كيف تتطور الطاقة النووية بصورة مستمرة في العالم؟

قدمت الطاقة النووية للعالم مصدرًا موثوقًا وفعّالًا في مجالات غير متناهية لخدمة البشرية في العالم في الإطار السلمي، حيث قدمت للعالم مصدرًا موثوقًا للكهرباء لما يزيد عن ستين عامًا.

وهناك العديد من الدول الي تستكشف حاليًا خيار تطوير برامج نووية سلمية لديها، خصوصًا مع تزايد الطلب على الكهرباء وارتفاع نسبة القلق بشأن قضية تغيّر المناخ.

ما هي الطاقة النووية؟

التعريف المعروف عن الطاقة النووية هو: الطاقة المنبعثة نتيجةً لتفاعل نووي، وتحديدًا من انشطار نووي أو اندماج نووي. ومن الناحية العملية، تستخدم الطاقة النووية وقودًا مصنوعًا من اليورانيوم المُستخرج من الأرض والمُعالج لإنتاج البخار وبالتالي توليد الكهرباء.

وتعد الطاقة النووية هي المصدر الوحيد الذي يمكنه توليد كميات كبيرة من الكهرباء، تُعرف بكهرباء الحمل الأساسي، على نحوٍ موثوق دون انبعاث أي غازات ضارة مثل غازات الاحتباس الحراري.

كما تعدّ الطاقة النووية من المصادر التي تقلّ فيها بشدّة الآثار البيئية سواءً على الأرض أو الموارد الطبيعية، من بين جميع مصادر إنتاج الكهرباء الأخرى.

قدمت الطاقة النووية للعالم مصدرًا موثوقًا وفعّالًا للكهرباء، واليوم توجد أكثر من 400 محطة نووية في أكثر من 30 دولة حول العالم.

يقع مشروع محطات براكة للطاقة النووية بمنطقة الظفرة في إمارة أبوظبي، وسيضم أربع محطات للطاقة النووية مصمّمة لإنتاج 1,400 ميغاواط من الطاقة الكهربائية بانبعاثات كربونية تكاد تكون معدومة.

صممت المحطات ليمتد عمرها التشغيلي حتى 60 عامًا أو أكثر، وستوفر بدورها للأجيال القادمة طاقة كهربائيةٍ موثوقةٍ ومنخفضة الانبعاثات الكربونية. وستعمل عند التشغيل التام لها على خفض قرابة 21 مليون طن من الانبعاثات الكربونية؛ وهو ما يعادل إزالة 3.2 مليون سيارة من الطرقات في الدولة.

وعلى إثر اتفاقية الائتلاف المشترك التي وقعتها المؤسسة مع الشركة الكورية للطاقة الكهربائية – كيبكو تم إنشاء شركة نواة للطاقة، والتي ستتولى مهام تشغيل المحطات الأربعة في براكة وصيانتها. وستعمل كلى الجهتين على تجهيز المحطة لنقلها من مرحلة الإنشاء إلى مرحلة التشغيل بالاستفادة من الخبرات التشغيلية العالمية وذلك بضمان استيفائها لأعلى معايير الجودة المحلية والدولية.

ما هي آلية عمل الطاقة النووية؟

تنتج محطات الطاقة النووية الكهرباء بطريقةٍ مشابهة كثيرًا لمحطات الطاقة التقليدية. فالمحطات عموًما تستخدم مصدرًا لإنتاج الحرارة التي تحوّل المياه إلى بخار، ثم يشّغل ضغط البخار مولّد الكهرباء ثم تنتج الكهرباء.

ويكمن الاختلاف بين المحطات في نوع مصدر الحرارة. ففي محطات الوقود الأحفوري يكون مصدر الحرارة من حرق الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي. أما في محطات الطاقة النووية، يكون المصدر الأساسي للحرارة هو انقسام الذرات أو ما يطلق عليه عملية الانشطار النووي.

تُطلق المفاعلات النووية حرارة التي بدورها تُنتج البخار، بعدها يقوم البخار بتدوير توربين متصل بمغناطيس كهربائي يُسمّى (المولّد)، وبعدها ينتج المولّد الكهرباء.

وفي مفاعلات الماء المضغوط، وهو نوع المفاعلات الذي يندرج تحت مشروعات دولة الإمارات، يقي الضغط العالي الماء من الغليان في حاوية المفاعل. وتنتقل المياه الساخنة إلى مولد البخار الذي يتكون من عدة أنابيب صغيرة، وتُستخدم هذه الحرارة لتحويل دفعةٍ أخرى من المياه (منفصلة تمامًا) إلى بخار، وهذا هو البخار الذي يحرك التوربين. ثم يُضخ الماء من المفاعل إلى حاوية المفاعل لإعادة تسخينه. والبخار الذي يخرج من التوربين ينتقل إلى المكثف لتبريده، وبعد تكثيف البخار وتحوّله إلى ماء، ينتقل الماء إلى مولد البخار مرةً أخرى.

وبمناسبة ذكر مشروعات الإمارات عن الطاقة النووية، فقد اتفقت دولة الإمارات وجمهورية كوريا الجنوبية، اليوم خلال انعقاد الاجتماع الخامس للجنة العليا المشتركة في مجال التعاون النووي في العاصمة الكورية سيؤول- على تعزيز التعاون واستكشاف الفرص الاستثمارية في قطاع الطاقة النووية السلمية، بما يشمل تطوير مشاريع لمحطات طاقة نووية جديدة خارج دولة الإمارات.

اليورانيوم

يُستخدم اليورانيوم المُخصص وقودًا للمفاعلات النووية، وهو عنصرٌ طبيعي مشع متوفر بكثرة وموجود في أغلب الصخور. وحين يضمحل اليورانيوم أو يتحلل، تنتُج منه حرارة داخل القشرة الأرضية. وبطريقةٍ مشابهة تنتج الحرارة داخل المفاعل النووي.

الانشطار النووي

الانشطار النووي هو عملية انقسام نواة ذرة إلى قسمين.

في كل حُبيبة وقود نووي، توجد الملايين من نوى اليورانيوم. وحين تنقسم هذه النوى، تنطلق كمية كبيرة من الطاقة، بعضها من الإشعاع ولكن معظمها ينتج عن الطاقة الحركية. وهذه الطاقة المنبثقة هي الطاقة التي تُصدر الحرارة داخل المفاعل والتي تُستخدم لإنتاج البخار وبالتالي توليد الكهرباء.

حقائق عالمية

قدمت الطاقة النووية للعالم مصدرًا موثوقًا للكهرباء لما يزيد عن ستين عامًا. واليوم توجد أكثر من 450 محطة نووية في أكثر من 30 بلدًا حول العالم.

وتولّد هذه المحطات ما يصل إلى 10% من الكهرباء المُستهلكة حول العالم، دون انبعاث أي غازات ضارة.

وهناك العديد من الدول الي تستكشف حاليًا خيار تطوير برامج نووية سلمية لديها، خصوصًا مع تزايد الطلب على الكهرباء وارتفاع نسبة القلق بشأن قضية تغيّر المناخ.

استخدامات أخرى للطاقة النووية

يمكن استخدام الطاقة النووية وتقنياتها في عدة مجالات بجانب توليد الكهرباء، مثل الزراعة والغذاء والطب واستكشاف الفضاء وتحلية المياه.

الزراعة والغذاء

يستخدم المزارعون الإشعاع في عدة دول حول العالم لمنع الحشرات الضارة من التكاثر والتقليل من أعدادها وحماية المحاصيل الزراعية، وبالتالي توفير كميات أكبر من الغذاء للعالم.

ويعمل تعريض الطعام للإشعاع (التشعيع) على قتل البكتيريا والكائنات الضارة الأخرى فيه ويعتبر نوعًا من التعقيم، وذلك دون تحويل الطعام إلى غذاء مشع أو أن يؤثر على القيمة الغذائية للطعام. وفي الواقع، يعد التشعيع السبيل الوحيد لقتل البكتيريا في الأطعمة النيئة والمجمدة بطريقةٍ فعّالة.

الطب

توفر التقنيات النووية صورًا لداخل جسم الإنسان وتسهم في علاج بعض الأمراض، فعلى سبيل المثال: تمكن الأطباء وفقًا للأبحاث النووية من تحديد كمية الإشعاع اللازمة بدقّة لقتل الخلايا السرطانية دون الإضرار بالخلايا السليمة.

إضافةً إلى التصوير بالأشعة السينية التي تعتبر من أهم أدوات التشخيص الطبية الأكثر استخدامًا، وهي تعتمد على الإشعاع وتتيح للأطباء فرصة الاطّلاع على جسم الإنسان من الداخل.

وتستخدم المستشفيات أشعة جاما لتعقيم المعدّات الطبية بأمان وبتكلفة قليلة مثل: الحُقن وضمادات الحروق والقفازات المستخدمة في الجراحة وصمامات القلب.

استكشاف الفضاء

مكّنت التقنية النووية العلماء من استكشاف الفضاء بدقة، إذ تُستخدم الحرارة الناتجة عن البلوتونيوم لتوليد الكهرباء في مولّدات المركبات الفضائية التي تعمل بدون طيار ويمكنها العمل لعدة سنوات.

وعلى مدى الأعوام الخمسين الأخيرة، استخدمت 27 بعثة فضائية تقنية الطاقة النووية لاستكشاف النظام الشمسي، فهي مصدر موثوق وطويل الأمد للكهرباء، ويمكنها تشغيل هذه المركبات الفضائية حتى أثناء تجولها في عمق الفضاء.

وذُكر في ملاحظات معهد الطاقة النووية أن المركبة الفضائية فوياجر 1 التي أُطلقت عام 1977 لدراسة النظام الشمسي الخارجي، أنها ما زالت ترسل بيانات إلى يومنا هذا.

إضافةً لذلك، تعمل المركبة الفضائية "مارس روفر" أو ما يطلق عليها "كيوريوسيتي" بمولّد للطاقة النووية، الذي يوفر طاقة كافية تسمح للمعدات المتطورة من جمع العينات وتحليلها وإرسال البيانات إلى الأرض. ويساهم مولّد الطاقة النووية في إبقاء أنظمة المركبة ضمن درجات الحرارة المطلوبة واللازمة لاستكمال العمليات بفعالية على كوكب المريخ الذي يمتاز بدرجات حرارة منخفضة تحت الصفر.

تحلية المياه

ورد عن الرابطة النووية العالمية أن خُمس سكان العالم لا يملكون مياه صحية وآمنة للشرب، ومن المتوقع أن يرتفع هذا المعدل. وهنا يأتي دور الطاقة النووية.

للتوضيح، تحلية المياه هي عملية إزالة الملح من مياه البحر المالحة لجعل الماء صالحًا للشرب، ولكن تتطلب هذه العملية كميات كبيرة من الطاقة. ويمكن للمنشآت النووية توفير الطاقة التي تحتاجها محطات التحلية لتوفير مياه عذبة صالحة للشرب. وعلى سبيل المثال، استُخدمت محطة (كانيون ديابلو) للطاقة النووية في المناطق القاحلة بولاية كاليفورنيا الجنوبية في تشغيل محطة تحلية مياه قريبة تسهم في توفير إمدادات ماء موثوقة وآمنة للمنطقة.

ما هي أكثر الأفكار الشائعة والخاطئة عن الطاقة النووية؟

الإشعاع صناعي فقط
تعريف الإشعاع هو طاقة في حالة حركة، وتوجد عدة مصادر طبيعية للإشعاع بل نحن نعيش حولها على نحوٍ آمن كل يوم، مثل الأشعة الكونية التي تأتي إلينا من الشمس.

يمكن أن تنفجر المفاعلات النووية مثل القنبلة
لا تنفجر المفاعلات النووية أو محطات الطاقة النووية كالقنبلة، فهي محطات مصممة لإنتاج الكهرباء على نحوٍ آمن وموثوق

الاقتراب من محطات الطاقة النووية غير آمن
إذا وقفت على حدود محطة الطاقة النووية لمدة عامٍ كامل، قد تتلقى جرعة إشعاعية حجمها أقل من ربع الجرعة الإشعاعية التي تتلقاها عند عمل أشعة سينية للصدر (x-ray).