الاختلافات بين محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة التي تحرق الوقود الأحفوري

تختلف محطات الطاقة التي تعمل بحرق الوقود الأحفوري والنووي بشكل أساسي من حيث مصدر طاقتها ؛ ينتج المفاعل النووي الحرارة من المعادن المشعة ، ويحرق مصنع الوقود الأحفوري الفحم أو الزيت أو الغاز الطبيعي. بالإضافة إلى الاختلافات الفنية بين النهجين ، فإنها تؤثر على البيئة بشكل مختلف: محطات الوقود الأحفوري تشتهر بانبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، في حين أن المفاعلات النووية معروفة بالنفايات المشعة ، والتي يمكن أن تظل خطرة للآلاف سنوات.

تعتمد محطة توليد الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري على تقنية النار القديمة لإنتاج الحرارة ؛ مثل هذه المصانع تحرق الوقود الهيدروكربوني مثل الميثان أو الفحم المسحوق. تطلق عملية الاحتراق الطاقة من الروابط الكيميائية في الوقود. على النقيض من ذلك ، تستغل المفاعلات النووية حرارة النشاط الإشعاعي. تتحلل الذرات الثقيلة غير المستقرة لليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 ، وكلاهما وقود نووي شائع ، إلى عناصر أخف وزناً مع توليد حرارة وفيرة.

لأن التفاعلات النووية أكثر نشاطًا من التفاعلات الكيميائية ، يحمل رطل من الوقود النووي حوالي مليون ضعف الطاقة مثل رطل الوقود الأحفوري. وفقًا لجامعة فلوريدا ، تتطلب محطة طاقة تعمل بالفحم سعة 1 جيجاوات 9000 طن من الوقود يوميًا ؛ تستهلك محطة نووية مكافئة حوالي 3 كيلوغرامات (6.6 رطل) من اليورانيوم في نفس الفترة الزمنية.

تستهلك تفاعلات الاحتراق التي تشغل محطة الوقود الأحفوري الوقود والأكسجين وتنتج بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والطاقة. ينتج عن احتراق الفحم والغاز الطبيعي والنفط دائمًا ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز يعتقد أنه مرتبط بقوة بالاحتباس الحراري. نظرًا لأن الفحم والنفط يحتويان على شوائب غير قابلة للاحتراق ، فإن هذه المصادر تنتج أيضًا أكاسيد النيتروز وثاني أكسيد الكبريت وملوثات أخرى. لا تستخدم محطة الطاقة النووية التفاعلات الكيميائية لإنتاج الطاقة ؛ أثناء العمليات العادية ، لا توجد انبعاثات غازية.

توجد المخاطر مع كل من الوقود الأحفوري ومحطات الطاقة النووية ، على الرغم من اختلاف العديد من المخاطر. يتطلب تصميم المفاعل لمعظم المحطات النووية العاملة تدفقًا ثابتًا للماء لمنع ارتفاع درجة حرارة المفاعل وربما إطلاق النشاط الإشعاعي في البيئة ؛ حدثت كارثة فوكوشيما في عام 2011 عندما تعطلت مضخات المياه. تولد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم كميات كبيرة من الرماد والنفايات الصلبة التي تحتوي على الزئبق والزرنيخ والمواد الخطرة الأخرى. يحتوي بعض مشغلي المصانع على الرماد في البرك العملاقة ، والتي قد تتمزق وتلوث المنطقة المحيطة. وقع مثل هذا الحادث في ولاية تينيسي في عام 2008 ، وأطلق 1.3 مليون متر مكعب - 1.7 مليون ياردة مكعبة - من طين الرماد.