https://www.youtube.com/watch?v=nqMHXc_P_1w

المفاعل النووي ينتج الطاقة بكلفة منخفضة مقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى (رويترز)


جهاز لإنتاج كميات ضخمة من الطاقة النووية باستخدام كمية قليلة من الوقود. وفيه تُقذف نواة ذرة اليورانيوم 235 المستخدم وقودا في المفاعل بنيوترون حر مما يؤدي إلى انشطار النواة وإطلاقها كمية هائلة من الطاقة الحرارية وتحريرها في نفس الوقت لعدد من النيوترونات التي تصطدم مجددا بذرات يورانيوم أخرى.
ويسمى هذا التفاعل بالانشطار النووي المتسلسل ويتم خلاله انشطار ملايين ذرات اليورانيوم خلال جزء من مليون من الثانية مما يولد طاقة حرارية هائلة.
ولاستخدام هذه الطاقة الناشئة في الأغراض السلمية تُجرى عملية الانشطار داخل مفاعلات نووية، مع التحكم في سرعة التفاعل ومنع حدوث أي انفجار، بوسائل مختلفة منها إدخال قضبان تحكّم إلى قلب المفاعل لجذب بعض النيوترونات وإخراجها من التفاعل.
وتنقسم المفاعلات النووية السلمية إلى نوعين أولهما خاص بالأبحاث وإنتاج الأشعة بكميات خاصة، والثاني لإنتاج الطاقة، وهي أنواع عديدة منها مفاعلات الماء الخفيف ومفاعلات الماء المضغوط ومفاعلات الماء المغلي ومفاعلات الماء الثقيل وغيرها.

مكونات المفاعل
يتكون المفاعل النووي من الأجزاء التالية:
– مركز عملية الانشطار النووي.
– نظام تبريد يعمل بالماء العادي أو الماء الثقيل، وتتركز وظيفته في التحكم في حرارة قلب المفاعل وفي سرعة النيوترونات وفي ضبط عملية الانشطار حيث يقوم الماء المستخدم في نظام التبريد بنقل الحرارة المتولدة نتيجة التفاعل، ويتحول جزء منه إلى بخار عالي الضغط.
– حاويات صلب سميكة تحيط بقلب المفاعل ونظام التبريد المائي، وتقوم هذه الحاويات بالاحتفاظ بضغط البخار عاليا، ومنع تسرب الإشعاعات الناتجة من الانشطار النووي إلى الخارج والحماية منها.
– محولات حرارية تستقبل البخار العالي الضغط القادم من المفاعل وتحوله إلى بخار عالي الضغط والحرارة، وتوجهه بعد ذلك إلى توربينات لتوليد الكهرباء.
– مولد كهرباء عملاق تديره توربينات.
وتُسهم عملية الانشطار النووي داخل المفاعل في تحويل وقود اليورانيوم إلى طاقة حرارية وإلى طاقة حركة لتوربينات المولد ثم إلى كهرباء.

مجالات الاستخدام
وتستخدم مفاعلات الأبحاث الذرية في إنتاج النظائر المشعة التي تستعمل في الطب والصناعة والزراعة وبحوث الكيمياء وتطبيقات الفيزياء وتشخيص الأمراض وعلاج بعضها لا سيما الأورام السرطانية.
كما تستعمل هذه النظائر في مقاومة الآفات الزراعية وزيادة المحاصيل الزراعية ومتابعة العمليات الحيوية للإنسان والحيوان والنبات. وتشمل استخدامات مفاعلات الطاقة النووية توليد الكهرباء وإنتاج الطاقة المستخدمة في تحلية مياه البحر وتسيير بعض أنواع السفن.

إيجابيات المفاعل
تشغل المفاعلات النووية مساحات جغرافية صغيرة نسبيا من الأرض وتحتاج في توليد الطاقة النووية السلمية إلى وقود من اليورانيوم -متوفر بكثرة في عدة دول ويمتاز بسهولة نقله واستخراجه- أقل بكثير من الفحم أو البترول المستخدمين في توليد نفس الكمية من الطاقة.
وتتميز المفاعلات النووية بكلفتها المنخفضة مقارنة مع المصادر الأخرى لإنتاج الطاقة بالإضافة إلى أن المفاعلات النووية تخلف نفايات ضئيلة مقارنة بما تخلفه الوسائل الأخرى لتوليد الطاقة.

سلبيات ومخاطر
يؤدي استخدام الطاقة النووية إلى إنتاج نفايات ذات إشعاعات عالية، ولا تتضمن خططُ التخلص منها حماية كافية للأفراد والمياه الجوفية من إشعاعاتها الخطيرة، كما يتسبب الماء المستخدم في المفاعلات النووية في مشكلات تهدد سلامة البيئة.
وتصيب المفاعلات النووية حوادث وكوارث طبيعية يترتب عليها تعرض مئات الآلاف من البشر للإشعاعات المتسربة وإصابتهم بالأورام الخبيثة المميتة مثلما حدث في كارثتي تشرنوبل الأوكرانية وفوكوشيما اليابانية.

مفاعلات الثوريوم.. التقنية التي تراهن على نووي أكثر أمانا


تمثيل بصري لذرة عنصر الثوريوم المشع (رويترز)


23/5/2026

أحد أبرز البدائل المطروحة لتقنيات الطاقة النووية التقليدية القائمة على اليورانيوم، وقد حظيت باهتمام علمي متزايد منذ منتصف القرن العشرين، مدفوعة بوفرة عنصر الثوريوم وإمكاناته العالية في إنتاج الطاقة بكفاءة أكبر ونفايات إشعاعية أقل نسبيا.
بدأت الأبحاث العملية لهذا النوع من المفاعلات في الولايات المتحدة فترة ستينيات القرن الـ20، ضمن جهود تطوير وقود نووي بديل. وقد جرى اختبار التقنية فعليا في مفاعل الأملاح المنصهرة داخل مختبر أوك ريدج بين عامي 1965 و1969، وأظهرت النتائج إمكانات واعدة، إلا أن هذه المسارات البحثية لم تُستكمل.
ومن الناحية العلمية، يُصنّف الثوريوم بأنه عنصر مشع طبيعي أكثر وفرة من اليورانيوم بنحو ثلاثة أضعاف. ويتميز أيضا بخصائص أمان نسبية، إذ ينتج نفايات إشعاعية أقل خطورة ويصدر إشعاع ألفا ضعيف الاختراق يمكن احتواؤه بسهولة.
كما تشير بعض الدراسات والتطبيقات الصناعية إلى انخفاض تكاليف استخراجه مقارنة باليورانيوم، إضافة إلى محدودية قابليته للاستخدام في الأغراض العسكرية، مما يعزز من اعتباره خيارا أقل حساسية من منظور الانتشار النووي.