غير مصنف

داخل‭ ‬مفاعل‭ ‬نووي‭

كيف‭ ‬يمكننا‭ ‬توليد‭ ‬الكهرباء‭ ‬بواسطة‭ ‬تفتيت‭ ‬الذرات؟

لم‭ ‬تُدرك‭ ‬قوة‭ ‬الانشطار‭ ‬النووي‭ ‬بالكامل‭ ‬سوى‭ ‬خلال‭ ‬الحرب‭ ‬العالمية‭ ‬الثانية،‭ ‬مع‭ ‬اختراع‭ ‬القنبلة‭ ‬الذرية‭ ‬المدمرة‭.‬‭ ‬إلا‭ ‬أنه‭ ‬بعد‭ ‬الحرب،‭ ‬عندما‭ ‬شهد‭ ‬العالم‭ ‬هذا‭ ‬الانبعاث‭ ‬المذهل‭ ‬للطاقة،‭ ‬تحوّل‭ ‬هذا‭ ‬الاهتمام‭ ‬إلى‭ ‬تسخير‭ ‬التفاعلات‭ ‬النووية‭ ‬كمصدر‭ ‬للطاقة‭. ‬واليوم،‭ ‬تُستخدم‭ ‬الطاقة‭ ‬النووية‭ ‬لتشغيل‭ ‬كل‭ ‬أنواع‭ ‬الآلات،‭ ‬من‭ ‬الغواصات‭ ‬إلى‭ ‬المسابر‭ ‬الفضائية‭ .‬وحتى‭ ‬بيوتنا‭ ‬تعمل‭ ‬بالطاقة‭ ‬النووية‭ ‬جزئيا،‭ ‬إذ‭ ‬يتم‭ ‬تزويد‭ ‬ما‭ ‬يقرب‭ ‬من‭ ‬20‭ ‬في‭ ‬المئة‭ ‬من‭ ‬الطاقة‭ ‬الكهربائية‭ ‬في‭ ‬المملكة‭ ‬المتحدة‭ ‬والولايات‭ ‬المتحدة‭ ‬من‭ ‬قبل‭ ‬المحطات‭ ‬النووية‭.‬

ومثل‭ ‬معظم‭ ‬الوسائل‭ ‬الأخرى‭ ‬لتوليد‭ ‬الكهرباء،‭ ‬تستخدم‭ ‬محطات‭ ‬الطاقة‭ ‬النووية‭ ‬الطاقة‭ ‬الحرارية‭ ‬لإنتاج‭ ‬البخار‭ ‬الذي‭ ‬يدير‭ ‬التوربينات‭.‬‭ ‬وتشبه‭ ‬هذه‭ ‬العملية‭ ‬كثيرا‭ ‬حرق‭ ‬الوقود‭ ‬الأحفوري،‭ ‬والتي‭ ‬تُعد‭ ‬حاليا‭ ‬الطريقة‭ ‬الرئيسية‭ ‬لإنتاج‭ ‬الكهرباء،‭ ‬لكنه‭ ‬لا‭ ‬يولد‭ ‬سوى‭ ‬جزء‭ ‬ضئيل‭ ‬من‭ ‬انبعاثات‭ ‬غازات‭ ‬الدفيئة‭.‬

ويمثل‭ ‬الوقود‭ ‬المستخدم‭ ‬في‭ ‬محطات‭ ‬توليد‭ ‬الطاقة‭ ‬النووية‭ ‬شكلا‭ ‬غير‭ ‬مستقر‭ ‬من‭ ‬اليورانيوم‭ ‬يُطلق‭ ‬طاقة‭ ‬حرارية‭ ‬عندما‭ ‬تنقسّم‭ ‬الذرة‭ ‬إلى‭ ‬نصفين‭.‬‭ ‬وفي‭ ‬بيئة‭ ‬محكومة‭ ‬مثل‭ ‬تلك‭ ‬التي‭ ‬توجد‭ ‬في‭ ‬محطات‭ ‬توليد‭ ‬الطاقة،‭ ‬يمكن‭ ‬جني‭ ‬هذه‭ ‬الحرارة‭ ‬لإنتاج‭ ‬الطاقة‭ ‬بكفاءة‭. ‬ولا‭ ‬يزال‭ ‬لدى‭ ‬كثير‭ ‬من‭ ‬الناس‭ ‬مخاوف‭ ‬من‭ ‬الطاقة‭ ‬النووية‭ ‬بسبب‭ ‬النفايات‭ ‬المشعة‭ ‬الناتجة‭ ‬واحتمال‭ ‬وقوع‭ ‬حوادث‭ ‬مدمرة‭ – ‬مثل‭ ‬الكوارث‭ ‬التي‭ ‬وقعت‭ ‬في‭ ‬تشيرنوبيل‭ ‬في‭ ‬عام‭ ‬1986‭ ‬وفوكوشيما‭ ‬في‭ ‬عام‭ ‬2011

ولكن‭ ‬التصاميم‭ ‬الحديثة‭ ‬لهذه‭ ‬المحطات‭ ‬تطبّق‭ ‬تدابير‭ ‬للسلامة‭ ‬لتقليل‭ ‬تعرض‭ ‬المواد‭ ‬الخارجية‭ ‬للجزيئات‭ ‬المشعة‭. ‬كما‭ ‬تُطوَّر‭ ‬تقنيات‭ ‬جديدة‭ ‬لإعادة‭ ‬تدوير‭ ‬النفايات‭ ‬المشعة،‭ ‬مما‭ ‬دفع‭ ‬بعض‭ ‬كبار‭ ‬العلماء‭ ‬للتفكير‭ ‬الآن‭ ‬في‭ ‬الانشطار‭ ‬النووي‭ ‬باعتباره‭ ‬واحدا‭ ‬من‭ ‬أكثر‭ ‬طرق‭ ‬توليد‭ ‬الكهرباء‭ ‬اخضرارا‭.‬

تفسير‭ ‬الانشطار

تتألف‭ ‬الذرة‭ ‬من‭ ‬نواة‭ ‬تتشكل‭ ‬من‭ ‬نيوترونات‭ ‬وبروتونات،‭ ‬مع‭ ‬إلكترونات‭ ‬تدور‭ ‬حولها‭.‬‭ ‬وعندما‭ ‬تنقسم‭ ‬الذرات‭ ‬إلى‭ ‬جزأين‭ ‬أو‭ ‬أكثر‭ ‬،نشير‭ ‬إلى‭ ‬ذلك‭ ‬بالانشطار‭.‬

في‭ ‬الانشطار‭ ‬النووي،‭ ‬تنقسم‭ ‬أنوية‭ ‬ذرات‭ ‬اليورانيوم‭ ‬عندما‭ ‬تتصادم‭ ‬بنيوترون‭ ‬حر‭. ‬ويؤدي‭ ‬هذا‭ ‬إلى‭ ‬انقسام‭ ‬النواة‭ ‬وتشكّل‭ ‬ذرتين‭ ‬منفصلتين،‭ ‬مما‭ ‬يؤدي‭ ‬إلى‭ ‬إطلاق‭ ‬الطاقة‭ ‬ونيوترونات‭ ‬أخرى‭ ‬أثناء‭ ‬ذلك‭. ‬وبعد‭ ‬ذلك،‭ ‬تصطدم‭ ‬هذه‭ ‬النيوترونات‭ ‬بذرات‭ ‬اليورانيوم‭ ‬الأخرى،‭ ‬مما‭ ‬تنتج‭ ‬منه‭ ‬سلسلة‭ ‬من‭ ‬التفاعلات‭.‬‭ ‬ويستمر‭ ‬إطلاق‭ ‬النيوترونات‭ ‬والطاقة‭ ‬حتى‭ ‬يُستنفد‭ ‬مصدر‭ ‬الوقود‭.‬

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
إغلاق