کشف | Block by Block: The Historical and Theoretical Foundations of Thermodynamics (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  5. [5] اتم‌ها | Matter: A Very Short Introduction (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  6. [6] ۱۰۰ سال نظریه اتمی | Science (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  7. [7] Lise Meitner: یک زندگی در فیزیک | California Studies in the History of Science (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  8. [8] کشف شکافت هسته‌ای | Max Planck Institute for Chemistry (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  9. [9] پیشگامی در علم هسته‌ای: کشف شکافت هسته‌ای | IAEA (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  10. [10] حالا می‌شود گفت: داستان پروژه منهتن - ژنرال Leslie R. Groves
  11. [11] تاریخچه انرژی هسته‌ای | US Department of Energy
  12. [12] تاریخچه برق هسته‌ای | The Grainger College of Engineering | University of Illinois Urbana-Champaign
  13. [13] فرایند شکافت | MIT Nuclear Reactor Laboratory
  14. [14] اورانیوم ۲۳۵ - یک مرور کلی | ScienceDirect Topics
  15. [15] اورانیوم-۲۳۵ (U-235) | تعریف، کاربردها، نیمه‌عمر و واقعیت‌ها | Britannica
  16. [16] NUCLEAR 101: راکتور هسته‌ای چطور کار می‌کند؟ | US Department of Energy
  17. [17] اصول هسته‌ای | World Nuclear Association
  18. [18] راکتور هسته‌ای چطور کار می‌کند | NEI
  19. [19] راکتورهای برق هسته‌ای | World Nuclear Association
  20. [20] منابع انرژی روی زمین | The Sun, Energy, and Climate Change (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  21. [21] اورانیوم: سوخت یک اقتصاد انرژی آرمانی | Visual Capitalist (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  22. [22] انقلاب اورانیوم | Atha Energy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  23. [23] مروری بر استخراج اورانیوم | World Nuclear Association
  24. [24] واقعیت‌های سوخت هسته‌ای: اورانیوم | US Department of Energy
  25. [25] اورانیوم | British Geological Survey
  26. [26] منابع سوخت هسته‌ای: برای همیشه کافی‌اند؟ | OECD Nuclear Energy Agency
  27. [27] نیروی هسته‌ای | IEA
  28. [28] چه کسانی بیشترین سهم را در انتشار جهانی CO2 داشته‌اند؟ | Our World in Data
  29. [29] تغییرپذیری مکانی-زمانی متغیرهای اقلیمی و تولید ناپیوسته برق تجدیدپذیر - یک مرور | Renewable and Sustainable Energy Reviews
  30. [30] ده سال تحلیل نمودار اردکی: چطور یک کشف NREL در ۲۰۰۸ امروز به ورود بیشتر انرژی خورشیدی به شبکه کمک می‌کند | NLR (NREL)
  31. [31] انرژی هسته‌ای در یک سیستم انرژی پاک - تحلیل | IEA
  32. [32] هم‌افزایی هسته‌ای-تجدیدپذیر برای راه‌حل‌های انرژی پاک | اخبار | NLR (NREL) (بایگانی‌شده) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  33. [33] ذخیره‌سازی انرژی برای ساخت سیستم‌های برق مقرون‌به‌صرفه، قابل‌اعتماد و با کربن‌زدایی عمیق مهم است | MIT News (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  34. [34] انرژی هسته‌ای در جهان امروز | World Nuclear Association (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  35. [35] پیشرفت جهانی به‌سوی برق تجدیدپذیر: بررسی نقش انرژی خورشیدی (نسخه ۳) | IEEE Journal of Photovoltaics (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  36. [36] گزارش مرور برق جهان ۲۰۲۴ | Ember Energy (ذکرشده در: انرژی تجدیدپذیر در تأمین انرژی | REN21)
  37. [37] سهم هسته‌ای از برق در ۲۰۲۳ | PRIS | IAEA (سهم هسته‌ای از تولید برق بر اساس کشور)
  38. [38] حادثه Three Mile Island | ۱۹۷۹، Pennsylvania، US | Britannica
  39. [39] اطلاعات پس‌زمینه درباره حادثه Three Mile Island | NRC.gov
  40. [40] فاجعه Chernobyl | علت‌ها، پیامدها، مرگ‌ومیر، ویدئوها، مکان، و واقعیت‌ها | Britannica
  41. [41] اطلاعات پس‌زمینه درباره حادثه نیروگاه هسته‌ای Chernobyl | NRC.gov
  42. [42] حادثه Fukushima | خلاصه، تاریخ، پیامدها، و واقعیت‌ها | Britannica
  43. [43] حادثه هسته‌ای Fukushima Daiichi | IAEA
  44. [44] ذوب‌شدن قلب راکتور - مروری کلی | ScienceDirect Topics
  45. [45] ذوب‌شدن قلب راکتور | انرژی هسته‌ای، ایمنی راکتور، حرارتی-هیدرولیکی | Britannica
  46. [46] ذوب‌شدن قلب راکتور هسته‌ای چطور کار می‌کند؟ (همراه ویدئو) | PHYS.org
  47. [47] پیامدهای رادیواکتیو یک انفجار هسته‌ای | Radiation Emergency Medical Management | US Department of Health
  48. [48] پیامدهای بلندمدت بارش رادیواکتیو Chernobyl: بررسی داده‌های کلی | The Millbank Quarterly
  49. [49] کاهش شدید سزیم رادیواکتیو پس از ۳۰ سال پایش گیاهان آلپی در مرکز Norway | Journal of Environmental Radioactivity
  50. [50] سزیم-۱۳۷ در چمن ناشی از بارش رادیواکتیو Chernobyl | Journal of Environmental Radioactivity
  51. [51] وضعیت و روندهای مدیریت سوخت مصرف‌شده و پسماند رادیواکتیو | IAEA
  52. [52] اطلاعات پس‌زمینه درباره زباله‌های رادیواکتیو | NRC.gov
  53. [53] زباله‌های رادیواکتیو سطح بالا | NIRS
  54. [54] بازفرآوری هسته‌ای: خطرناک، آلوده و گران | Union of Concerned Scientists
  55. [55] چرخه سوخت هسته‌ای و «منطقه خطر» اشاعه | Journal for Peace and Nuclear Disarmament
  56. [56] خطرات اشاعه در برنامه‌های غیرنظامی انرژی هسته‌ای | National Defense University
  57. [57] اقتصاد انرژی هسته‌ای | World Nuclear Association (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  58. [58] چرا ساخت نیروگاه هسته‌ای این‌قدر گران است؟ | Institute for Progress (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  59. [59] چرا نیروگاه‌های هسته‌ای این‌قدر گران‌اند-و چه کاری می‌شود درباره‌اش کرد | Bulletin of the Atomic Scientists (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  60. [60] با پیش‌بینی تأخیرهای بیشتر از سوی EDF، هزینه Hinkley Point C ممکن است ۲۸ میلیارد پوند از بودجه بالاتر برود | اخبار | The Chemical Engineer (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  61. [61] نیروگاه هسته‌ای بریتانیا با تأخیر چندساله تازه روبه‌رو شد و ممکن است تا ۴۶ میلیارد پوند هزینه داشته باشد | Financial Times (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  62. [62] نیروگاه هسته‌ای El Dabaa، نخستین نیروگاه هسته‌ای مصر | Power Technology (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  63. [63] هزینه‌های هسته‌ای: چرا مدام بالا می‌روند؟ | Energy Policy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  64. [64] دیر رسیدن بهتر از هرگز نرسیدن است، اما هرگز دیر نرسیدن بهتر است: ارزیابی ریسک پروژه‌های ساخت نیروگاه هسته‌ای | Energy Policy
  65. [65] Lazard LCOE+ | ژوئن ۲۰۲۵ (در: چرا انرژی‌های تجدیدپذیر این‌قدر سریع ارزان شدند؟ | Our World in Data) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  66. [66] مرگ‌ومیر ناشی از آلودگی هوا بر اثر سوخت‌های فسیلی، ۲۰۱۵ | Our World in Data (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  67. [67] مرگ‌ومیر جهانی ناشی از آلودگی ذرات ریز فضای باز که از سوزاندن سوخت‌های فسیلی ایجاد می‌شود | Environmental Research (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  68. [68] مرگ‌ومیر ناشی از آلودگی هوا منتسب به سوخت‌های فسیلی: مطالعه مشاهده‌ای و مدل‌سازی | BMJ (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  69. [69] تأثیر حذف انتشارهای سوخت فسیلی و کل انتشارهای انسانی بر سلامت عمومی و اقلیم | PNAS (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  70. [70] کاهش امید به زندگی بر اثر آلودگی هوا در مقایسه با دیگر عوامل خطر: یک دیدگاه جهانی | Cardiovascular Research (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  71. [71] NASA GISS | خلاصه علمی: زغال‌سنگ و گاز بسیار زیان‌بارتر از انرژی هسته‌ای هستند (بایگانی‌شده) (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  72. [72] مرگ‌ومیر تاریخی ناشی از انرژی هسته‌ای | Environmental Progress (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  73. [73] رده‌بندی دانش حوادث هسته‌ای | IAEA (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  74. [74] آمار مرگ‌ومیر چرنوبیل و فوکوشیما چه بود؟ | Our World in Data (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  75. [75] یک دهه پس از چرنوبیل | IAEA (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  76. [76] برآورد بار سرطان در اروپا ناشی از بارش رادیواکتیو حادثه چرنوبیل | International Journal of Cancer (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  77. [77] گزارش ویژه: شمارش جان‌باختگان | Nature (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  78. [78] Torch ۲۰۱۶: ارزیابی علمی مستقل از اثرات سلامت‌محور فاجعه هسته‌ای چرنوبیل (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  79. [79] حادثه Fukushima Daiichi | World Nuclear Association (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  80. [80] The Daily Yomiuri: ۵۷۳ مرگ مرتبط با بحران هسته‌ای | NRC (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  81. [81] پیامدهای پرتوی و روانی حادثه Fukushima Daiichi | Bulletin of the Atomic Scientists (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  82. [82] امن‌ترین و پاک‌ترین منابع انرژی کدام‌اند؟ | Our World in Data
  83. [83] اینفوگرافیک: چه چیزی انرژی هسته‌ای را ایمن می‌کند؟ | IAEA
  84. [84] راهنما درباره ذخیره‌سازی خشک سوخت هسته‌ای مصرف‌شده | NRC.gov
  85. [85] ذخیره‌سازی و دفع پسماند رادیواکتیو | World Nuclear Association
  86. [86] تأسیسات دفع نزدیک سطح برای پسماند رادیواکتیو | IAEA
  87. [87] آینده حکمرانی پسماند رادیواکتیو | درس‌هایی از اروپا
  88. [88] پیشرفت‌های تازه از تحقیق‌وتوسعه فنلاند، در حمایت از بهره‌برداری نهایی از مخزن عمیق زمین‌شناختی | Waste Management Symposium ۲۰۲۴
  89. [89] دفع عمیق زمین‌شناختی پسماند رادیواکتیو | Radioactivity in the Environment
  90. [90] پسماند هسته‌ای چیست و با آن چه کار می‌کنیم؟ | Nuclear Essentials | World Nuclear Association
  91. [91] تدابیر حفاظتی برای جلوگیری از اشاعه هسته‌ای | World Nuclear Association
  92. [92] برگه اطلاعات: خطرهای اشاعه هسته‌ای در برنامه‌های انرژی هسته‌ای | Center for Arms Control and Non-Proliferation
  93. [93] از رده خارج کردن تأسیسات هسته‌ای | World Nuclear Association
  94. [94] عمر یک راکتور هسته‌ای چقدر است؟ خیلی بیشتر از چیزی که فکر می‌کنید | US Department of Energy
  95. [95] چرا عمر نیروگاه‌های هسته‌ای بیشتر می‌شود | MIT Technology Review
  96. [96] توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی زودتر از موعد فرسوده می‌شوند | IER
  97. [97] پنل‌های خورشیدی در بریتانیا چقدر دوام می‌آورند؟ | The Renewable Energy Hub
  98. [98] طول عمر توربین بادی | The Renewable Energy Hub
  99. [99] هوشمند، پایدار، قابل‌اعتماد | IAEA
  100. [100] ادغام انرژی تجدیدپذیر در شبکه‌های برق | IRENA
  101. [101] راکتورهای نمک مذاب (MSR) | IAEA
  102. [102] راکتور نمک مذاب - یک مرور کلی | ScienceDirect Topics
  103. [103] راکتورهای نمک مذاب | Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear
  104. [104] ارزیابی ایمنی راکتورهای نمک مذاب در مقایسه با راکتورهای آب سبک | Journal of Radiation Research and Applied Sciences
  105. [105] بررسی مزایای راکتورهای نمک مذاب | Digital Chemical Engineering
  106. [106] راکتورهای نمک مذاب - کلی گزینه ایمنی | OSTI.GOV
  107. [107] راکتورهای کوچک مدولار (SMRs) چه هستند؟ | IAEA
  108. [108] راکتورهای کوچک مدولار پیشرفته (SMRs) | US Department of Energy
  109. [109] راکتورهای کوچک مدولار: ساده‌تر، امن‌تر، ارزان‌تر؟ | Energy
  110. [110] راکتورهای کوچک مدولار - کلید تولید برق هسته‌ای آینده در آمریکا | EPIC | University of Chicago
  111. [111] Google برای تأمین برق مراکز داده هوش مصنوعی سراغ انرژی هسته‌ای می‌رود | BBC News
  112. [112] Amazon در تلاش برای کربن خالص-صفر، از راکتورهای کوچک مدولار هسته‌ای کمک می‌گیرد | Amazon
  113. [113] Microsoft می‌تواند در راکتورهای کوچک مدولار برای تأمین برق هوش مصنوعی پیشتاز شود | Forbes
  114. [114] Maersk امکان‌پذیری کشتیرانی کانتینری با نیروی هسته‌ای را بررسی می‌کند | Ship Technology
  115. [115] کشتیرانی کانتینری با نیروی هسته‌ای شاید تا یک دهه دیگر ممکن شود | The Chemical Engineer
  116. [116] گزینه هسته‌ای کشتیرانی در حرکت به سوی خالص صفر: عملی است؟ | HFW
  117. [117] نیروگاه‌های شناور هسته‌ای تا پایان دهه ۲۰۲۰ در چندین نقطه جهان فعال خواهند بود | The Lyncean Group of San Diego
  118. [118] Thor هسته‌ای Ulstein و کشتی همراه تمام‌برقی آن، راه‌حلی بدون کربن برای گردشگری دریایی هستند | The Lyncean Group of San Diego
  119. [119] گسترش تاریخی انرژی هسته‌ای، بادی و خورشیدی: پیامدها برای مسیرهای کاهش تغییرات اقلیمی | Environmental Research Letters
  120. [120] انرژی هسته‌ای در برابر تجدیدپذیرها: نگاهی از دید مقیاس | SSRN
  121. [121] تحلیل مقایسه‌ای هزینه‌های تولید برق از منابع تجدیدپذیر، سوخت‌های فسیلی و هسته‌ای | Journal of Cleaner Production
  122. [122] برق تجدیدپذیر کم‌هزینه به‌عنوان محرک اصلی گذار جهانی انرژی به سوی پایداری | Energy
  123. [123] سقوط هزینه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر - آیا سناریوهای انرژی عقب مانده‌اند؟ | Energy Strategy Reviews
  124. [124] باتری‌ها و گذارهای امن انرژی - تحلیل | IEA
  125. [125] ذخیره‌سازی باتری و انرژی‌های تجدیدپذیر: هزینه‌ها و بازارها تا ۲۰۳۰ | IRENA
  126. [126] پیش‌بینی هزینه برای ذخیره‌سازی باتری در مقیاس شبکه: به‌روزرسانی ۲۰۲۳ | NLR (NREL)
  127. [127] بازاندیشی انرژی ۲۰۲۰-۲۰۳۰ ۱۰۰٪ خورشیدی، بادی و باتری فقط آغاز راه است | ReThinkX (بایگانی‌شده)
  128. [128] آیا زیادی بدبینیم؟ برآوردهای هزینه برای برق خورشیدی فتوولتائیک، نیروی باد و باتری‌ها، هزینه‌های واقعی را در سراسر جهان بیش‌ازحد برآورد می‌کنند | Applied Energy (به یادداشت‌های مرجع* مراجعه کنید)
  129. [129] بازاندیشی انرژی | ReThinkX (بایگانی‌شده)
  130. [130] تغییرات در بخش برق یک فرصت‌اند، نه تهدید | RMI
  131. [131] نقش آینده انرژی هسته‌ای در سامانه برق بدون کربن آمریکا | NLR (NREL)
  132. [132] دیدگاه‌های تازه برای تأمین مالی ساخت‌وسازهای جدید هسته‌ای | Nuclear Technology & Development Economics | OECD NEA

یادداشت‌های مرجع

4-9

چه کسی اولین بار اتم را شکافت در مقابل شکافت هسته‌ای

کاکرافت و والتون در ۱۹۳۲ با بمباران اتم‌های Li-۷ با پروتون‌ها، آن‌ها را شکافتند. این کار مدرک آزمایشی هم‌ارزی جرم/انرژی (E=mc2) را فراهم کرد که به‌سبب آن جایزه نوبل دریافت کردند، و آزاد شدن «انرژی هسته‌ای» را نشان داد (حدود ۸ MeV - مگالکترون‌ولت). مایتنر، هان و اشتراسمن بعدها اورانیوم را با نوترون‌ها بمباران کردند تا شکافت یک هسته اورانیوم را ایجاد کنند، که ۲۰۰ MeV انرژی آزاد می‌کرد و ۲-۳ نوترون رها می‌کرد تا واکنش زنجیره‌ای هسته‌ای ممکن شود، واکنشی که نخستین بار لئو زیلارد در ۱۹۳۳ تصورش کرده بود.

20,21,22

چگالی انرژی اورانیوم

بعضی منابع می‌گویند چگالی انرژی اورانیوم میلیون‌ها برابر بیشتر از زغال‌سنگ است. این درست است، اما گمراه‌کننده است چون فقط بخشی از این انرژی را می‌توان در یک راکتور به‌طور مفید تولید کرد.

  • U-۲۳۵ = ۳٬۹۰۰٬۰۰۰ مگاژول/کیلوگرم
  • زغال‌سنگ = ۲۴ مگاژول/کیلوگرم
  • نفت خام = ۴۴ مگاژول/کیلوگرم
32-35

نیروی پایه هسته‌ای - قابل تنظیم در مقابل پیروی از بار

نیروگاه‌های هسته‌ای پس از ساخته شدن می‌توانند برق پیوسته، قابل‌اعتماد، آسان برای ادغام و «قابل‌تنظیم» فراهم کنند که از هزینه‌ها و پیچیدگی‌های اتصال به شبکه، توزیع و ذخیره‌سازیِ مرتبط با باد و خورشید در مقیاس شبکه جلوگیری می‌کند؛ عواملی که اغلب از تحلیل‌های هزینه-فایده کنار گذاشته می‌شوند. با این حال، انرژی هسته‌ای یک منبع انرژی «پایه‌بار» است که نمی‌تواند مانند منابع «دنبال‌کننده بار»، در واکنش به مازاد انرژی یا اوج تقاضا، سریع بالا یا پایین برود. بنابراین، با همان چالش‌های منابع سنتی برق پایه‌بار روبه‌رو است A. برای حل این مشکل، راکتورهای پیشرفته از مخزن‌های حرارتیِ نمک مذاب برای ذخیره برق مازاد استفاده می‌کنند و شبکه‌های راکتور هسته‌ای مانند شبکه فرانسه می‌توانند با تنظیم‌های نسبتاً کوچک و مکمل در خروجی، به‌خوبی واکنش نشان دهند.

(توضیح از پروفسور Ian Farnan، ۲۰۲۴)

57-63

هزینه‌های انرژی هسته‌ای

برآورد هزینه و عملکرد فناوری‌های جدید تولید برق در مقیاس نیروگاهی. (۲۰۱۹ - فقط آمریکا) B

برآوردهای هزینه پایه:

  • هسته‌ای پیشرفته: ۶٬۰۴۱ دلار/کیلووات
  • نیروگاه برق‌آبی ۱۰۰ مگاواتی: ۵٬۳۱۶ دلار/کیلووات
  • باد فراساحلی: ۴٬۳۷۵ دلار/کیلووات
  • زیست‌توده: ۴٬۰۹۷ دلار/کیلووات
  • زغال‌سنگ فوق‌فوق‌بحرانی (بدون جذب CO2): ۳٬۶۷۶ دلار/کیلووات
  • نیروگاه زمین‌گرمایی: ۲٬۵۲۱ دلار/کیلووات
  • باد خشکی، کوچک: ۱٬۶۷۷ دلار/کیلووات
  • باد خشکی، بزرگ: ۱٬۲۶۵ دلار/کیلووات
  • خورشیدی فتوولتائیک: ۱٬۳۱۳ دلار/کیلووات
  • گاز (چرخه ترکیبی - تک‌شفت): ۱٬۰۸۴ دلار/کیلووات
  • گاز (چرخه ترکیبی - چند‌شفت): ۹۵۸ دلار/کیلووات
  • گاز (توربین احتراق - مشتق از هوافضا): ۱٬۱۷۵ دلار/کیلووات
  • گاز (توربین احتراق - فریم صنعتی): ۷۱۳ دلار/کیلووات

«واحدهای هسته‌ای جدید در حال حاضر نشان می‌دهند که هزینه کل ۵٬۵۰۰ تا ۸٬۱۰۰ دلار/کیلووات، یا برای هر نیروگاه ۱٬۱۰۰ مگاواتی بین ۶ تا ۹ میلیارد دلار خواهد بود.» (۲۰۰۸) C

«در سال ۲۰۰۷، مودیز «قیمت با احتساب همه هزینه‌ها» یک راکتور هسته‌ای جدید ۱٬۰۰۰ مگاواتی در آمریکا را بین ۵-۶ میلیارد دلار برای هرکدام اعلام کرد.» D

(برای آینده اقتصاد هسته‌ای، مطالب اضافی را ببینید)

65

نمودار هزینه ترازشده انرژی (LCOE)

نمودار اصلی، جمع‌بندیِ مطالب منتشرشده در گزارش LCOE+ لازارد در ژوئن ۲۰۲۵ است و میانگین مقادیر بدون یارانه LCOE را در پژوهش‌های سالانه LCOE نشان می‌دهد. این نمودار بیشتر به وضعیت انرژی در آمریکای شمالی مربوط است، اما روندهای گسترده‌تر/جهانی هزینه را هم بازتاب می‌دهد. روندهای جهانیِ میانگین LCOE در مقیاس نیروگاهی برای دیگر فناوری‌های تجدیدپذیر در منبع E در دسترس است.

66-71

تفسیر درباره مرگ‌ومیرهای مرتبط با سوخت‌های فسیلی

تعداد دقیق مرگ‌های زودرس منتسب به مصرف سوخت‌های فسیلی بین منابع مختلف تفاوت چشمگیری دارد و همه آن‌ها تخمینی هستند، چون نسبت دادن دقیق مرگ‌ها دشوار است، بنابراین نمی‌توان یک عدد دقیق ارائه کرد.

  • [66] مرگ‌ومیر اضافی سالانه در سال ۲۰۱۵ را در نتیجه اثرات سلامتی آلودگی هوای ناشی از سوزاندن سوخت‌های فسیلی تعیین می‌کند. این منبع رقم ۳٫۶۱ میلیون مرگ در سراسر جهان را ارائه می‌دهد، که چین به‌تنهایی با ۱٫۵ میلیون، بالاترین آمار مرگ را گزارش کرده است.
  • [67] شمار مرگ‌های زودرس در سال ۲۰۱۲ را در نتیجه مواجهه با PM۲٫۵ (ذرات معلق در هوا که از سوزاندن سوخت‌های فسیلی منتشر می‌شوند) ۱۰٫۲ میلیون نفر تخمین می‌زند، که ۳٫۹ میلیون نفر در چین و ۲٫۵ میلیون نفر در هند بوده‌اند.
  • [68] مرگ‌های اضافی در سال ۲۰۱۹ را در نتیجه آلودگی ذرات ریز و ازن ۸٫۳۴ میلیون نفر تخمین می‌زند، که بخش عمده آن (۵۲٪) ناشی از مشکلات قلبی-متابولیک در واکنش مستقیم به همان آلودگی بوده است.
  • [69] نرخ کل مرگ‌ومیر اضافی سالانه در جهان را در نتیجه آلودگی هوا (مواجهه با ازن و ذرات ریز) ۸٫۷۹ میلیون نفر در سال مدل‌سازی می‌کند، با میانگین کاهش امید به زندگی ۲۶٫۵ سال برای افراد آسیب‌دیده، و همچنین میانگین جهانی کاهش امید به زندگی ۲٫۹ سال، به‌دلیل عوارض منفی سلامتی. این مدل شامل یک مدل شیمی جو-گردش عمومی و یک مدل جهانی مرگ‌ومیر ناشی از مواجهه بود، که برای دوره‌های ۲۰ و ۳۰ ساله مطابق با توصیه‌های IPCC اجرا شدند.
  • [70] از روش‌هایی مشابه [69] استفاده می‌کند، اما برای سال ۲۰۱۵، و مرگ‌ومیر اضافی جهانی سالانه ناشی از همه آلودگی‌های هوای محیط را ۸٫۸ میلیون نفر تخمین می‌زند، شامل انتشارهای انسانی سوخت‌های فسیلی و آلودگی طبیعی هوا (ناشی از آتش‌سوزی‌های جنگلی، که می‌توان گفت نتیجه غیرمستقیم انتشارهای سوخت فسیلی هستند و با افزایش گرمایش جهانی شدیدتر/پرتکرارتر می‌شوند). همچنین میانگین جهانی کاهش امید به زندگی را ۲٫۹ سال تخمین می‌زند، که ۱٫۷ سال آن ناشی از همه انتشارهای انسانی و ۱٫۱ سال آن فقط ناشی از انتشارهای سوخت فسیلی است. برای مقایسه، دخانیات سالانه ۷٫۲ میلیون نفر را می‌کشد و ۲٫۲ سال از امید به زندگی کم می‌کند.
  • [71] استدلال جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی با انرژی هسته‌ای و کاهش بعدی نرخ مرگ‌ومیر را خلاصه می‌کند، و می‌گوید از ۱۹۷۱-۲۰۰۹، ۱٫۸ میلیون مرگ خالص پیشگیری شده است، یعنی میانگین سالانه ۷۶٬۰۰۰ مورد، در بازه ۱۹٬۰۰۰-۳۰۰٬۰۰۰. همچنین روشن می‌کند که انرژی هسته‌ای نسبت به زغال‌سنگ قهوه‌ای ۹۹٫۹٪، نسبت به زغال‌سنگ ۹۹٫۸٪، نسبت به نفت ۹۹٫۷٪، و نسبت به گاز ۹۷٫۶٪ مرگ کمتری دارد.
72-81

تفسیر درباره مرگ‌ومیرهای مرتبط با انرژی هسته‌ای

تعداد دقیق مرگ‌های زودرس ناشی از انرژی هسته‌ای و حوادث مربوط به آن، به‌خاطر اثرات بلندمدت پرتوهای هسته‌ای، میزان خطر موجود و کیفیت گزارش‌دهی حوادث، تقریباً غیرممکن است که دقیق محاسبه شود.

  • [72] فهرستی از مرگ‌های مستقیم در نگهداری نیروگاه‌های هسته‌ای. هیچ‌کدام از آن‌ها غیرنظامی نیستند و در مجموع ۵۰ نفر می‌شوند.
  • [73] از آغاز انرژی هسته‌ای، ۳۰ حادثه در سراسر جهان گزارش شده که بزرگ‌ترین و مهم‌ترینشان چرنوبیل (۱۹۸۶)، فوکوشیما دای‌ایچی (۲۰۱۱)، و تری مایل آیلند (۱۹۷۹) بوده‌اند.
  • [74] حادثه چرنوبیل نمونه‌ای از شدیدترین اثر حوادث انرژی هسته‌ای است. ۳۰ نفر بلافاصله پس از آن جان باختند. اما تعداد دقیق مرگ‌ها بر اثر عوارض مرتبط هنوز محل بحث است، و بعضی گزارش‌های اوایل دهه ۲۰۰۰ حداکثر تعداد مرگ‌ها را تا سال ۲۰۶۵، بر اثر خطر سرطان، بین ۱۶٬۰۰۰-۶۰٬۰۰۰ نفر پیش‌بینی کرده‌اند. سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۰۵ گزارشی منتشر کرد که می‌گفت با توجه به میزان مواجهه، حداکثر تعداد مرگ‌ها به ۴٬۰۰۰ نفر نزدیک‌تر است، و UNSCEAR در سال ۲۰۱۸ گزارشی پیگیرانه منتشر کرد که همان نتیجه‌گیری گزارش سال ۲۰۰۸ خود را داشت: میزان مواجهه عموم مردم بسیار پایین بوده است.
  • [75] پایه گزارش سازمان جهانی بهداشتِ گفته‌شده را فراهم کرد که کمی پس از حادثه منتشر شد و تعداد مرگ‌های پیش‌بینی‌شده را نزدیک به ۹٬۰۰۰ نفر برآورد کرد. اما فقط بلاروس، فدراسیون روسیه، و اوکراین در این پژوهش گنجانده شدند.
  • [76] گزارشی به‌روزتر در پی [75] از همان نویسنده، که حالا بقیه اروپا را هم شامل می‌شد و پس از گزارش سازمان جهانی بهداشت منتشر شد، ۱۴٬۰۰۰ مرگ ناشی از انواع سرطان را پیش‌بینی کرد.
  • [77] تفاوت تعداد مرگ‌ها را توضیح می‌دهد و فرق‌ها را برجسته می‌کند، و از کمبود زمینه در گزارش سازمان جهانی بهداشت انتقاد می‌کند.
  • [78] گزارشی جدیدتر که برآورد قبلی خود از ۶۰٬۰۰۰ مرگ در سراسر اروپا را به ۴۰٬۰۰۰ کاهش می‌دهد، و همچنین با اشاره به [76]، حاشیه بزرگ عدم‌قطعیت را برجسته می‌کند.
  • [79] در مورد دومین فاجعه شدید هسته‌ای - فوکوشیما - [79] تعداد مرگ‌های مربوط به خود حادثه هسته‌ای را ۰ گزارش می‌کند، و برای بیماری پرتوی هم ۰، اما تعداد ۲۳۱۳ مرگ را به‌عنوان «مرگ‌های مرتبط با فاجعه» در نتیجه تخلیه گزارش می‌کند، که در آن ۱۰۰٬۰۰۰ نفر برای امنیتشان تخلیه شدند. این رقم مرگ‌های ناشی از زلزله یا سونامی را شامل نمی‌شود.
  • [80] گزارش رسمی سال ۲۰۱۲، ۰ مرگ ناشی از پرتوگیری (فوکوشیما) را نشان می‌دهد. اما ۵۷۳ مرگ بر اثر استرس تخلیه را اعلام می‌کند.
  • [81] این پژوهش حداکثر برآورد ۱۰۰۰ مرگ ناشی از پرتو را پیش‌بینی می‌کند، هرچند این رقم به‌دلیل نبود داده‌های بلندمدت و برآوردهای مواجهه محل بحث است (فوکوشیما).

همان‌طور که گفته شد، تقریباً همه مرگ‌های غیرنظامی مربوط به انرژی هسته‌ای ناشی از دو حادثه‌اند، و مجموع تعداد مرگ‌ها برای آینده پیش‌بینی شده است، درحالی‌که آلودگی هوای مربوط به سوخت‌های فسیلی همه مناطق جهان را دائماً تحت تأثیر قرار می‌دهد. بنابراین، با وجود عدم‌قطعیت‌های بزرگ در محاسبه مرگ‌های منتسب به سوخت‌های فسیلی و انرژی هسته‌ای، به‌خاطر برآوردها، نسبت‌دادن مرگ و بیماری، و کمبود داده‌های باکیفیت، مرگ‌های منتسب به سوزاندن سوخت‌های فسیلی بسیار بیشتر از مرگ‌های منتسب به حوادث انرژی هسته‌ای است، با مرگ‌ومیر اضافی سالانه در حد میلیون‌ها نفر از سوخت‌های فسیلی، در مقایسه با مجموع مرگ‌های پیش‌بینی‌شده ~۶۰٬۰۰۰ نفر (برآورد بالا) از دهه ۱۹۵۰ برای کل انرژی هسته‌ای.

128

نمودار هزینه‌های خورشیدی، بادی و باتری و پیش‌بینی‌های آینده

نمودارهای نمایش‌داده‌شده هزینه میانگین جهانی پیش‌بینی‌شده تولید برق با منابع انرژی تجدیدپذیر باد خشکی و خورشیدی فتوولتائیک در مقیاس نیروگاهی (LCOE بر حسب دلار آمریکا به ازای هر مگاوات‌ساعت)، و هزینه پیش‌بینی‌شده ذخیره‌سازی انرژی در باتری‌های لیتیوم-یون ثابت ۴-ساعته (BESS) (CAPEX بر حسب دلار آمریکا به ازای هر کیلووات‌ساعت-ظرفیت ذخیره‌سازی نصب‌شده) را از ۲۰۲۰ تا ۲۰۵۰ نشان می‌دهند. این داده‌ها از [128] جمع‌آوری شده‌اند که ارزیابی جهانی از میانگین پیش‌بینی‌های هزینه ارائه می‌کند. برای هر فناوری و معیار هزینه (LCOE & CAPEX)، این پژوهش میانگین پیش‌بینی‌های هزینه را از پژوهش‌های منطقه‌ای و جهانی زیادی گردآوری کرده است. در این پژوهش‌ها، برآوردهای سالانه پیش‌بینی‌شده با تفکیک زمانی، بازه زمانی (مثلاً سالانه یا هر ۵ سال، تا ۲۰۳۰، ۲۰۴۰ یا ۲۰۵۰)، و یکدستی‌های گوناگون گزارش شده‌اند. میانگین کلی پیش‌بینی‌های موجود محاسبه شد تا برای هدف نمودارهای نمایش‌داده‌شده، یک مسیر نماینده برای هر فناوری ساخته شود.

به‌دلیل ناهماهنگی در پیش‌بینی‌های سالانه، الگوی میانگین گاهی در بعضی بازه‌ها که تعداد برآوردهای مشارکت‌کننده تغییر می‌کرد، دچار انحراف می‌شد. با این حال، تفکیک‌ها و بازه‌های پیش‌بینی، و شکاف‌های ایجادشده در داده‌ها، در بیشتر مجموعه‌داده‌ها یکسان بودند. بنابراین، بر پایه برآوردهای موجود، درون‌یابی خطی ساده‌ای روی همه داده‌ها اعمال شد تا بین نخستین و آخرین برآورد گزارش‌شده هر پژوهش، مقادیر سالانه تولید شود. پیش‌بینی‌ها فراتر از بازه جداگانه هیچ پژوهشی برون‌یابی نشدند؛ بنابراین، منابعی که برآوردی تا ۲۰۵۰ نداشتند یا دیرتر از حدود ۲۰۲۰ شروع می‌شدند، کنار گذاشته شدند.

نمونه نهایی شامل ۱۱ مجموعه‌داده درون‌یابی‌شده برای خورشیدی فتوولتائیک، ۹ مورد برای باد، و ۹ مورد برای باتری‌ها بود. میانگین هزینه سالانه پیش‌بینی‌شده از این منابع محاسبه و همان‌طور که دیده می‌شود رسم شد. LCOE باد/خورشیدی بر حسب دلار آمریکا/مگاوات‌ساعت برق تولیدشده نشان داده شده، در حالی که CAPEX باتری‌ها بر حسب دلار آمریکا/کیلووات‌ساعت-ظرفیت، به‌عنوان معیار استاندارد هزینه ذخیره‌سازی، نشان داده شده است. هزینه ترازشده انرژی (LCOE) نشان‌دهنده همه هزینه‌های سامانه تولید برق است که در طول زمان میانگین‌گیری شده‌اند، از جمله همه هزینه‌های سرمایه‌ای، بهره‌برداری و نگهداری. باتری‌ها خودشان برق تولید نمی‌کنند، و هزینه هم‌سطح‌شده معادل ذخیره‌سازی (LCOS) توسط [128] ارائه نشده است. در عوض، این پژوهش CAPEX را ارائه کرده که نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری اولیه است. با اینکه مستقیماً با LCOE وزن‌دهی‌شده بر پایه تولید در طول عمر قابل مقایسه نیست، پیش‌بینی‌های هزینه CAPEX در سطح سامانه که [128] برای BESS لیتیوم-یون ۴-ساعته کاملاً نصب‌شده مدل‌سازی کرده، مرزهای گسترده و جامعی از سامانه را شامل می‌شود، از جمله ماژول‌های باتری و همه هزینه‌های اجزای جانبی سامانه، و عملاً بهترین معیارِ قابل‌مقایسه است که از تبدیل داده‌ها، فرض‌های اضافه، و فراتر رفتن از دامنه کار [128] پرهیز می‌کند.

هر یک از این پیش‌بینی‌ها میانگینی از چندین پژوهش را نشان می‌دهند و بنابراین، اجماع روشنی از مسیرهای هزینه برای هر یک از این فناوری‌ها را نشان می‌دهند. با این حال، شایان ذکر است که [128] می‌گوید این پیش‌بینی‌ها شاید بیش از حد «بدبینانه» باشند. آن‌ها با داده‌های تاریخی بازار جهانی که از چندین منبع تجربی گردآوری شده‌اند مقایسه می‌کنند تا بیش‌برآوردهای روشن در هزینه‌های پیش‌بینی‌شده، و کم‌برآوردهای روشن در سرعت کاهش هزینه‌ها در سال‌های اخیر را نشان دهند. از آغاز بیشتر پیش‌بینی‌ها تا امروز (~۲۰۲۰-۲۰۲۴)، مقادیر میانگین پیش‌بینی‌شده عموماً برای خورشیدی فتوولتائیک در مقیاس نیروگاهی، باد خشکی و BESS لیتیوم-یون، از مقادیر تاریخی بیشترند. خورشیدی تا حدی با مقادیر پیش‌بینی‌شده هم‌خوانی دارد، اما هزینه‌های پیش‌بینی‌شده باد خشکی و باتری‌ها بسیار بالاتر از هزینه‌های گزارش‌شده هستند. همه آن‌ها سریع‌تر از انتظار ارزان شده‌اند. اگر این روندهای خلاف انتظار ادامه یابند، هزینه‌های واقعی آینده این فناوری‌ها شاید حتی از چیزی که چشم‌اندازهای امروز می‌گویند کمتر باشند، و انتظارها را تقویت کنند که هزینه انرژی‌های تجدیدپذیر و ذخیره‌سازی انرژی با سرعت در حال کاهش است و تا ۲۰۵۰ هم کاهش پیدا خواهد کرد.

مطالب اضافی

13-19

بمب‌ها در برابر راکتورها

برخلاف یک بمب هسته‌ای، واکنش زنجیره‌ای شکافت در راکتورهای نیروگاه با استفاده از فرایندهای بازخورد حرارتی غیرفعال، میله‌های کنترل، کندکننده‌ها و سوخت «کم‌غنی‌شده» تنظیم می‌شود.

راکتورها با موادی و نوع‌هایی از سوخت طراحی می‌شوند که ضریب دمایی منفی واکنش‌پذیری دارند، یعنی با آزاد شدن گرما و بالا رفتن دمای سوخت، واکنش‌پذیری هسته کاهش می‌یابد. دماهای بالاتر لرزش و فاصله میان اتم‌ها را بیشتر می‌کنند، و این احتمال جذب نوترون‌ها را کم می‌کند. این رفتار طبیعی واکنش را پایدار و کنترل‌شده نگه می‌دارد (یعنی بحرانی†)، و اگر سیستم شروع به داغ شدن بیش از حد کند، یک لایه ایمنی ذاتی فراهم می‌کند.

میله‌های کنترل که از مواد جاذب نوترون و غیرشکافت‌پذیر (معمولاً بور) ساخته می‌شوند، نوترون‌های اضافی را جذب می‌کنند و به کنترل واکنش زنجیره‌ای کمک می‌کنند. اپراتورها می‌توانند با بالا یا پایین بردن میله‌های کنترل، واکنش زنجیره‌ای را دستکاری کنند و در نتیجه توان خروجی راکتور را تنظیم کنند: بالا بردن میله‌ها واکنش را تندتر می‌کند، در حالی که پایین آوردنشان آن را کند یا کاملاً متوقف می‌کند. میله‌های کنترل طوری طراحی شده‌اند که ایمن‌ازکاربیفتند، پس در وضعیت اضطراری یا در صورت خرابی یا قطع برق، راکتور را خودکار خاموش می‌کنند. در غیر این صورت، از آن‌ها برای تنظیم دقیق استفاده می‌شود، در حالی که فرایندهای بازخورد غیرفعال بیشتر کار را انجام می‌دهند.

راکتورهای هسته‌ای معمولاً از اورانیوم-۲۳۵ (U-235) به‌عنوان سوخت اصلی در هسته خود استفاده می‌کنند، اما انواع دیگری از ایزوتوپ‌های اورانیوم را هم دارند که «شکافت‌پذیری» کمتری دارند یا در نگه داشتن یک واکنش زنجیره‌ای کم‌اثرترند. غنی‌سازی سوخت به فرایند افزایش غلظت U-235 در هسته، نسبت به ایزوتوپ‌های دیگر، گفته می‌شود. اورانیوم طبیعی فقط حدود ۰٫۷٪ U-235 دارد و بقیه آن بیشتر U-238 است. بیشتر راکتورهای غیرنظامی از اورانیوم کم‌غنی‌شده (LEU) استفاده می‌کنند که معمولاً برای واکنشی پایدار و قابل‌کنترل و آزادسازی انرژی، تا ۳-۵٪ U-235 غنی می‌شود، در حالی که اورانیوم پُرغنی‌شده با درجه تسلیحاتی (HEU) حدود ۹۰٪ U-235 دارد، که برای یک واکنش زنجیره‌ای سریع و کنترل‌نشده و آزادسازی سریع و انفجاری انرژی لازم برای یک بمب کافی است. غنی‌سازی تا این سطح دشوار است و قوانین بین‌المللی آن را محدود می‌کنند، و در غیر این صورت هم برای جلوگیری از اشاعه هسته‌ای با دقت کنترل و پایش می‌شود (پایین‌تر بیشتر ببینید). LEU شاید برای ایجاد یک جهش توان به‌اندازه‌ای بزرگ که راکتور را ذوب کند کافی باشد، اما اصلاً آن‌قدر بزرگ نیست که به یک بمب هسته‌ای برسد.

در آخر، بسیاری از راکتورهای هسته‌ای یک کندکننده هم دارند. U-235 با اینکه شکافت‌پذیرتر است، در وهله اول نوترون‌های پرانرژی را به‌راحتی جذب نمی‌کند، پس به کمی کمک نیاز دارد. برای آسان‌تر شدن جذب نوترون، نوترون‌ها با یک کندکننده آهسته می‌شوند، که معمولاً آب معمولی یا «سبک» برای خنک کردن هسته راکتور، آب دوتریوم‌دار یا «سنگین» (D2O)، و گرافیت با خلوص بالا است، که هر دو بدون جذب نوترون‌ها در کند کردنشان عالی‌اند.

-

†به راکتوری که با سرعتی پایدار و کنترل‌شده کار می‌کند، «بحرانی» گفته می‌شود.

54-56, 91-92

بازیافت، بازفرآوری و گسترش هسته‌ای

در حین کار، سوخت راکتور یا نوترون‌ها را جذب می‌کند و به عناصر سنگین دیگر تبدیل می‌شود، یا با شکافتن به عناصر بسیار سبک‌تر که «محصولات شکافت» نام دارند، دچار شکافت می‌شود و انرژی (و نوترون‌های آزاد بیشتری) آزاد می‌کند.

بخشی از اورانیوم-۲۳۸ (U-۲۳۸)، ایزوتوپی فراوان در سوخت راکتور، نوترون جذب می‌کند و در نهایت به پلوتونیوم-۲۳۹ (Pu-۲۳۹) تبدیل می‌شود. Pu-۲۳۹ به‌دلیل توانایی‌اش در حفظ یک واکنش زنجیره‌ای سریع و انفجاری، بسیار «شکافت‌پذیرتر» و ایزوتوپ اصلی مطلوب‌تر برای استفاده در سلاح‌های هسته‌ای در سراسر جهان است. وقتی Pu-۲۳۹ ساخته می‌شود، نوترون‌های بیشتری جذب می‌کند و ایزوتوپ‌های پلوتونیوم دیگر و کم-شکافت‌پذیرتری (مثل Pu-۲۴۰) تولید می‌کند که سریع در راکتور جمع می‌شوند و برای سلاح ایده‌آل نیستند - کمی شبیه LEU.

سوخت هسته‌ای مصرف‌شده ترکیبی از این ایزوتوپ‌های پلوتونیوم و دیگر محصولات شکافت؛ مقداری اورانیوم باقی‌مانده و مصرف‌نشده؛ و ایزوتوپ‌های اورانیوم تهی‌شده و کم-شکافت‌پذیرتر را به‌صورت پسماند دارد. دانشمندان در حال پیدا کردن راه‌هایی برای بازیافت این پسماند هستند و بعضی طرح‌های راکتور، مثل راکتورهای زاینده سریع (FBRs)، حتی می‌توانند دوباره از آن به‌عنوان سوخت استفاده کنند. این کار معمولاً به شکل سوخت MOX (اکسید مخلوط) انجام می‌شود که ترکیبی از ایزوتوپ‌های اورانیوم و پلوتونیوم دارد که در غیر این صورت برای راکتورهای معمولی کمتر مناسب‌اند.

FBRها با بمباران سوخت مصرف‌شده با نوترون‌های سریع‌تر کار می‌کنند، بدون اینکه از کندکننده‌ای برای آهسته کردن نوترون‌ها استفاده شود (و در نتیجه به ویژگی‌های ایمنی پیشرفته‌تری نیاز دارند). این کار واکنش‌های زنجیره‌ای سریع‌تری ایجاد می‌کند که می‌توانند از سوخت‌های مخلوطی مثل MOX، با غلظت بالاتر پلوتونیوم و ایزوتوپ‌های کم-شکافت‌پذیرتر، برای آزاد کردن انرژی به‌خوبی استفاده کنند. آن‌ها حتی می‌توانند این‌ها را به ایزوتوپ‌های جدید و شکافت‌پذیرتری تبدیل کنند که دوباره به‌عنوان سوخت معمولی استفاده شوند. به این کار «زایش» می‌گویند، چون ماده شکافت‌پذیر بیشتری از مقدار اولیه ایجاد می‌کند. بنابراین، FBRها استفاده از سوخت را بهتر می‌کنند، عمر منابع اورانیوم را بالا می‌برند و پسماند بلند-مدت را کم می‌کنند.

اما پیش از اینکه پسماند هسته‌ای دوباره به‌عنوان سوخت استفاده شود، باید به‌صورت شیمیایی بازفرآوری شود تا محصولات دیگر و غیرقابل‌بازیافتی که هنگام شکافت جمع می‌شوند حذف شوند††. این محصولات شکافت نیز نوترون جذب می‌کنند و در واکنش‌های زنجیره‌ای اختلال ایجاد می‌کنند، بازده راکتور را پایین می‌آورند و کنترل واکنش‌پذیری را دشوارتر می‌کنند. راکتورها همچنین برای حفظ واکنش‌های زنجیره‌ای به غلظت‌های مشخصی از مواد شکافت‌پذیر (مثل Pu-۲۳۹ یا U-۲۳۵) نیاز دارند. بازفرآوری اجازه می‌دهد این مواد استخراج و در MOX متمرکز شوند و دیگر محصولات شکافت باقی بمانند.

بازفرآوری را همچنین می‌توان برای متمرکز کردن و استخراج Pu-۲۳۹ جهت ساخت سلاح هسته‌ای به کار برد. اما سازوکارهای حفاظتی بین‌المللی برای جلوگیری مؤثر از منحرف شدن پلوتونیوم به سمت استفاده در سلاح وجود دارد، از جمله مقررات سخت‌گیرانه، پایش و اقدامات کنترلی برای فعالیت‌های چرخه سوخت در سطح ملی و بین‌المللی. راکتورهای غیرنظامی معمولاً از نوترون‌های کندشده استفاده می‌کنند که عمدتاً برای شکافت U-۲۳۵ جذب می‌شوند (برخلاف U-۲۳۸) و Pu-۲۳۹ را با بازده کمتری تولید می‌کنند†††. هر پلوتونیومی که از سوخت مصرف‌شده راکتورهای تجاری به دست آید، ترکیب ایزوتوپی مخلوطی دارد که آن را برای سلاح نامناسب می‌کند. برای به دست آوردن Pu-۲۳۹ خالص با درجه تسلیحاتی، باید آن را اوایل چرخه راکتور و پیش از جمع شدن ایزوتوپ‌های دیگر استخراج و بازفرآوری کرد. در غیر این صورت، فرایند جداسازی بسیار دشوار، پیچیده و گران است و به روش‌های تخصصی، منابع گسترده و مهارت فراوان نیاز دارد.

سلاح‌های هسته‌ای معمولاً از مسیرهای عملی‌تری ساخته می‌شوند که بر غنی‌سازی اورانیوم یا استفاده از راکتورهای تخصصی، مثل راکتورهای برنامه‌های نظامی که ویژه تولید پلوتونیوم با درجه تسلیحاتی طراحی و بهینه شده‌اند، تکیه دارند. بنابراین، نیروگاه‌های هسته‌ای غیرنظامی به‌خودی‌خود خطر بالایی برای اشاعه به حساب نمی‌آیند، چون ساخت مواد قابل-استفاده در سلاح از سوخت راکتور دشوار است. با این حال، بعضی‌ها می‌گویند این خطر همچنان وجود دارد که کشورها از چرخه سوخت هسته‌ای غیرنظامی به‌عنوان منبع یا پوششی برای مواد، فناوری و مهارت لازم برای ساخت سلاح هسته‌ای استفاده کنند.

-

††برخلاف راکتورهای معمولی، FBRها می‌توانند برخی محصولات جانبی شکافت مثل اکتینیدهای جزئی (عناصری مثل آمریکسیوم و کوریم) را مصرف کنند که از دیرپا-ترین و پرتوزاترین بخش‌های پسماند هسته‌ای هستند. به این کار «سوزاندن اکتینید» می‌گویند. کارخانه‌های بازفرآوری می‌توانند بسیاری از محصولات شکافت را جدا کنند، در حالی که اکتینیدها در ترکیب سوخت می‌مانند تا مصرف شوند، نه اینکه نیاز به ذخیره‌سازی داشته باشند. به این ترتیب، FBRها بیشتر به کاهش پسماند پرتوزای بلند-مدت و بالقوه زیان‌بار کمک می‌کنند.

†††FBRها مشخصاً برای زایش ایزوتوپ‌های شکافت‌پذیر مانند Pu-۲۳۹ از U-۲۳۸ طراحی شده‌اند (که در راکتورهای معمولی هم رخ می‌دهد اما با بازده کمتر) و ممکن است خطر بیشتری برای اشاعه هسته‌ای ایجاد کنند. اما FBRها هم‌زمان که Pu-۲۳۹ تولید می‌شود (زایش)، آن را در یک چرخه متعادل مصرف هم می‌کنند (می‌سوزانند). و درست مثل راکتورهای معمولی، هر مقداری که پیش‌تر مصرف نشده باشد، سریع با ایزوتوپ‌های دیگر پلوتونیوم کم-شکافت‌پذیرتر مثل Pu-۲۴۰ مخلوط یا به آن‌ها تبدیل می‌شود. FBRها با تبدیل پلوتونیوم به سوخت قابل استفاده، به‌جای اینکه بگذارند به‌صورت پسماند جمع شود، به کاهش مقدار پلوتونیوم در دسترس برای انحراف احتمالی یا سرقت هم کمک می‌کنند.

(بر پایه منابع و توضیحات تکمیلی زیر از دکتر ناتانیل رید، ۲۰۲۴).

منابع و مطالب بیشتر

چرخه سوخت هسته‌ای و غنی‌سازی

مروری بر چرخه سوخت هسته‌ای | انجمن جهانی هسته‌ای

غنی‌سازی اورانیوم | انجمن جهانی هسته‌ای

فرآوری اورانیوم | استخراج، پالایش و غنی‌سازی | بریتانیکا

راکتورهای نوترون سریع | انجمن جهانی هسته‌ای

بازیافت پسماند

روندها و دیدگاه‌ها درباره مدیریت پسماند هسته‌ای: بازیابی، بازیافت و استفاده مجدد | مجله مهندسی هسته‌ای

بازفرآوری | NRC.gov

بازفرآوری سوخت هسته‌ای | آزمایشگاه ملی آیداهو | وزارت انرژی آمریکا

فرآوری سوخت هسته‌ای مصرف‌شده | انجمن جهانی هسته‌ای

پیامدهای جداسازی و تبدیل در مدیریت پسماند پرتوزا | IAEA

کوچک کردن پسماند هسته‌ای و افزایش بازده برای آینده‌ای با انرژی پایدار | IAEA

وقتی پسماند هسته‌ای یک دارایی است، نه یک بار | IAEA

سامانه‌های کنترل و ایمنی هسته‌ای

ایمنی راکتورهای برق هسته‌ای | انجمن جهانی هسته‌ای

اصول پایه ایمنی برای نیروگاه‌های هسته‌ای | INSAG | IAEA

ایمنی هسته‌ای - یک مرور کلی | ScienceDirect Topics

تاب‌آوری و ایمنی انرژی هسته‌ای در برابر رویدادهای شدید | IAEA

بازسازی مقررات هسته‌ای | Environmental Health Perspectives

سامانه‌های محفظه‌سازی | IAEA

سازه محفظه‌سازی - یک مرور کلی | ScienceDirect Topics

57-63

آینده اقتصاد هسته‌ای

تا دوسومِ هزینه‌های سرسام‌آور پروژه‌های ساخت نیروگاه هسته‌ای می‌تواند مربوط به هزینه‌های تأمین مالی باشد. این پروژه‌ها معمولاً با تأمین مالی پروژه از سوی شرکت‌های برق و سرمایه‌گذاران دیگر، با نرخ بهره بالا، تأمین می‌شوند. با هزینه‌های اولیه زیاد (که عمدتاً شامل هزینه سرمایه و بیمه برای پوشش ریسک‌های ساخت است)، دوره‌های ساخت طولانی و تأخیرهای پی‌درپی، هزینه کلی نیروگاه‌های جدید می‌تواند در طول ساخت بیش از سه برابر شود و به ثبت زیان و لغو بسیاری از پروژه‌ها منجر شود. این وضعیت با عوامل پیچیده دیگری مثل مخالفت عمومی، فرایندهای طولانی از رده خارج کردن نیروگاه و کم‌رنگ شدن تدریجی تخصص هسته‌ای، بدتر هم می‌شود.

بااین‌حال، شیوه تأمین مالی انرژی هسته‌ای شاید در آستانه تغییر باشد. SMRها می‌توانند با هزینه‌های اولیه کمتر و زمان ساخت سریع‌تر، بر بسیاری از این مشکلات غلبه کنند. با اینکه از نظر بنیادی همان فناوری‌اند، این راکتورها تعهدات مالی و اقتصاد انرژی هسته‌ای را طوری تغییر می‌دهند که بسیاری از کشورها حالا به استفاده از آن‌ها در مقیاس شبکه فکر می‌کنند. ارائه‌دهندگان هوش مصنوعی و مراکز داده ممکن است نقدی پرداخت کنند، همان‌طور که شرکت‌های بزرگ شیمیایی، صنعتی و معدنی هم ممکن است این کار را بکنند، و در نتیجه از بهره دوری کنند. با تولید انرژی هسته‌ای در محل، آن‌ها همچنین می‌توانند از هزینه‌های اتصال به شبکه و توزیع برق‌های تجدیدپذیر ناپیوسته دوری کنند.

(بر پایه منابع و توضیحات تکمیلی زیر از پروفسور ایان فارنان و پروفسور سایمون میدلبرو، ۲۰۲۴)

منابع و مطالب بیشتر

کاهش هزینه ساخت هسته‌ای جدید | گروه کاری توافق بخش | NIA (بایگانی‌شده)

خالص صفر به انرژی هسته‌ای نیاز دارد: سه‌برابر کردن انرژی هسته‌ای به تأمین مالی نیاز دارد | آژانس انرژی هسته‌ای OECD

منابع افزایش هزینه در ساخت نیروگاه هسته‌ای، نیازمند رویکردی تازه برای طراحی مهندسی هستند | Joule

ایمنی هسته‌ای و راکتورهای مقرون‌به‌صرفه: آیا می‌توانیم هر دو را داشته باشیم؟ | Bulletin of the Atomic Scientists

تأخیرهای ساخت، نیروگاه‌های هسته‌ای جدید را گران‌تر از همیشه می‌کند | Imperial News | Imperial College London

ارزیابی مخالفت عمومی با توسعه زیرساخت‌ها: مورد پروژه‌های انرژی هسته‌ای | Construction Research Congress ۲۰۱۲

افکار عمومی درباره انرژی هسته‌ای و سلاح‌های هسته‌ای: پیوند نگرشی در ایالات متحده | Energy Research & Social Science

چالش پذیرش اجتماعی | پایه‌ریزی برای راکتورهای هسته‌ای جدید و پیشرفته در آمریکا | The National Academies Press

از رده خارج کردن نیروگاه‌های هسته‌ای | IAEA

هزینه‌های از رده خارج کردن نیروگاه‌های هسته‌ای | آژانس انرژی هسته‌ای OECD

نیروی کار هسته‌ای آینده - فرصت‌ها و نیازهای بخش هسته‌ای بین‌المللی | European Nuclear Society

نیروی کار مهندسی هسته‌ای در ایالات متحده | Journal of Applied Clinical Medical Physics

شکاف مهارت‌های هسته‌ای و تنوع آینده ما | Nuclear Institute

هسته‌ایِ هدررفته: چرا هزینه انرژی هسته‌ای اشتباه فهمیده می‌شود | Mackinac Center

مزایای اضافی انرژی هسته‌ای

  • تولید گرما - به‌خاطر اصول پایهٔ ترمودینامیک، دو سوم گرمای تولیدشده توسط راکتورهای هسته‌ای هدر می‌رود. تولید هم‌زمان گرما و برق حوزه‌ای است که در میان بسیاری از شکل‌های تولید انرژی، از جمله هسته‌ای، روزبه‌روز توجه بیشتری جلب می‌کند و امکان‌های بیشتری پیدا می‌کند. گرمای هدررفته را می‌توان بازیابی کرد و برای کاربردهای مکمل گوناگون، مثل گرمایش منطقه‌ای یا نمک‌زدایی، به کار برد تا بازده کلی بهتر شود. گرمای هدررفته می‌تواند برای تأمین انرژی جذب مستقیم کربن از هوا استفاده شود، و هیجان دربارهٔ راکتورهای دمای بالا برای تأمین انرژی فرایندهای صنعتی‌ای که کاهش انتشار کربن در آن‌ها دشوار است رو به افزایش است.
  • پزشکی هسته‌ای - رادیوایزوتوپ‌ها به‌طور مرتب هم برای تشخیص و هم درمان سرطان و بیماری‌های دیگر استفاده می‌شوند. کمبودی رو به افزایش وجود دارد، چون راکتورهایی که برای تولید این محصولات به آن‌ها تکیه شده قدیمی‌اند و کم‌کم تعطیل می‌شوند. سرمایه‌گذاری در انرژی هسته‌ای و ساخت راکتورهای جدید می‌تواند به حل این مشکل کمک کند.

(بر اساس منابع تکمیلی و توضیحات دکتر ناتانیل رید، ۲۰۲۴)

منابع و مطالب بیشتر

مروری جامع بر ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر برای تولید هم‌زمان گرما و برق | تبدیل و مدیریت انرژی

رادیوایزوتوپ‌ها در پزشکی | انجمن جهانی هسته‌ای

آیا شما تأمین‌کننده منابع مالی، دانشمند، آموزگار یا سیاست‌گذار هستید؟

دوست دارید از Earth 2050 حمایت کنید یا با ما همکاری کنید؟ با ما در تماس باشید.

info@earth2050.com