لطف یا مایه‌ی عذاب؟ فواید و مضرات انرژی هسته‌ای

استفاده از انرژی هسته‌ای قابل بحث است برخی با مقدار انرژی که تولید می‌کند موافق هستند اما برخی به خاطر آسیب احتمالی آن به محیط زیست و زندگی انسانی با آن مخالف هستند. فواید و مضرات انرژی هسته‌ای که در این مقاله آورده شده است به شما کمک خواهد کرد تا نظری در مورد آن داشته باشید.
آیا می‌دانستید؟
در اوکلو در گابن (قاره‌ی آفریقا) واکنش‌های زنجیره‌ای هسته‌ای خود بخود، حدود 7ر1 میلیارد سال قبل رخ دادند. در اینجا رآکتور هسته‌ای طبیعی به خاطر رسوبات اورانیوم و حضور آب زیر زمینی شکل گرفته بود.
انرژی هسته‌ای به عبارت ساده‌تر به عنوان انرژی که در طول واکنش هسته‌ای به دست می‌آید، تعریف می‌شود. واکنش‌های هسته‌ای مثل هم جوشی (وقتی دو اتم هسته‌ای ترکیب می‌شوند تا هسته‌ی سنگین منفرد را تشکیل دهند) و شکافت (وقتی هسته‌های سنگین منفرد به دو هسته‌ی کوچک‌تر شکافته می‌شوند) مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می‌کنند. جرم هسته، به انرژی تبدیل می‌‌شود. معادله‌ی مشهور انیشتین به محاسبه‌ی مقدار انرژی آزاد شده در طول واکنش هسته‌ای کمک می‌کند. این معادله به صورت زیر است:
E = mc^2
که در آن E انرژی، m جرم و c سرعت نور در خلأ است.
انرژی آزاد شده نتیجه‌ی تفاوت جرم کلی عناصر تشکیل دهنده، قبل و بعد از واکنش است. این فرآیند، واکنش زنجیره‌ای است و انرژی تا وقتی که اتم به حالت پایدار برسد آزاد می‌‌‌شود.
همکاری دانشمندان زیادی به کشف انرژی هسته‌ای کمک کرد. رآکتورهای هسته‌ای دستگاه‌هایی هستند که واکنش‌های زنجیره‌ای هسته‌ای را شروع و کنترل می‌کنند. آنها نیروی هسته‌ای تولید می‌کنند.
اخیراً فرآیند شکافت هسته‌ای به طور غالب، در بیشتر رآکتورهای هسته‌ای برای تولید انرژی انجام می‌شود. اورانیوم به عنوان سوخت برای رآکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد چون قابل شکافت است (می‌تواند واکنش زنجیره‌ای شکافت را انجام دهد). واکنش شکافت، حرارتی تولید می‌کند که آب را به جوش می‌آورد و بخار تولید می‌کند. بخار پر فشار موجب می‌شود توربین‌های بخار حرکت کنند و منجر به تولید الکتریسیته شوند.

فواید انرژی هسته‌ای :

تولید انرژی بسیار زیاد :

واکنش‌های هسته‌ای میلیون‌ها بار بیشتر از انرژی آب و یا باد، انرژی تولید می‌کنند. در نتیجه مقدار زیادی الکتریسیته می‌تواند تولید شود. اخیراً حدود 10 تا 15 درصد از الکتریسیته‌ی دنیا از طریق انرژی هسته‌ای تولید می‌شود. آیا می‌دانستید که یک کیلوگرم اورانیوم 235، انرژی معادل با 1500 تن (1500000 کیلوگرم) زغال سنگ تولید می‌کند؟

انرژی سبز :

بزرگ‌ترین فایده‌ی این انرژی این است که گازهای گلخانه‌ای (کربن دی اکسید، متان، اوزون، کلرو فلوئورو کربن) در طول واکنش هسته‌ای تولید نمی‌شوند. گازهای گلخانه‌ای یک تهدید بزرگ در سناریو حاضر هستند چون موجب گرم شدن جهانی و تغییرات آب و هوایی می‌شوند. چون هیچ انتشاری از این گازها در طول واکنش هسته‌ای صورت نمی‌گیرد پس اثر خیلی کمی بر روی محیط زیست دارند.

بدون آلودگی هوا :

سوزاندن سوخت‌های فسیلی منجر به تولید کربن دی اکسید و دود می‌شود. این امر تهدیدی برای محیط زیست و زندگی انسانی است. تولید انرژی هسته‌ای، دود آزاد نمی‌کند در نتیجه آلودگی مستقیم هوا وجود ندارد. اما امروزه، از بین بردن زباله‌ی رادیو اکتیو یک معضل بزرگ است.

استقلال سوختی :

رآکتورهای هسته‌ای از اورانیوم به عنوان سوخت استفاده می‌کنند. واکنش شکافت مقدار کمی اورانیوم، انرژی بسیار زیادی تولید می‌کند. اخیراً ذخیره‌هایی از اورانیوم بر روی کره‌ی زمین یافت شده است که انتظار می‌رود تا 100 سال دیگر ماندگار باشند. ثانیاً استفاده از این انرژی می‌تواند بسیاری از کشورها را از لحاظ انرژی مستقل سازد تا به سوخت‌های فسیلی حفاری، وابسته نباشند.
رآکتورهای هسته‌ای بدون خطاهای انسانی، حوادث و بلایا و فجایع طبیعی، بسیار خوب کار می‌کنند و می‌توانند تا مدت زیادی ادامه داشته باشند. ثانیاً وقتی نیروگاه ساخته شد به افراد بسیار کمی برای اجرا نیاز دارد.

مضرات انرژی هسته‌ای :

تشعشع :

آزاد شدن اتفاقی تشعشع مضر، یکی از بزرگ‌ترین زیان‌های انرژی هسته‌ای است. فرآیند شکافت هسته‌ای، تشعشع آزاد می‌کند اما در رآکتور هسته‌ای کنترل می‌شود. حال اگر این اقدامات ایمنی صورت نگیرد، تشعشع می‌تواند در تماس با محیط زیست قرار گیرد و منجر به آسیب شدید به اکو سیستم و از دست دادن زندگی شود.

غیر قابل تجدید پذیر :

با این که انرژی هسته‌ای انرژی بسیار زیادی تولید می‌کند اما رآکتورهای هسته‌ای به اورانیوم وابسته هستند که یک سوخت تمام شدنی است. تمام شدن آن می‌تواند باعث مشکل بزرگ شود. وقتی اورانیوم تمام شود رآکتورها بدون مصرف خواهند شد و باید خاموش شوند اما هم چنان منطقه‌ی بزرگی از زمین را اشکال خواهند کرد و محیط زیست را آلوده خواهند کرد.

توسعه‌ی تسلیحات هسته‌ای :

این انرژی می‌تواند برای تولید و تکثیر تسلیحات هسته‌ای به کار رود. تسلیحات هسته‌ای از واکنش‌های شکافت، هم جوشی و یا ترکیبی از هر دو واکنش، برای اهداف مخرب استفاده می‌کنند. آنها تهدید بزرگی برای دنیا هستند چون می‌توانند موجب خرابی و انهدام در مقیاس بزرگ شوند. اثرات آنها می‌تواند تا چندین نسل دیده شود (برای مثال بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی).

هزینه‌ی ساخت بسیار زیاد :

با این که مقدار زیادی انرژی می‌تواند در نیروگاه هسته‌ای تولید شود اما این کار به سرمایه گذاری بزرگی نیاز دارد. در حدود 10 تا 15 سال لازم است تا یک نیروگاه منفرد ساخته شود. ساخت نیروگاه هسته‌ای خیلی شدنی نیست. ثانیاً از این واقعیت نمی‌توان چشم پوشی کرد که رآکتورهای هسته‌ای تا وقتی که اورانیوم موجود باشد، کار خواهند کرد.

زباله‌ی هسته‌ای :

زباله‌ی تولید شده بعد از واکنش‌های شکافت هسته‌ای، شامل عناصر ناپایدار است که شدیداً رادیو اکتیو هستند. اینها برای محیط زیست و سلامتی انسان، بسیار خطرناک هستند و تا صدها سال هم می‌مانند. این زباله‌ها به مدیریت حرفه‌ای نیاز دارند و باید از محیط زندگی مجزا شوند. رادیو اکتیویته‌‌ی این عناصر در طول زمان و بعد از نابودی، کاهش می‌یابد. در نتیجه آنها باید به دقت انبار شوند و از بین بروند. انبار کردن عناصر رادیو اکتیو برای مدت طولانی، بسیار سخت است.

حوادث نیروگاه هسته‌ای :

دو حادثه‌ی نیروگاه هسته‌ای بسیار فجیع تا به امروز رخ داده‌اند : فاجعه‌ی چرنوبیل که در نیروگاه هسته‌ای چرنوبیل (در سال 1986) در اوکراین رخ داد و فاجعه‌ی هسته‌ای فوکوشیما دایچی (که در سال 2011) در ژاپن رخ داد. بعد از این حوادث، مقدار زیادی تشعشع در محیط زیست آزاد شد و منجر به مرگ و میر، آسیب به طبیعت و زمین شد. نمی‌توان امکان تکرار چنین بلایایی را در آینده انکار کرد.

انتقال سوخت و زباله :

انتقال سوخت اورانیوم و زباله‌های رادیو اکتیو، بسیار سخت است. اورانیوم مقداری تشعشع آزاد می‌کند در نتیجه باید به درستی و دقت، مدیریت شود. ثانیاً زباله‌های هسته‌ای تولید شده، خطرناک‌تر هستند و به حفاظت بیشتری نیاز دارند. تمام روش‌های حمل و نقل و انتقال باید از استانداردهای بین المللی ایمنی پیروی کنند. با این که هیچ حادثه و یا ریزشی تا به امروز گزارش نشده است اما فرآیند انتقال هنوز چالش برانگیز است.
همان طور که در ابتدای این مقاله ذکر شد، بحث و مناظره‌ی دائمی و در جریان در مورد استفاده از انرژی هسته‌ای وجود دارد. موافقان و مخالفان آن وجود دارند. شناخت مزایا و معایب آن به طور جزئی کمک خواهد کرد تا در مورد بحث و مناظره و موضوعات درگیر در آن، بیشتر بدانید. اما تنها آینده، مشخص و شفاف خواهد ساخت که آیا انرژی هسته‌ای، لطف و نعمت است و یا مایه‌ی عذاب!