โรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์มีกี่ชนิด?
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มี 2 ชนิด คือ
พลังงานนิวเคลียร์ในประเทศไทย
เมื่อพิจารณาถึงทางเลือกในการผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งเป็นปัจจัยพื้นฐานสำหรับการประกอบอุตสาหกรรมและอื่นๆ นั้น จะเห็นว่า การผลิตไฟฟ้าจากเขื่อนจะมีต้นทุนต่ำสุดแต่เมื่อครั้งใดที่รัฐบาลมีนโยบายที่จะสร้างเขื่อนก็มักจะมีกลุ่มอนุรักษ์ธรรมชาติออกมาต่อต้าน จนโครงการหลายแห่งต้องยืดเวลาออกมา หรือไม่ก็ล้มเลิกไป ดังนั้น รัฐบาลจึงจำเป็นต้องผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้ถ่านหินหรือน้ำมัน ซึ่งมีต้นทุนการผลิตสูง และเสี่ยงต่อความไร้เสถียรภาพด้านพลังงาน เนื่องจากทั้งถ่านหินและน้ำมันจะต้องสั่งซื้อจากต่างประเทศเป็นหลัก แม้จะมีแหล่งถ่านหินอยู่จำนวนหนึ่งแต่ก็สามารถใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าตามแผนได้อีกในระยะเวลาเพียง 10 ปี เท่านั้น จึงคาดกันว่าในทศวรรษหน้าการผลิตพลังงานของประเทศต้องเผชิญทางเลือกสามทางที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ คือ นำเข้าถ่านหิน, นำเข้าเทคโนโลยีนิวเคลียร์ หรือทั้งถ่านหินและเทคโนโลยีนิวเคลียร์ พลังงานนิวเคลียร์
ในเดือนมีนาคม 2011 เหตุฉุกเฉินนิวเคลียร์ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิม่า I และการปิดสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆในโรงงานนิวเคลียร์ของญี่ปุ่นทำให้เกิดคำถามในหมู่นักวิจารณ์บางคนเกี่ยวกับอนาคตของการฟื้นฟู[226][227][228][229][230]. Platts ได้รายงานว่า "วิกฤตที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Fukushima ของญี่ปุ่นได้ย้ำเตือนประเทศชั้นนำต่างๆที่ใช้พลังงานให้ตรวจสอบความปลอดภัยของเครื่องปฏิกรณ์ที่มีอยู่ของพวกเขาและตั้งข้อสงสัยกับความเร็วและขนาดของแผนการขยายทั่วโลก"[231]. ในปี 2011 ซีเมนส์เดินออกจากภาคพลังงานนิวเคลียร์ตามหลังภัยพิบัติที่ Fukushima และการเปลี่ยนแปลงที่สืบเนื่องของนโยบายพลังงานของเยอรมันและสนับสนุนการเปลี่ยนแปลงการใช้พลังงานของรัฐบาลเยอรมันที่วางแผนจะใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน[232]. จีน, เยอรมัน, สวิตเซอร์แลนด์, อิสราเอล, มาเลเซีย, ไทย, สหราชอาณาจักร, อิตาลี[233] และฟิลิปปินส์ ได้ทบทวนโครงการนิวเคลียร์ของพวกเขา. อินโดนีเซียและเวียดนามยังคงวางแผนที่จะสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์[234][235][236][237]. ประเทศต่างๆเช่นออสเตรเลีย, ออสเตรีย, เดนมาร์ก, กรีซ, ไอร์แลนด์, ลัตเวีย, Liechtenstein, ลักเซมเบิร์ก, โปรตุเกส, อิสราเอล, มาเลเซีย, นิวซีแลนด์ และนอร์เวย์ยังคงคัดค้านโรงไฟฟ้านิวเคลียร์. หลังการเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ฟูกูชิม่า I, สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศได้ลดลงครึ่งหนึ่งของประมาณการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ที่สร้างในปี 2035[238]. พลังงานนิวเคลียร์
ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ ที่ญี่ปุ่นในปี 2011, ที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ที่ออกแบบมาจาก Generation II ปี 1960 ตัวหนึ่ง, ย้ำเตือนให้ทำการตรวจสอบใหม่ในความปลอดภัยของนิวเคลียร์และนโยบายพลังงานนิวเคลียร์ในหลายประเทศ[22]. เยอรมนีตัดสินใจที่จะปิดเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทั้งหมดของประเทศภายในปี 2022 และอิตาลีได้สั่งห้ามสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์[22]. หลัง Fukushima, ในปี 2011 สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศได้ลดการประมาณการเพิ่มกำลังการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ที่จะสร้างขึ้นจนถึงปี 2035 ลงครึ่งหนึ่ง[23][24]. เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่
ความคิดเห็นอิสระไม่ค่อยแสดงให้เห็นว่าโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์มีความจำเป็นต้องมีราคาแพงมาก แต่กลุ่มต่อต้านนิวเคลียร์ทำการผลิตรายงานบ่อยที่บอกว่าค่าใช้จ่ายของการใช้พลังงานนิวเคลียร์จะสูงอย่างจำกัด แม้จะมีความจริงที่ว่าค่าใช้จ่ายในการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ในฝรั่งเศสจะเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของที่ใช้ในประเทศเยอรมนีและเดนมาร์ก ในออนตาริโอ ไฟฟ้าจากพลังน้ำ () และจากนิวเคลียร์มีค่าใช้จ่ายทิ้งห่างในการผลิตที่ถูกที่สุดที่ 4.3c/kWh และ 5.9c/kWh ตามลำดับในขณะที่ค่าใช้จ่ายพลังงานแสงอาทิตย์มีราคาสูงถึง 50.4c/kWh ค่าใช้จ่ายของพลังงานนิวเคลียร์ยังต้องมีการเปรียบเทียบกับของทางเลือก ถ้ามันพิสูจน์ว่ามันเป็นไปได้ที่จะย้ายไปสู่​​เศรษฐกิจคาร์บอน ชุมชนจะต้องตอบสนองต่อค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนแหล่งพลังงาน หลายประเทศรวมทั้งรัสเซีย, เกาหลีใต้, อินเดีย, และจีนได้ทำอย่างต่อเนื่องที่จะไล่ตามการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ ทั่วโลก ณ เดือนมกราคมปี 2015 มีโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ 71 โรงอยู่ระหว่างการก่อสร้างใน 15 ประเทศ อ้างอิงตาม IAEA จีนมี 25 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ระหว่างการก่อสร้างและมีแผนที่จะสร้างมากขึ้น อย่างไรก็ตาม อ้างอิงถึงหน่วยวิจัยของรัฐบาล จีนต้องไม่สร้าง "เครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์มากเกินไปอย่างเร็วเกินไป" เพื่อหลีกเลี่ยงการขาดแคลนเชื้อเพลิง อีกทั้งอุปกรณ์และคนงานโรงงานที่มีคุณภาพ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
เมื่อวันที่ 11 มีนาคม พ.ศ. 2554 เกิดแผ่นดินไหวซึ่งวัดความรุนแรงได้ 9.0 แมกนิจูด เมื่อเวลาราว 14.46 น. ตามเวลามาตรฐานญี่ปุ่น นอกชายฝั่งตะวันออกเฉียงเหนือของญี่ปุ่น เครื่องปฏิกรณ์ที่ 4, 5 และ 6 ถูกปิดตัวลงก่อนหน้าที่จะเกิดแผ่นดินไหวเพื่อการบำรุงรักษาตามกำหนด ส่วนเครื่องปฏิกรณ์ที่เหลือถูกปิดลงอัตโนมัติหลังจากเกิดแผ่นดินไหว แต่คลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นตามมาได้เข้าท่วมโรงไฟฟ้า ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉินซึ่งใช้สำหรับทำงานปั๊มทำความเย็นและควบคุมเตาปฏิกรณ์ ความเสียหายจากอุทกภัยและแผ่นดินไหวทำให้ความช่วยเหลือจากที่อื่นไม่สามารถเข้ามาถึงได้ อีกหลายวันต่อมามีหลักฐานว่าแกนปฏิกรณ์บางส่วนหลอมละลายในเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1, 2 และ 3 การระเบิดของไฮโดรเจนทำลายวัสดุใช้หุ้มส่วนบนของอาคารซึ่งเป็นที่ตั้งของเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1 และ 3 แรงระเบิดได้ทำลายอาคารคลุมเตาปฏิกรณ์ที่ 2 และเกิดเพลิงไหม้อย่างรุนแรงที่เครื่องปฏิกรณ์ที่ 4 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การออกแบบสำหรับโรงงานที่ตั้งอยู่ในโซนที่ยังมีการสั่นไหวของพื้นโลกอยู่ยังต้องพิจารณาความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิด้วย. ญี่ปุ่น, อินเดีย, จีนและสหรัฐอเมริกาอยู่ในกลุ่มประเทศที่มีโรงงานอยู่ในภูมิภาคที่มีแนวโน้มของแผ่นดินไหว. ความเสียหายที่เกิดกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kashiwazaki-Kariwa ของญี่ปุ่นในปี 2007 ระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวนอกชายฝั่ง Chuetsu[41][42] ได้ขีดเส้นใต้แสดงความกังวลโดยผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นดินไหวของประเทศญี่ปุ่นก่อนที่จะเกิดอุบัติเหตุฟูกูชิม่า, เป็นผู้ที่เตือนสิ่งที่เรียกว่า genpatsu-shinsai (ผลกระทบแบบโดมิโนของภัยพิบัติแผ่นดินไหวสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์)[43]. พลังงานนิวเคลียร์
ในฝรั่งเศส, ระหว่างปี 1975 ถึง 1977, ประชาชนราว 175,000 คนออกมาประท้วงต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์ในการเดินขบวนสิบครั้ง[64]. ในเยอรมนีตะวันตก, ระหว่างเดือนกุมภาพันธ์ปี 1975 ถึงเดือนเมษายน 1979, ประชาชนราว 280,000 คนเข้าร่วมในการเดินขบวนเจ็ดครั้งที่สถานที่ติดตั้งนิวเคลียร์. ยังมีความพยายามที่จะเข้ายึดในสถานีหลายครั้งอีกด้วย. ในผลพวงของอุบัติเหตุที่เกาะทรีไมล์ในปี 1979, ประชาชนราว 120,000 คนเข้าร่วมการเดินขบวนต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์ในกรุงบอนน์[64]. ในเดือนพฤษภาคมปี 1979 ประชาชนราว 70,000 คนรวมทั้งผู้ว่าราชการจังหวัดแคลิฟอร์เนียในขณะนั้น, เจอร์รี่ บราวน์, เข้าร่วมการเดินขบวนและการชุมนุมต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์ในกรุงวอชิงตันดีซี[65]. กลุ่มพลังต่อต้านนิวเคลียร์เกิดขึ้นในทุกประเทศที่ได้มีโครงการไฟฟ้านิวเคลียร์. บางส่วนขององค์กรต่อต้านพลังงานนิวเคลียร์เหล่านี้จะถูกรายงานว่ามีการพัฒนาความเชี่ยวชาญอย่างมากในประเด็นการใช้พลังงานและการใช้พลังงานนิวเคลียร์[66]. พลังงานนิวเคลียร์
พลังงานนิวเคลียร์ (English: Nuclear Power or Nuclear Energy) เป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่ได้จากการคายความร้อนในปฏิกิริยานิวเคลียร์[1] เพื่อประโยชน์ในการสร้างความร้อนและผลิตไฟฟ้า. นิวเคลียร์ เป็นคำคุณศัพท์ของคำว่า นิวเคลียส ซึ่งเป็นแก่นกลางของอะตอมธาตุ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคโปรตอน และนิวตรอน ซึ่งยึดกันได้ด้วยแรงของอนุภาคไพออน พลังงานนิวเคลียร์
กำลังการผลิตนิวเคลียร์ที่ติดตั้งเรียบร้อยแล้วได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในขั้นต้น, โดยเพิ่มขึ้นจากน้อยกว่า 1 กิกะวัตต์ (GW) ใน 1960 เป็น 100 GW ในปี 1970s และ 300 GW ในปลายปี 1980s. ตั้งแต่ปลายปี 1980s กำลังการผลิตทั่วโลกได้เพิ่มขึ้นช้าลงอย่างมาก, คือมีเพียง 366 GW ในปี 2005. ระหว่างราวปี 1970 และปี 1990, มากกว่า 50 GW ของกำลังการผลิตอยู่ระหว่างการก่อสร้าง (สูงสุดมากกว่า 150 GW ในช่วงปลายยุค 70s และช่วงต้นยุค 80s), ในปี 2005, ประมาณ 25 GW ของกำลังการผลิตใหม่มีการวางแผน. มากกว่าสองในสามของโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ทั้งหมดที่ถูกสั่งซื้อหลังมกราคม 1970 ถูกยกเลิกในที่สุด[47]. รวมแล้ว 63 หน่วยนิวเคลียร์ถูกยกเลิกในสหรัฐอเมริการะหว่างปี 1975 และ 1980[52]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
1.น้ำอัดความดัน พลังงานนิวเคลียร์
หมวดหมู่:โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ หมวดหมู่:เทคโนโลยีนิวเคลียร์ หมวดหมู่:พลังงานไฟฟ้า หมวดหมู่:พลังงานนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
มักจะมีการอ้างว่าสถานีนิวเคลียร์มีความยืดหยุ่นในการส่งออกพลังงาน, หมายความว่ารูปแบบอื่นๆของพลังงานจะต้องตอบสนองความต้องการสูงสุด. ขณะที่มันเป็นจริงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่จำนวนมาก, สิ่งนี้อาจไม่เป็นจริงอีกต่อไปอย่างน้อยก็สำหรับการออกแบบที่ทันสมัยบางแบบ[86]. พลังงานนิวเคลียร์
ในประเทศที่มีพลังงานนิวเคลียร์, กากกัมมันตรังสีประกอบด้วยของเสียที่เป็นพิษน้อยกว่า 1% ของของเสียที่เป็นพิษในภาคอุตสาหกรรมโดยรวม, ซึ่งส่วนมากยังคงเป็นอันตรายเป็นเวลานาน[134]. โดยรวมแล้ว พลังงานนิวเคลียร์ผลิตวัสดุของเสียน้อยโดยปริมาตรกว่าโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล[135]. โดยเฉพาะโรงไฟฟ้าที่เผาถ่านหินมีข้อสังเกตในการผลิตเถ้าที่เป็นพิษและกัมมันตภาพรังสีอย่างอ่อนจำนวนมาก เนื่องจากถ่านหินมีการสะสมทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในโลหะและวัสดุกัมมันตรังสีอย่างอ่อน[136]. รายงานในปี 2008 จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge สรุปได้ว่า ไฟฟ้าจากถ่านหินจริงๆแล้วจะส่งผลให้กัมมันตภาพรังสีถูกปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมมากกว่าการดำเนินงานของพลังงานนิวเคลียร์, และว่าค่าของยาที่มีผลกระทบต่อประชากรเทียบเท่า หรือปริมาณยาที่ให้กับประชาชนจากการแผ่รังสีจากโรงไฟฟ้าถ่านหินจะเป็น 100 เท่าของการดำเนินการของโรงงานนิวเคลียร์ในอุดมคติ[137]. อันที่จริง เถ้าถ่านหินมีกัมมันตรังสีน้อยกว่าเชื้อเพลิงใช้แล้วมากเมื่อเทียบน้ำหนักที่เท่ากัน, แต่เถ้าถ่านหินถูกผลิตในปริมาณที่มากกว่าต่อหน่วยของ พลังงานที่สร้างขึ้น, และเถ้าเหล่านี้ถูกปล่อยออกโดยตรงในสภาพแวดล้อมเป็นเถ้าลอยในอากาศ, ในขณะที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใช้สิ่งป้องกันเพื่อปกป้องสิ่งแวดล้อมจากสารกัมมันตรังสี, เช่น ภาชนะเก็บถังแห้ง[138]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
หนึ่งกิโลกรัมของยูเรเนียม-235 (U-235) ที่แปลงผ่านกระบวนการนิวเคลียร์จะปล่อยพลังงานประมาณสามล้านเท่ามากกว่าหนึ่งกิโลกรัมของถ่านหินที่ถูกเผาแบบดั้งเดิม (7.2 × 1013 จูลต่อกิโลกรัมของยูเรเนียม-235 เมื่อเทียบกับ 2.4 × 107 จูลต่อกิโลกรัมของถ่านหิน)[6][7] โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในสหรัฐอเมริกา ประกันสำหรับอุบัติเหตุนิวเคลียร์หรือรังสีจะครอบคลุม(สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกได้รับอนุญาตจนถึงปี 2025) โดย'พรบ.การคุ้มครองอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ Price-Anderson'. พลังงานนิวเคลียร์
อุบัติเหตุเกี่ยวกับการแผ่รังสีและพลังงานนิวเคลียร์รวมถึงโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่เชอร์โนบิล (1986), ที่ Fukushima Daiichi (2011) และที่เกาะทรีไมล์ (1979).[50] นอกจากนี้ยังมีอุบัติเหตุที่เกิดในเรือดำน้ำนิวเคลียร์.[50][48][49]. ในแง่ของการสูญเสียชีวิตต่อหน่วยของพลังงานที่สร้างขึ้น, นักวิเคราะห์ได้รายงานว่าพลังงานนิวเคลียร์ได้ก่อให้เกิดการเสียชีวิตต่อหน่วยของพลังงานน้อยกว่าหน่วยพลังงานที่สร้างขึ้นจากแหล่งที่สำคัญของการผลิตพลังงานอื่นๆ. การผลิตพลังงานจากถ่านหิน, ปิโตรเลียม, ก๊าซธรรมชาติและไฟฟ้าพลังน้ำได้ก่อให้เกิดการเสียชีวิตต่อหน่วยของพลังงานที่สร้างขึ้นมีจำนวนมากกว่าอันเนื่องมาจากมลพิษทางอากาศและผลกระทบที่เกิดอุบัติเหตุ.[75][76][77][78][79] อย่างไรก็ตาม ค่าใช้จ่ายทางเศรษฐกิจของอุบัติเหตุโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์จะสูงและการลอมละลาย (English: meltdowns) อาจต้องใช้เวลาหลายทศวรรษในการทำความสะอาด. ค่าใช้จ่ายในการเคลื่อนย้ายมนุษย์ในพึ้นที่ที่ได้รับผลกระทบและการดำรงชีวิตที่สูญเสียไปยังมีค่ามหาศาลอย่างมีนัยสำคัญ.[80][81] เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์แห่งแรกที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางพลเรือนคือโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ AM-1 Obninsk, เปิดตัววันที่ 27 มิถุนายน 1954 ในสหภาพโซเวียต. มันผลิตไฟฟ้าได้ประมาณ 5 เมกะวัตต์. พลังงานนิวเคลียร์
บทความหลัก: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, เครื่องปฏิกรณ์แบบ ฺBreeder และ พลังงานนิวเคลียร์ที่มีการเสนอให้เป็นพลังงานทดแทน เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่
เมื่อหลายรัฐบาลกำลังลดการอุดหนุนด้านเงินทุนสำหรับโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ ภาคอุตสาหกรรมในขณะนี้จึงต้องพึ่งพาภาคการธนาคารในเชิงพาณิชย์มากขึ้น อ้างถึงการวิจัยที่ทำโดยกลุ่มการวิจัยภาคธนาคารดัตช์ชื่อ Profundo เรียบเรียงโดย BankTrack ในปี 2008 ธนาคารเอกชนลงทุนเกือบ €176 พันล้าน ในภาคนิวเคลียร์ แชมเปียนได้แก่ BNP Paribas ที่ลงทุนมากกว่า €13.5 พันล้านในการลงทุนด้านนิวเคลียร์และซิตี้กรุ๊ปและบาร์เคลย์ที่ €11.4 พันล้านในการลงทุนราคาพาร์ทั้งคู่. Profundo เพิ่มการลงทุนในบริษัทกว่า 80 แห่งในมากกว่า 800 แห่งความสัมพันธ์ทางการเงิน กับธนาคารอีก 124 แห่งในภาคต่อไปนี้: ก่อสร้าง, ไฟฟ้า, เหมืองแร่ยูเรเนียม, วัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ และ "อื่น ๆ " โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชียร์โนบีล
สถานีไฟฟ้าวี.ไอ. เลนิน () ตามที่รู้จักกันในสมัยโซเวียต ประกอบด้วยเครื่องปฏิกรณ์ประเภท อาร์บีเอ็มเค-1000 สี่เครื่อง แต่ละเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้าได้ 1,000 เมกะวัตต์ (พลังงานความร้อน 3.2 จิกะวัตต์) และเครื่องปฏิกรณ์ทั้งสี่เครื่องรวมกันผลิตกระแสไฟฟ้า 10% ของยูเครน ในช่วงที่เกิดอุบัติเหตุขึ้น ก่อสร้างขึ้นครั้งแรกใน พ.ศ. 2513 เป็นสถานีไฟฟ้านิวเคลียร์ประเภทอาร์เอ็มบีเคแห่งที่สามในสหภาพโซเวียต (หลังเลนินกราดและเคิสก์) และเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกบนแผ่นดินยูเครน พลังงานนิวเคลียร์
Friends of the Earth International, เครือข่ายของหลายองค์กรสิ่งแวดล้อม]][284] Greenpeace International, องค์กร NGO[285] Nuclear Information and Resource Service (ระหว่างประเทศ) World Information Service on Energy (ระหว่างประเทศ) Sortir du nucléaire (ฝรั่งเศส) Pembina Institute (คานาดา) Institute for Energy and Environmental Research (สหรัฐ) Sayonara Nuclear Power Plants (ญี่ปุ่น) อันตรกิริยาพื้นฐาน
มีอันตรกิริยาพื้นฐานอยู่ 4 ชนิดที่เรารู้จัก ได้แก่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า อันตรกิริยาอย่างเข้ม อันตรกิริยาอย่างอ่อน (บางครั้งก็เรียกว่า แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม กับ แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน) และแรงโน้มถ่วง แรงสามชนิดแรกนั้นสามารถอธิบายได้ในรูปแบบของกระบวนการคำนวณต่างๆ ด้วยทฤษฎีที่เรียกชื่อว่า perturbation theory โดยการพิจารณาการแลกเปลี่ยนโบซอนระหว่างอนุภาค  พลังงานนิวเคลียร์
ปัจจุบัน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน ขององค์ประกอบใน actinide series[2] ของตารางธาตุได้ผลิตพลังงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ในการให้บริการโดยตรงแก่มนุษย์, กับกระบวนการสลายตัวของ นิวเคลียร์ส่วนใหญ่ในรูปแบบของพลังงานความร้อนใต้พิภพและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โม ไอโซโทป, สำหรับการนำไปใช้เฉพาะอย่างจะใช้ประโยชน์จากปฏิกิริยาที่เหลือ. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (ฟิชชัน), ไม่รวมการใช้งานในกองทัพเรือ, ให้พลังงานประมาณ 5.7% ของพลังงาน ของโลกและ 13% ของกระแสไฟฟ้าของโลกในปี 2012.[3] ในปี 2013, หน่วยงานพลังงานปรมาณูนานาชาติ (English: International Atomic Energy Agency (IAEA)) รายงานว่ามี 437 เครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์กำลังใช้งานอยู่[4] ใน 31 ประเทศ[5] แม้ว่าจะมีบางเครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่ได้ทำการผลิตไฟฟ้าอีกแล้ว[6]. นอกจากนี้ยังมีเรือประมาณ 140 ลำที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการขับเคลื่อนโดยเครื่องปฏิกรณ์ราว 180 เครื่อง.[7][8][9]. ขณะที่ในปี 2013, การได้รับพลังงานสุทธิจากเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นที่ยั่งยืน, ไม่รวมแหล่งพลังงานฟิวชั่นตามธรรมชาติเช่นจากดวงอาทิตย์, ยังคงเป็นพื้นที่ต่อเนื่องของการวิจัยด้านฟิสิกส์และวิศวกรรมระหว่างประเทศ. กว่า 60 ปีหลังจากความพยายามครั้งแรก, การผลิตพลังงานฟิวชั่นในเชิงพาณิชย์ยังคงไม่น่าจะเกิดขึ้นก่อนปี 2050[10]. พลังงานนิวเคลียร์
โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ Unterweser ลดการผลิตลง 90% ระหว่างเดือนมิถุนายนและกันยายนปี 2003[185] โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ Isar ตัดการผลิตออก 60% เป็นเวลา 14 วันเนื่องจากอุณหภูมิแม่น้ำสูงเกินและการไหลของกระแสในแม่น้ำ Isar ที่ต่ำในปี 2006[185] พลังงานนิวเคลียร์
หลังจากภัยพิบัตินิวเคลียร์ Fukushima ที่ญี่ปุ่นในปี 2011 เจ้าหน้าที่ปิด 54 โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ของประเทศ แต่ก็มีการคาดการณ์ว่าหากญี่ปุ่นไม่เคยนำพลังงานนิวเคลียร์มาใช้, อุบัติเหตุและมลพิษจากโรงไฟฟ้าถ่านหินหรือก๊าซอาจจะทำให้เกิดการเสียชีวิตมากกว่านี้[169]. เมื่อปี 2013 โรงไฟฟ้าที่ Fukushima ยังคงมีกัมมันตรังสีที่สูง, ประมาณ 160,000 คนที่ถูกอพยพยังคงอาศัยอยู่ในที่อยู่อาศัยชั่วคราว, และที่ดินบางส่วนจะไม่สามารถทำฟาร์มได้นานหลายศตวรรษ. การทำความสะอาดอาจต้องใช้เวลาถึง 40 ปีหรือมากกว่านั้นและต้องใช้ค่าใช้จ่ายนับพันล้านดอลลาร์[80][81]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
นิวเคลียร์ฟิวชันที่ถูกควบคุมในหลักการสามารถที่จะนำมาใช้ในโรงไฟฟ้าฟิวชั่นในการผลิตไฟฟ้าโดยไม่มีความซับซ้อนของการจัดการพวก actinides ทั้งหลาย, แต่อุปสรรคทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่สำคัญยังคงอยู่. หลายเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นได้รับการสร้างขึ้น แต่ยังไม่มีสักเครื่องที่สามารถ 'ผลิต' พลังงานความร้อนได้มากกว่าพลังงานไฟฟ้าที่บริโภคเข้าไป. แม้จะมีการวิจัยที่มีการเริ่มต้นในปี 1950s, ไม่มีเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่นเชิงพาณิชย์ที่คาดว่าจะทำสำเร็จก่อนปี 2050. โครงการ ITER ขณะนี้กำลังพยายามที่จะนำพลังงานฟิวชั่นไปใช้ทางการค้า สถาบันเทคโนโลยีนิวเคลียร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน)
ปัจจุบัน สทน. มีสำนักงาน 3 แห่ง คือ สำนักงานบริเวณถนนวิภาวดีรังสิต ศูนย์ฉายรังสีคลอง 5 จังหวัดปทุมธานี และศูนย์วิจัยองครักษ์ อำเภอองครักษ์ จังหวัดนครนายก โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกใช้เป็นประจำในโหมด'ตามโหลด'ในขนาดที่ใหญ่ในประเทศฝรั่งเศส, แม้ว่า "มันเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่านี่ไม่ใช่สถานการณ์ทางเศรษฐกิจที่เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์"[87]. หน่วย A ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Biblis ของเยอรมันถูกออกแบบมาเพื่อให้มี-และลดการส่งออกพลังงานที่ 15% ต่อนาทีระหว่าง 40 และ 100% ของพลังงานโดยประมาณของมัน[88]. เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดปกติมีความสามารถแบบ'ตามโหลด', ดำเนินการโดยการเปลี่ยนแปลงการไหลของน้ำหมุนเวียน. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
สถานีไฟฟ้านิวเคลียร์เชิงพาณิชย์สถานีแรกคือ Calder Hall ใน Sellafield, อังกฤษถูกเปิดในปี 1956 มีกำลังการผลิตเริ่มต้นจาก 50 เมกะวัตต์ (200 MW ในภายหลัง)[18][19]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบหนึ่งที่ใช้แหล่งพลังงานความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไอน้ำแรงดันสูงจ่ายให้กับกังหันไอน้ำ กังหันไอน้ำจะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าออกมา โดยเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบวิจัย (English: Research Reactor) ที่ใช้ประโยชน์จากนิวตรอนฟลักซ์ในการวิจัย และระบายความร้อนที่เกิดขึ้นออกสู่ชั้นบรรยากาศ และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง (English: Power Reactor) ที่ใช้พลังความร้อนที่เกิดขึ้นเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง มีขนาดใหญ่โตกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัยเป็นอย่างมาก ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
โครงการนิวเคลียร์ใหม่กำลังดำเนินการในบางประเทศ บริษัท KPMG รายงานว่ามี 653 โรงงานนิวเคลียร์ใหม่มีการวางแผนหรือนำเสนอว่าจะแล้วเสร็จในปี 2030 ภายในปี 2050 ประเทศจีนหวังที่จะมี 400-500 กิกะวัตต์ของกำลังการผลิตนิวเคลียร์ - 100 เท่ามากขึ้นกว่าที่มีในขณะนี้ รัฐบาลอนุรักษ์นิยมของสหราชอาณาจักร มีการวางแผนการขยายตัวของนิวเคลียร์ที่สำคัญแม้จะมีการคัดค้านของประชาชนอย่างกว้างขวาง รัสเซียก็เช่นกัน อินเดียก็มีการกดดันไปข้างหน้าด้วยโครงการนิวเคลียร์ที่มีขนาดใหญ่เช่นกัน เกาหลีใต้ก็ด้วย รองประธานาธิบดีอินเดีย นาย M ฮามิด อันซารีกล่าวเร็ว ๆ นี้ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์ BWR และ PWR เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ใช้ยูเรเนียมที่เสริมสมรรถนะที่ประมาณ 4% ของ U-235, และเครื่องปฏิกรณ์เชิงพาณิชย์บางเครื่องที่มีนิวตรอนเศรษฐกิจ(English: neutron economy) สูงไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงที่เสริมสมรรถนะเลย (นั่นคือพวกมันสามารถใช้ยูเรเนียมธรรมชาติได้). จากข้อมูลสำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ, มีอย่างน้อย 100 เครื่องปฏิกรณ์วิจัยในโลกใช้เชื้อเพลิงสมรรถนะสูง (weapons-grade/ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะ 90%). ความเสี่ยงจากการขโมยน้ำมันเชื้อเพลิงนี้ (อาจใช้ในการผลิตอาวุธนิวเคลียร์) ได้นำไปสู่​​แคมเปญการสนับสนุนการแปลงของประเภทของเครื่องปฏิกรณ์นี้ให้เป็นยูเรเนียมสมรรถนะต่ำ(ซึ่งเป็นภัยคุกคามน้อยกว่าการแพร่ขยาย)[34]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์เร็วแบบองค์รวม (English: Integral Fast Reactor (IFR)) ถูกสร้างขึ้น, ผ่านการทดสอบและประเมินผลในระหว่างปี 1980s และจากนั้นก็ปลดระวางภายใต้การบริหารงานของคลินตันในปี 1990s อันเนื่องมาจากนโยบายที่ไม่แพร่กระจายอาวุธนิวเคลียร์ของรัฐบาล. การรีไซเคิลเชื้อเพลิงใช้แล้ว(English: spent nuclear fuel (SNF))เป็นหลักในการออกแบบและเพราะฉะนั้นมันจึงผลิตเพียงเศษเสี้ยวของเสียของเครื่องปฏิกรณ์ปัจจุบัน[31] เครื่องปฏิกรณ์ถังกรวดเป็นเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูงระบายความร้อนด้วยแก๊ส (English: high-temperature gas-cooled reactor (HTGCR))} ได้รับการออกแบบเพื่อให้อุณหภูมิสูงไปลดการส่งออกของพลังงานโดยการขยาย Doppler (English: Doppler broadening)ของหน้าตัดนิวตรอนของเชื้อเพลิง. มันใช้เชื้อเพลิงเซรามิกเพื่อให้อุณหภูมิของการดำเนินงานที่ปลอดภัยเกินช่วงอุณหภูมิที่ใช้ลดพลังงาน. การออกแบบส่วนใหญ่จะหล่อเย็นด้วยก๊าซฮีเลียมเฉื่อย. ฮีเลียมไม่ขึ้นอยู่กับการระเบิดไอน้ำแต่ต่อต้านการดูดซึมนิวตรอนจึงนำไปสู่​​กัมมันตภาพรังสี, และไม่ละลายสารปนเปื้อนที่สามารถกลายเป็นกัมมันตรังสี. การออกแบบโดยทั่วไปมีหลายชั้น(มากถึง 7 ชั้น)ของภาชนะบรรจุพาสซีฟมากกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบน้ำเบา (ปกติมี 3 ชั้น). คุณลักษณะเฉพาะที่ไม่เหมือนใครที่อาจช่วยด้านความปลอดภัยคือลูกกลมเชื้อเพลิงที่สร้างรูปแบบจริงของกลไกของแกน, และจะถูกแทนที่ทีละลูกเมื่อพวกมันมีอายุมากขึ้น. การออกแบบของเชื้อเพลิงทำให้การนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่ของเชื้อเพลิงมีราคาแพง. เครื่องปฏิกรณ์อิสระขนาดเล็กปิดผนึกขนส่งได้ (English: Small, sealed, transportable, autonomous reactor (SSTAR)) กำลังถูกวิจัยและพัฒนาขั้นต้นในสหรัฐอเมริกา, ตั้งใจจะให้เป็นเครื่องปฏิกรณ์ fast breeder ที่มีความปลอดภัยแบบพาสซีฟและสามารถถูกทำให้ปิดตัวลงจากระยะไกลในกรณีที่ความสงสัยที่เกิดขึ้นว่ามันจะถูกดัดแปลงเพื่อทำลาย. เครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงที่สะอาดและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม (English: Clean And Environmentally Safe Advanced Reactor (CAESAR)) เป็นแนวคิดเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ใช้ไอน้ำเป็นตัวหน่วง - การออกแบบนี้ยังอยู่ในระหว่างการพัฒนา เครื่องปฏิกรณ์ลดการหน่วงของน้ำ(English: Reduced moderation water reactor) สร้างบนเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดขั้นสูง (English: Advanced boiling water reactor (ABWR)) ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน, มันไม่ได้เป็นเครื่องปฏิกรณ์เร็วที่สมบูรณ์แต่ใช้นิวตรอน epithermal ส่วนใหญ่แทน, ซึ่งอยู่ระหว่างนิวตรอนร้อนและนิวตรอนเร็ว. โมดูลพลังงานนิวเคลียร์ใช้ไฮโดรเจนเป็นตัวหน่วงควบคุมตนเอง (English: hydrogen-moderated self-regulating nuclear power module (HPM)) คือการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์เล็ดลอดออกมาจาก'ห้องปฏิบัติการแห่งชาติลอสอาลามอส'ที่ใช้ยูเรเนียมไฮไดรด์เป็นเชื้อเพลิง เครื่องปฏิกรณ์ subcritical ถูกออกแบบมาให้มีความปลอดภัยและมีเสถียรภาพมากขึ้น, แต่ก่อให้เกิดปัญหาทางวิศวกรรมและทางเศรษฐกิจจำนวนมาก. ตัวอย่างหนึ่งตัวขยายพลังงาน เครื่องปฏิกรณ์แบบทอเรียม. มันเป็นไปได้ที่จะแปลงทอเรียม-232 ให้เป็น U-233 ในเครื่องปฏิกรณ์ที่ได้รับการออกแบบเป็นพิเศษเพื่อวัตถุประสงค์นั้น. ด้วยวิธีนี้ ทอเรียมซึ่งมีจำนวนมากมายกว่ายูเรเนียมสามารถใช้ในการ breed เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ U-233. ยังมีความเชื่อกันว่า U-233 มีคุณสมบัตินิวเคลียร์ที่ดีเมื่อเทียบกับการใช้ U-235 แบบดั้งเดิม, รวมทั้งเศรษฐกิจของนิวตรอนที่ดีกว่าและการผลิตของเสีย transuranic อายุยืนที่ต่ำกว่า เครื่องปฏิกรณ์น้ำหนักขั้นสูง (English: Advanced heavy-water reactor (AHWR)) - น้ำหนักจะถูกนำเสนอเพื่อเป็นตัวหน่วงของเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้านิวเคลียร์ที่จะถูกออกแบบเป็นรุ่นต่อไปของประเภท PHWR, ปัจจุบันอยู่ระหว่างการพัฒนาในศูนย์วิจัยปรมาณู Bhabha (BARC), ประเทศอินเดีย Kamini - เครื่องปฏิกรณ์ที่ไม่ซ้ำแบบใครใช้ไอโซโทปของยูเรเนียม-233 เป็นเชื้อเพลิง, ถูกสร้างขึ้นในประเทศอินเดียโดย BARC และ ศูนย์วิจัยปรมาณู Indira Gandhi (IGCAR) อินเดียก็กำลังวางแผนที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์ fast breeder โดยใช้วัฏจักรเชื้อเพลิงทอเรียม-ยูเรเนียม-233. FBTR (Fast Breeder Test Reactor) ในการดำเนินงานที่ Kalpakkam (อินเดีย) ใช้พลูโตเนียมเป็นเชื้อเพลิงและใช้โซเดียมเหลวเป็นตัวหล่อเย็น เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่
การเปิดเสรีตลาดไฟฟ้าเมื่อเร็ว ๆ นี้ในหลายประเทศได้ทำให้เศรษฐศาสตร์ของการผลิตพลังงานจากนิวเคลียร์มีความน่าสนใจน้อยลง และไม่มีโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์แห่งใหม่ถูกสร้างขึ้นในตลาดไฟฟ้าเสรี ก่อนหน้านี้ผู้ให้บริการที่ผูกขาดสามารถรับประกันความต้องการพลังงานส่งออกจากโรงไฟฟ้าเป็นทศวรรษจนถึงในอนาคต บริษัทผู้ผลิตภาคเอกชนในขณะนี้ต้องยอมรับสัญญาการส่งออกที่สั้นลงและยอมรับความเสี่ยงของการแข่งขันที่มีต้นทุนต่ำกว่าในอนาคต ดังนั้นพวกเขาต้องการผลตอบแทนในระยะเวลาการลงทุนที่สั้นลง แบบนี้เป็นที่โปรดปรานของโรงไฟฟ้าชนิดที่มีค่าใช้จ่ายส่วนทุนที่ต่ำกว่าแม้ว่าค่าใช้จ่ายของเชื้อเพลิงที่เกี่ยวข้องจะสูงขึ้น ความยากลำบากต่อไปก็คือว่าเนื่องจากต้นทุนจม () (ต้นทุนที่ไม่ก่อให้เกิดรายได้)ที่มีขนาดใหญ่จมอยู่ และรายได้ในอนาคตที่ไม่อาจคาดการณ์ได้จากการเปิดเสรีตลาดไฟฟ้า เงินทุนภาคเอกชนไม่น่าจะมีใช้ในเงื่อนไขที่น่าพอใจซึ่งมีความสำคัญเป็นการเฉพาะสำหรับนิวเคลียร์เนื่องจากนิวเคลียร์เป็นอุตสาหกรรมที่ใช้เงินทุนมาก ฉันทามติในภาคส่วนอุตสาหกรรมก็คืออัตราคิดลดที่ 5% มีความเหมาะสมสำหรับโรงไฟฟ้าที่ดำเนินงานในสภาพแวดล้อมของสาธารณูปโภคที่มีการควบคุมในที่ซึ่งรายได้มีการรับประกันโดยตลาดในอาณัติ และอัตราคิดลดที่ 10% มีความเหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมของโรงไฟฟ้าที่มีการแข่งขันและไม่มีการควบคุมหรือแบบการค้า อย่างไรก็ตามการศึกษาอย่างอิสระของเอ็มไอที (ปี 2003) ซึ่งใช้รูปแบบทางการเงินที่แยกแยะทุนของผู้ถือหุ้นและตราสารหนี้อย่างซับซ้อนจะมีอัตราคิดลดเฉลี่ยที่สูงกว่า 11.5% โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในระหว่างปฏิบัติการเป็นกิจวัตรทุกๆวัน, การปล่อยสารกัมมันตรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกกระทำข้างนอกของโรงงานแม้ว่าพวกมันจะมีในปริมาณที่เล็กน้อยมาก[46][47][48][49]. การปล่อยในแต่ละวันจะปล่อยไปในอากาศ, น้ำ, และดิน[47][48]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ถูกจำแนกประเภทด้วยวิธีการหลายอย่าง. เค้าร่างสั้นๆของวิธีการจำแนกเหล่านี้ได้แก่: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
อุบัติเหตุนิวเคลียร์และรังสีที่บางครั้งร้ายแรงได้เกิดขึ้น. อุบัติเหตุโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่เรียงตามยอดผู้เสียชีวิตรวมถึงภัยพิบัติเชอร์โนบิล (1986), ภัยพิบัตินิวเคลียร์ Fukushima Daiichi (2011), อุบัติเหตุเกาะทรีไมล์ (1979) และอุบัติเหตุ SL-1 (1961)[40]. อุบัติเหตุเรือดำน้ำขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์รวมถึงอุบัติเหตุเครื่องปฏิกรณ์ K-19 (1961)[41], อุบัติเหตุเครื่องปฏิกรณ์ K-27 (1968)[42], และการเกิดอุบัติเหตุเครื่องปฏิกรณ์ K-431 (1985)[40]. พลังงานนิวเคลียร์
กองทัพสหรัฐยังมีโครงการพลังงานนิวเคลียร์, เริ่มต้นในปี 1954. โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ SM-1 ที่ป้อม Belvoir รัฐเวอร์จิเนีย, เป็นเครื่องปฏิกรณ์พลังงานเครื่องแรกในสหรัฐอเมริกาเพื่อจัดหาพลังงานไฟฟ้าให้กับกริดไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ (VEPCO), ในเดือนเมษายน ปี 1957, ก่อน Shippingport. เครื่อง SL-1 เป็นเครื่องปฏิกรณ์พลังงานนิวเคลียร์เพื่อการทดลองของกองทัพสหรัฐที่สถานีทดสอบปฏิกรณ์แห่งชาติในภาคตะวันออกของไอดาโฮ. มันผ่านประสบการณ์ที่เลวร้ายเมื่อไอน้ำระเบิดและการหลอมละลายของนิวเคลียร์ในเดือนมกราคม 1961, ซึ่งฆ่าผู้ใช้งานไปสามราย[51]. ในสหภาพโซเวียตใน'สมาคมการผลิต Mayak' มีอุบัติเหตุเกิดขี้นหลายครั้ง รวมทั้งการระเบิดที่ปล่อยกากกัมมันตรังสีระดับสูงออกมา 50-100 ตัน, ได้ปนเปื้อนดินแดนขนาดใหญ่ในเทือกเขาอูราลตะวันออกและก่อให้เกิดการเสียชีวิตและได้รับบาดเจ็บจำนวนมาก. ระบอบการปกครองของสหภาพโซเวียตเก็บอุบัติเหตุครั้งนี้เป็นความลับไว้ประมาณ 30 ปี. ในที่สุด เหตุการณ์นี้ถูกจัดอยู่ในอันดับ 6 ในเจ็ดอันดับบนสเกล INES (เพียงแค่อันดับที่สามของความรุนแรงเท่านั้นเมื่อเทียบกับภัยพิบัติเชอร์โนบิลและ ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ). พลังงานนิวเคลียร์
การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ของพลังงานนิวเคลียร์จะต้องคำนึงถึงผู้ที่แบกรับความเสี่ยงของความไม่แน่นอนในอนาคต. ในวันนี้โรงไฟฟ้​​าพลังงานนิวเคลียร์ที่กำลังดำเนินงานทั้งหมดได้รับการพัฒนาโดยรัฐเป็นเจ้าของหรือหน่วยงานยูทิลิตี้ผูกขาดที่รัฐกำกับดูแล[154], ในขณะที่หลายความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง, ประสิทธิผลการดำเนินงาน, ราคาเชื้อเพลิง, ความรับผิดสำหรับอุบัติเหตุและปัจจัยอื่นๆจะตกเป็นภาระของผู้บริโภคมากกว่าผู้ให้บริการ. นอกจากนี้ เนื่องจากความรับผิดที่อาจเกิดขึ้นจากการเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์มีมาก, ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของความรับผิดการประกันภัยทั่วไปจะถูกจำกัด/ตัดยอดจากรัฐบาล, ซึ่งคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานของสหรัฐได้สรุปว่าประกอบด้วยเงินอุดหนุนอย่างมีนัยสำคัญ[155]. หลายประเทศในขณะนี้ได้เปิดเสรีตลาดไฟฟ้าเพื่อที่ความเสี่ยงเหล่านี้, และความเสี่ยงของคู่แข่งที่ถูกกว่าที่เกิดขึ้นก่อนที่ค่าใช้จ่ายเงินทุนจะถูกกู้คืน, จะตกเป็นภาระของผู้สร้างและผู้ดำเนินการโรงงานแทนที่จะเป็นของผู้บริโภค, ที่นำไปสู่​​การประเมินผลที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญของเศรษฐกิจของโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์แห่งใหม่[156]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
มากกว่าหนึ่งโหลของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงยังอยู่ในขั้นตอนต่างๆของการพัฒนา[30]. บางตัวมีวิวัฒนาการจากการออกแบบ PWR, BWR และ PHWR ข้างต้น, บางตัวแหวกแนวออกไป. แบบเก่าได้แก่เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดขั้นสูง (English: advanced boiling water reactor (ABWR)), สองตัวในจำนวนนั้นขณะนี้กำลังดำเนินงานขณะที่ตัวอื่นๆอยู่ระหว่างการก่อสร้าง, และเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดอย่างง่ายแบบประหยัด (English: Economic Simplified Boiling Water Reactor (ESBWR)) ที่มีความปลอดภัยแบบพาสซีฟ (English: passively safe) และหน่วย AP1000 ที่ถูกวางแผนไว้ (ดูโครงการพลังงานนิวเคลียร์ 2010) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถล้มเหลวได้ในหลายวิธี ความไม่แน่นอนของวัสดุนิวเคลียร์อาจสร้างพฤติกรรมที่ไม่คาดคิด มันอาจส่งผลให้พลังงานกระจัดกระจายออกนอกลู่นอกทางไม่สามารถควบคุมได้ ปกติ ระบบหล่อเย็นในเตาปฏิกรณ์ถุกออกแบบเพื่อให้สามารถที่จะจัดการกับความร้อนส่วนเกินนี้ อย่างไรก็ตาม เตาปฏิกรณ์ยังอาจประสบอุบัติเหตุจากการสูญเสียของน้ำหล่อเย็น ทำให้เชื้อเพลิงละลายหรือทำให้ถังบรรจุเชื้อเพลิงร้อนมากเกินไปจนละลาย เหตุการณ์นี้เรียกว่านิวเคลียร์หลอมละลาย(English: nuclear meltdown). โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในหลายประเทศ, โรงงานมักจะตั้งอยู่บนชายฝั่งเพื่อให้เป็นแหล่งความพร้อมของน้ำหล่อเย็นสำหรับระบบน้ำบริการที่จำเป็น. ผลก็คือ การออกแบบต้องพิจารณาถึงความเสี่ยงของการเกิดน้ำท่วมและคลื่นสึนามิ. สภาพลังงานโลก (WEC) ระบุว่าความเสี่ยงจากภัยพิบัติกำลังเปลี่ยนแปลงและกำลังเพิ่มโอกาสของการเกิดภัยพิบัติเช่นแผ่นดินไหว, พายุไซโคลนเฮอริเคน, ไต้ฝุ่น, น้ำท่วม[38]. อุณหภูมิสูง, ระดับน้ำฝนต่ำและภัยแล้งที่รุนแรงอาจนำไปสู่​​การขาดแคลนน้ำจืด[38]. น้ำทะเลเป็นตัวกัดกร่อน, ดังนั้นการจัดหาพลังงานนิวเคลียร์มีโอกาสที่จะได้รับผลกระทบทางลบจากปัญหาการขาดแคลนน้ำจืด[38]. ปัญหาทั่วไปนี้อาจจะมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป[38]. ความผิดพลาดในการคำนวณความเสี่ยงของการเกิดน้ำท่วมได้อย่างถูกต้องนำไปสู่เหตุบังเอิญ​​ระดับ 2 ของ 'สเกลเหตุการณ์นิวเคลียร์นานาชาติ'ระหว่าง'เหตุการณ์น้ำท่วมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ Blayais ในปี 1999'[39], และในขณะที่น้ำท่วมเกิดจากแผ่นดินไหวและสึนามิที่ Tōhoku ในปี 2011 ที่นำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ Fukushima I[40]. พลังงานนิวเคลียร์
เทคโนโลยี Breeder มีการใช้ในหลายเครื่องปฏิกรณ์, แต่ค่าใช้จ่ายในการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่ของเชื้อเพลิงอย่างปลอดภัยที่สูงสำหรับระดับของเทคโนโลยีในปี 2006, ต้องใช้ยูเรเนียมราคาสูงกว่า 200 USD/กก.ก่อนที่จะคุ้มทุนทางเศรษฐกิจ[106]. อย่างไรก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder ยังคงถูกเรียกหาเพราะพวกมันมีศักยภาพในการเผาไหม้ actinides ทิ้งทั้งหมดของกากนิวเคลียร์ในคลังสินค้าคงคลังในปัจจุบันในขณะที่ยังคงผลิตพลังงานและสร้างปริมาณ เพิ่มเติมของเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์อีกหลายเครื่องผ่านกระบวนการ Breeding[107][108]. ในปี 2005 มีเครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder อยู่สองเครื่องที่ผลิตพลังงาน: ฟีนิกซ์ในประเทศฝรั่งเศส ซึ่งได้ปิดตัวลงตั้งแต่ปี 2009 หลังจาก 36 ปีของการเดินเครื่อง และ BN-600 เครื่องปฏิกรณ์ที่สร้างขึ้นในปี 1980 ที่เมือง Beloyarsk, รัสเซีย ซึ่งยังคงใช้งานอยู่ ณ ปี 2013. กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้ของ BN-600 คือ 600 เมกะวัตต์ - รัสเซียมีแผนจะขยายการใช้ในประเทศด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder รุ่น BN-800, กำหนดให้เริ่มใช้งานในปี 2014[109], และการออกแบบทางเทคนิคของเครื่องปฏิกรณ์ Breeder ที่มีขนาดใหญ่กว่า, เครื่องปฏิกรณ์ BN-1200, กำหนดให้มีการสรุปได้ในปี 2013, กับการก่อสร้างที่กำหนดไว้สำหรับปี 2015[110]. เครื่องปฏิกรณ์ Beeder ของญี่ปุ่น, Monju, เริ่มต้นเดินเครื่องใหม่ (หลังจากปิดตัวลงในปี 1995)ในปี 2010 เป็นเวลา 3 เดือน, แต่ต้องปิดตัวลงอีกครั้งหลังจากที่มีอุปกรณ์ตกลงไปในเครื่องปฏิกรณ์ในระหว่างการตรวจสอบ, มันถูกวางแผนให้เริ่มเดินเครื่องอีกครั้งในช่วงปลายปี 2013[111]. ทั้งจีนและอินเดียกำลังสร้างเครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder. เครื่องปฏิกรณ์แบบ Breeder เร็วต้นแบบอินเดีย, 500 MWe, กำหนดเริ่มเดินเครื่องในปี 2014 และมีแผนจะสร้างขึ้นอีกห้าเครื่องในปี 2020[112]. เครื่องปฏิกรณ์เร็วเชิงทดลองของจืนเริ่มผลิตไฟฟ้าในปี 2011[113]. อาวุธนิวเคลียร์
สหพันธ์นักวิทยาศาสตร์อเมริกาประเมินว่ามีหัวรบนิวเคลียร์กว่า 15,700 หัวทั่วโลกใน พ.ศ. 2558 โดยมีราว 4,120 หัวถูกเก็บไว้ในสถานะ "ปฏิบัติการ" คือ พร้อมใช้งานได้ทันที[2] โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
อ้างถึงสหประชาชาติ (UNSCEAR), การดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปกติที่รวมถึงวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะมีการสัมผ้สกับรังสีในที่สาธารณะเฉลี่ยประจำปีจำนวน 0.0002 mSv (มิลลิ Sievert); มรดกของภัยพิบัติเชอร์โนบิลเป็น 0.002 mSv/ปีเป็นค่าเฉลี่ยทั่วโลก ณ รายงานปี 2008; และค่าเฉลี่ยการสัมผ้สรังสีตามธรรมชาติที่ 2.4 mSv/ปี แม้ว่าบ่อยครั้งที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งของแต่ละบุคคลตั้งแต่ 1-13 mSv[52] พลังงานนิวเคลียร์
เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์แห่งใหม่เป็นเรื่องที่ถกเถียงกันเพราะมีหลายมุมมองที่แปลกแยกในหัวข้อนี้และเกี่ยวพันกับการลงทุนหลายพันล้านดอลล่าร์สำหรับทางเลือกของแหล่งพลังงาน. โรงไฟฟ้​​าพลังงานนิวเคลียร์มักจะมีค่าใช้จ่ายเงินทุนสูงสำหรับการสร้างโรงงาน แต่ค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงที่ต่ำ. ดังนั้น เมื่อเทียบกับวิธีการผลิตไฟฟ้าอื่น ๆ จะขึ้นอยู่เป็นอย่างยิ่งกับสมมติฐานเกี่ยวกับระยะเวลาการก่อสร้างและการจัดหาเงินทุนสำหรับโรงงานนิวเคลียร์รวมทั้งค่าใช้จ่ายในอนาคตของเชื้อเพลิงฟอสซิลและพลังงานหมุนเวียนเช่นเดียวกับโซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานสำหรับแหล่งพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอ. ประมาณการค่าใช้จ่ายยังต้องพิจารณาถึงการรื้อถอนโรงงานและต้นทุนการเก็บรักษากากนิวเคลียร์. ในทางกลับกัน มาตรการที่จะบรรเทาภาวะโลกร้อนเช่นการเก็บภาษีคาร์บอนหรือการซื้อขายมลพิษคาร์บอนอาจให้ประโยชน์กับเศรษฐศาสตร์ของพลังงานนิวเคลียร์. เขื่อน
ด้านการผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในหนังสือของเขา "อุบัติเหตุปกติ" นายชาร์ลส์ Perrow กล่าวว่าความล้มเหลวหลายครั้งและที่ไม่ได้คาดคิดถูกสร้างขึ้นเข้ามาในความซับซ้อนของสังคมและระบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มัดกันแน่น อุบัติเหตุดังกล่าวไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้และไม่ได้ถูกออกแบบเอาไว้[17] ทีมสหวิทยาการจากเอ็มไอทีได้มีการประมาณการว่าถ้าให้การเจริญเติบโตที่คาดไว้ของพลังงานนิวเคลียร์จากปี 2005 - 2055 อย่างน้อยสี่อุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรงคาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงนั้น[18][19] อย่างไรก็ตามการศึกษาของเอ็มไอทีไม่ได้คำนึงถึงการปรับปรุงหลายอย่างในด้านความปลอดภัยตั้งแต่ปี 1970[20][21] นับถึงวันนี้ ได้มีอุบัติเหตุร้ายแรง (แกนเสียหาย)เกิดขึ้น 5 ครั้งในโลกตั้งแต่ปี 1970 (หนึ่งที่เกาะสามไมล์ไอส์แลนด์ในปี 1979 สองที่เชอร์โนบิลในปี 1986 และสามที่ฟูกูชิม่า-Daiichi ในปี 2011) สอดคล้องกับจุดเริ่มต้นของการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์ generation II สิ่งนี้นำไปสู่​​ค่าเฉลี่ยของอุบัติเหตุร้ายแรงที่เกิดขึ้นหนึ่งครั้งทุกๆแปดปีทั่วโลก[22] โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
'อนุสัญญากรุงเวียนนาเรื่องการรับผิดทางแพ่งสำหรับความเสียหาย'ถูกนำมาใช้ในกรอบระหว่างประเทศสำหรับความรับผิดชอบด้านนิวเคลียร์[79]. อย่างไรก็ตาม รัฐต่างๆที่มีส่วนใหญ่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของโลก, รวมทั้งสหรัฐอเมริกา, รัสเซีย, จีน, และญี่ปุ่นจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของอนุสัญญาการรับผิดด้านนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ. กากกัมมันตรังสี
กากกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นในการดำเนินการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์นี้ สามารถแบ่งประเภทเพื่อการจัดการได้เป็น 2 ประเภท คือ นิวตรอน
นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนจำนวน Z ตัว โดยที่ Z จะเรียกว่า เลขอะตอม และนิวตรอนจำนวน N ตัว โดยที่ N คือ เลขนิวตรอน เลขอะตอมใช้กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของอะตอม และเลขนิวตรอนใช้กำหนด ไอโซโทป หรือ นิวไคลด์[2] คำว่าไอโซโทปและนิวไคลด์มักจะถูกใช้เป็นคำพ้อง แต่พวกมันหมายถึงคุณสมบัติทางเคมีและทางนิวเคลียร์ตามลำดับ เลขมวล ของอะตอมใช้สัญลักษณ์ A จะเท่ากับ Z+N ยกตัวอย่างเช่น คาร์บอนมีเลขอะตอมเท่ากับ 6 และคาร์บอน-12 ที่เป็นไอโซโทปที่พบอย่างมากมายของมันมี 6 นิวตรอนขณะคาร์บอน-13 ที่เป็นไอโซโทปที่หายากของมันมี 7 นิวตรอน องค์ประกอบบางอย่างจะเกิดขึ้นเองในธรรมชาติโดยมีไอโซโทปที่เสถียรเพียงหนึ่งตัว เช่นฟลูออรีน (ดู นิวไคลด์ที่เสถียร) องค์ประกอบอื่น ๆ จะเกิดขึ้นโดยมีไอโซโทปที่เสถียรเป็นจำนวนมาก เช่นดีบุกที่มีสิบไอโซโทปที่เสถียร แม้ว่านิวตรอนจะไม่ได้เป็นองค์ประกอบทางเคมี มันจะรวมอยู่ใน ตารางของนิวไคลด์[3] โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ฝ่ายเสนอยืนยันว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และสามารถเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานถ้าการใช้ของมันสามารถทดแทน การพึ่งพาการนำเข้าเชื้อเพลิงได้[63]. ฝ่ายเสนอให้แนวคิดเพิ่มเติมว่าพลังงานนิวเคลียร์แทบจะไม่ได้ผลิตมลพิษทางอากาศ, ในทางตรงกันข้ามกับทางเลือกที่ใช้งานอยู่ของเชื้อเพลิงฟอสซิลชั้นนำ. ฝ่ายเสนอยังเชื่อว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นแนงทางที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวเท่านั้นเพื่อที่จะบรรลุความเป็นอิสระด้านพลังงานสำหรับประเทศตะวันตกส่วนใหญ่. พวกเขาเน้นว่ามีความเสี่ยงทั้งหลายในการจัดเก็บขยะเป็นเรื่องเล็กน้อยและสามารถลดความเสี่ยงลงต่อไปได้อีกโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดในเครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่และความปลอดภัยในการปฏิบัติงานในโลกตะวันตกได้รับการบันทึกว่าได้ผลเป็นเลิศเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ ที่สำคัญ[64]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์หล่อเย็นด้วยน้ำ, กำลังดำเนินการอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกาทั้งหมด 104 เครื่อง. ในจำนวนนี้ เป็นเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำ (PWR) 69 เครื่องและเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) 35 เครื่อง[24]. เครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำ (PWR), เป็นส่วนใหญ่ของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ของประเทศตะวันตกทั้งหมด ลักษณะหลักของ PWRs คือตัวสร้างแรงดันที่เรียกว่า อ่างแรงดันเชี่ยวชาญ (English: specialized pressure vessel). PWRs ในเชิงพาณิชย์และเครื่องปฏิกรณ์ในเรือส่วนใหญ่ใช้ตัวสร้างแรงดัน. ในระหว่างการดำเนินงานปกติ, ตัวสร้างแรงดันถูกเติมบางส่วนด้วยน้ำ, และฟองไอน้ำจะถูกเก็บไว้เหนือมันโดยการให้ความร้อนกับน้ำด้วยเครื่องทำความร้อนที่จมอยู่ใต้น้ำ. ในระหว่างการดำเนินงานปกติ, ตัวสร้างแรงดันถูกเชื่อมต่อกับอ่างความดันเครื่องปฏิกรณ์(English: reactor pressure vessel (RPV))หลักและ"ฟอง"ของตัวสร้างแรงดันจะสร้างพื้นที่การขยายตัวสำหรับการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำในเครื่องปฏิกรณ์. การตระเตรียมแบบนี้ยังสร้างมาตรการการควบคุมความดันสำหรับเครื่องปฏิกรณ์โดยการเพิ่มหรือการลดแรงดันไอน้ำในตัวสร้างแรงดันโดยการใช้เครื่องทำความร้อนในตัวสร้างแรงดัน. เครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำหนักเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำ, มีการใช้ร่วมกันของลูปขนส่งความร้อนที่ถูกอัดความดันที่แยกจากกัน แต่ใช้น้ำหนักเป็นสารหล่อเย็นและเป็นตัวหน่วงสำหรับประหยัดนิวตรอนได้มากขึ้น เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด (BWR) BWRs จะมีน้ำเดือดรอบแท่งเชื้อเพลิงในส่วนล่างของถังความดันของเครื่องปฏิกรณ์ขั้นต้น. เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดใช้ 235U, ที่ถูกเสริมสถานะเป็นยูเรเนียมไดอ็อกไซด์, เป็นเชื้อเพลิงของมัน. เชื้อเพลิงถูกประกอบขึ้นเป็นแท่งๆตั้งอยู่ในถังเหล็กที่จมอยู่ในน้ำ. นิวเคลียร์ฟิชชั่นจะทำให้น้ำเดือด, สร้างไอน้ำขึ้น. ไอน้ำนี้จะไหลผ่านท่อเข้าสู่กังหัน. กังหันจะถูกขับเคลื่อนด้วยไอน้ำและกระบวนการนี้สร้างกระแสไฟฟ้า[25]. ในระหว่างการดำเนินงานปกติ ความดันจะถูกควบคุมโดยปริมาณของไอน้ำที่ไหลจากถังแรงดันเครื่องปฏิกรณ์ไปยังกังหัน. เครื่องปฏิกรณ์ประเภท Pool เครื่องปฏิกรณ์หล่อเย็นด้วยโลหะเหลว. เนื่องจากน้ำเป็นตัวหน่วงอย่างหนึ่ง, มันไม่สามารถถูกนำมาใช้เป็นตัวหล่อเย็นในเครื่องปฏิกรณ์เร็ว. สารหล่อเย็นแบบโลหะเหลวได้แก่โซเดียม, NaK, ตะกั่ว, ตะกั่วบิสมัทยูเทคติก, และในเครื่องปฏิกรณ์รุ่นแรกๆ, ปรอท. เครื่องปฏิกรณ์เร็วหล่อเย็นด้วยโซเดียม เครื่องปฏิกรณ์เร็วหล่อเย็นด้วยตะกั่ว เครื่องปฏิกรณ์หล่อเย็นด้วยแก๊ส จะระบายความร้อนด้วยแก๊สเฉื่อยหมุนเวียน, มักเป็นฮีเลียมในการออกแบบที่อุณหภูมิสูง, ในขณะที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีการใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่ผ่านมาของอังกฤษและฝรั่งเศส. ไนโตรเจนก็ถูกใช้เช่นกัน. [อ้างจำเป็น] การใช้ประโยชน์จากความร้อนแตกต่างกันไป, ขึ้นอยู่กับเครื่องปฏิกรณ์. เครื่องปฏิกรณ์บางเครื่องทำงานจนร้อนพอที่จะทำให้แก๊สสามารถให้พลังงานกังหันแก๊สได้โดยตรง. การออกแบบที่เก่ามากกว่ามักจะผ่านแก๊สไปที่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อน(English: heat exchanger)เพื่อสร้างไอน้ำสำหรับกังหันไอน้ำ. เครื่องปฏิกรณ์เกลือหลอมละลาย (MSRs) จะถูกระบายความร้อนด้วยการหมุนเวียนเกลือหลอมละลาย, ได้แก่ส่วนผสมยูเทคติกของเกลือฟลูออไรเช่น FLiBe. ใน MSR ทั่วไป, ตัวหล่อเย็นยังถูกใช้เป็นเมทริกซ์ในที่ซึ่งวัตถุฟิชชั่นจะละลาย. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
มันเป็นไปไม่ได้สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ที่จะระเบิดเหมือนกับระเบิดนิวเคลียร์เนื่องจากเชื้อเพลิงที่ไม่เคยมีสมรรถนะเพียงพอสำหรับทำให้เกิดขึ้นอย่างนั้น[29] การรื้อถอนนิวเคลียร์
หลากหลายของสิ่งอำนวยความสะดวกนิวเคลียร์ได้รับการปลดประจำการไปแล้วนับถึงปัจจุบัน ซึ่งรวมถึงโรงไฟฟ้​​าพลังงานนิวเคลียร์ (NPP) เครื่องปฏิกรณ์เพื่อการวิจัย โรงงานผลิตไอโซโทป เครื่องเร่งอนุภาค และเหมืองแร่ยูเรเนียม จำนวนโรงไฟฟ้​​าที่ถูกปลดประจำการยังมีน้อย หลายบริษัทมีความเชี่ยวชาญในการรื้อถอนนิวเคลียร์ การรื้อถอนได้กลายเป็นธุรกิจที่ทำกำไร ล่าสุด หลายบริษัทรับเหมาก่อสร้างและการรื้อถอนสิ่งก่อสร้างทั่วไปในสหราชอาณาจักรก็ได้เริ่มการพัฒนาบริการรื้อถอนงานเกี่ยวกับนิวเคลียร์อีกด้วย ในปัจจุบัน'หน่วยงานรื้อถอนนิวเคลียร์'ของสหราชอาณาจักรได้ประมาณการว่าจะมีค่าใช้จ่ายอย่างน้อย £ 1 แสนล้าน ในการรื้อถอนสถานที่ติดตั้งนิวเคลียร์ที่มีอยู่ 17 แห่งในสหราชอาณาจักร เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีมีอยู่ในโครงสร้างเครื่องปฏิกรณ์ การรื้อถอนจะต้องทำทีละขั้นตอน มีหลายแผนของ'หน่วยงานรื้อถอนนิวเคลียร์'เพื่อรื้อถอนเฉพาะเครื่องปฏิกรณ์ที่ต้องใช้ระยะเวลาโดยเฉลี่ยถึง 50 ปี กรอบเวลาที่ยาวนานทำให้ประมาณการของค่าใช้จ่ายที่น่าเชื่อถือทำได้ยาก งบประมาณเกินเป็นเรื่องธรรมดาแม้ว่าโครงการรื้อถอนจะทำได้เร็วก็ตาม เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์ Generation IV เป็นชุดหนึ่งของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทางทฤษฎีที่กำลังมีการวิจัยในขณะนี้. การออกแบบเหล่านี้ทั่วไปมักจะไม่คาดว่าจะสามารถใช้ได้สำหรับการก่อสร้างเชิงพาณิชย์ก่อนปี 2030. เครื่องปฏิกรณ์ปัจจุบันที่อยู่ในการดำเนินงานทั่วโลกโดยทั่วไปมีการพิจารณาว่าเป็นระบบรุ่นที่สองหรือที่สามโดยที่ระบบรุ่นแรกได้รับการปลดระวางไปก่อนหน้านี้แล้ว. การวิจัยสำหรับประเภทของเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ได้เริ่มต้นอย่างเป็นทางการโดย Generation IV International Forum (GIF) ตามพื้นฐานของเป้าหมายเทคโนโลยีแปดอย่าง. เป้าหมายเบื้องต้นก็คือเพื่อปรับปรุงความปลอดภัยของนิวเคลียร์, ปรับปรุงความต้านทานการแพร่ขยาย, ลดของเสียและเพิ่มการใช้ประโยชน์ในทรัพยากรธรรมชาติ,และเพื่อลดค่าใช้จ่ายในการสร้างและการดำเนินงานของโรงงานดังกล่าว[32]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นโรงไฟฟ้าชนิด Baseload คือผลิตพลังงานคงที่ โดยไม่ขึ้นกับกำลังงานที่ต้องการใช้จริง เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงมีราคาถูกเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายอื่นๆในการผลิต [1](ในขณะที่โรงไฟฟ้าที่ใช้การต้มน้ำด้วยแหล่งพลังงานอื่น สามารถลดการจ่ายไฟลงครึ่งหนึ่งได้เวลากลางคืนเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิง) กำลังไฟที่หน่วยผลิตจ่ายได้นั้นอาจมีตั้งแต่ 40 เมกะวัตต์ จนถึงเกือบ 2000 เมกะวัตต์ ในปัจจุบันหน่วยผลิตที่สร้างกันมีขอบเขตอยู่ที่ 600-1200 เมกะวัตต์ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นครั้งแรกในวันที่ 3 กันยายน 1948 ด้วย'เครื่องปฏิกรณ์แกรไฟท์ X-10' ใน Oak Ridge รัฐเทนเนสซี ประเทศสหรัฐอเมริกาและเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เครื่องแรกที่จะให้กำลังไฟกับหลอดไฟดวงหนึ่ง[4][5][6]. การทดลองครั้งที่สองมีขนาดใหญ่กว่าเกิดขึ้นในวันที่ 20 ธันวาคม 1951 ที่สถานีทดลอง EBR-I ใกล้ Arco, รัฐไอดาโฮสหรัฐอเมริกา และเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 1954 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่ผลิตไฟฟ้าสำหรับกริด (ไฟฟ้า) เริ่มดำเนินการที่เมือง Obninsk สหภาพโซเวียต[7]. สถานีไฟฟ้าเต็มรูปแบบแห่งแรกของโลกคือที่คาลเดอฮอลล์ในอังกฤษเปิดเมื่อวันที่ 17 ตุลาคม 1956[8]. เทคโนโลยีนิวเคลียร์
อุบัติเหตุนิวเคลียร์กับพลเรือนและอุบัติเหตุรังสีส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์. ที่พบมากที่สุดคือการรั่วไหลของนิวเคลียร์ที่ทำให้คนงานสัมผัสกับวัสดุที่เป็นอันตราย. การหลอมละลายนิวเคลียร์ () หมายถึงอันตรายที่รุนแรงมากขึ้นของการปล่อยวัสดุนิวเคลียร์ในสภาพแวดล้อมโดยรอบ. การ meltdowns ที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นที่เกาะทรีไมล์ในรัฐเพนซิลวาเนียและเชอร์โนบิลในยูเครนของโซเวียต. แผ่นดินไหวและสึนามิเมื่อวันที่ 11 มีนาคม 2011 ทำให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อสามเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และบ่อเก็บเชื้อเพลิงใช้แล้วที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิในประเทศญี่ปุ่น. เครื่องปฏิกรณ์ทางทหารที่ประสบการเกิดอุบัติเหตุที่คล้ายกันคือที่ Windscale ในสหราชอาณาจักรและ SL-1 ในประเทศสหรัฐอเมริกา. พลังงานนิวเคลียร์
ของเสียที่สำคัญที่สุดจากโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์คือเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว. มันประกอบด้วยยูเรเนียมที่ไม่แปรเปลี่ยนเป็นหลัก เช่นเดียวกับปริมาณที่มีนัยสำคัญของ actinides ที่เป็น transuranic (ส่วนใหญ่เป็นพลูโตเนียมและคูเรียม). นอกจากนี้, ประมาณ 3% ของมันเป็นผลิตภัณฑ์ฟิชชันจากปฏิกิริยานิวเคลียร์. พวก actinides (ยูเรเนียม, พลูโตเนียม และ คูเรียม) มีความรับผิดชอบสำหรับกลุ่มของกัมมันตภาพรังสีในระยะยาว, ในขณะที่ ผลิตภัณฑ์ฟิชชันมีความรับผิดชอบในกลุ่มของกัมมันตภาพรังสีระยะสั้น[115]. ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
แผนการใช้พลังงานนิวเคลียร์ไม่ได้ถูกทอดทิ้งในประเทศมาเลเซีย, ฟิลิปปินส์, คูเวตและบาห์เรน หรือมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงเช่นในไต้หวัน จีนได้ระงับโครงการพัฒนานิวเคลียร์ในเวลาสั้น ๆ แต่มีการเริ่มต้นใหม่หลังจากนั้นไม่นาน การจัดทำแผนเบื้องต้นก็เพื่อการเพิ่มการมีส่วนร่วมในนิวเคลียร์จาก 2 ไปเป็น 4 เปอร์เซนต์ของการผลิตไฟฟ้าในปี 2020 กับโปรแกรมที่เพิ่มขึ้นหลังจากนั้น พลังงานหมุนเวียนจะจ่ายร้อยละ 17 ของการผลิตไฟฟ้าของจีน, 16% ในนั้นเป็นไฟฟ้าพลังน้ำ จีนวางแผนที่จะเพิ่มการผลิตพลังงานนิวเคลียร์เป็นสามเท่าจนถึงปี 2020 และเพิ่มอีกสามเท่าระหว่างปี 2020 และปี 2030 อาวุธนิวเคลียร์
นับแต่การทิ้งระเบิดฮิโรชิมาและนางาซากิ อาวุธนิวเคลียร์ถูกจุดระเบิดกว่าสองพันโอกาสเพื่อจุดประสงค์ด้านการทดสอบและสาธิต มีเพียงไม่กี่ชาติที่ครอบครองอาวุธนิวเคลียร์หรือถูกสงสัยว่ากำลังแสวงหาอาวุธนิวเคลียร์ ประเทศที่ทราบว่าเคยจุดระเบิดอาวุธนิวเคลียร์ และได้รับการรับรองว่าครอบครองอาวุธนิวเคีลยร์ คือ สหรัฐอเมริกา สหภาพโซเวียต (รัสเซียเป็นผู้สืบทอดอำนาจนิวเคลียร์) สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส สาธารณรัฐประชาชนจีน อินเดีย ปากีสถาน และเกาหลีเหนือ นอกเหนือจากนี้ อิสราเอลยังถูกเชื่ออย่างกว้างขวางว่าครอบครองอาวุธนิวเคลียร์ แต่ไม่ได้รับการรับรองว่ามี[2][3] รัฐหนึ่ง แอฟริกาใต้ เคยยอมรับว่ามีอาวุธนิวเคลียร์ที่ทำขึ้นก่อนหน้านี้ในอดีต แต่นับแต่นั้นได้แยกประกอบคลังแสงของตนและส่งให้กับผู้คุ้มครองนานาชาติ[4] นิวตรอน
นิวตรอนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ ในทศวรรษหลังจากที่นิวตรอนที่ถูกค้นพบในปี 1932[4] นิวตรอนถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการกลายพันธ์ของนิวเคลียส (English: nuclear transmutation) ในหลายประเภท ด้วยการค้นพบของ นิวเคลียร์ฟิชชัน ในปี 1938[5] ทุกคนก็ตระหนักได้อย่างรวดเร็วว่า ถ้าการฟิชชันสามารถผลิตนิวตรอนขึ้นมาได้ นิวตรอนแต่ละตัวเหล่านี้อาจก่อให้เกิดฟิชชันต่อไปได้อีกในกระบวนการต่อเนื่องที่เรียกว่า ปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์[6] เหตุการณ์และการค้นพบเหล่านี้นำไปสู่​​เครื่องปฏิกรณ์ที่ยั่งยืนด้วยตนเองเป็นครั้งแรก (Chicago Pile-1, 1942) และอาวุธนิวเคลียร์ครั้งแรก (ทรินิตี้ 1945) โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแปลงพลังงานจลน์ที่เกิดจากกังหันให้เป็นพลังงานไฟฟ้า. เครื่องกำเนิดไฟฟ้า AC แบบซิงโครนัสที่มีอัตรากำลังสูงจะถูกนำมาใช้ ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
ในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเพิ่มเติมสำหรับหน่วย 2 และ 4 อีกสามเครื่อง วางไว้ในอาคารใหม่ที่อยู่สูงกว่าบนเนินเขา เพื่อให้สอดคล้องกับข้อบังคับในกฎระเบียบใหม่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้สามารถเข้าถึงได้จากทั้งหกหน่วยปฏิกรณ์ แต่สถานีสลับสายที่ส่งไฟฟ้​​าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเหล่านี้ไปยังระบบทำความเย็นของเครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 1 ถึง 5 ยังอยู่ในอาคารกังหันที่มีการป้องกันน้ำท่วมที่ไม่ดี เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสามเครื่องที่เพิ่มขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 ยังสามารถทำงานได้หลังจากคลื่นสึนามิ ถ้าสถานีสลับสายมีการย้ายไปอยู่ภายในอาคารเตาปฏิกรณ์หรือไปยังสถานที่อื่น ๆ ที่น้ำไม่ท่วม กระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหล่านี้ก็จะสามารถจ่ายให้กับระบบระบายความร้อนของเครื่องปฏิกรณ์ เนื่องจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าต้องทำงานเต็มกำลัง ดังนั้นเมื่อคลื่นซัดเข้ามา เพลาข้อเหวี่ยงจึงแตกและระบบพังทลาย เพลาข้อเหวี่ยงที่เปราะเหล่านี้ยังถูกใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ของอังกฤษอีกด้วย เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
Gas-cooled reactor (GCR) and advanced gas-cooled reactor (AGR) เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ทั่วไปจะใช้ตัวหน่วงแบบแกรไฟท์และหล่อเย็นด้วย CO2. พวกมันสามารถมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่สูงเมื่อเทียบกับ PWRs เนื่องจากพวกมันใช้อุณหภูมิในการดำเนินงานที่สูงกว่า. มีเครื่องปฏิกรณ์จำนวนมากที่มีการใช้งานอยู่, ส่วนใหญ่อยู่ในสหราชอาณาจักร, ในที่ซึ่งแนวคิดของการออกแบบได้รับการพัฒนาที่นั่น. การออกแบบที่มีอายุมากกว่า (เช่นสถานี Magnox) อาจจะปิดตัวลงในอนาคตอันใกล้. อย่างไรก็ตาม AGCRs คาดว่าจะมีอายุใช้งานได้ต่อไปอีก 10 ถึง 20 ปี. การออกแบบเป็นแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน. ค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนอาจสูงมากเนื่องจากแกนของเครื่องปฏิกรณ์มีปริมาตรขนาดใหญ่. เครื่องปฏิกรณ์ Fast breeder โลหะของเหลว (English: Liquid-metal Fast breeder Reactor (LMFBR)) นี้คือการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่ระบายความร้อนด้วยโลหะของเหลว, ไม่มีการหน่วงโดยสิ้นเชิง, และผลิตเชื้อเพลิงได้มากกว่าที่มันบริโภคเข้าไป. เรียกได้ว่าพวกมัน "ให้กำเนิด (English: breed)" เชื้อเพลิงเพราะพวกมันผลิตเชื้อเพลิงที่สามารถทำฟิชชั่นได้ระหว่างการดำเนินการโดยการจับนิวตรอน. เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้สามารถทำงานได้เหมือน PWR ในแง่ของประสิทธิภาพและไม่จำเป็นต้องมีภาชนะบรรจุที่มีแรงดันสูงมากเนื่องจากโลหะของเหลวไม่จำเป็นต้องถูกเก็บไว้ที่ความดันสูงแม้แต่ที่อุณหภูมิสูงมาก. เครื่องปฏิกรณ์ BN-350 และ BN-600 ในสหภาพโซเวียตและ Superphénix ในประเทศฝรั่งเศสเป็นเครื่องปฏิกรณ์ประเภทนี้, เช่นเดียวกับ Fermi-I ในสหรัฐอเมริกา. เครื่องปฏิกรณ์ Monju ในประเทศญี่ปุ่นประสบปัญหาการรั่วไหลของโซเดียมในปี 1995 และได้รับการเริ่มเดินเครื่องใหม่ในเดือนพฤษภาคม 2010. พวกมันทั้งหมดใช้/เคยใช้โซเดียมเหลว. เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้เป็นแบบนิวตรอนเร็ว, ไม่ใช่แบบนิวตรอนร้อน. เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้มีสองประเภท ได้แก่: อุบัติเหตุนิวเคลียร์เกาะทรีไมล์
การเกิดอุบัติเหตุที่เกาะทรีไมล์เมื่อปี 1979 ไม่ได้เริ่มต้นการตายของอุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์สหรัฐ แต่ก็ได้หยุดยั้งการเจริญเติบโตของประวัติศาสตร์ของมัน นอกจากนี้ เนื่องจากผลของวิกฤตการณ์น้ำมันปี 1973 ก่อนหน้านี้และการวิเคราะห์หลังวิกฤติด้วยข้อสรุปว่าศักยภาพการผลิตในโหลดฐานมีมากจนล้น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่อยู่ในแผนสี่สิบตัวจึงได้ถูกยกเลิกไปเรียบร้อยแล้วก่อนที่จะเกิดอุบัติเหตุที่ TMI ในช่วงเวลาของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ TMI โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 129 โรงได้รับการอนุมัติ แต่ในจำนวนนั้น มีเพียง 53 โรงเท่านั้นที่เสร็จสมบูรณ์ (ซึ่งก็ไม่ได้อยู่ในการดำเนินงาน) ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบที่ยาวนาน ด้วยความยุ่งยากจากภัยพิบัติเชอร์โนบิลในเจ็ดปีต่อมา ความต้องการมากมายของรัฐบาลกลางในการแก้ไขปัญหาด้านความปลอดภัยและข้อผิดพลาดของการออกแบบทำให้มีความเข้มงวดมากขึ้น ความขัดแย้งด้านนิวเคลียร์ในท้องถิ่นก็รุนแรงมากขึ้น เวลาในการก่อสร้างก็ยาวนานขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและค่าใช้จ่ายก็พุ่งสูงขึ้นเป็นจรวด จนกระทั่งปี 2012 สหรัฐไม่มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ได้รับอนุญาตให้เริ่มการก่อสร้างตั้งแต่ปีก่อนอุบัติเหตุที่ TMI ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่น 2G ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เสี่ยงภัยน้ำท่วมหรือสึนามิ ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่สำรอง 3 วัน + ได้กลายเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมอย่างเป็นทางการ การเปลี่ยนแปลงอีกอย่างก็คือการทำให้แข็งแรงขึ้นของสถ​​านที่ห้องพักเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลสำรองด้วยประตูและ heat sinks ที่กันน้ำแน่นหนาและทนต่อแรงระเบิด คล้ายกับที่ใช้ในเรือดำน้ำนิวเคลียร์ โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ที่ดำเนินงานมาเก่าแก่ที่สุดในโลกชื่อ Beznau ซึ่งมีการดำเนินงานมาตั้งแต่ปี 1969 มีอาคารแข็งแรงแบบ 'Notstand' ที่ ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนทั้งหมดของระบบอย่างเป็นอิสระเป็นเวลา 72 ชั่วโมงในกรณีที่เกิดแผ่นดินไหวหรือน้ำท่วมรุนแรง ระบบนี้ถูกสร้างขึ้นก่อนฟุกุชิมะไดอิจิ ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
โรงไฟฟ้าตั้งอยู่ในประเทศญี่ปุ่นซึ่งก็เหมือนส่วนที่เหลือของขอบมหาสมุทรแปซิฟิก ที่อยู่ในเขตแผ่นดินไหวที่ยังมีพลัง สำนักงานพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ (IAEA) ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับความสามารถของโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นที่จะทนต่อกิจกรรมแผ่นดินไหว ในการประชุมของกลุ่มรักษาความปลอดภัยและความปลอดภัยนิวเคลียร์ของ G8 ในกรุงโตเกียวปี 2008 ผู้เชี่ยวชาญ IAEA ได้เตือนว่าแผ่นดินไหวที่แข็งแกร่งที่มีแมกนิจูดมากกว่า 7.0 อาจก่อให้เกิด "ปัญหาร้ายแรง" สำหรับโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ของญี่ปุ่น ภูมิภาคประสบกับแผ่นดินไหวที่มีแมกนิจูดมากกว่า 8 ถึงสามครั้ง ได้แก่แผ่นดินไหว Jogan Sanriku 869, แผ่นดินไหวเมจิ Sanriku 1896 และแผ่นดินไหว Sanriku 1933 พลังงานนิวเคลียร์
บทความหลัก: โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์
การผลิตพลังงานของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ เกิดจากปฏิกิริยาแตกตัว โดยการยิงอนุภาคนิวตรอนพลังงานต่ำเข้าชนนิวเคลียสของยูเรเนียม-235 ทำให้นิวเคลียสแตกตัวพร้อมให้พลังงานความร้อนมหาศาลกว่า 200 Mev (ล้านอิเล็กตรอนโวลต์) และเกิดอนุภาคนิวตรอนใหม่ ซึ่งจะไปทำปฏิกิริยาลูกโซ่ต่อไป พลังงานนิวเคลียร์
จากจุดยืนด้านความปลอดภัย, พลังงานนิวเคลียร์, ในแง่ของการสูญเสียชีวิตต่อหน่วยไฟฟ้าที่ผลิต, มีจำนวนการเสียชีวิตที่เท่ากับและในหลายกรณีต่ำกว่าหลายแหล่งพลังงานหมุนเวียน[75][76][216]. อย่างไรก็ตาม ไม่มีเชื้อเพลิงใช้แล้วที่มีกัมมันตรังสีที่ต้องมีการจัดเก็บหรือการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่สำหรับแหล่งพลังงานหมุนเวียนแบบเดิม[217]. โรงงานนิวเคลียร์จะต้องถูกรื้อและเคลื่อนย้ายออกไป. โรงงานนิวเคลียร์ที่ถูกรื้อออกเป็นชิ้นจะต้องถูกเก็บไว้ที่เก็บกากนิวเคลียร์ใต้ดิน[218]. การรื้อถอนนิวเคลียร์
หลายปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ถูกแยกส่วนในทวีปเอเชีย, ประเภท, กำลังงานและค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนต่อกิโลวัตต์ของกำลังไฟฟ้า (ที่มา: สมาคมนิวเคลียร์โลก)  พลังงานนิวเคลียร์
การกำจัดของเสียนิวเคลียร์มักจะกล่าวกันว่าเป็น'ส้นเท้าอุตสาหกรรมของ Achilles'[139]. ปัจจุบัน ของเสียส่วนใหญ่จะถูกเก็บไว้ที่สถานที่ตั้งของเครื่องปฏิกรณ์แต่ละแห่งและมีสถานที่กว่า 430 แห่งทั่วโลกที่วัสดุกัมมันตรังสียังคงมีการสะสมอย่างต่อเนื่อง. ผู้เชี่ยวชาญบางคนแนะนำว่าหลุมเก็บใต้ดินส่วนกลางที่มีการจัดการ, การป้องกันรักษา, และการเฝ้าดูอย่างดีจะช่วยได้อย่างมาก[139]. มี "ฉันทามติระหว่างประเทศเกี่ยวกับคำแนะนำในการจัดเก็บกากนิวเคลียร์ในหลุมเก็บลึกทางธรณีวิทยา"[140] ที่ไม่มีการเคลื่อนไหวของกากนิวเคลียร์ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชั่นธรรมชาติใน Oklo, ประเทศกาบอง, อายุ 2 พันล้านปี, ถูกอ้างว่าเป็น " แหล่งที่มาของข้อมูลที่จำเป็นในวันนี้"[141][142]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การอภิปรายพลังงานนิวเคลียร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับความขัดแย้ง[57][58][59][60] ซึ่งได้ล้อมรอบการใช้งานและการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันในการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์สำหรับพลเรือน. การอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ขึ้นสู่จุดสูงสุดในช่วงปี 1970 และ 1980 เมื่อมัน "ถึงจุดของความเข้มข้นเป็นประวัติการณ์ในประวัติศาสตร์ของการถกเถียงทางเทคโนโลยี" ในบางประเทศ[61][62]. สหราชอาณาจักร
ในปลายปี 1990s โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้มีส่วนร่วมประมาณ 25 % จากการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด ประจำปีในสหราชอาณาจักร แต่ตอนนี้ค่อยๆลดลงเมื่อโรงไฟฟ้าเก่าถูกปิดตัวลง และปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความเก่าแก่ได้ส่งผลกระทบต่อความพร้อมในการทำงานของโรงไฟฟ้า ในปี 2012 สหราชอาณาจักรมีเครื่องปฏิกรณ์ 16 ตัว ตามปกติจะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 19% ของทั้งหมด แต่หนึ่งในเครื่องปฏิกรณ์จะเกษียณอายุราชการในปี 2023. ซึ่งแตกต่างจากประเทศเยอรมนีและญี่ปุ่น, สหราชอาณาจักรมีความตั้งใจที่จะสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์รุ่นใหม่เริ่มจากประมาณปี 2018.[188] พลังงานนิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันในปัจจุบันที่ดำเนินงานอยู่ทั่วโลกเป็นระบบ generation ที่สองหรือที่สาม, ที่ส่วนใหญ่ของระบบ generation ที่หนึ่งได้ถูกปลดประจำการไปนานแล้ว. การวิจัยในการผลิตเครื่องปฏิกรณ์ Generation IV เริ่มต้นอย่างเป็นทางการโดย Generation IV International Forum (GIF) ตามเป้าหมายแปดเทคโนโลยี, ที่รวมถึงการปรับปรุงความปลอดภัยนิวเคลียร์, การปรับปรุงความต้านทานการแพร่ขยาย, การลดของเสีย, การปรับปรุงการใช้ทรัพยากรทางธรรมชาติ, ความสามารถในการใช้กากนิวเคลียร์ที่มีอยู่ในการผลิตกระแสไฟฟ้า, และลดค่าใช้จ่ายในการสร้างและดำเนินการโรงงานดังกล่าว. ส่วนใหญ่ของเครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากเครื่องปฏิกรณ์ light water ที่ดำเนินการในปัจจุบัน, และมักจะไม่คาดว่าจะมีให้ใช้สำหรับการก่อสร้างเชิงพาณิชย์ก่อนปี 2030[274]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟูกูชิมะแห่งที่หนึ่ง () เป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ซึ่งตั้งอยู่ในตำบลโอกูมะ อำเภอฟูตาบะ จังหวัดฟูกูชิมะ ประเทศญี่ปุ่น โดยมีเครื่องปฏิกรณ์สำหรับผลิตไฟฟ้าหกหน่วย รวมกำลัง 4.7 กิกะวัตต์ โรงไฟฟ้าแห่งนี้เป็นหนึ่งใน 15 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่ที่สุดในโลก และเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกซึ่งได้รับการก่อสร้างและบริหารจัดการทั้งหมดโดยบริษัทพลังงานไฟฟ้าโตเกียว (TEPCO)  โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
อุตสาหกรรมนิวเคลียร์บอกว่าเทคโนโลยีใหม่และการกำกับดูแลได้ทำให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น, แต่อุบัติเหตุเล็กๆ 57 ครั้งได้เกิดขึ้นนับตั้งแต่เกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิลในปี 1986 จนถึงปี 2008. สองในสามของความผิดพลาดเหล่านี้เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา[84]. สำนักงานพลังงานปรมาณูฝรั่งเศส (CEA) ได้ข้อสรุปว่านวัตกรรมทางเทคนิคไม่สามารถกำจัดความเสี่ยงจากการผิดพลาดของมนุษย์ในการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ส่วนประกอบที่สำคัญที่มีเหมือนกันหมดของโรงงานไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่คือ: เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบถังกรวด
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบถังกรวด () เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในยุคที่ 3+ จัดว่าเป็นเทคโนโลยีพลังงานนิวเคลียร์ที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งใช้เทคโนโลยีที่มีความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูงมากขึ้นและมีต้นทุนถูกกว่าจากเครื่องปฏิกรณ์แบบทั่วไปที่ใช้น้ำเป็นสารหน่วงนิวตรอน และใช้เป็นสารระบายความร้อนด้วย ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์แบบถังกรวดใช้ pyrolytic graphite เป็นสารหน่วงนิวตรอน และใช้ก๊าซเฉื่อย เป็นสารระบายความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมาก ในการขับกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยตรง ทำให้ไม่ต้องใช้ระบบเครื่องกำเนิดไอน้ำที่มีความซับซ้อน รวมทั้งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการถ่ายเทพลังงาน โดยทำให้สัดส่วนของการผลิตไฟฟ้าต่อความร้อน มีค่าประมาณ 50% นอกจากนั้น ก๊าซจะไม่ละลายส่วนประกอบที่ปนเปื้อนรังสีออกมา และไม่ดูดกลืนนิวตรอนเหมือนกับการใช้น้ำ ดังนั้นแกนเครื่องปฏิกรณ์จึงมีของเหลวที่มีกัมมันตภาพรังสีในปริมาณที่น้อยกว่าแบบเดิมมาก จึงมีความเสี่ยงด้านผลกระทบทางรังสีที่น้อยลง และยังทำให้ต้นทุนต่ำกว่าเครื่องปฏิกรณ์แบบใช้น้ำมวลเบา  โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
บทความหลัก: อุบัติเหตุพลังงานนิวเคลียร์ในแต่ละประเทศ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
มีแลกเปลี่ยนที่จะทำระหว่างความปลอดภัย คุณสมบัติทางเศรษฐกิจและทางเทคนิคของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานโดยเฉพาะ ในอดีตการตัดสินใจเหล่านี้มักจะถูกทำในภาคเอกชนโดยนักวิทยาศาสตร์ ผู้กำกับดูแลและวิศวกร แต่สิ่งนี้อาจได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัญหา และตั้งแต่ เชอร์โนบิล และ เกาะทรีไมล์ หลายคนที่เกี่ยวข้องตอนนี้ได้พิจารณาถึงความยินยอมในการแจ้งล่วงหน้าและคุณธรรมที่จะเป็นข้อพิจารณาเบื้องต้นอย่างอิสระ[16] โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ในประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดา, คนงานยกเว้นผู้บริหารจัดการ, บุคคลากรมืออาชีพ (เช่นวิศวกร) และเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยมีแนวโน้มที่จะเป็นสมาชิกของ'ภราดรภาพของคนงานไฟฟ้านานาชาติ'(English: International Brotherhood of Electrical Workers (IBEW)) หรือ'สหภาพคนงานยูทิลิตี้แห่งอเมริกา'(English: Utility Workers Union of America (UWUA))อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหนึ่งในสหภาพของธุรกิจการค้าต่างๆและสหภาพแรงงานที่เป็นตัวแทนของช่างเครื่อง, แรงงาน, ผู้สร้างหม้อต้มน้ำ, คนงานโรงสี, คนงานเหล็ก, ฯลฯ เทคโนโลยีนิวเคลียร์
อาวุธนิวเคลียร์เป็นอาวุธทำลายล้างที่รู้จักกันมากที่สุด - แม่แบบของอาวุธแห่งการทำลายล้าง. ตลอดช่วงสงครามเย็น, อำนาจของฝ่ายตรงข้ามมีคลังแสงนิวเคลียร์ขนาดใหญ่, เพียงพอที่จะฆ่าได้หลายร้อยล้านคน. รุ่นของคนที่เติบโตขึ้นมาภายใต้ร่มเงาของการทำลายล้างด้วยนิวเคลียร์, สร้างออกมาเป็นภาพในภาพยนตร์เช่น "Dr. Strangelove" และ "The Atomic Cafe". เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่
ความล่าช้าในการก่อสร้างสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายของโรงไฟฟ้าอย่างมีนัยสำคัญ เพราะโรงไฟฟ้​​าที่ไม่มีรายได้และกระแสเงินสดสามารถขยายตัวในระหว่างการก่อสร้าง, ระยะเวลาการก่อสร้างที่ยาวขึ้นแปลโดยตรงได้ว่าค่าใช้จ่ายทางการเงินจะต้องสูงขึ้น โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์สมัยใหม่มีการวางแผนสำหรับการก่อสร้างในห้าปีหรือน้อยกว่า (42 เดือนสำหรับรุ่น CANDU ACR-1000, 60 เดือนนับจากสั่งของจนถึงดำเนินงานสำหรับรุ่น AP1000, 48 เดือนนับจากเทคอนกรีตแรกจนถีงดำเนินงานสำหรับรุ่น EPR และ 45 เดือนสำหรับรุ่น ESBWR) ซึ่งตรงข้ามกับที่มากกว่าหนึ่งทศวรรษสำหรับบางโรงก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตามแม้จะประสบความสำเร็จในญี่ปุ่นที่ใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบ ABWR สองในสี่เครื่องของรุ่น EPRs ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง (ในฟินแลนด์และฝรั่งเศส) ช้ากว่ากำหนดอย่างมีนัยสำคัญ พลังงานนิวเคลียร์
มีอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นกับการผลิตของโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์เมื่อมีบริษัทเพียงไม่กี่แห่งทั่วโลกที่มีความสามารถในการปลอมแปลงภาชนะความดันเครื่องปฏิกรณ์ชิ้นเดียว[258] ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ทั่วไปมากที่สุด. บริษัทยูทิลิตี้ทั่วโลกกำลังส่งคำสั่งซื้อล่วงหน้าสำหรับความจำเป็นที่ต้องใช้จริงสำหรับภาชนะเหล่านี้. ผู้ผลิตอื่นๆกำลังตรวจสอบตัวเลือกต่างๆรวมทั้งการทำชิ้นส่วนด้วยตัวเองหรือหาวิธีที่จะทำชิ้นส่วนที่คล้ายกันโดยใช้วิธีการอื่น[259]. พลังงานนิวเคลียร์
เมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 1954 โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ Obninsk ของสหภาพโซเวียตเป็นโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าแห่งแรกของโลกสำหรับกริด (ไฟฟ้า), และผลิตพลังงานไฟฟ้าประมาณ 5 เมกะวัตต์[40][41]. เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ความปลอดภัยนิวเคลียร์ครอบคลุมการดำเนินการเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์และรังสีหรือเพื่อจำกัดผลกระทบของพวกมัน. อุตสาหกรรมพลังงานนิวเคลียร์ได้มีการปรับปรุงความปลอดภัยและประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์, และได้นำเสนอการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ใหม่ที่ปลอดภัย (แต่โดยทั่วไปยังไม่ทดลอง) แต่ไม่มีการรับประกันว่าเครื่องปฏิกรณ์จะได้รับการออกแบบ, สร้างและดำเนินการอย่างถูกต้องหรือไม่[35]. ข้อผิดพลาดก็เกิดขึ้นจริงและนักออกแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่ฟูกูชิม่าในประเทศญี่ปุ่นไม่ได้คาดว่าคลื่นสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวจะปิดการใช้งานระบบสำรองที่ควรจะรักษาเสถียรภาพให้กับเครื่องปฏิกรณ์หลังเกิดแผ่นดินไหว[36]. ตามที่ UBSAG, การเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ของเครื่องฟูกูชิม่า I ได้สร้างความสงสัยว่า แม้แต่ประเทศเศรษฐกิจก้าวหน้าอย่างญี่ปุ่นจะสามารถควบคุมความปลอดภัยนิวเคลียร์ได้หรือไม่[37]. สถานการณ์ภัยพิบัติที่เกี่ยวข้องกับการโจมตีของผู้ก่อการร้ายนี้ก็ยังเป็นไปได้[35]. ทีมสหวิทยาการจากเอ็มไอทีได้คาดการณ์ว่าถ้าการเจริญเติบโตของพลังงานนิวเคลียร์ในช่วงปี 2005-2055 เป็นไปตามแผน, การเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรงคาดว่าจะเกิดขึ้นอย่างน้อย 4 ครั้งในช่วงเวลานั้น[38]. พลังงานนิวเคลียร์
มีการอภิปรายอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์[11][12][13]. ฝ่ายเสนอ เช่น สมาคมนิวเคลียร์โลก (English: World Nuclear Association), IAEA และ นักสิ่งแวดล้อมพลังงานนิวเคลียร์ ยืนยันว่า พลังงานนิวเคลียร์มีความปลอดภัย, เป็นแหล่งพลังงานยั่งยืนที่ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอน[14]. ฝ่ายค้าน เช่น กลุ่มกรีนพีซสากล และ หน่วยบริการข้อมูลทรัพยากรและนิวเคลียร์ (English: Nuclear Information and Resource Service (NIRS)), ยืนยันว่า พลังงานนิวเคลียร์สร้างภัยคุกคามจำนวนมากต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม[15][16][17]. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
ร หมวดหมู่:สิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐอเมริกา โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
โดยทั่วไป โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับการออกแบบให้มีชีวิตประมาณ 30 ปี. โรงงานที่ใหม่กว่าถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ 40 ถึง 60 ปี. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
สำหรับประวัติเพิ่มเติม, โปรดดูที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, พลังงานนิวเคลียร์ และนิวเคลียร์ฟิชชั่น โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
การดำเนินงานกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประกอบด้วยปริมาณขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสีซึ่ง ถ้ากระจายออกไป สามารถก่อให้เกิดอันตรายจากรังสีโดยตรง ปนเปื้อนในดินและพืชผัก และถูกบริโภคโดยมนุษย์และสัตว์ การสัมผัสของมนุษย์ในระดับที่สูงพอสามารถทำให้เกิดทั้งการเจ็บป่วยและความตายในระยะสั้นและการเสียชีวิตในระยะยาวจากโรคมะเร็งและโรคอื่นๆ[28]. ภัยพิบัติเชียร์โนบีล
นิวไคลด์กัมมันตรังสี(นิวไคลด์ที่ไม่เสถียร มีการสลายเพื่อลดระดับพลังงานโดยการปลดปล่อยรังสี เช่น แอลฟา บีตา แกมมา ออกมา นิวไคลด์กัมมันตรังสีที่ปรากฏอยู่ในธรรมชาติ และที่มาจากการผลิตของมนุษย์มีมากกว่า 1,300 ชนิด ตัวอย่างนิวไคลด์กัมตรังสีที่มีในธรรมชาติ เช่น $ _{92}^{235} $U $ _{92}^{238} $U $ _{19}^{40} $K และที่มนุษย์ผลิตขึ้นเช่น $ _{27}^{60} $Co $ _{43}^{99} $Tc $ _{95}^{241} $AM [นิวเคลียร์]) 4 ชนิดที่เป็นอันตรายมากที่สุดได้แพร่กระจายออกจากเชียร์โนบีล ได้แก่ไอโอดีน-131 ซีเซียม-134 ซีเซียม-137 และ strontium-90 มีครึ่งชีวิตอยู่ที่ 8.02 วัน, 2.07 ปี, 30.2 ปีและ 28.8 ปีตามลำดับ[134]:8 ไอโอดีนถูกมองครั้งแรกกับมีภัยน้อยกว่าไอโซโทปอื่น ๆ เพราะครึ่งชีวิตของมันสั้น แต่มันก็มีความผันผวนสูงและตอนนี้ดูเหมือนว่าจะได้เดินทางออกมาไกลที่สุดและก่อให้เกิดปัญหาสุขภาพที่รุนแรงที่สุดในระยะสั้น[88]:24 สตรอนเตียม ในทางตรงกันข้าม มีความผันผวนน้อยที่สุดในรังสีสี่ตัวนั้นแต่ตัวมันเองเป็นความกังวลหลักในพื้นที่ใกล้กับเชียร์โนบีล[134]:8 ไอโอดีนมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นความเข้มข้นในต่อมไทรอยด์และต่อมนม และนำไปสู่อุบัติการณ์ที่เพิ่มขึ้นของการเกิดโรคมะเร็งต่อมไทรอยด์และอื่น ๆ ซีเซียมมีแนวโน้มที่จะสะสมในอวัยวะที่สำคัญเช่นหัวใจ[135]:133 ในขณะที่สตรอนเตียมจะสะสมอยู่ในกระดูก ดังนั้นจึงอาจจะมีความเสี่ยงต่อกระดูกและเซลล์เม็ดเลือดขาว[134]:8 รังสีเป็นตัวสร้างความเสียหายส่วนใหญ่ให้กับเซลล์ที่กำลังแบ่งตัวอย่างแข็งขัน ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เป็นผู้ใหญ่ การแบ่งเซลล์เป็นไปอย่างช้า ๆ ยกเว้นในรูขุมขน ในผิวหนัง กระดูกและระบบทางเดินอาหาร ซึ่งเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมการอาเจียนและผมร่วงจึงเป็นอาการที่พบบ่อยของการเจ็บป่วยเฉียบพลันรังสี[136]:42 พลังงานนิวเคลียร์
ตามที่สมาคมนิวเคลียร์โลก, ทั่วโลกในช่วงปี 1980s เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใหม่หนึ่งตัวเริ่มก่อสร้างขึ้นทุก 17 วันโดยเฉลี่ย, และในปี 2015 อัตรานี้อาจเพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งต้วในทุกๆ 5 วัน[260]. เมื่อปี 2007 เครื่อง Watts Bar 1 ในเทนเนสซี, ซึ่งเริ่มออนไลน์ในวันที่ 7 กุมภาพันธ์ปี 1996, เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของสหรัฐในเชิงพาณิชย์ตัวสุดท้ายที่ออนไลน์. เรื่องนี้มักจะถูกยกมาเป็นหลักฐานของการรณรงค์ทั่วโลกที่ประสบความสำเร็จสำหรับการใช้พลังงานนิวเคลียร์ที่หยุดทำการ[261]. การขาดแคลนไฟฟ้า, ราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เพิ่มขึ้น, ภาวะโลกร้อน, และการปล่อยโลหะหนักจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล, เทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่นโรงงานที่ปลอดภัยอย่างพาสซีฟ, และความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศอาจต่ออายุความต้องการสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
เครื่องปฏิกรณ์ Generation I (ต้นแบบรุ่นแรกๆ, เครื่องปฏิกรณ์วิจัย, เครื่องปฏิกรณ์การผลิตพลังงานที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์) เครื่องปฏิกรณ์ Generation II (โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ในปัจจุบันส่วนใหญ่ 1965-1996) เครื่องปฏิกรณ์ Generation III (การปรับปรุงวิวัฒนาการของการออกแบบที่มีอยู่ตั้งแต่ปี 1996 จนถึงปัจจุบัน) เครื่องปฏิกรณ์ Generation IV (เทคโนโลยียังอยู่ระหว่างการพัฒนา, ไม่ทราบวันที่เริ่มต้น, อาจเสร็จในปี 2030) เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
Pressurised heavy water reactor (PHWR) การออกแบบแคนาดา (เรียกว่า CANDU) เป็นเครื่องปฏิกรณ์แรงดันน้ำที่ระบายความร้อนและหน่วงปฏิกิริยาด้วยน้ำหนัก (English: heavy water). แทนที่จะใช้ถังความดันขนาดใหญ่ถังเดียวอย่างใน PWR, เชื้อเพลิงจะถูกเก็บอยู่ในท่อความดันหลายร้อยท่อ. เครื่องปฏิกรณ์เหล่านี้ใช้เชื้อเพลิงเป็นยูเรเนียมธรรมชาติและเป็นแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวตรอนความร้อน. PHWRs สามารถเติมเชื้อเพลิงในขณะทำงานเต็มที่ซึ่งทำให้พวกมันมีประสิทธิภาพการใช้ยูเรเนียมสูงมาก (มันช่วยในการควบคุมฟลักซ์ในแกนที่แม่นยำ). PHWRs CANDU มีการสร้างขึ้นในแคนาดา, อาร์เจนตินา, จีน, อินเดีย, ปากีสถาน, โรมาเนียและเกาหลีใต้. อินเดียก็ยังทำงานกับ PHWRs จำนวนมากที่มักจะเรียกมันว่า 'อนุพันธ์ของ CANDU' ที่ถูกสร้างขึ้นหลังจากที่รัฐบาลของแคนาดาหยุดการติดต่อนิวเคลียร์กับอินเดียหลังจากโครงการทดสอบอาวุธนิวเคลียร์ 'ยิ้มพระพุทธ'ปี 1974. Reaktor Bolshoy Moschnosti Kanalniy (เครื่องปฏิกรณ์ช่องทางกำลังสูง) (RBMK) ออกแบบโดยสหภาพโซเวียต, ถูกสร้างขึ้นเพื่อผลิตพลูโตเนียมเช่นเดียวกับเพื่อพลังงาน. RBMKs จะระบายความร้อนด้วยตัวหน่วงแกรไฟท์. ในบางลักษณะของRBMKs จะคล้ายกับ CANDU ในการที่พวกมันจะสามารถเติมเชื้อเพลิงใหม่ระหว่างการดำเนินการผลิตพลังงานและมีการติดตั้งท่อความดันแทนถังความดันแบบ PWR. อย่างไรก็ตาม, ไม่เหมือนกับ CANDU พวกมันมีความไม่เสถียรและมีขนาดใหญ่ ทำให้อาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของพวกมันมีราคาแพง ข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยที่วิกฤตเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในการออกแบบของ RBMK, แม้ว่าบางส่วนของข้อบกพร่องเหล่านี้ได้รับการแก้ไขหลังจากภัยพิบัติเชอร์โนบิล. จุดน่าสนใจหลักของพวกมันคือการใช้งานของน้ำเบาและยูเรเนียมที่ไม่ได้เสริมสมรรถนะ. ในปี 2010, 11 เครื่องยังคงเปิดใช้งาน, ส่วนใหญ่เนื่องจากการปรับปรุงความปลอดภัยและความช่วยเหลือจากหน่วยงานความปลอดภัยระหว่างประเทศเช่น DOE. แม้จะมีการปรับปรุงความปลอดภัยเหล่านี้, เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ก็ยังถือว่าเป็นหนึ่งในการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่อันตรายที่สุดในการใช้งาน. เครื่องปฏิกรณ์ RBMK ถูกนำไปใช้เฉพาะในอดีตสหภาพโซเวียต. โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
NRC กล่าวว่า "โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บางครั้งก็ปล่อยก๊าซและของเหลวกัมมันตรังสีในสภาพแวดล้อมที่อยู่ภายใต้สภาวะที่ถูกควบคุมและถูกตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อประชาชนหรือสิ่งแวดล้อม"[50] และ "การปล่อยตามกิจวัตรในระหว่างการดำเนินงานปกติของโรงงานพลังงานนิวเคลียร์ไม่เคยมีพิษรุนแรง"[51]. พลังงานนิวเคลียร์
อุปทานไฟฟ้าหมุนเวียนในช่วง 20-50+% ได้รับการดำเนินการแล้วในหลายระบบในยุโรป, แม้ว่าในบริบทของระบบกริดยุโรปแบบรวม[206]. ในปี 2012 ส่วนแบ่งของไฟฟ้าที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในประเทศเยอรมนีจะเป็น 21.9%, เมื่อเทียบกับ 16.0% สำหรับพลังงานนิวเคลียร์หลังจากเยอรมนีปิดตัวลง 7-8 จาก 18 เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ในปี 2011[207]. ในสหราชอาณาจักร ปริมาณของพลังงานที่ผลิตจากพลังงานหมุนเวียนคาดว่าจะเกินพลังงานที่มาจากนิวเคลียร์ราวปี 2018[208] และสกอตแลนด์วางแผนที่จะได้รับกระแสไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนในปี 2020[209]. ส่วนใหญ่ของการติดตั้งพลังงานหมุนเวียนทั่วโลกอยู่ในรูปของไฟฟ้าพลังน้ำ