परमाणु ऊर्जा एक परमाणु के नाभिक (कोर) में संग्रहीत ऊर्जा से आती है। यह ऊर्जा विखंडन (विभाजन परमाणु) या संलयन (परमाणुओं का एक बड़ा परमाणु बनाने के लिए विलय) के माध्यम से जारी की जाती है। इससे निकलने वाली ऊर्जा का उपयोग बिजली पैदा करने में किया जा सकता है।
जीवाश्म ईंधन - जिसमें मुख्य रूप से कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस शामिल हैं - दुनिया भर में ऊर्जा की अधिकांश जरूरतों को पूरा करते हैं। बिजली का उत्पादन जीवाश्म ईंधन के प्रमुख उपयोगों में से एक है। लेकिन यह संसाधन सीमित है।
बिजली पैदा करना
यूरेनियम परमाणु को विभाजित करके परमाणु ऊर्जा जारी की जा सकती है। परमाणु का नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से बना होता है। जब नाभिक विभाजित होता है, तो यह ऊष्मा के रूप में ऊर्जा छोड़ता है। विभाजन में कुछ न्यूट्रॉन भी निकलते हैं। ये न्यूट्रॉन अन्य नाभिकों को विभाजित कर सकते हैं, अधिक गर्मी और न्यूट्रॉन जारी कर सकते हैं। इस श्रृंखला अभिक्रिया को नाभिकीय विखंडन कहते हैं।
जीवाश्म ईंधन प्रागैतिहासिक पौधों और जानवरों के कार्बनिक अवशेषों से बने थे। ये अवशेष, जो लाखों वर्ष पुराने हैं, पृथ्वी की पपड़ी में गर्मी और दबाव से कार्बन युक्त ईंधन में परिवर्तित हो गए थे।
परमाणु और जीवाश्म ईंधन दोनों बिजली संयंत्र एक ही तरह से बिजली का उत्पादन करते हैं। इन संयंत्रों में उत्पन्न ऊष्मा का उपयोग भाप उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यह भाप एक टरबाइन चलाती है, जो एक जनरेटर को शक्ति प्रदान करती है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती है।
उत्सर्जन: परमाणु ऊर्जा बनाम कोयला शक्ति
बिजली पैदा करते समय परमाणु ऊर्जा स्वच्छ होती है। परमाणु विखंडन कार्बन डाइऑक्साइड जैसी ग्रीनहाउस गैसों को छोड़े बिना ऊर्जा प्रदान करता है। हालांकि, परमाणु ऊर्जा संयंत्र परमाणु ऊर्जा प्रदूषण की तुलना में जीवाश्म ईंधन करते समय एक महत्वपूर्ण कारक रेडियोधर्मी अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं।
परमाणु ऊर्जा बनाम कोयला शक्ति की तुलना में, हालांकि, इस बात पर विचार करें कि जीवाश्म ईंधन के दहन से वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड निकलता है। वास्तव में, संयुक्त राज्य अमेरिका में बिजली उत्पादन से कार्बन उत्सर्जन का 90 प्रतिशत कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्रों से आता है। वे सल्फर डाइऑक्साइड, जहरीली धातु, आर्सेनिक, कैडमियम और पारा जैसे प्रदूषकों का उत्सर्जन करते हैं।
दक्षता और विश्वसनीयता
परमाणु ईंधन की एक गोली का वजन लगभग 0.1 औंस (6 ग्राम) होता है। हालाँकि, वह एकल गोली एक टन कोयले से उत्पन्न ऊर्जा के बराबर ऊर्जा उत्पन्न करती है, 120 गैलन तेल या 17,000 क्यूबिक फीट प्राकृतिक गैस, परमाणु ईंधन को जीवाश्म की तुलना में अधिक कुशल बनाते हैं ईंधन
इसके अलावा, परमाणु ऊर्जा संयंत्र अन्य बिजली उत्पादन सुविधाओं की तुलना में अधिक मज़बूती से संचालित होते हैं। 2017 में, परमाणु संयंत्रों ने 92% समय पूरी क्षमता से काम किया। तुलना के लिए, अन्य ऊर्जा पैदा करने वाले स्रोतों के संचालन समय पर विचार करें: कोयला संयंत्र (54%), प्राकृतिक गैस संयंत्र (55%), पवन जनरेटर (37%) और सौर संयंत्र (27%)।
संसाधनों की उपलब्धता
यूरेनियम पृथ्वी पर सबसे प्रचुर मात्रा में ऊर्जा स्रोतों में से एक है। यूरेनियम को पुन: संसाधित किया जा सकता है और फिर से उपयोग किया जा सकता है, जीवाश्म ईंधन पर परमाणु ऊर्जा के लाभों में से एक। दूसरी ओर, जीवाश्म ईंधन गैर-नवीकरणीय हैं। जीवाश्म ईंधन पर लोगों की निर्भरता के कारण ऊर्जा भंडार में भारी गिरावट आई है।
लागत: परमाणु ऊर्जा बनाम जीवाश्म ईंधन
परमाणु ऊर्जा बनाम जीवाश्म ईंधन के पेशेवरों और विपक्षों पर विचार करते समय लागत महत्वपूर्ण है। जबकि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों की परिचालन लागत अन्य बिजली पैदा करने वाले बिजली स्रोतों की लागत से अधिक है, कुल लागत सबसे अधिक से कम है। बिजली उत्पादन की औसत कुल लागत में संचालन, रखरखाव और ईंधन शामिल हैं। मिलों में प्रति किलोवाट-घंटे की लागत की सूचना दी जाती है, जहां एक मिल $0.001 या यू.एस. प्रतिशत के दसवें हिस्से के बराबर होती है।
2017 के लिए रिपोर्ट की गई प्रति किलोवाट-घंटे मिलों में औसत कुल लागत, बढ़ती लागत के क्रम में, पनबिजली के लिए 10.29 (पारंपरिक जलविद्युत और पंप भंडारण दोनों सहित) पनबिजली संयंत्र), परमाणु ऊर्जा के लिए 24.38, गैस टरबाइन और छोटे पैमाने के लिए 31.76 (गैस टरबाइन, आंतरिक दहन, फोटोवोल्टिक या सौर और पवन संयंत्र के रूप में परिभाषित) और जीवाश्म भाप के लिए 35.41 पौधे।
ऊर्जा उत्पादन का भविष्य
जीवाश्म ईंधन स्रोत धीरे-धीरे घट रहे हैं, जिससे ऊर्जा की संभावित वैश्विक कमी हो रही है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र पहले से ही तीस राज्यों में ऊर्जा प्रदान करते हैं। यू.एस. द्वारा विचाराधीन दो नए संयंत्रों के साथ और नए संयंत्रों के निर्माण के लिए लगभग 18 आवेदनों के साथ 2018 में परमाणु नियामक आयोग, परमाणु ऊर्जा संयंत्र संयुक्त राज्य अमेरिका में उस ऊर्जा की जरूरत को पूरा कर सकते हैं।