انرژی هسته‌ای برای ما برق تولید می‌کند. یعنی از انرژی ذخیره شده در هسته‌های اتم، استفاده می‌شود. در بعضی اتم‌های بسیار سنگین، می‌توان هسته را شکافت و به دو قسمت کوچکتر تقسیم کرد. در این مرحله از شکافت هسته، مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می‌شود که در یک نیروگاه هسته‌ای، از آن برای جوش آوردن آب استفاده می‌گردد. بخار ایجاد شده، ماشینی به نام توربین را می‌گرداند و توربین، ژنراتور را می‌گرداند؛ سپس برق تولید می‌شود.
شکافت
اورانیوم یک فلز است که به عنوان سوخت در اکثر نیروگاه‌های هسته‌ای به‌کار می‌رود. نوع مخصوصی از اورانیوم مصرف می‌شود که به آن اورانیوم 235 می‌گویند (یعنی در هستۀ خود، 235 نوترون دارد). وقتی که یک نوترون به هستۀ آن برخورد می‌کند، شکافته شده و به دو هستۀ کوچکتر تقسیم می‌شود. در این مرحله از شکافت هسته، اشعه‌ای نامریی تولید می‌شود که به آن اشعۀ گاما می‌گویند و دو یا سه نوترون با سرعت زیاد به خارج پرتاب می‌شوند. این نوترون‌ها می‌توانند سایر اتم‌های اورانیوم 235 را شکسته، نوترون‌های بیشتری را آزاد کرده و انرژی زیادی تولید کنند. این مرحله همچنان ادامه می‌یابد؛ و به آن، واکنش زنجیره‌ای می‌گویند.
راکتورها
مرحلۀ شکافت هسته‌ای بسیار خطرناک است؛ زیرا آنقدر انرژی تولید می‌شود که می‌تواند موجب انفجار شود؛ یعنی همان چیزی که در بمب اتمی اتفاق می‌افتد. در یک نیروگاه هسته‌ای، شکافت تحت نظارت انجام می‌گیرد؛ بنابراین تولید انرژی بدون انفجار خواهد بود.
در سراسر دنیا، بیش از400 راکتور هسته‌ای وجود دارد که نیرو تولید می‌کنند. بیش از نیمی از آنها راکتورهای آبِ تحت فشار هستند.
اولین راکتور هسته‌ای مولد برق در دنیا، در سال 1956در «کالِدرهال» ایالت کامبریا واقع در انگلستان شروع به کار کرد.
یک تُن سوخت اورانیوم، معادل 25000 تُن ذغال سنگ، انرژی تولید می‌کند.
درصد تولید برق توسط انرژی هسته‌ای: فرانسه 65% انگلستان 22% آمریکا 16%
👇 این راکتور آبِ تحت فشار است که آن را به اختصار PWR می‌نامند. از حرارت مغز این راکتور برای ایجاد بخار استفاده می‌شود. بخار، توربین‌هایی را که ژنراتور را می‌گردانند به حرکت درمی‌آورد.
سوختِ اورانیوم ، هستۀ راکتور را تشکیل می‌دهد . میله‌های مخصوصی در هستۀ راکتور، بالا و پایین می‌رود و آن را کنترل می‌کند . این میله‌ها که از کادمیوم یا بور ساخته شده، نوترون‌ها را جذب و به این وسیله، واکنش را آهسته می‌کند.
راکتورهای هسته‌ای بسیار داغِ می‌شوند . روش‌های مختلفی برای خارج کردن حرارت و تولید بخاری که توربین‌ها را می‌گرداند، وجود دارد . در راکتورهایِ آبِ تحت فشار(PWR) آب تحت فشار بالایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در راکتورهای پیشرفته‌ای که با گاز خنک می‌شوند (AGR)؛ گاز دی‌اکسید کربن، از اطراف سوخت در داخل هستۀ راکتور عبور داده می‌شود. بعضی از راکتورهای هسته‌ای می‌توانند اورانیوم معمولی را به سوخت هسته‌ای تبدیل کنند که آن را «مولّد سریع» می‌نامند.
پس مانده‌های هسته‌ای
سوختِ درون راکتور هسته‌ای، بسیار رادیواکتیو می‌باشد؛ یعنی مقدار زیادی تشعشعات خطرناک ایجاد می‌کند که برای تمام موجودات زنده، بی‌نهایت مضّر است. بعضی مواد رادیواکتیوِ باقی مانده در راکتور تا هزاران سال، تولید خطر می‌کند. دفنِ این پس مانده‌های خطرناک هسته‌ای به طریق مطمئن، یک مسألۀ مهّم است.
اطمینان و خطر
گرچه راکتور هسته‌ای نمی‌تواند مانند یک بمب اتمی منفجر شود، اما یک حادثه در نیروگاه هسته‌ای می‌تواند آثار فاجعه‌آمیزی در سطح وسیع به جای گذارد. حادثۀ نیروگاهِ هسته‌ای چرنوبیل در روسیه، در سال 1986 مواد رادیواکتیو را در فضا رها کرد. بادها آنها را به سراسر اروپا بردند و باران، آنها را به زمین برگرداند. علف‌ها و محصولات زراعی به مواد رادیواکتیو آغشته شدند و گوشت گوسفندانی که از این علف‌ها تغذیه کرده بودند، برای خوردن مطمئن نبودند. میزان رادیواکتیوِ آغشته محیط، نیز افزایش می‌یافت. گرچه خطر برای سلامتی ما کم بود، مثلاً در حدود کشیدن یک هشتم سیگار در سال، ولی مردم ساکن در نزدیکی چرنوبیل صدمات زیادی دیدند و تعدادی هم مُردند.
انرژی هسته‌ای می‌تواند برای صدها هزار سال، برق تولید کند؛ ولی آیا بی‌خطر هم هست؟ آیا باید نیروگاه‌های هسته‌ای بیشتری بسازیم؟ و احتمال حوادث خطرناک را افزایش دهیم؟ مسأله این است که بدون انرژی هسته‌ای، تولید برق به مقدار کافی برای نیازهای آینده مشکل خواهد بود. بعضی‌ها می‌گویند که ما باید این خطر را بپذیریم . بعضی دیگر، می‌گویند که احتمال خطر بسیار زیاد است و ما باید راه‌های دیگری برای تولید برق پیدا کنیم و یا خودمان را به زندگی ساده که برق کمتری نیاز دارد، عادت دهیم.
👇همیشه مقدار کمی تشعشع در اطراف ما وجود دارد که اکثر آن از منابع طبیعی است . دانشمندان آن را تشعشعات محیط می‌گویند . نمای مقابل منشأهای آن را نشان می‌دهد.
یک نیروگاه هسته‌ای، هر ساله حدود 60 تُن پس مانده به جای می‌گذارد که حدود یک تُن آن رادیواکتیو است.
انگلستان مجبور است برای بیش از 1000 مترمکعب زبالۀ مایعِ رادیواکتیو قوی، انبار مطمئنی پیدا کند. این مقدار مایع، می‌تواند یک استخر بزرگ را پُر کند.
پلوتونیوم که در راکتورهای هسته‌ای ایجاد می‌شود ، خطرناک‌ترین ماده‌ای است که تا به حال شناخته شده است. تنفس کردن یا فرو بردن یک میلیوُنم گرم از آن برای ابتلا به سرطان کافی است.
شکافت هسته‌ای می‌تواند یکی از منابع جدیدِ تولید برق در آینده باشد . وقتی هسته‌های اتم هیدروژن بهم بپیوندند، مقدارِ زیادی انرژی آزاد می‌شود. خورشید از همین طریق، انرژی ساطع می‌کند.
حدود 100 میلیون درجۀ سانتی‌گراد حرارت لازم است تا شکافت اتمی صورت گیرد.
بخشی از کتاب دانشنامه آکسفورد، علم و تکنولوژی از انتشارات پیام بهاران
صفحه 70-71