مفاعل نووي

📅 آخر تحديث: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 38 صور
الموسوعة الحرة
من الأعلى، من اليسار إلى اليمين
  1. مفاعل شيكاغو بايل-1 ، أول مفاعل نووي اصطناعي
  2. محطة شيبينغبورت للطاقة الذرية ، أول مفاعل في زمن السلم
  3. HTR-10 ، وهو نموذج أولي لأول مفاعل من الجيل الرابع، HTR-PM
  4. طائرة كونفير إن بي-36 إتش ، أول طائرة تختبر مفاعلاً على متنها
  5. عملية مدار البحر ، أول سفينة سطحية تعمل بالطاقة النووية تقوم برحلة حول العالم
  6. تابوت تشيرنوبيل ، الذي بُني لاحتواء آثار كارثة عام 1986

المفاعل النووي جهاز يُستخدم للحفاظ على تفاعل نووي متسلسل مُتحكم فيه . تُستخدم هذه المفاعلات في توليد الكهرباء التجارية ، ودفع السفن ، وإنتاج الأسلحة ، والبحوث . تمتص النوى الانشطارية (وخاصة اليورانيوم-235 أو البلوتونيوم-239 ) نيوترونًا واحدًا وتنشطر، مُطلقةً طاقةً ونيوترونات متعددة، والتي يُمكن أن تُحفز المزيد من الانشطار. تعمل المفاعلات على تثبيت هذا التفاعل، من خلال تنظيم مُمتصات النيوترونات والمُهدئات في قلب المفاعل. تتميز كفاءة الوقود بارتفاعها الاستثنائي؛ فاليورانيوم منخفض التخصيب أكثر كثافةً في الطاقة من الفحم بمقدار 120,000 مرة. [ 1 ] [ 2 ]

تُمرر الحرارة الناتجة عن الانشطار النووي إلى سائل تبريد عامل . في المفاعلات التجارية، يُستخدم هذا السائل لتشغيل التوربينات ومحاور المولدات الكهربائية . تُستخدم بعض المفاعلات في التدفئة المركزية ، وإنتاج النظائر المشعة للاستخدامات الطبية والصناعية . [ 3 ]

بعد اكتشاف الانشطار النووي عام 1938، أطلقت العديد من الدول برامج بحث نووي عسكرية . استكشفت التجارب المبكرة دون الحرجة علم النيوترونات . في عام 1942، بنى مختبر المعادن أول مفاعل نووي حرج اصطناعي، وهو مفاعل شيكاغو بايل -1. [5 ] ومنذ عام 1944 ، شُغّلت أولى المفاعلات واسعة النطاق في موقع هانفورد لإنتاج الأسلحة . طُوّر تصميم مفاعل الماء المضغوط ، المستخدم في حوالي 70% من المفاعلات التجارية ، لدفع غواصات البحرية الأمريكية ، بدءًا من مفاعل S1W عام 1953. [ 6 ] في عام 1954، بدأ إنتاج الكهرباء النووية على نطاق صغير في محطة أوبنينسك السوفيتية . [ 7 ] كانت محطة كالدير هول في سيلافيلد ، إنجلترا، أول محطة طاقة نووية تجارية ، وبدأت تشغيلها عام 1956.

يمكن إعادة معالجة الوقود المستهلك ، مما قد يقلل من النفايات النووية ويعيد استخدام الوقود في المفاعلات . [ 8 ] وهذا يشكل أيضاً خطراً على انتشار الأسلحة النووية من خلال إنتاج البلوتونيوم اللازم لصنع الأسلحة النووية .

نتجت حوادث المفاعلات النووية عن مزيج من أخطاء التصميم وأخطاء المشغلين. كان لحادثة ثري مايل آيلاند عام 1979 ، عند مستوى INES 5 ، وكارثة تشيرنوبيل عام 1986 وكارثة فوكوشيما عام 2011 ، وكلاهما عند مستوى 7، آثار كبيرة على الصناعة النووية والحركة المناهضة للطاقة النووية .

اعتبارًا من عام 2025يوجد في العالم 417 مفاعلاً تجارياً، و226 ​​مفاعلاً بحثياً ، وأكثر من 200 مفاعل دفع بحري قيد التشغيل. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] توفر المفاعلات التجارية 9% من إمدادات الكهرباء العالمية، [ 13 ] مقارنةً بـ 30% من مصادر الطاقة المتجددة ، [ 14 ] وتشكل هذه المفاعلات مجتمعةً كهرباء منخفضة الكربون . ويأتي ما يقرب من 90% من هذه الكهرباء من مفاعلات الماء المضغوط والماء المغلي . [ 6 ] وتشمل التصاميم الأخرى مفاعلات التبريد بالغاز ، ومفاعلات الطيف السريع ، ومفاعلات التوليد ، ومفاعلات الماء الثقيل ، ومفاعلات الأملاح المنصهرة ، والمفاعلات المعيارية الصغيرة ، [ 15 ] حيث يُحسّن كل منها السلامة، والكفاءة، والتكلفة، ونوع الوقود ، والتخصيب ، أو الاحتراق ، بالإضافة إلى مفاعل الجرافيت بالماء الخفيف الذي أصبح الآن متقادماً .

مصطلحات

خلال أبحاث الطاقة النووية في أوائل أربعينيات القرن العشرين، استُخدم مصطلح "المفاعل الذري" للإشارة إلى أي جهاز يحتوي على اليورانيوم ويهدف إلى مضاعفة النيوترونات، بما في ذلك معظم الأجهزة التي كانت دون مستوى الطاقة الحرجة. بعد أن أثبت مفاعل شيكاغو بايل-1 حدوث تفاعل متسلسل ذاتي الاستدامة، أصبح مصطلح "المفاعل" أكثر شيوعًا. كما شاع استخدام مصطلحي "المفاعل النووي" و"المفاعل الذري". [ 16 ] [ 17 ]

تُعرف تجارب الكتلة الحرجة ، على الرغم من بساطتها، أحيانًا باسم مفاعلات البحث، مثل جهاز جوديفا . [ 18 ] [ 19 ]

يُستخدم مصطلح "المفاعل النووي" في الغالب للإشارة إلى مفاعل الانشطار النووي. ويمكن أن يُشير أيضًا إلى مفاعل الاندماج النووي ، الذي لم يُبنَ منه سوى أنظمة طاقة ذات صافي طاقة سالبة. أما مولدات الطاقة الكهروحرارية التي تعمل بالنظائر المشعة ووحدات التسخين التي تعمل بالنظائر المشعة ، فرغم أنها تستمد الطاقة من تفاعلات التحلل النووي، إلا أنها لا تُسمى مفاعلات نووية لأنها لا تُحدث تفاعلات. [ 20 ]

عملية

مثال على حدث انشطار نووي مُستحث. يمتص نواة ذرة اليورانيوم-235 نيوترونًا، فتنقسم بدورها إلى عناصر أخف وزنًا وأسرع حركة (نواتج الانشطار) ونيوترونات حرة. مع أن المفاعلات والأسلحة النووية تعتمد على التفاعلات النووية المتسلسلة، إلا أن معدل التفاعلات في المفاعل أبطأ بكثير منه في القنبلة.

وكما تولد محطات الطاقة الحرارية التقليدية الكهرباء عن طريق تسخير الطاقة الحرارية المنبعثة من حرق الوقود الأحفوري ، فإن المفاعلات النووية تحول الطاقة المنبعثة من الانشطار النووي المتحكم فيه إلى طاقة حرارية لتحويلها لاحقًا إلى أشكال ميكانيكية أو كهربائية.

الانشطار

عندما تمتص نواة ذرية كبيرة قابلة للانشطار ، مثل اليورانيوم-235 أو اليورانيوم-233 أو البلوتونيوم-239 ، نيوترونًا، فقد تخضع للانشطار النووي. تنقسم النواة الثقيلة إلى نواتين أو أكثر أخف وزنًا ( نواتج الانشطار )، مطلقةً طاقة حركية وإشعاع غاما ونيوترونات حرة . قد يمتص جزء من هذه النيوترونات بواسطة ذرات أخرى قابلة للانشطار، مما يؤدي إلى مزيد من الانشطارات، وبالتالي إطلاق المزيد من النيوترونات، وهكذا. يُعرف هذا بالتفاعل النووي المتسلسل .

للسيطرة على مثل هذا التفاعل النووي المتسلسل، تُستخدم قضبان تحكم تحتوي على مواد سامة للنيوترونات ومواد مُعدِّلة لها، لتغيير نسبة النيوترونات التي ستُسبب المزيد من الانشطار. [ 21 ] تحتوي المفاعلات النووية عمومًا على أنظمة آلية ويدوية لإيقاف تفاعل الانشطار إذا رصدت أجهزة المراقبة أو القياس ظروفًا غير آمنة. [ 22 ]

توليد الحرارة

يُولد قلب المفاعل الحرارة بعدة طرق:

يُطلق كيلوغرام واحد من اليورانيوم-235 (U-235) المُحوَّل عبر العمليات النووية طاقةً تزيد بنحو ثلاثة ملايين ضعف عن الطاقة التي يُطلقها كيلوغرام واحد من الفحم المحروق بالطرق التقليدية (7.2  ×  10¹³ جول لكل كيلوغرام من اليورانيوم-235 مقابل 2.4 × 10⁷ جول لكل كيلوغرام من الفحم). [ 23 ] [ 24 ]  

يؤدي انشطار كيلوغرام واحد من اليورانيوم-235 إلى إطلاق حوالي 19  مليار كيلو كالوري ، لذا فإن الطاقة المنبعثة من  كيلوغرام واحد من اليورانيوم-235 تعادل الطاقة المنبعثة من حرق 2.7  مليون كيلوغرام من الفحم.

تبريد

يُضخ سائل تبريد المفاعل النووي - عادةً ما يكون ماءً، ولكن في بعض الأحيان يكون غازًا أو معدنًا سائلًا (مثل الصوديوم السائل أو الرصاص) أو ملحًا منصهرًا - حول قلب المفاعل لامتصاص الحرارة المتولدة. تُنقل الحرارة بعيدًا عن المفاعل وتُستخدم بعد ذلك لتوليد البخار. تستخدم معظم أنظمة المفاعلات نظام تبريد منفصلًا فعليًا عن الماء الذي سيُغلى لإنتاج البخار المضغوط للتوربينات ، كما هو الحال في مفاعل الماء المضغوط . مع ذلك، في بعض المفاعلات، يُغلى الماء اللازم لتوربينات البخار مباشرةً بواسطة قلب المفاعل ؛ على سبيل المثال، مفاعل الماء المغلي . [ 25 ]

التحكم في رد الفعل

يمكن ضبط معدل تفاعلات الانشطار داخل قلب المفاعل النووي عن طريق التحكم في كمية النيوترونات القادرة على إحداث المزيد من تفاعلات الانشطار. وتستخدم المفاعلات النووية عادةً عدة طرق للتحكم في النيوترونات لضبط قدرة المفاعل. بعض هذه الطرق ينبثق بشكل طبيعي من فيزياء الاضمحلال الإشعاعي ويتم أخذها في الحسبان أثناء تشغيل المفاعل، بينما البعض الآخر عبارة عن آليات مصممة خصيصًا لغرض محدد.

أسرع طريقة لضبط مستويات النيوترونات المحفزة للانشطار في المفاعل هي تحريك قضبان التحكم . تُصنع هذه القضبان من مواد تُعرف باسم " مواد امتصاص النيوترونات" ، وبالتالي تمتصها. عند إدخال قضيب التحكم إلى عمق أكبر في المفاعل، فإنه يمتص نيوترونات أكثر من المادة التي يُزيحها - والتي غالبًا ما تكون مادة التهدئة. ينتج عن ذلك انخفاض في عدد النيوترونات المتاحة لإحداث الانشطار، مما يُقلل من قدرة المفاعل. في المقابل، يؤدي سحب قضيب التحكم إلى زيادة معدل حدوث الانشطار وزيادة القدرة.

تؤثر فيزياء الاضمحلال الإشعاعي أيضًا على أعداد النيوترونات في المفاعل. ومن هذه العمليات انبعاث النيوترونات المتأخرة من عدد من نظائر الانشطار الغنية بالنيوترونات. تُشكل هذه النيوترونات المتأخرة حوالي 0.65% من إجمالي النيوترونات الناتجة عن الانشطار، بينما ينطلق الباقي (المسمى " النيوترونات الفورية ") فور حدوث الانشطار. تتراوح أعمار النصف لمنتجات الانشطار التي تُنتج النيوترونات المتأخرة، نتيجة انبعاث النيوترونات ، من أجزاء من الثانية إلى عدة دقائق، ولذا يتطلب الأمر وقتًا طويلًا لتحديد اللحظة التي يصل فيها المفاعل إلى النقطة الحرجة بدقة . إن إبقاء المفاعل في منطقة التفاعل المتسلسل، حيث تكون النيوترونات المتأخرة ضرورية للوصول إلى حالة الكتلة الحرجة، يسمح للأجهزة الميكانيكية أو المشغلين البشريين بالتحكم في التفاعل المتسلسل "في الوقت الفعلي"؛ وإلا فإن الفترة الزمنية بين الوصول إلى الحالة الحرجة والانصهار النووي ، نتيجةً لزيادة الطاقة الهائلة الناتجة عن التفاعل النووي المتسلسل الطبيعي، ستكون قصيرة جدًا بحيث لا تسمح بالتدخل. تُعرف هذه المرحلة الأخيرة، حيث لا تعود هناك حاجة إلى النيوترونات المتأخرة للحفاظ على الحالة الحرجة، بالنقطة الحرجة الفورية . يوجد مقياس لوصف الحالة الحرجة بصيغة رقمية، حيث تُعرف الحالة الحرجة الأساسية بصفر دولار ، والنقطة الحرجة الفورية بدولار واحد ، بينما تُقاس النقاط الأخرى في العملية بالسنتات.

في بعض المفاعلات، يعمل سائل التبريد أيضًا كمهدئ للنيوترونات . يزيد المهدئ من قدرة المفاعل عن طريق جعل النيوترونات السريعة المنبعثة من الانشطار تفقد طاقتها وتتحول إلى نيوترونات حرارية. النيوترونات الحرارية أكثر قدرة على إحداث الانشطار من النيوترونات السريعة . إذا كان سائل التبريد مهدئًا، فإن تغيرات درجة الحرارة قد تؤثر على كثافة سائل التبريد/المهدئ، وبالتالي تغير القدرة الناتجة. سائل التبريد ذو درجة الحرارة المرتفعة يكون أقل كثافة، وبالتالي أقل فعالية كمهدئ.

في مفاعلات أخرى، يعمل سائل التبريد كعامل سامّ عن طريق امتصاص النيوترونات بنفس طريقة عمل قضبان التحكم. في هذه المفاعلات، يمكن زيادة إنتاج الطاقة بتسخين سائل التبريد، مما يجعله أقل كثافة كعامل سامّ. تحتوي المفاعلات النووية عمومًا على أنظمة آلية ويدوية لإيقاف تشغيل المفاعل في حالات الطوارئ. تقوم هذه الأنظمة بضخ كميات كبيرة من العامل السامّ (غالبًا البورون على شكل حمض البوريك ) إلى المفاعل لإيقاف تفاعل الانشطار النووي في حال رصد أو توقع ظروف غير آمنة. [ 26 ]

تُعدّ معظم أنواع المفاعلات حساسة لعملية تُعرف باسم تسمم الزينون أو حفرة اليود . يعمل الزينون-135، وهو ناتج الانشطار الشائع، كمُسمّم للنيوترونات، حيث يمتصها، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل المفاعل. يُمكن التحكم في تراكم الزينون-135 عن طريق الحفاظ على مستويات طاقة عالية كافية لتدميره عن طريق امتصاص النيوترونات بالسرعة نفسها التي يُنتج بها. يُنتج الانشطار أيضًا اليود-135 ، الذي يتحلل بدوره (بعمر نصف يبلغ 6.57 ساعة) إلى زينون-135 جديد. عند إيقاف تشغيل المفاعل، يستمر اليود-135 في التحلل إلى زينون-135، مما يجعل إعادة تشغيل المفاعل أكثر صعوبة ليوم أو يومين، حيث يتحلل الزينون-135 إلى السيزيوم-135، وهو أقل سمية بكثير من الزينون-135، ويبلغ عمر النصف له 9.2 ساعة. تُعرف هذه الحالة المؤقتة بـ"حفرة اليود". إذا كان لدى المفاعل قدرة تفاعلية إضافية كافية، يُمكن إعادة تشغيله. ونظرًا لتحوّل الزينون-135 الزائد إلى زينون-136، وهو أقل سمية للنيوترونات، فإن المفاعل يتعرض خلال ساعات قليلة لـ"انخفاض مؤقت في طاقة الزينون". يجب إدخال قضبان تحكم إضافية لتعويض امتصاص النيوترونات الناتج عن الزينون-135 المفقود. وكان عدم اتباع هذا الإجراء بشكل صحيح خطوةً أساسيةً في كارثة تشيرنوبيل . [ 27 ]

غالبًا ما يتعذر تشغيل المفاعلات المستخدمة في الدفع النووي البحري (وخاصة الغواصات النووية ) بطاقة مستمرة على مدار الساعة كما هو الحال في مفاعلات الطاقة الأرضية، كما أنها تتطلب عمرًا طويلًا جدًا لنواة المفاعل دون الحاجة إلى إعادة التزود بالوقود . لهذا السبب، تستخدم العديد من التصاميم يورانيوم عالي التخصيب، ولكنها تتضمن مواد سامة للنيوترونات قابلة للاحتراق في قضبان الوقود. [ 28 ] يسمح هذا ببناء المفاعل بكمية زائدة من المواد الانشطارية، والتي تُصبح مع ذلك آمنة نسبيًا في المراحل الأولى من دورة احتراق الوقود بفضل وجود المواد الماصة للنيوترونات، والتي تُستبدل لاحقًا بمواد سامة للنيوترونات طويلة العمر (أطول عمرًا بكثير من الزينون-135) تُنتج بشكل طبيعي، وتتراكم تدريجيًا على مدار عمر تشغيل الوقود.

توليد الطاقة الكهربائية

تُنتج الطاقة المنبعثة في عملية الانشطار حرارةً، يمكن تحويل جزء منها إلى طاقة قابلة للاستخدام. ومن الطرق الشائعة لتسخير هذه الطاقة الحرارية استخدامها لغلي الماء لإنتاج بخار مضغوط، والذي بدوره يُشغّل توربينًا بخاريًا يُدير مولدًا كهربائيًا لتوليد الكهرباء. [ 26 ]

أعمار

تُصمَّم محطات الطاقة النووية الحديثة عادةً لتعمل لمدة 60 عامًا، بينما بُنيت المفاعلات القديمة بعمر تشغيلي نموذجي يتراوح بين 30 و40 عامًا، مع العلم أن العديد منها خضع لعمليات تجديد وتمديد للعمر التشغيلي لمدة تتراوح بين 15 و20 عامًا. [ 29 ] ويعتقد البعض أن محطات الطاقة النووية يمكن أن تعمل لمدة تصل إلى 80 عامًا أو أكثر مع الصيانة والإدارة السليمة. وفي حين أن معظم مكونات محطة الطاقة النووية، مثل مولدات البخار، تُستبدل عند انتهاء عمرها الافتراضي، فإن العمر التشغيلي الإجمالي للمحطة محدود بعمر المكونات التي لا يمكن استبدالها عند تعرضها للتآكل والتقصف النيوتروني ، مثل وعاء ضغط المفاعل. [ 30 ] وفي نهاية عمرها التشغيلي المخطط له، قد تحصل المحطات على تمديد لرخصة التشغيل لمدة 20 عامًا تقريبًا، وفي الولايات المتحدة الأمريكية، قد تحصل على "تجديد لاحق للرخصة" (SLR) لمدة 20 عامًا إضافية. [ 31 ] [ 32 ]

حتى مع تمديد الترخيص، لا يضمن ذلك استمرار تشغيل المفاعل، لا سيما في حال وجود مخاوف تتعلق بالسلامة أو وقوع حادث. تُغلق العديد من المفاعلات قبل انتهاء ترخيصها أو عمرها التصميمي بفترة طويلة، ويتم إخراجها من الخدمة . قد تكون تكاليف الاستبدال أو التحسينات اللازمة لاستمرار التشغيل الآمن باهظة لدرجة تجعلها غير مجدية اقتصاديًا. أو قد تُغلق بسبب عطل فني. [ 33 ] أُغلقت مفاعلات أخرى بسبب تلوث المنطقة، مثل فوكوشيما، وثري مايل آيلاند، وسيلافيلد، وتشرنوبيل. [ 34 ] على سبيل المثال، مدد الفرع البريطاني لشركة EDF Energy الفرنسية عمر تشغيل مفاعلاتها المتقدمة المبردة بالغاز (AGR) لمدة تتراوح بين 3 و10 سنوات فقط. [ 35 ] كان من المتوقع إغلاق جميع محطات AGR السبع في عام 2022 وإخراجها من الخدمة بحلول عام 2028. [ 36 ] مُدد عمر تشغيل محطة هينكلي بوينت بي من 40 إلى 46 عامًا، ثم أُغلقت. حدث الشيء نفسه مع هانترستون ب ، أيضاً بعد 46 عاماً.

يتزايد عدد المفاعلات النووية التي تصل إلى أو تتجاوز عمرها الافتراضي التصميمي البالغ 30 أو 40 عامًا. وفي عام 2014، حذرت منظمة غرينبيس من أن تمديد عمر محطات الطاقة النووية المتقادمة يُنذر بدخول حقبة جديدة من المخاطر. وقدّرت المنظمة أن التغطية التأمينية الحالية للمسؤولية النووية في أوروبا منخفضة للغاية، بمعدل يتراوح بين 100 و1000 ضعف، بحيث لا تكفي لتغطية التكاليف المحتملة، في حين أن احتمالية وقوع حادث خطير في أوروبا تتزايد باستمرار مع ازدياد عمر أسطول المفاعلات. [ 37 ]

تاريخ

مفاعل شيكاغو بايل ، أول مفاعل نووي اصطناعي، تم بناؤه سراً في جامعة شيكاغو عام 1942 خلال الحرب العالمية الثانية كجزء من مشروع مانهاتن الأمريكي
ليز مايتنر وأوتو هان في مختبرهما
بعض أعضاء فريق شيكاغو بايل ، بمن فيهم إنريكو فيرمي (الرجل الأيسر في الصف الأمامي) وليو زيلارد (الرجل الأيمن في الصف الأوسط).

اكتُشف النيوترون عام 1932 على يد الفيزيائي البريطاني جيمس تشادويك . وبعد ذلك بفترة وجيزة، وتحديدًا عام 1933 ، تبلورت فكرة التفاعل النووي المتسلسل الناتج عن تفاعلات نووية بوساطة النيوترونات. وفي العام التالي ، سجّل زيلارد براءة اختراع لفكرته عن مفاعل بسيط أثناء عمله في الأميرالية بلندن . [ 38 ] إلا أن فكرة زيلارد لم تتضمن الانشطار النووي كمصدر للنيوترونات، نظرًا لعدم اكتشاف هذه العملية آنذاك. وقد ثبت عدم جدوى أفكار زيلارد للمفاعلات النووية التي تستخدم التفاعلات النووية المتسلسلة بوساطة النيوترونات في العناصر الخفيفة.

استُلهمت فكرة نوع جديد من المفاعلات النووية التي تستخدم اليورانيوم من اكتشاف أوتو هان ، وليز مايتنر ، وفريتز ستراسمان عام 1938، أن قصف اليورانيوم بالنيوترونات (الناتجة عن تفاعل اندماج ألفا على البريليوم، وهو ما يُعرف بـ" مدفع النيوترونات ") يُنتج بقايا الباريوم ، والتي استنتجوا أنها ناتجة عن انشطار نوى اليورانيوم. وفي منشورهم الثاني حول الانشطار النووي في فبراير 1939، تنبأ هان وستراسمان بوجود وانطلاق نيوترونات إضافية أثناء عملية الانشطار، مما فتح الباب أمام إمكانية حدوث تفاعل نووي متسلسل . وكشفت دراسات لاحقة في أوائل عام 1939 (إحداها أجراها زيلارد وفيرمي) أن العديد من النيوترونات قد انطلقت بالفعل أثناء الانشطار، مما أتاح الفرصة لحدوث التفاعل النووي المتسلسل الذي كان زيلارد قد تصوره قبل ست سنوات.

في الثاني من أغسطس عام ١٩٣٩، وقّع ألبرت أينشتاين رسالةً إلى الرئيس فرانكلين روزفلت (كتبها زيلارد) يقترح فيها أن اكتشاف انشطار اليورانيوم قد يُفضي إلى تطوير "قنابل بالغة القوة من نوع جديد"، مما يُعطي دفعةً قويةً لدراسة المفاعلات والانشطار النووي. كان زيلارد وأينشتاين يعرفان بعضهما جيدًا، وقد عملا معًا لسنواتٍ سابقة، لكن أينشتاين لم يُفكّر قط في هذه الإمكانية للطاقة النووية حتى أبلغه زيلارد بها، في بداية سعيه لإعداد رسالة أينشتاين-زيلارد لتنبيه الحكومة الأمريكية.

بعد ذلك بوقت قصير، غزت ألمانيا النازية بولندا عام ١٩٣٩، مُشعلةً فتيل الحرب العالمية الثانية في أوروبا. لم تكن الولايات المتحدة قد دخلت الحرب رسميًا بعد، ولكن في أكتوبر، عندما سُلّمت إليه رسالة أينشتاين-سيلارد، علّق روزفلت قائلاً إن الغرض من إجراء البحث هو التأكد من أن "النازيين لن يدمرونا". تبع ذلك المشروع النووي الأمريكي، وإن كان مع بعض التأخير نظرًا لوجود شكوك (بعضها من إنريكو فيرمي ) وقلة تحرك المسؤولين الحكوميين القلائل الذين كُلّفوا في البداية بدفع المشروع قدمًا.

في العام التالي، تلقت الحكومة الأمريكية مذكرة فريش-بيرلز من المملكة المتحدة، والتي نصت على أن كمية اليورانيوم اللازمة للتفاعل المتسلسل أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا. وكانت هذه المذكرة نتاجًا للجنة MAUD ، التي كانت تعمل على مشروع القنبلة الذرية البريطاني، المعروف باسم Tube Alloys ، والذي تم دمجه لاحقًا ضمن مشروع مانهاتن .

في نهاية المطاف، تم بناء أول مفاعل نووي اصطناعي، وهو مفاعل شيكاغو بايل-1 ، في جامعة شيكاغو ، على يد فريق بقيادة الفيزيائي الإيطالي إنريكو فيرمي، في أواخر عام 1942. وبحلول ذلك الوقت، كان البرنامج قد تعرض لضغوط لمدة عام بسبب دخول الولايات المتحدة الحرب. وصل مفاعل شيكاغو بايل إلى حالة التفاعل النووي المتسلسل في 2 ديسمبر 1942 [ 5 ] الساعة 3:25  مساءً. كان هيكل دعم المفاعل مصنوعًا من الخشب، والذي كان يدعم كومة (ومن هنا جاء الاسم) من كتل الجرافيت، مغمورة بداخلها "كرات زائفة" أو "قوالب" من أكسيد اليورانيوم الطبيعي.

بعد فترة وجيزة من مشروع مفاعل شيكاغو، طوّر مختبر المعادن عددًا من المفاعلات النووية لمشروع مانهاتن بدءًا من عام 1943. وكان الغرض الأساسي من أكبر المفاعلات (التي تقع في موقع هانفورد في واشنطن ) هو الإنتاج الضخم للبلوتونيوم اللازم للأسلحة النووية. تقدّم فيرمي وسيلارد بطلب للحصول على براءة اختراع للمفاعلات في 19 ديسمبر 1944، إلا أن إصدارها تأخر لمدة عشر  سنوات بسبب السرية التي فرضتها الحرب. [ 39 ]

تُعلن اللافتات في موقع مفاعل EBR-I ، الذي أصبح الآن متحفًا بالقرب من أركو، أيداهو ، أنه "أول محطة طاقة نووية في العالم". كان يُعرف في الأصل باسم "مفاعل شيكاغو-4"، وقد تم إنشاؤه تحت إشراف والتر زين لصالح مختبر أرغون الوطني . [ 40 ] أنتج هذا المفاعل التجريبي من نوع LMFBR، الذي تشغله لجنة الطاقة الذرية الأمريكية، 0.8  كيلوواط في اختبار أُجري في 20 ديسمبر 1951 [ 41 ] و100  كيلوواط (كهربائية) في اليوم التالي، [ 42 ] مع العلم أن قدرته التصميمية تبلغ 200  كيلوواط (كهربائية).

إلى جانب الاستخدامات العسكرية للمفاعلات النووية، كانت هناك دوافع سياسية وراء السعي نحو استخدام الطاقة الذرية في المجال المدني. فقد ألقى الرئيس الأمريكي دوايت أيزنهاور خطابه الشهير "الذرة من أجل السلام" أمام الجمعية العامة للأمم المتحدة في 8 ديسمبر 1953. وأدت هذه الجهود الدبلوماسية إلى نشر تكنولوجيا المفاعلات في المؤسسات الأمريكية وعلى مستوى العالم. [ 43 ]

كانت محطة أوبنينسك للطاقة النووية AM-1 أول محطة طاقة نووية تُبنى للأغراض المدنية ، وقد تم افتتاحها في 27 يونيو 1954 في الاتحاد السوفيتي . أنتجت المحطة حوالي 5  ميغاواط (كهرباء). وقد بُنيت بعد مفاعل F-1 النووي، الذي كان أول مفاعل يصل إلى حالة التشغيل الحرجة في أوروبا، والذي بناه الاتحاد السوفيتي أيضاً.

بعد الحرب العالمية الثانية، سعى الجيش الأمريكي إلى استخدامات أخرى لتكنولوجيا المفاعلات النووية. وأدت أبحاث الجيش إلى إنشاء محطات الطاقة في معسكر سنتشري في غرينلاند ومحطة ماكموردو في أنتاركتيكا، ضمن برنامج الطاقة النووية للجيش . وأسفر مشروع قاذفة القنابل النووية التابع لسلاح الجو عن تجربة مفاعل الملح المنصهر . ونجحت البحرية الأمريكية عندما شغّلت الغواصة يو إس إس نوتيلوس (SSN-571) بالطاقة النووية في 17 يناير 1955.

افتُتحت أول محطة طاقة نووية تجارية، وهي محطة كالدير هول في سيلافيلد بإنجلترا، عام 1956 بقدرة أولية تبلغ 50 ميغاواط (ثم ارتفعت لاحقًا إلى 200 ميغاواط). [ 44 ] [ 45 ]

تم استخدام أول مفاعل نووي محمول "Alco PM-2A" لتوليد الطاقة الكهربائية (2 ميغاواط) لمعسكر القرن من عام 1960 إلى عام 1963. [ 46 ]

جدول حسب التاريخ

المفاعلات التي تم بناؤها قبل عام 1950
اسمأسماء بديلةدولةموقعالمشرفتاريخ الأهمية
شيكاغو بايل-1CP-1الولايات المتحدةجامعة شيكاغو ، إلينويجرافيت2 ديسمبر 1942 [ 47 ]
شيكاغو بايل-2CP-2الولايات المتحدةالموقع أ ، إلينويجرافيت20 مارس 1943 [ 48 ]
مفاعل الجرافيت في أوك ريدجإكس-10، كلينتون بايلالولايات المتحدةمختبرات كلينتون ، تينيسيجرافيت4 نوفمبر 1943 [ 48 ]
305 كومة اختبار [ 49 ]الولايات المتحدةموقع هانفورد ، واشنطنجرافيتمارس 1944 [ 48 ]
شيكاغو بايل-3CP-3الولايات المتحدةالموقع أ ، إلينويالماء الثقيل15 مايو 1944 [ 50 ]
مفاعل لوس ألاموس لوبو [ 51 ]لوبوالولايات المتحدةمختبر لوس ألاموس ، نيو مكسيكوماء خفيف9 مايو 1944 [ 52 ]
المفاعل بالولايات المتحدةموقع هانفورد ، واشنطنجرافيت26 سبتمبر 1944 [ 53 ]
غلاية مياه لوس ألاموسنقصالولايات المتحدةمختبر لوس ألاموس ، نيو مكسيكوماء خفيفديسمبر 1944 [ 54 ]
مفاعل Dالولايات المتحدةموقع هانفورد ، واشنطنجرافيتديسمبر 1944 [ 55 ]
التنينالولايات المتحدةمختبر لوس ألاموس ، نيو مكسيكولا شيء (سريع)20 يناير 1945 [ 56 ]
مفاعل Fالولايات المتحدةموقع هانفورد ، واشنطنجرافيتفبراير 1945 [ 55 ]
ترينيتي ، أول تجربة نووية أمريكية16 يوليو 1945
مفاعل تجريبي ذو طاقة صفريةزيبكندامختبرات تشوك ريفر ، أونتاريوالماء الثقيل5 سبتمبر 1945 [ 57 ]
مفاعل لوس ألاموس السريعكليمنتينالولايات المتحدةمختبر لوس ألاموس ، نيو مكسيكولا شيء (سريع)19 نوفمبر 1946 [ 58 ]
إف-1الاتحاد السوفياتيالمختبر رقم 2 ، موسكوجرافيت25 ديسمبر 1946
البحث التجريبي الوطنيNRXكندامختبرات تشوك ريفر ، أونتاريوالماء الثقيل22 يوليو 1947 [ 59 ]
مفاعل تجريبي منخفض الطاقة من الجرافيتغليبالمملكة المتحدةمؤسسة أبحاث الطاقة الذرية ، أوكسفوردشايرجرافيت15 أغسطس 1947 [ 60 ]
المفاعل أالاتحاد السوفياتيجمعية إنتاج ماياك ، مقاطعة تشيليابينسكجرافيت10 يونيو 1948 [ 61 ]
عملية الركائز التجريبية البريطانيةبيبوالمملكة المتحدةمؤسسة أبحاث الطاقة الذرية ، أوكسفوردشايرجرافيت3 يوليو 1948 [ 62 ]
أو لورد-1 (الماء الثقيل-1)EL-1، زويفرنساحصن شاتيون ، باريسالماء الثقيل15 ديسمبر 1948 [ 63 ]
الغلاية الفيزيائية على النيوترونات السريعةFKBNالاتحاد السوفياتيمكتب التصميم رقم 11 ، ساروفلا شيء (سريع)1 فبراير 1949 [ 64 ]
TVRTVRالاتحاد السوفياتيالمختبر رقم 3 ، موسكوالماء الثقيلأبريل 1949 [ 65 ]
RDS-1 ، أول تجربة نووية سوفيتية29 أغسطس 1949
مفاعل الهيدروجينالولايات المتحدةموقع هانفورد ، واشنطنجرافيتأكتوبر 1949 [ 55 ]

جدول حسب البلد

الأمم الأولى التي تشغل مفاعلاً نووياً
دولةالمفاعل الأولتاريخ الأهميةأول مفاعل متصل بالشبكةتاريخ الاتصال
الولايات المتحدةCP-12 ديسمبر 1942 [ 66 ]محطة شيبينغ بورت للطاقة الذرية18 ديسمبر 1957 [ 67 ]
كندازيب5 سبتمبر 1945 [ 68 ]عرض توضيحي للطاقة النووية4 يونيو 1962 [ 69 ]
الاتحاد السوفياتيإف-125 ديسمبر 1946 [ 70 ]محطة أوبنينسك للطاقة النووية27 يونيو 1954 [ 71 ]
المملكة المتحدةغليب15 أغسطس 1947 [ 72 ]محطة كالدير هول للطاقة النووية27 أغسطس 1956 [ 73 ]
فرنساEL-1 (زوي)15 ديسمبر 1948 [ 74 ]موقع ماركول للطاقة النووية22 أبريل 1959 [ 75 ]
النرويج [ ملاحظة 2 ]جيب30 يوليو 1951 [ 76 ]لم يتم إنشاء أي منهاغير متوفر
السويدR113 يوليو 1954 [ 77 ]محطة أجيستا النووية1 مايو 1964 [ 78 ]
بلجيكاBR111 مايو 1956 [ 79 ]BR310 أكتوبر 1962 [ 80 ]
الهندأبسارا4 أغسطس 1956 [ 81 ]محطة تارابور للطاقة الذرية1 أبريل 1969 [ 82 ]
اليابانJRR-127 أغسطس 1957محطة توكاي للطاقة النووية25 يوليو 1966
ألمانيا الغربيةFRM-I31 أكتوبر 1957 [ 83 ]محطة كاهل للطاقة النووية17 يونيو 1961 [ 84 ]
ألمانيا الشرقيةRFR16 ديسمبر 1957 [ 85 ]محطة راينسبرغ للطاقة النووية6 مايو 1966 [ 86 ]
الصينHWRR27 سبتمبر 1958 [ 87 ]محطة تشينشان للطاقة النووية15 ديسمبر 1991 [ 88 ]
إيطالياISPRA-120 نوفمبر 1959 [ 89 ]محطة لاتينا للطاقة النوويةمايو 1963
نظام التبريد الأساسي يوضح وعاء ضغط المفاعل (باللون الأحمر)، ومولدات البخار (باللون الأرجواني)، والمُضغِّط (باللون الأزرق)، والمضخات (باللون الأخضر) في تصميم مفاعل الماء المضغوط "هوالونغ وان" ذي حلقات التبريد الثلاث.

أنواع المفاعلات

Pressurized-Water ReactorBoiling Water ReactorGas-Cooled ReactorPressurized Heavy-Water ReactorLWGRFast-Breeder Reactor
  •  PWR: 277 (63.2%)
  •  BWR: 80 (18.3%)
  •  GCR: 15 (3.4%)
  •  PHWR: 49 (11.2%)
  •  LWGR: 15 (3.4%)
  •  FBR: 2 (0.5%)
عدد المفاعلات حسب النوع (نهاية عام 2014) [ 90 ]
Pressurized-Water ReactorBoiling Water ReactorGas-Cooled ReactorPressurized Heavy-Water ReactorLWGRFast-Breeder Reactor
  •  PWR: 257.2 (68.3%)
  •  BWR: 75.5 (20.1%)
  •  GCR: 8.2 (2.2%)
  •  PHWR: 24.6 (6.5%)
  •  LWGR: 10.2 (2.7%)
  •  معدل الوفيات: 0.6 (0.2%)
صافي القدرة الكهربائية (جيجاوي) حسب النوع (نهاية عام 2014) [ 90 ]
مفاعل PULSTAR التابع لجامعة ولاية كارولينا الشمالية هو مفاعل بحثي  من نوع المفاعلات ذات الحوض بقدرة 1 ميغاواط، ويحتوي على وقود من نوع الدبوس مخصب بنسبة 4%، ويتكون من كريات أكسيد اليورانيوم (UO2 ) في غلاف من الزيركونيوم.

التصنيفات

حسب نوع التفاعل النووي

تعتمد جميع مفاعلات الطاقة التجارية على الانشطار النووي . وتستخدم عمومًا اليورانيوم ومنتجه البلوتونيوم كوقود نووي ، مع إمكانية استخدام دورة وقود الثوريوم أيضًا. ويمكن تقسيم مفاعلات الانشطار تقريبًا إلى فئتين، اعتمادًا على طاقة النيوترونات التي تدعم تفاعل الانشطار المتسلسل :

من حيث المبدأ، يمكن إنتاج طاقة الاندماج النووي عن طريق الاندماج النووي لعناصر مثل نظير الديوتيريوم للهيدروجين . ورغم أن هذا الموضوع يمثل مجالاً بحثياً ثرياً ومستمراً منذ أربعينيات القرن الماضي على الأقل، إلا أنه لم يتم بناء أي مفاعل اندماج نووي مستدام ذاتياً لأي غرض كان.

بواسطة المشرف

تستخدمها المفاعلات الحرارية:

  • المفاعلات المهدئة بالجرافيت
    • تستخدم معظم المفاعلات المبكرة مثل مفاعل شيكاغو، ومفاعل أوبنينسك آم 1، ومفاعلات ويندسكيل، ومفاعل آر بي إم كيه، ومفاعل ماغنوكس، وغيرها مثل مفاعل إيه جي آر، الجرافيت كمهدئ.
  • المفاعلات المهدّأة بالماء
    • مفاعلات الماء الثقيل (تُستخدم في كندا، [ 92 ] والهند، والأرجنتين، والصين، وباكستان، ورومانيا، وكوريا الجنوبية). [ 93 ]
    • المفاعلات المُهدَّأة بالماء الخفيف (LWRs). تستخدم مفاعلات الماء الخفيف (وهي أكثر أنواع المفاعلات الحرارية شيوعًا) الماء العادي لتهدئة وتبريد المفاعلات. [ 92 ] ولأن نظير الهيدروجين الخفيف يُعدّ سامًا للنيوترونات بشكل طفيف، فإن هذه المفاعلات تحتاج إلى وقود مُخصَّب صناعيًا. عند درجة حرارة التشغيل ، إذا ارتفعت درجة حرارة الماء، تنخفض كثافته، ويقل عدد النيوترونات التي تمر عبره والتي تتباطأ بما يكفي لتحفيز المزيد من التفاعلات. تعمل هذه التغذية الراجعة السلبية على استقرار معدل التفاعل. تميل مفاعلات الجرافيت والماء الثقيل إلى أن تكون أكثر تجانسًا حراريًا من مفاعلات الماء الخفيف. نظرًا للتجانس الحراري الإضافي، وغياب تأثيرات التسمم بالهيدروجين الخفيف، يمكن لهذه الأنواع استخدام اليورانيوم الطبيعي /الوقود غير المُخصَّب.
  • المفاعلات المهدّأة بالعناصر الخفيفة.
  • تستخدم المفاعلات ذات التهدئة العضوية (OMR) ثنائي الفينيل وثلاثي الفينيل كمهدئ ومبرد.

بواسطة سائل التبريد

معالجة الجزء الداخلي من هيكل مفاعل VVER-1000 في أتومماش
في المفاعلات النووية الحرارية (مفاعلات الماء الخفيف على وجه التحديد)، يعمل سائل التبريد كمهدئ يجب أن يبطئ النيوترونات قبل أن يتمكن الوقود من امتصاصها بكفاءة.
  • المفاعلات المبردة بالماء. تشكل هذه المفاعلات الغالبية العظمى من المفاعلات النووية العاملة: ففي عام 2014، كانت 93% من المفاعلات النووية في العالم مبردة بالماء، مما يوفر حوالي 95% من إجمالي قدرة توليد الطاقة النووية في العالم. [ 90 ]
    • مفاعل الماء المضغوط (PWR) تشكل مفاعلات الماء المضغوط الغالبية العظمى من جميع محطات الطاقة النووية الغربية.
      • من الخصائص الأساسية لمفاعلات الماء المضغوط (PWR) وجود جهاز ضغط، وهو وعاء ضغط متخصص . تستخدم معظم مفاعلات الماء المضغوط التجارية والمفاعلات البحرية أجهزة الضغط. أثناء التشغيل العادي، يُملأ جهاز الضغط جزئيًا بالماء، وتُحافظ على فقاعة بخار فوقه عن طريق تسخين الماء بواسطة سخانات مغمورة. أثناء التشغيل العادي، يكون جهاز الضغط متصلًا بوعاء ضغط المفاعل الرئيسي (RPV)، وتوفر "فقاعة" جهاز الضغط مساحة تمدد لتغيرات حجم الماء في المفاعل. كما يوفر هذا الترتيب وسيلة للتحكم في ضغط المفاعل عن طريق زيادة أو تقليل ضغط البخار في جهاز الضغط باستخدام سخانات جهاز الضغط.
      • تُعد مفاعلات الماء الثقيل المضغوطة مجموعة فرعية من مفاعلات الماء المضغوطة، حيث تشترك في استخدام حلقة نقل حرارة مضغوطة ومعزولة، ولكنها تستخدم الماء الثقيل كمبرد ومهدئ لتحقيق وفورات أكبر في النيوترونات.
    • مفاعل الماء المغلي (BWR)
      • تتميز مفاعلات الماء المغلي (BWRs) بوجود الماء المغلي حول قضبان الوقود في الجزء السفلي من وعاء ضغط المفاعل الأساسي. يستخدم مفاعل الماء المغلي اليورانيوم -235 ، المخصب على شكل ثاني أكسيد اليورانيوم، كوقود. يُجمع الوقود في قضبان موضوعة داخل وعاء فولاذي مغمور في الماء. يتسبب الانشطار النووي في غليان الماء، مُولِّدًا البخار. يتدفق هذا البخار عبر أنابيب إلى التوربينات. تُدار التوربينات بواسطة البخار، وتُولد هذه العملية الكهرباء. [ 94 ] أثناء التشغيل العادي، يُتحكم في الضغط من خلال كمية البخار المتدفق من وعاء ضغط المفاعل إلى التوربين.
    • مفاعل الماء فوق الحرج (SCWR)
      • تُعد مفاعلات الماء فوق الحرج (SCWRs) مفهومًا لمفاعلات الجيل الرابع حيث يتم تشغيل المفاعل عند ضغوط فوق الحرجة ويتم تسخين الماء إلى سائل فوق حرج، والذي لا يخضع أبدًا لتحول إلى بخار ولكنه يتصرف مثل البخار المشبع، لتشغيل مولد البخار .
    • مفاعل الماء المخفف [RMWR] الذي يستخدم وقودًا عالي التخصيب مع وضع عناصر الوقود على مقربة من بعضها البعض للسماح بطيف نيوتروني أسرع يسمى أحيانًا طيف النيوترونات فوق الحراري .
    • يمكن أن يشير المفاعل من نوع الحوض إلى مفاعلات الحوض المفتوح المبردة بالماء غير المضغوطة ، [ 95 ] ولكن لا ينبغي الخلط بينها وبين مفاعلات LMFBR من نوع الحوض ، والتي يتم تبريدها بالصوديوم.
    • تم تبريد بعض المفاعلات بالماء الثقيل الذي كان يعمل أيضاً كمهدئ. ومن الأمثلة على ذلك:
      • المفاعلات المبكرة من نوع كاندو (المفاعلات اللاحقة تستخدم الماء الثقيل كمهدئ ولكن الماء الخفيف كمبرد)
      • مفاعلات الأبحاث من فئة ديدو
  • المفاعل المبرد بالمعادن السائلة . بما أن الماء عامل مهدئ، فلا يمكن استخدامه كمبرد في المفاعلات السريعة. وقد شملت المبردات المعدنية السائلة الصوديوم ، وسبائك الصوديوم والبوتاسيوم ، والرصاص، ومزيج الرصاص والبزموت ، وفي المفاعلات المبكرة، الزئبق .
  • تُبرَّد المفاعلات المبردة بالغاز بواسطة غاز متداول. في محطات الطاقة النووية التجارية، يُستخدم ثاني أكسيد الكربون عادةً، كما هو الحال في محطات الطاقة النووية البريطانية الحديثة من نوع AGR، وفي عدد من محطات الجيل الأول البريطانية والفرنسية والإيطالية واليابانية سابقًا. كما استُخدم النيتروجين [ 96 ] والهيليوم، ويُعتبر الهيليوم مناسبًا بشكل خاص للتصاميم ذات درجات الحرارة العالية. يختلف استخدام الحرارة باختلاف المفاعل. في محطات الطاقة النووية التجارية، يُمرَّر الغاز عبر مبادل حراري لإنتاج البخار اللازم لتشغيل التوربينات البخارية. بعض التصاميم التجريبية تعمل بدرجة حرارة عالية بما يكفي لتشغيل التوربينات الغازية مباشرةً.
  • تُبرَّد مفاعلات الأملاح المنصهرة (MSRs) بتدوير ملح منصهر، عادةً ما يكون خليطًا يوتكتيكيًا من أملاح الفلوريد، مثل FLiBe . في مفاعل الأملاح المنصهرة النموذجي، يُستخدم سائل التبريد أيضًا كوسط تُذاب فيه المادة الانشطارية. تشمل تركيبات الأملاح اليوتكتيكية الأخرى المستخدمة ZrF₄ مع NaF و LiCl مع BeCl₂ .
  • تستخدم المفاعلات النووية العضوية سوائل عضوية مثل ثنائي الفينيل وثلاثي الفينيل كمبرد بدلاً من الماء.
  • تستخدم المفاعلات المبردة بأنابيب الحرارة أنابيب الحرارة لنقل الحرارة بعيدًا عن قلب المفاعل بدلاً من استخدام سائل تبريد متداول.

جيلًا بعد جيل

في عام 2003، كانت هيئة الطاقة الذرية الفرنسية (CEA) أول من أشار إلى أنواع "الجيل الثاني" في أسبوع النيوكليونات . [ 99 ]

أول ذكر لمصطلح "الجيل الثالث" كان في عام 2000، بالتزامن مع إطلاق خطط المنتدى الدولي للجيل الرابع (GIF).

أُطلق اسم "الجيل الرابع" في عام 2000 من قبل وزارة الطاقة الأمريكية ، وذلك لتطوير أنواع جديدة من النباتات. [ 100 ]

حسب نوع الوقود

حسب مرحلة الوقود

حسب شكل النواة

  • مكعب
  • أسطواني
  • ثماني الأضلاع
  • كروي
  • بلاطة
  • الحلقة

باستخدام

التقنيات الحالية

وادي ديابلو - قوة
تستخدم هذه المفاعلات وعاء ضغط لاحتواء الوقود النووي وقضبان التحكم والمهدئ والمبرد. يُعاد تدوير الماء المشع الساخن الخارج من وعاء الضغط عبر مولد بخار، والذي بدوره يُسخن حلقة ثانوية (غير مشعة) من الماء إلى بخار يُمكنه تشغيل التوربينات. [ 105 ] [ 106 ] اعتبارًا من عام 2024، شكلت 308 مفاعلات الماء المضغوط 74 % من مفاعلات الطاقة العاملة. [ 107 ] هذا تصميم لمفاعلات النيوترونات الحرارية ، وأحدثها مفاعل VVER-1200 الروسي ، ومفاعل الماء المضغوط الياباني المتقدم ، ومفاعل AP1000 الأمريكي، ومفاعل Hualong المضغوط الصيني ، ومفاعل European المضغوط الفرنسي الألماني . جميع مفاعلات البحرية الأمريكية من هذا النوع. [ 108 ]
يُشبه مفاعل الماء المغلي (BWR) مفاعل الماء المضغوط (PWR) باستثناء مولد البخار. يسمح الضغط المنخفض لمياه التبريد فيه بالغليان داخل وعاء الضغط، مُنتجًا البخار الذي يُشغل التوربينات. على عكس مفاعل الماء المضغوط، لا يحتوي هذا المفاعل على دائرة تبريد أولية أو ثانوية. تتميز هذه المفاعلات بكفاءة حرارية أعلى، وبنية أبسط، وربما استقرار وأمان أكبر. هذا تصميم لمفاعلات النيوترونات الحرارية، وأحدثها مفاعل الماء المغلي المتقدم ومفاعل الماء المغلي الاقتصادي المُبسط .
محطة تشينشان للطاقة النووية التابعة لمعهد كاندو
تصميم كندي (يُعرف باسم كاندو )، يشبه إلى حد كبير مفاعلات الماء المضغوط (PWR) ولكنه يستخدم الماء الثقيل . ورغم أن الماء الثقيل أغلى بكثير من الماء العادي، إلا أنه يتميز باقتصادية أعلى في إنتاج النيوترونات (إذ يُنتج عددًا أكبر من النيوترونات الحرارية)، مما يسمح للمفاعل بالعمل دون الحاجة إلى مرافق تخصيب الوقود . وبدلاً من استخدام وعاء ضغط كبير واحد كما في مفاعلات الماء المضغوط، يُخزن الوقود في مئات أنابيب الضغط. تُغذى هذه المفاعلات باليورانيوم الطبيعي ، وهي مصممة كمفاعلات نيوترونية حرارية. يمكن إعادة تزويد مفاعلات الماء المضغوط بالوقود أثناء التشغيل بكامل طاقتها ( إعادة التزويد بالوقود أثناء التشغيل )، مما يجعلها فعالة للغاية في استخدام اليورانيوم (إذ يسمح ذلك بالتحكم الدقيق في تدفق اليورانيوم في قلب المفاعل). وقد بُنيت مفاعلات كاندو من نوع الماء المضغوط في كندا والأرجنتين والصين والهند وباكستان ورومانيا وكوريا الجنوبية . كما تشغل الهند عدداً من مفاعلات الماء الثقيل المضغوط، والتي غالباً ما يطلق عليها اسم "مشتقات كاندو"، والتي تم بناؤها بعد أن أوقفت حكومة كندا التعاملات النووية مع الهند في أعقاب تجربة سلاح بوذا المبتسم النووي عام 1974.
محطة إيغنالينا للطاقة النووية – من نوع RBMK (أغلقت عام 2009)
  • Reaktor Bolshoy Moschnosti Kanalniy (مفاعل القناة عالي الطاقة) ( RBMK ) (المعروف أيضًا باسم مفاعل الماء الخفيف المهدئ بالجرافيت - LWGR) [المهدئ: الجرافيت؛ المبرد: الماء عالي الضغط]
تُعدّ مفاعلات RBMK، ذات التصميم السوفيتي، شبيهة بمفاعلات CANDU من بعض النواحي، إذ يُمكن إعادة تزويدها بالوقود أثناء التشغيل، وتستخدم تصميم أنبوب الضغط بدلاً من وعاء الضغط المستخدم في مفاعلات الماء المضغوط. مع ذلك، وعلى عكس مفاعلات CANDU، فهي غير مستقرة وكبيرة الحجم، مما يجعل بناء مباني احتواء لها مكلفاً. كما تمّ رصد سلسلة من عيوب السلامة الحرجة في تصميم RBMK، على الرغم من تصحيح بعضها بعد كارثة تشيرنوبيل . وتكمن جاذبيتها الرئيسية في استخدامها للماء الخفيف واليورانيوم غير المخصب. وحتى عام 2024، لا يزال 7 مفاعلات منها قيد التشغيل، ويعود الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى تحسينات السلامة ودعم وكالات السلامة الدولية، مثل وزارة الطاقة الأمريكية. وعلى الرغم من هذه التحسينات، لا تزال مفاعلات RBMK تُعتبر من أخطر تصاميم المفاعلات المستخدمة. وقد تمّ نشر مفاعلات RBMK في الاتحاد السوفيتي السابق فقط .
ماغنوكس سايزويل، محطة طاقة نووية
محطة تورنيس للطاقة النووية – محطة طاقة نووية متقدمة
تتميز هذه التصاميم بكفاءة حرارية عالية مقارنةً بمفاعلات الماء المضغوط (PWRs) نظرًا لارتفاع درجات حرارة التشغيل. يوجد عدد من المفاعلات العاملة بهذا التصميم، معظمها في المملكة المتحدة، حيث طُوّر هذا المفهوم. أما التصاميم الأقدم (مثل محطات ماغنوكس ) فقد أُغلقت أو ستُغلق قريبًا. مع ذلك، يُتوقع أن تستمر مفاعلات AGR لمدة تتراوح بين 10 و20  عامًا أخرى. هذا تصميم لمفاعلات النيوترونات الحرارية. قد تكون تكاليف إيقاف التشغيل مرتفعة نظرًا لكبر حجم قلب المفاعل.
نموذج مصغر للمفاعل النووي توباز
يُنتج هذا التصميم للمفاعل غير المُهَدَّن وقودًا أكثر مما يستهلك. ويُقال إنه "يُخَلِّق" الوقود، لأنه يُنتج وقودًا انشطاريًا أثناء التشغيل نتيجةً لالتقاط النيوترونات . يمكن لهذه المفاعلات أن تعمل بكفاءة مماثلة لمفاعلات الماء المضغوط، ولا تتطلب احتواءً عالي الضغط، إذ لا يلزم الحفاظ على المعدن السائل تحت ضغط عالٍ، حتى في درجات حرارة مرتفعة جدًا. هذه المفاعلات هي مفاعلات نيوترونات سريعة ، وليست مفاعلات نيوترونات حرارية. وتأتي هذه المفاعلات بنوعين:
كان سوبرفينيكس ، الذي أغلق أبوابه عام 1998، واحداً من المطاعم القليلة التي تقدم وجبات سريعة .
مُبرّد بالرصاص
يُوفر استخدام الرصاص كمعدن سائل حمايةً ممتازةً من الإشعاع، ويسمح بالتشغيل في درجات حرارة عالية جدًا. كما أن الرصاص شفاف (إلى حد كبير) للنيوترونات، مما يقلل من فقدانها في سائل التبريد، ويمنع تحوّله إلى مادة مشعة. وعلى عكس الصوديوم، يُعتبر الرصاص خاملًا في الغالب، مما يقلل من خطر الانفجار أو الحوادث، إلا أن استخدام كميات كبيرة منه قد يُشكل مشكلة من الناحية السمية ومن ناحية التخلص منه. غالبًا ما يستخدم هذا النوع من المفاعلات خليطًا يوتكتيكيًا من الرصاص والبزموت . في هذه الحالة، قد يُسبب البزموت بعض المشاكل الإشعاعية الطفيفة، نظرًا لقلة شفافيته للنيوترونات، وإمكانية تحوّله إلى نظير مشع بسهولة أكبر من الرصاص. وتستخدم الغواصة الروسية من فئة ألفا مفاعلًا سريعًا مُبردًا بالرصاص والبزموت كمصدر رئيسي للطاقة.
مُبرّد بالصوديوم
معظم مفاعلات LMFBR من هذا النوع. ومن أمثلة هذه المفاعلات: توباز ، و BN-350 ، و BN-600 في الاتحاد السوفيتي؛ وسوبر فينيكس في فرنسا؛ وفيرمي-1 في الولايات المتحدة. يُعدّ الصوديوم سهل الحصول عليه والتعامل معه نسبيًا، كما أنه يمنع تآكل أجزاء المفاعل المختلفة المغمورة فيه. مع ذلك، ينفجر الصوديوم بعنف عند تعرضه للماء، لذا يجب توخي الحذر، ولكن هذه الانفجارات لن تكون أشدّ عنفًا من (على سبيل المثال) تسرب سائل شديد التسخين من مفاعل ماء مضغوط. تعرّض مفاعل مونجو في اليابان لتسرب صوديوم عام 1995، ولم يُعاد تشغيله حتى مايو 2010. وكان مفاعل EBR-1 ، أول مفاعل يشهد انصهارًا في قلبه عام 1955، مفاعلًا مُبرّدًا بالصوديوم أيضًا.
تستخدم هذه المفاعلات وقودًا مصبوبًا في كرات خزفية، ثم يُمرر الغاز عبر هذه الكرات. والنتيجة هي مفاعل فعال، قليل الصيانة، وآمن للغاية، يعمل بوقود موحد وغير مكلف. كان النموذجان الأوليان هما مفاعل AVR ومفاعل THTR-300 في ألمانيا، واللذان أنتجا ما يصل إلى 308 ميغاواط من الكهرباء بين عامي 1985 و1989 حتى تم إيقاف تشغيلهما بعد تعرضهما لسلسلة من الحوادث والصعوبات التقنية. يعمل مفاعل HTR-10 حاليًا في الصين، حيث يجري تطوير مفاعل HTR-PM . من المتوقع أن يكون مفاعل HTR-PM أول مفاعل من الجيل الرابع يدخل حيز التشغيل. [ 109 ]
  • مفاعلات الملح المنصهر (MSR) [المهدئ: الجرافيت، أو لا شيء لمفاعلات الملح المنصهر ذات الطيف السريع؛ المبرد: خليط الملح المنصهر]
تقوم هذه المفاعلات بإذابة الوقود في أملاح الفلوريد أو الكلوريد ، أو تستخدم هذه الأملاح كمبرد. تتميز مفاعلات الملح المنصهر (MSRs) بالعديد من خصائص الأمان، بما في ذلك عدم وجود ضغوط عالية أو مكونات شديدة الاشتعال في قلبها. صُممت هذه المفاعلات في البداية لدفع الطائرات نظرًا لكفاءتها العالية وكثافة طاقتها العالية. تم بناء نموذج أولي، وهو تجربة مفاعل الملح المنصهر ، لتأكيد جدوى مفاعل الثوريوم السائل بالفلوريد ، وهو مفاعل طيفي حراري يُستخدم لإنتاج وقود اليورانيوم-233 الانشطاري من الثوريوم.
تستخدم هذه المفاعلات كوقود أملاحًا نووية قابلة للذوبان (عادةً كبريتات اليورانيوم أو نترات اليورانيوم ) مذابة في الماء ومخلوطة مع المبرد والمهدئ. اعتبارًا من أبريل 2006، كان هناك خمسة مفاعلات AHR فقط قيد التشغيل. [ 110 ]

التقنيات المستقبلية والنامية

المفاعلات المتقدمة

يوجد أكثر من اثني عشر تصميمًا متطورًا للمفاعلات النووية في مراحل تطوير مختلفة. [ 111 ] بعضها تطوري عن تصاميم مفاعلات الماء المضغوط ( PWR ) ومفاعلات الماء المغلي ( BWR) ومفاعلات الماء المغلي المضغوط بالهيدروجين (PHWR ) المذكورة أعلاه، وبعضها الآخر يمثل تحولات جذرية. تشمل التصاميم الأولى مفاعل الماء المغلي المتقدم (ABWR)، الذي يعمل اثنان منه حاليًا، بينما يجري بناء مفاعلات أخرى، بالإضافة إلى مفاعل الماء المغلي الاقتصادي المبسط (ESBWR) الآمن بشكل سلبي، ووحدات AP1000 (انظر برنامج الطاقة النووية 2010 ).

  • تم بناء المفاعل السريع المتكامل (IFR) واختباره وتقييمه خلال ثمانينيات القرن العشرين، ثم أُخرج من الخدمة في عهد إدارة كلينتون في تسعينيات القرن العشرين بسبب سياسات منع الانتشار النووي التي انتهجتها الإدارة. وتُعد إعادة تدوير الوقود المستهلك جوهر تصميمه، ولذلك فهو لا يُنتج سوى جزء ضئيل من النفايات التي تُنتجها المفاعلات الحالية. [ 112 ]
  • يُصمّم مفاعل الحصى، وهو مفاعل عالي الحرارة مُبرّد بالغاز، بحيث تُقلّل درجات الحرارة المرتفعة من إنتاج الطاقة عن طريق توسيع دوبلر للمقطع العرضي للنيوترونات في الوقود. ويستخدم وقودًا خزفيًا، لذا تتجاوز درجات حرارة التشغيل الآمنة نطاق درجة الحرارة التي تُقلّل الطاقة. تُبرّد معظم التصاميم بغاز الهيليوم الخامل. لا يتعرض الهيليوم لانفجارات البخار، ويقاوم امتصاص النيوترونات الذي يؤدي إلى النشاط الإشعاعي، ولا يُذيب الملوثات التي يُمكن أن تُصبح مُشعة. تحتوي التصاميم النموذجية على طبقات احتواء سلبية أكثر (تصل إلى 7 طبقات) من مفاعلات الماء الخفيف (عادةً  3 طبقات). ومن الميزات الفريدة التي قد تُعزّز السلامة أن كرات الوقود تُشكّل في الواقع آلية قلب المفاعل، ويتم استبدالها واحدة تلو الأخرى مع مرور الوقت. تصميم الوقود يجعل إعادة معالجته مكلفة.
  • يتم البحث والتطوير بشكل أساسي في الولايات المتحدة الأمريكية للمفاعل الصغير المغلق القابل للنقل والمستقل (SSTAR)، وهو مصمم ليكون مفاعلاً سريع التوليد آمنًا بشكل سلبي ويمكن إيقاف تشغيله عن بعد في حالة الشك في أنه يتم التلاعب به.
  • المفاعل المتقدم النظيف والآمن بيئياً (CAESAR) هو مفهوم للمفاعل النووي يستخدم البخار كمهدئ - هذا التصميم قيد التطوير.
  • يعتمد مفاعل الماء المخفف على مفاعل الماء المغلي المتقدم (ABWR) المستخدم حاليًا. وهو ليس مفاعلًا سريعًا بالكامل، بل يستخدم في الغالب نيوترونات فوق حرارية ، وهي متوسطة السرعة بين النيوترونات الحرارية والسريعة.
  • وحدة الطاقة النووية ذاتية التنظيم والمعدلة بالهيدروجين ( HPM) هي تصميم مفاعل صادر عن مختبر لوس ألاموس الوطني يستخدم هيدريد اليورانيوم كوقود.
  • صُممت المفاعلات دون الحرجة لتكون أكثر أمانًا واستقرارًا، لكنها تُثير عددًا من الصعوبات الهندسية والاقتصادية. ومن الأمثلة على ذلك مُضخِّم الطاقة .
  • المفاعلات القائمة على الثوريوم – من الممكن تحويل الثوريوم-232 إلى يورانيوم-233 في مفاعلات مصممة خصيصًا لهذا الغرض. وبهذه الطريقة، يُمكن استخدام الثوريوم، الذي يفوق اليورانيوم وفرةً بأربعة أضعاف، لإنتاج وقود اليورانيوم-233 النووي. [ 113 ] ويُعتقد أيضًا أن لليورانيوم-233 خصائص نووية أفضل مقارنةً باليورانيوم-235 المستخدم تقليديًا، بما في ذلك كفاءة أفضل في استخدام النيوترونات وانخفاض إنتاج النفايات العابرة لليورانيوم طويلة العمر.
    • مفاعل الماء الثقيل المتقدم (AHWR) – مفاعل طاقة نووية مقترح يعمل بالماء الثقيل، ويمثل الجيل التالي من تصميم مفاعلات الماء الثقيل المضغوط (PHWR). ويجري تطويره في مركز بهابها للأبحاث الذرية (BARC) في الهند.
    • كاميني – مفاعل فريد من نوعه يستخدم نظير اليورانيوم-233 كوقود. تم بناؤه في الهند بواسطة مركز بارك للأبحاث الذرية ومركز إنديرا غاندي للأبحاث الذرية ( IGCAR ).
    • تخطط الهند أيضاً لبناء مفاعلات التوليد السريع باستخدام دورة وقود الثوريوم - اليورانيوم-233. ويستخدم مفاعل اختبار التوليد السريع (FBTR) العامل في كالباكام (الهند) البلوتونيوم كوقود والصوديوم السائل كمبرد.
    • تمتلك الصين، التي تسيطر على رواسب سيرو إمباكتو ، مفاعلاً وتأمل في استبدال الطاقة المولدة من الفحم بالطاقة النووية. [ 114 ]

تهدف شركة رولز رويس إلى بيع مفاعلات نووية لإنتاج وقود اصطناعي للطائرات. [ 115 ]

مفاعلات الجيل الرابع

تُمثل مفاعلات الجيل الرابع مجموعة من التصاميم النظرية للمفاعلات النووية. ومن غير المتوقع عمومًا أن تكون هذه المفاعلات متاحة للاستخدام التجاري قبل عامي 2040-2050، [ 116 ] على الرغم من أن الرابطة النووية العالمية أشارت إلى إمكانية دخول بعضها حيز التشغيل التجاري قبل عام 2030. [ 98 ] وتُصنف المفاعلات العاملة حاليًا حول العالم عمومًا ضمن أنظمة الجيل الثاني أو الثالث، بينما أُخرجت أنظمة الجيل الأول من الخدمة منذ فترة. وقد بدأ  المنتدى الدولي للجيل الرابع (GIF) رسميًا أبحاثًا حول هذه الأنواع من المفاعلات استنادًا إلى ثمانية أهداف تكنولوجية. وتتمثل الأهداف الرئيسية في تحسين السلامة النووية، وتعزيز مقاومة الانتشار النووي، وتقليل النفايات واستخدام الموارد الطبيعية، وخفض تكلفة بناء وتشغيل هذه المحطات. [ 117 ]

مفاعلات الجيل الخامس+

تُعدّ مفاعلات الجيل الخامس تصاميم ممكنة نظرياً، لكنها لا تخضع للدراسة أو البحث الجاد حالياً. ورغم إمكانية بناء بعض مفاعلات الجيل الخامس باستخدام التقنيات الحالية أو القريبة، إلا أنها لا تحظى باهتمام كبير لأسباب اقتصادية أو عملية أو تتعلق بالسلامة.

  • مفاعل ذو قلب سائل. مفاعل نووي ذو قلب سائل ذو حلقة مغلقة ، حيث تكون المادة الانشطارية هي اليورانيوم المنصهر أو محلول اليورانيوم المبرد بواسطة غاز عامل يتم ضخه من خلال فتحات في قاعدة وعاء الاحتواء.
  • مفاعل ذو قلب غازي . هو نسخة ذات حلقة مغلقة من صاروخ المصباح النووي ، حيث تكون المادة الانشطارية هي سادس فلوريد اليورانيوم الغازي الموجود في وعاء من السيليكا المنصهرة. يتدفق غاز عامل (مثل الهيدروجين) حول هذا الوعاء ويمتص الأشعة فوق البنفسجية الناتجة عن التفاعل. يمكن لهذا التصميم من المفاعل أن يعمل أيضًا كمحرك صاروخي ، كما ورد في رواية الخيال العلمي " سكايفول" لهاري هاريسون عام 1976. نظريًا، استخدام سادس فلوريد اليورانيوم كوقود عامل مباشرة (بدلاً من استخدامه كمرحلة تمهيدية، كما هو الحال الآن) سيؤدي إلى انخفاض تكاليف المعالجة، ومفاعلات صغيرة جدًا. عمليًا، من المحتمل أن يؤدي تشغيل مفاعل بكثافة طاقة عالية كهذه إلى إنتاج تدفق نيوتروني يصعب التحكم فيه ، مما يُضعف معظم مواد المفاعل ، وبالتالي، نظرًا لأن التدفق سيكون مشابهًا لما هو متوقع في مفاعلات الاندماج، فسيتطلب ذلك مواد مماثلة لتلك التي اختارتها المنشأة الدولية لتشعيع مواد الاندماج .
    • مفاعل كهرومغناطيسي ذو قلب غازي. كما هو الحال في المفاعل ذي القلب الغازي، ولكن مع مصفوفات كهروضوئية تحول الأشعة فوق البنفسجية مباشرةً إلى كهرباء. [ 118 ] يشبه هذا النهج التأثير الكهروضوئي المثبت تجريبيًا والذي يحول الأشعة السينية الناتجة عن الاندماج غير النيوتروني إلى كهرباء، وذلك بتمرير الفوتونات عالية الطاقة عبر مصفوفة من الرقائق الموصلة لنقل جزء من طاقتها إلى الإلكترونات، حيث تُمتص طاقة الفوتون كهروستاتيكيًا، على غرار المكثف . ولأن الأشعة السينية قادرة على اختراق سماكة مواد أكبر بكثير من الإلكترونات، فإن امتصاصها يتطلب مئات أو آلاف الطبقات. [ 119 ]
  • مفاعل شظايا الانشطار . هو مفاعل نووي يُولّد الكهرباء عن طريق إبطاء حزمة أيونية من نواتج الانشطار، بدلاً من استخدام التفاعلات النووية لتوليد الحرارة. وبذلك، يتجاوز دورة كارنو ، ويحقق كفاءة تصل إلى 90%، مقارنةً بـ 40-45% التي يمكن تحقيقها في المفاعلات الحرارية عالية الكفاءة التي تعمل بالتوربينات. تُمرر حزمة أيونات شظايا الانشطار عبر مولد مغناطيسي هيدروديناميكي لإنتاج الكهرباء.
  • الاندماج النووي الهجين . سيستخدم النيوترونات المنبعثة من الاندماج لانشطار طبقة من المواد الخصبة ، مثل اليورانيوم-238 أو الثوريوم-232 ، وتحويل الوقود النووي المستهلك / النفايات النووية للمفاعلات الأخرى إلى نظائر أكثر أمانًا نسبيًا.

مفاعلات الاندماج

من حيث المبدأ، يمكن استخدام الاندماج النووي المُتحكم به في محطات الطاقة الاندماجية لإنتاج الطاقة دون تعقيدات التعامل مع الأكتينيدات ، إلا أن عقبات علمية وتقنية كبيرة لا تزال قائمة. ورغم بدء الأبحاث في خمسينيات القرن الماضي، لا يُتوقع وجود مفاعل اندماج تجاري قبل عام 2050. ويقود مشروع ITER حاليًا الجهود المبذولة لتسخير طاقة الاندماج.

دورة الوقود النووي

تعتمد المفاعلات الحرارية عمومًا على اليورانيوم المكرر والمخصب . ويمكن لبعض المفاعلات النووية أن تعمل بمزيج من البلوتونيوم واليورانيوم (انظر MOX ). وتُعرف العملية التي يتم من خلالها استخراج خام اليورانيوم ومعالجته وتخصيبه واستخدامه، وربما إعادة معالجته والتخلص منه، بدورة الوقود النووي .

يشكل نظير اليورانيوم -235، سهل الانشطار، أقل من 1% من اليورانيوم الموجود في الطبيعة، ولذلك تتطلب معظم تصميمات المفاعلات استخدام وقود مُخصب. تتضمن عملية التخصيب زيادة نسبة اليورانيوم-235، وتُجرى عادةً عن طريق الانتشار الغازي أو الطرد المركزي الغازي . يُحوّل الناتج المُخصب إلى مسحوق ثاني أكسيد اليورانيوم ، الذي يُضغط ويُحرق ليُشكّل كريات. تُكدّس هذه الكريات في أنابيب تُغلق بإحكام وتُسمى قضبان الوقود . يُستخدم عدد كبير من هذه القضبان في كل مفاعل نووي.

تستخدم معظم المفاعلات التجارية من نوعي BWR وPWR اليورانيوم المخصب بنسبة 4% تقريبًا من اليورانيوم-235، بينما لا تتطلب بعض المفاعلات التجارية ذات الكفاءة العالية في إنتاج النيوترونات تخصيب الوقود على الإطلاق (أي أنها تستخدم اليورانيوم الطبيعي). ووفقًا للوكالة الدولية للطاقة الذرية، يوجد ما لا يقل عن 100 مفاعل بحثي في ​​العالم يعمل باليورانيوم عالي التخصيب (يورانيوم من فئة الأسلحة/90% تخصيب). وقد أدى خطر سرقة هذا الوقود (الذي يُحتمل استخدامه في إنتاج سلاح نووي) إلى حملات تدعو إلى تحويل هذا النوع من المفاعلات إلى استخدام اليورانيوم منخفض التخصيب (الذي يُشكل خطرًا أقل لانتشار الأسلحة النووية). [ 120 ]

يُستخدم كل من اليورانيوم-235 القابل للانشطار واليورانيوم -238 غير القابل للانشطار ولكنه قابل للانشطار وذو قدرة عالية على التكاثر في عملية الانشطار النووي. ينشطر اليورانيوم-235 بواسطة النيوترونات الحرارية (أي بطيئة الحركة). النيوترون الحراري هو نيوترون يتحرك بنفس سرعة الذرات المحيطة به تقريبًا. وبما أن اهتزاز جميع الذرات يتناسب طرديًا مع درجة حرارتها المطلقة، فإن النيوترون الحراري يكون لديه أفضل فرصة لانشطار اليورانيوم-235 عندما يتحرك بنفس سرعة اهتزازه. من ناحية أخرى، يكون اليورانيوم-238 أكثر عرضة لالتقاط النيوترون عندما يتحرك بسرعة عالية جدًا. ستتحلل ذرة اليورانيوم-239 هذه قريبًا إلى بلوتونيوم-239، وهو وقود نووي آخر. يُعد البلوتونيوم-239 وقودًا فعالًا، ويجب أخذه في الحسبان حتى عند استخدام وقود اليورانيوم عالي التخصيب. ستطغى انشطارات البلوتونيوم على انشطارات اليورانيوم-235 في بعض المفاعلات، لا سيما بعد استنفاد الشحنة الأولية من اليورانيوم-235. ينشطر البلوتونيوم بواسطة كل من النيوترونات السريعة والحرارية، مما يجعله مثالياً للمفاعلات النووية أو القنابل النووية.

معظم تصاميم المفاعلات النووية الحالية هي مفاعلات حرارية، وتستخدم عادةً الماء كمُهدئ للنيوترونات (أي يُبطئ سرعة النيوترونات إلى سرعة حرارية) وكمُبرد. أما في مفاعل التوليد السريع ، فيُستخدم نوع آخر من المُبردات لا يُهدئ النيوترونات أو يُبطئها بشكل كبير. وهذا يُتيح للنيوترونات السريعة أن تُهيمن، والتي يُمكن استخدامها بفعالية لتجديد إمدادات الوقود باستمرار. فبمجرد وضع يورانيوم رخيص غير مُخصب في قلب هذا المفاعل، يتحول اليورانيوم-238 غير القابل للانشطار إلى البلوتونيوم-239، وهو وقود "التوليد".

في دورة وقود الثوريوم ، يمتص الثوريوم-232 نيوترونًا في مفاعل سريع أو حراري. يتحلل بيتا الناتج عن الثوريوم-233 إلى بروتاكتينيوم -233، ثم إلى يورانيوم-233 ، الذي يُستخدم بدوره كوقود. لذا، يُعد الثوريوم-232، مثل اليورانيوم-238 ، مادةً قابلةً للتحلل . تُعتبر دورة وقود الثوريوم أكثر مقاومةً للانتشار النووي من دورات اليورانيوم أو دورات MOX، ولكنها لم تُعتمد على نطاق واسع. [ 121 ]

تزويد المفاعلات النووية بالوقود

غالبًا ما يُعبّر عن كمية الطاقة في خزان الوقود النووي بمصطلح "أيام التشغيل بكامل الطاقة"، وهو عدد الفترات الزمنية التي تبلغ 24 ساعة (أيامًا) والتي يُجدول فيها تشغيل المفاعل بكامل طاقته لتوليد الطاقة الحرارية. يرتبط عدد أيام التشغيل بكامل الطاقة في دورة تشغيل المفاعل (بين فترات توقف التزود بالوقود) بكمية اليورانيوم -235 (U-235) القابل للانشطار الموجودة في حزم الوقود في بداية الدورة. فكلما زادت نسبة اليورانيوم-235 في قلب المفاعل في بداية الدورة، أمكن تشغيله لعدد أكبر من أيام التشغيل بكامل الطاقة.

في نهاية دورة التشغيل، يُعتبر الوقود في بعض حزم الوقود "مستهلكًا"، بعد أن أمضى من أربع إلى ست سنوات في المفاعل يُنتج الطاقة. يُفرغ هذا الوقود المستهلك ويُستبدل بحزم وقود جديدة. على الرغم من اعتبارها "مستهلكة"، إلا أن هذه الحزم تحتوي على كمية كبيرة من الوقود. عمليًا، تُحدد الجدوى الاقتصادية عمر الوقود النووي في المفاعل. قبل اكتمال جميع عمليات الانشطار النووي، يعجز المفاعل عن الحفاظ على طاقته الإنتاجية الكاملة (100%)، وبالتالي، ينخفض ​​دخل شركة الكهرباء مع انخفاض الطاقة الإنتاجية للمحطة. تعمل معظم محطات الطاقة النووية بهامش ربح منخفض جدًا بسبب تكاليف التشغيل، وخاصة التكاليف التنظيمية، لذا فإن التشغيل بأقل من 100% من الطاقة ليس مجديًا اقتصاديًا لفترة طويلة. عادةً ما تكون نسبة الوقود المُستبدل في قلب المفاعل أثناء إعادة التزود بالوقود هي الثلث، ولكنها تعتمد على مدة تشغيل المحطة بين عمليات إعادة التزود بالوقود. تعمل المحطات عادةً بدورات إعادة تزود بالوقود مدتها 18 شهرًا أو 24 شهرًا. وهذا يعني أن عملية إعادة التزود بالوقود مرة واحدة، والتي تستبدل ثلث الوقود فقط، يمكن أن تحافظ على تشغيل المفاعل النووي بكامل طاقته لمدة عامين تقريبًا.

يُعدّ التخلص من الوقود النووي المستهلك وتخزينه من أصعب جوانب تشغيل محطات الطاقة النووية التجارية. فهذه النفايات النووية شديدة الإشعاع، وتشكل سميتها خطرًا لآلاف السنين. [ 94 ] بعد خروج الوقود النووي المستهلك من المفاعل، يُنقل إلى حوض تخزين الوقود المستهلك الموجود في الموقع . وهو عبارة عن حوض مائي كبير يوفر التبريد والحماية للوقود النووي المستهلك، كما يحدّ من تعرض العاملين في الموقع للإشعاع. بعد انخفاض الطاقة جزئيًا (حوالي خمس سنوات)، يُنقل الوقود من حوض التخزين إلى حاويات جافة محمية، يمكن تخزينها بأمان لآلاف السنين. بعد تحميل الوقود في الحاويات الجافة المحمية، تُخزن في الموقع داخل منشأة محمية خصيصًا، داخل ملاجئ خرسانية غير منفذة. صُممت مرافق تخزين الوقود في الموقع لتحمل اصطدام الطائرات التجارية، مع الحد الأدنى من الضرر للوقود المستهلك. يمكن لمرفق تخزين الوقود المتوسط ​​في الموقع استيعاب وقود مستهلك يكفي لمدة 30 عامًا في مساحة أصغر من ملعب كرة قدم.

لا تتطلب جميع المفاعلات إيقاف التشغيل لإعادة التزود بالوقود؛ فعلى سبيل المثال، تسمح مفاعلات الحصى ، ومفاعلات RBMK ، ومفاعلات الملح المنصهر ، ومفاعلات ماغنوكس ، ومفاعلات AGR ، ومفاعلات كاندو ، بنقل الوقود داخل المفاعل أثناء تشغيله. وفي مفاعل كاندو، يتيح ذلك أيضًا وضع عناصر الوقود الفردية داخل قلب المفاعل بما يتناسب مع كمية اليورانيوم-235 الموجودة في عنصر الوقود.

تُسمى كمية الطاقة المستخرجة من الوقود النووي بالاحتراق ، ويُعبّر عنها بكمية الطاقة الحرارية المنتجة لكل وحدة وزن أولية من الوقود. ويُعبّر عن الاحتراق عادةً بوحدة ميغاواط يوم حراري لكل طن متري من المعدن الثقيل الأولي.

السلامة الكهربائية

يشمل الأمن النووي الإجراءات المتخذة لمنع الحوادث النووية والإشعاعية أو الحد من عواقبها. وقد حسّن قطاع الطاقة النووية سلامة المفاعلات وأداءها، واقترح تصاميم جديدة أكثر أمانًا (وإن كانت غير مختبرة عمومًا)، إلا أنه لا يوجد ما يضمن تصميم المفاعلات وبنائها وتشغيلها بشكل صحيح. [ 122 ] فالأخطاء واردة، ولم يتوقع مصممو المفاعلات في فوكوشيما باليابان أن يؤدي تسونامي ناتج عن زلزال إلى تعطيل أنظمة النسخ الاحتياطي التي كان من المفترض أن تُثبّت المفاعل بعد الزلزال، [ 123 ] على الرغم من التحذيرات المتكررة من شركة NRG وإدارة السلامة النووية اليابانية. ووفقًا لشركة UBS AG، فقد أثارت حوادث فوكوشيما النووية 1 شكوكًا حول قدرة اقتصاد متقدم كاليابان على إتقان الأمن النووي. [ 124 ] كما أن سيناريوهات كارثية تتضمن هجمات إرهابية واردة أيضًا. [ 122 ] قدّر فريق متعدد التخصصات من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أنه بالنظر إلى النمو المتوقع للطاقة النووية من عام 2005 إلى عام 2055، فمن المتوقع وقوع أربعة حوادث نووية خطيرة على الأقل خلال تلك الفترة. [ 125 ]

الحوادث النووية

ارتفعت درجة حرارة ثلاثة من المفاعلات في محطة فوكوشيما 1 بشكل مفرط، مما أدى إلى تفكك ماء التبريد وحدوث انفجارات الهيدروجين. وقد تسبب ذلك، بالإضافة إلى انصهار الوقود النووي ، في إطلاق كميات كبيرة من المواد المشعة في الهواء. [ 126 ]

وقعت حوادث نووية وإشعاعية خطيرة، وإن كانت نادرة . تشمل هذه الحوادث حريق ويندسكيل (أكتوبر 1957)، وحادثة SL-1 (1961)، وحادثة جزيرة ثري مايل (1979)، وكارثة تشيرنوبيل (أبريل 1986)، وكارثة فوكوشيما دايتشي النووية (مارس 2011). [ 127 ] أما حوادث الغواصات التي تعمل بالطاقة النووية فتشمل حادثة مفاعل K-19 (1961)، [ 128 ] وحادثة مفاعل K-27 (1968)، [ 129 ] وحادثة مفاعل K-431 (1985). [ 127 ]

أُطلقت مفاعلات نووية إلى مدار الأرض 34 مرة على الأقل. وقد وقع عدد من الحوادث المرتبطة بالقمر الصناعي السوفيتي غير المأهول RORSAT الذي يعمل بمفاعل نووي، وخاصة قمر الرادار Kosmos 954، مما أدى إلى دخول الوقود النووي الغلاف الجوي للأرض من مداره وتناثره في شمال كندا (يناير 1978).

المفاعلات النووية الطبيعية

قبل ما يقرب من ملياري عام، تشكلت سلسلة من "مفاعلات" الانشطار النووي ذاتية الاستدامة في المنطقة المعروفة الآن باسم أوكلو في الغابون ، غرب أفريقيا. سمحت الظروف في ذلك المكان والزمان بحدوث انشطار نووي طبيعي في ظروف مشابهة لتلك الموجودة في المفاعلات النووية المُنشأة. [ 130 ] تم العثور حتى الآن على خمسة عشر مفاعل انشطار نووي طبيعي أحفوري في ثلاثة مواقع منفصلة لخام اليورانيوم في منجم أوكلو لليورانيوم في الغابون. اكتشفها لأول مرة الفيزيائي الفرنسي فرانسيس بيرين عام 1972 ، وتُعرف مجتمعة باسم مفاعلات أوكلو الأحفورية . حدثت تفاعلات انشطار نووي ذاتية الاستدامة في هذه المفاعلات  قبل حوالي 1.5 مليار عام، واستمرت لبضع مئات الآلاف من السنين، بمتوسط  ​​إنتاج طاقة يبلغ 100 كيلوواط خلال تلك الفترة. [ 131 ] طُرح مفهوم المفاعل النووي الطبيعي نظريًا في وقت مبكر من عام 1956 على يد بول كورودا في جامعة أركنساس . [ 132 ] [ 133 ]

لم يعد من الممكن تكوين مثل هذه المفاعلات على الأرض في عصرها الجيولوجي الحالي. فقد أدى التحلل الإشعاعي لليورانيوم-235، الذي كان أكثر وفرة في السابق، على مدى مئات الملايين من السنين، إلى تقليل نسبة هذا النظير الانشطاري الموجود بشكل طبيعي إلى أقل من الكمية اللازمة لاستمرار التفاعل المتسلسل باستخدام الماء العادي فقط كمهدئ.

تشكلت المفاعلات النووية الطبيعية عندما غمرت المياه الجوفية رواسب معدنية غنية باليورانيوم، حيث عملت هذه المياه كمهدئ للنيوترونات، مما أدى إلى حدوث تفاعل متسلسل قوي. ومع ازدياد سرعة التفاعل، كان الماء يتبخر، مما يبطئه ويمنع حدوث انصهار نووي. استمر تفاعل الانشطار النووي لمئات الآلاف من السنين، وتتكرر دوراته من ساعات إلى بضعة أيام.

تُعدّ هذه المفاعلات الطبيعية موضوعًا للدراسة المكثفة من قِبل العلماء المهتمين بالتخلص الجيولوجي من النفايات المشعة . فهي تُقدّم دراسة حالة لكيفية انتقال النظائر المشعة عبر قشرة الأرض. ويُمثّل هذا الأمر مجالًا مثيرًا للجدل، إذ يخشى معارضو التخلص الجيولوجي من النفايات أن ينتهي المطاف بالنظائر المشعة من النفايات المخزنة في مصادر المياه أو أن تنتقل إلى البيئة.

الانبعاثات

تنتج المفاعلات النووية التريتيوم كجزء من العمليات العادية، والذي يتم إطلاقه في النهاية في البيئة بكميات ضئيلة.

باعتباره نظيرًا للهيدروجين ، يرتبط التريتيوم (T) غالبًا بالأكسجين مكونًا T₂O . هذا الجزيء مطابق كيميائيًا للماء ( H₂O ) ، لذا فهو عديم اللون والرائحة، إلا أن النيوترونات الإضافية في نوى الهيدروجين تتسبب في خضوع التريتيوم لتحلل بيتا بنصف عمر يبلغ 12.3 سنة. على الرغم من إمكانية قياسه، فإن كمية التريتيوم المنبعثة من محطات الطاقة النووية ضئيلة للغاية. تُقدّر هيئة التنظيم النووي الأمريكية أن الشخص الذي يشرب الماء لمدة عام من بئر ملوثة بما تعتبره الهيئة تسربًا كبيرًا للمياه الملوثة بالتريتيوم، سيتلقى جرعة إشعاعية قدرها 0.3 ملي ريم. [ 134 ] وللمقارنة، هذه الجرعة أقل بعشر مرات من 4 ملي ريم التي يتلقاها الشخص في رحلة ذهابًا وإيابًا من واشنطن العاصمة إلى لوس أنجلوس، نتيجة لضعف الحماية الجوية ضد الأشعة الكونية عالية الطاقة على ارتفاعات عالية. [ 134 ]

إن كميات السترونتيوم-90 المنبعثة من محطات الطاقة النووية في ظل التشغيل العادي منخفضة للغاية لدرجة أنها لا يمكن رصدها فوق مستوى الإشعاع الطبيعي. ويمكن تتبع وجود السترونتيوم-90 القابل للرصد في المياه الجوفية والبيئة بشكل عام إلى تجارب الأسلحة التي جرت خلال منتصف القرن العشرين (والتي تمثل 99% من السترونتيوم-90 الموجود في البيئة) وحادثة تشيرنوبيل (التي تمثل النسبة المتبقية البالغة 1%). [ 135 ]

انظر أيضاً

أنواع المولدات
المنظمات والمنشورات والحملات
القوائم

ملحوظات

  1. ↑ تم اكتشاف مفاعل انشطار نووي طبيعي منقرض في عام 1972 في أوكلو، الغابون. [ 4 ]
  2. ↑ تم بناء سيارة جيب بشكل مشترك من قبل شركة NTNF النرويجية وشركة FOM الهولندية

مراجع

  1. ↑ "نظرة عامة على دورة الوقود النووي" . الرابطة النووية العالمية . 20 مايو 2024. تم الاطلاع عليه في 4 نوفمبر 2024 .
  2. ↑ مجموعة أبحاث تعليم العلوم والرياضيات، جامعة كولومبيا البريطانية. "الفيزياء: الفيزياء النووية: المفاعلات النووية" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 نوفمبر 2024 .
  3. ↑ داش، أشوتوش؛ بيلاي، مارور راغافان أمبيكالماجان؛ كناب، فورن ف. (17 فبراير 2015). "إنتاج اللوتيتيوم-177 للعلاج الإشعاعي الموجه: الخيارات المتاحة" . الطب النووي والتصوير الجزيئي . 49 (2): 85-107 . doi : 10.1007/s13139-014-0315-z . ISSN 1869-3474 . PMC 4463871. PMID 26085854 .   
  4. ↑ ديفيس، إي دي؛ غولد، سي آر؛ شارابوف، إي آي (2014). "مفاعلات أوكلو وآثارها على العلوم النووية". المجلة الدولية للفيزياء الحديثة E. 23 ( 4): 1430007–236 . arXiv : 1404.4948 . Bibcode : 2014IJMPE..2330007D . doi : 10.1142/S0218301314300070 . ISSN 0218-3013 . S2CID 118394767 .  
  5. 1 2 المفاعل الأول، لجنة الطاقة الذرية الأمريكية، قسم المعلومات التقنية
  6. 1 2 الوكالة الدولية للطاقة الذرية (29 أغسطس 2024). "قيد التشغيل والتشغيل المعلق" . PRIS . تم الاسترجاع في 30 أغسطس 2024 .
  7. ↑ مجلة الهندسة النووية الدولية: أوبنينسك - العدد الأول، بقلم ليف كوتشيتكوف، مؤرشف في 2 نوفمبر 2013 على موقع Wayback Machine ، والذي كان موجودًا هناك في ذلك الوقت. مصدر معظم المعلومات الواردة في هذه المقالة.
  8. ↑ "خيارات إعادة معالجة الوقود المستهلك" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أغسطس 2024 .
  9. ↑ "PRIS – الصفحة الرئيسية" . pris.iaea.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 11 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2019 .
  10. ↑ "بحث قاعدة بيانات الموارد المرجعية" nucleus.iaea.org . مؤرشف من الأصل في 18 سبتمبر 2010. تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2019 .
  11. ↑ أولديكوب، و. (1982)، "الكهرباء والحرارة من المفاعلات النووية الحرارية" ، الطاقة الأولية ، برلين، هايدلبرغ: سبرينغر برلين هايدلبرغ، ص 66-91 ، doi : 10.1007/978-3-642-68444-9 ، ISBN  978-3-540-11307-2تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 5 يونيو 2018 ، وتمت مراجعته في 2 فبراير 2021.
  12. ↑ "سفن تعمل بالطاقة النووية" . الرابطة النووية العالمية . 15 فبراير 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2024 .
  13. ↑ "الطاقة النووية في العالم اليوم" . الرابطة النووية العالمية . 6 يناير 2025. تاريخ الاطلاع: 12 يناير 2025 .
  14. ↑ أمبروز، جيليان (7 مايو 2024). "الطاقة المتجددة تتجاوز 30% من إمدادات الكهرباء في العالم" . صحيفة الغارديان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يناير 2025 .
  15. ↑ ماي، ليزا؛ ويرز، مارتن (15 أغسطس 2025). "مراجعة شاملة لأحدث مفاهيم المفاعلات النووية وتقنيات التصنيع المتقدمة المرتبطة بها" . مجلة Energies . 18 (16) 4359. doi : 10.3390/en18164359 .
  16. ↑ "مشروع مانهاتن: الركائز والبلوتونيوم، 1939-1942" . www.osti.gov . تاريخ الاطلاع: 15 أغسطس 2025 .
  17. ↑ "مشروع مانهاتن: وصول CP-1 إلى مرحلة حرجة، مختبر الأرصاد الجوية، 2 ديسمبر 1942" . www.osti.gov . تاريخ الاطلاع: 15 أغسطس 2025 .
  18. ↑ "10 حقائق مثيرة للاهتمام حول أول تفاعل نووي متسلسل في العالم" . Energy.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2025 .
  19. ↑ chm_admin (1 ديسمبر 2017). "بداية هادئة للعصر الذري" . متحف تاريخ شيكاغو . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أغسطس 2025 .
  20. ↑ "مشروع مانهاتن: الأماكن > مختبر المعادن > CP-1 (مكدس شيكاغو رقم 1)" . www.osti.gov . تاريخ الاطلاع: 15 أغسطس 2025 .
  21. ↑ "دليل أساسيات وزارة الطاقة الأمريكية: الفيزياء النووية ونظرية المفاعلات" (ملف PDF) . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 23 أبريل 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 سبتمبر 2008 .
  22. ↑ "أنظمة حماية المفاعلات وأنظمة ميزات السلامة الهندسية" . موقع "السائح النووي " . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 سبتمبر 2008 .
  23. ↑ "معاملات تحويل الطاقة الحيوية" . Bioenergy.ornl.gov. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مارس 2011 .
  24. ↑ بيرنشتاين ، جيريمي (2008). الأسلحة النووية: ما تحتاج إلى معرفته . مطبعة جامعة كامبريدج . ص 312. ISBN  978-0-521-88408-2تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2011 .
  25. ↑ "كيف تعمل الطاقة النووية" . HowStuffWorks.com. 9 أكتوبر 2000. مؤرشف من الأصل في 22 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه في 25 سبتمبر 2008 .
  26. 1 2 "أنظمة حماية المفاعلات وميزات السلامة الهندسية" . السائح النووي . مؤرشف من الأصل في 22 أغسطس 2018. تم الاسترجاع في 25 سبتمبر 2008 .
  27. ↑ "تشيرنوبيل: ماذا حدث ولماذا؟ بقلم سي إم ماير، صحفي تقني" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 11 ديسمبر 2013.
  28. ↑ تسيتكوف، بافيل؛ عثمان، شعيب (2011). كريفت، ستيفن (محرر). موسوعة الطاقة النووية: العلوم والتكنولوجيا والتطبيقات . هوبوكين، نيوجيرسي: وايلي. ص 48، 85. ISBN  978-0-470-89439-2.
  29. ↑ "نظام معلومات مفاعلات الطاقة - تقارير متنوعة - التشغيل حسب العمر" . نظام معلومات مفاعلات الطاقة التابع للوكالة الدولية للطاقة الذرية - التشغيل حسب العمر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 يوليو 2024 .
  30. ↑ ما هي مدة صلاحية المفاعل النووي؟ مؤرشف في 2 فبراير 2017 على موقع Wayback Machine. بقلم بول فوسن، مجلة ساينتفك أمريكان، 20 نوفمبر 2009
  31. ↑ حالة طلبات تجديد التراخيص اللاحقة. مؤرشف في 21 يناير 2018 على موقع Wayback Machine التابع لهيئة التنظيم النووي، 24 فبراير 2022
  32. ↑ ما هو العمر الافتراضي للمفاعل النووي؟ أطول بكثير مما قد تتصور. مؤرشف في 9 يونيو 2020 على موقع Wayback Machine . مكتب الطاقة النووية، 16 أبريل 2020
  33. ↑ العمر الافتراضي الحقيقي لمحطة طاقة نووية. مؤرشف في 19 فبراير 2023 على موقع Wayback Machine . رابطة مكافحة التلوث الساحلية (SAPL)، 2017
  34. ↑ الوكالة الدولية للطاقة الذرية. تنظيف المناطق الكبيرة الملوثة نتيجة لحادث نووي .
  35. ↑ إطالة عمر تشغيل المفاعلات المتقدمة المبردة بالغاز. مؤرشف في ١٩ فبراير ٢٠٢٣ على موقع Wayback Machine . شركة EDF للطاقة
  36. ↑ إيقاف تشغيل المنشآت النووية. مؤرشف في 19 فبراير 2023 على موقع Wayback Machine . EDF (تم الاطلاع عليه في فبراير 2023)
  37. ↑ تمديد عمر محطات الطاقة النووية المتقادمة: دخول حقبة جديدة من المخاطر. مؤرشف في 15 مارس 2023 على موقع Wayback Machine. غرينبيس، مارس 2014 (2.6 ميجابايت). باللغة الألمانية
  38. ↑ ل. زيلارد، "تحسينات في أو ما يتعلق بتحويل العناصر الكيميائية"، مؤرشف في 21 يونيو 2008 في Wayback Machine . رقم براءة الاختراع البريطانية: GB630726 (تاريخ الإيداع: 28 يونيو 1934؛ تاريخ النشر: 30 مارس 1936).
  39. ↑ إنريكو، فيرمي وليو، زيلارد، براءة اختراع أمريكية رقم 2,708,656 "مفاعل نيوتروني" صدرت في 17 مايو 1955
  40. ↑ "مفاعلات شيكاغو بايل تُخلّف إرثًا بحثيًا دائمًا - بيانات صحفية تاريخية من مختبر أرجون الوطني" . anl.gov . مؤرشف من الأصل في 13 يونيو 2022. تم الاطلاع عليه في 21 أغسطس 2013 .
  41. ↑ صحيفة حقائق مفاعل التوليد التجريبي 1 ، مختبر أيداهو الوطني، مؤرشفة في 29 أكتوبر 2008 على موقع Wayback Machine
  42. ↑ «قبل خمسين عامًا في ديسمبر: أنتج المفاعل الذري EBR-I أول كهرباء» (ملف PDF) . أخبار الجمعية النووية الأمريكية. نوفمبر 2001. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 25 يونيو 2008. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2008 .
  43. ↑ "الخيار النووي - نوفا" . www.pbs.org . ١١ يناير ٢٠١٧. مؤرشف من الأصل في ٣ سبتمبر ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ١٢ يناير ٢٠١٧ .
  44. ↑ كراغ، هيلج (1999). أجيال الكم: تاريخ الفيزياء في القرن العشرين . برينستون ، نيوجيرسي: مطبعة جامعة برينستون. ص 286. ISBN  0-691-09552-3.
  45. ↑ "في مثل هذا اليوم: 17 أكتوبر" . بي بي سي نيوز . 17 أكتوبر 1956. مؤرشف من الأصل في 27 أكتوبر 2019. تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2006 . 
  46. ↑ ليسكوفيتز، فرانك ج. "العلم يقود الطريق" . كامب سنتشري، غرينلاند. مؤرشف من الأصل في 29 أغسطس 2010. تم الاطلاع عليه في 9 سبتمبر 2008 .
  47. ↑ ريد، بروس كاميرون (2020). "الأكوام والمدن السرية". مشروع مانهاتن . تشام: دار نشر سبرينغر الدولية. ص 149-169 . doi : 10.1007/978-3-030-45734-1_5 . ISBN  978-3-030-45733-4.
  48. ريد ، ب . كاميرون ( 2021 ). "مقارنة بين الدول لتطوير المفاعلات النووية خلال الحرب العالمية الثانية" . المجلة الأوروبية للفيزياء H. 46 ( 1) 15. arXiv : 2001.09971 . Bibcode : 2021EPJH...46...15R . doi : 10.1140/epjh/s13129-021-00020-x . ISSN 2102-6459 . 
  49. ↑ المفاعلات النووية المبنية، أو قيد الإنشاء، أو المخطط لها، 1993 (تقرير). مكتب المعلومات العلمية والتقنية (OSTI). 1 أغسطس 1993. doi : 10.2172/10141005 . OSTI 10141005 . 
  50. ↑ "مشروع مانهاتن: الأماكن > مختبر المعادن > CP-2 و CP-3" . OSTI.GOV . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 ديسمبر 2024 .
  51. ↑ المفاعلات النووية المبنية، أو قيد الإنشاء، أو المخطط لها، 1993 (تقرير). مكتب المعلومات العلمية والتقنية (OSTI). 1 أغسطس 1993. doi : 10.2172/10141005 . OSTI 10141005 . 
  52. ↑ "الجدول الزمني" . المتحف النووي . 3 يونيو 1920. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2024 .
  53. ↑ ريد، ب. كاميرون (2021). "مقارنة بين الدول لتطوير المفاعلات النووية خلال الحرب العالمية الثانية" . المجلة الأوروبية للفيزياء H. 46 ( 1) 15. arXiv : 2001.09971 . Bibcode : 2021EPJH...46...15R . doi : 10.1140/epjh/s13129-021-00020-x . ISSN 2102-6459 . 
  54. ↑ كلاين، ستيفن؛ كيمبلاند، روبرت (28 مايو 2014). مناقشة حول معايير المفاعل المائي المتجانس (تقرير). doi : 10.2172/1133322 . تاريخ الاسترجاع: 30 ديسمبر 2024 .
  55. 1 2 3 "البلوتونيوم: الخمسون عامًا الأولى" . مشروع FAS حول السرية الحكومية (1991-2021) . 30 سبتمبر 1994. تاريخ الاطلاع: 24 ديسمبر 2024 .
  56. ↑ كيمبلاند، روبرت؛ غروف، ترافيس؛ جايجرز، بيتر؛ مالينفانت، ريتشارد؛ مايرز، ويليام (3 ديسمبر 2021). "التجميعات الحرجة: تجميع انفجار دراغون وتجميعات المحلول" . التكنولوجيا النووية . 207 (ملحق 1): S81– S99. arXiv : 2103.05780 . Bibcode : 2021NucTe.207S..81K . doi : 10.1080/00295450.2021.1927626 . ISSN 0029-5450 . 
  57. ↑ "ZEEP - أول مفاعل نووي في كندا" . متحف العلوم والتكنولوجيا الكندي. مؤرشف من الأصل في 6 مارس 2014.
  58. ↑ باتينود، هانا ك.؛ فرايبرت، فرانز ج. (9 مارس 2023). "يا حبيبتي كليمنتين: تاريخ مفصل ومستودع بيانات لمفاعل لوس ألاموس السريع للبلوتونيوم" (ملف PDF) . التكنولوجيا النووية . 209 (7). إنفورما المملكة المتحدة المحدودة: 963-1007 . رمز Bibcode : 2023NucTe.209..963P . doi : 10.1080/00295450.2023.2176686 . ISSN 0029-5450 . 
  59. ↑ هيرست، دي جي (1997). كندا تدخل العصر النووي: تاريخ تقني لشركة الطاقة الذرية الكندية المحدودة كما يُرى من مختبراتها البحثية . مطبعة جامعة ماكجيل-كوينز. ص 45. ISBN  978-0-7735-6653-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 ديسمبر 2024 .
  60. ↑ هيل، سي (2013). إمبراطورية ذرية: تاريخ تقني لصعود وسقوط برنامج الطاقة الذرية البريطاني . مطبعة إمبريال كوليدج. ISBN 978-1-908977-41-0.
  61. ↑ دياكوف، أناتولي (25 أبريل 2011). "تاريخ إنتاج البلوتونيوم في روسيا". العلوم والأمن العالمي . 19 (1): 28-45 . Bibcode : 2011S & GS...19...28D . doi : 10.1080/08929882.2011.566459 . ISSN 0892-9882 . 
  62. ↑ "الذكرى السنوية الخامسة والسبعون لمفاعل ماغنوكس بيبو" . GOV.UK. 3 يوليو 2023. تم الاطلاع عليه في 13 يناير 2025 .
  63. ^ "إيرين وفريديريك جوليو كوري" . معهد كوري. مؤرشفة من الأصلي في 3 يونيو 2010 . تم الاسترجاع 26 أبريل 2010 .
  64. ↑ "FKBH / كائن الإنشاءات النووية / مشروع الذرة SCSPR // المكتبة الإلكترونية /// قصة روساتوما" . المكتبة الإلكترونية /// История Росатома (بالروسية) . تم الاسترجاع 10 يناير 2025 .
  65. ↑ لوف، ب. ل.؛ شفيدوف، أ. ف. (1999). "مفاعلات الماء الثقيل ومحطات الطاقة النووية في الاتحاد السوفيتي وروسيا: الماضي والحاضر والمستقبل". الطاقة الذرية . 86 (4): 295-304 . doi : 10.1007/BF02673145 . ISSN 1063-4258 . 
  66. ↑ ريد، بروس كاميرون (2020). "الأكوام والمدن السرية". مشروع مانهاتن . تشام: دار نشر سبرينغر الدولية. ص 149-169 . doi : 10.1007/978-3-030-45734-1_5 . ISBN  978-3-030-45733-4.
  67. ↑ "ميناء الشحن" . الرابطة النووية العالمية . 1 مايو 1955. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  68. ↑ "ZEEP - أول مفاعل نووي في كندا" . متحف العلوم والتكنولوجيا الكندي. مؤرشف من الأصل في 6 مارس 2014.
  69. ↑ "Rolphton NPD" . الرابطة النووية العالمية . 1 يناير 1958. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  70. ↑ فاخروتشيفا، إليزافيتا. "قسم تحليل النظم، قسم هندسة وإنتاج مجمعات المعلومات والحاسوب الإلكترونية" . معهد كورتشاتوف . المعهد الوطني للتكنولوجيا. مؤرشف من الأصل في 15 يناير 2009. تم الاطلاع عليه في 25 ديسمبر 2010 .
  71. ↑ "APS 1 Obninsk" . الرابطة النووية العالمية . 1 يناير 1951. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  72. ↑ هيل، سي (2013). إمبراطورية ذرية: تاريخ تقني لصعود وسقوط برنامج الطاقة الذرية البريطاني . مطبعة إمبريال كوليدج. ISBN 978-1-908977-41-0.
  73. ↑ "قاعة كالدير 1" . الرابطة النووية العالمية . 1 أغسطس 1953. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  74. ^ "إيرين وفريديريك جوليو كوري" . معهد كوري. مؤرشفة من الأصلي في 3 يونيو 2010 . تم الاسترجاع 26 أبريل 2010 .
  75. ↑ "G 2 (Marcoule)" . الرابطة النووية العالمية . 1 مارس 1955. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  76. ↑ سبلونتر، جيه إم فان. (1994). "الحب من النظرة الأولى. التعاون بين هولندا والنرويج في الاستخدام السلمي للطاقة الذرية، 1950-1960" . INIS . تاريخ الاسترجاع: 4 يناير 2025 .
  77. ^ إدوارد بلومستراند (1 فبراير 2005). "الطاقة النووية السويدية. مراجعة للتشريعات في مجال الطاقة النووية من الحرب العالمية الثانية حتى الألفية الجديدة؛ Svensk kaernenergi. En تعرض oever lagstiftningen paa kaernenergiomraadet fraan andra vaerldskriget until millennieskiftet" . OSTI.GOV . تم الاسترجاع في 5 يناير 2025 .
  78. ^ "أجيستا" . الرابطة النووية العالمية . 1 ديسمبر 1957 . تم الاسترجاع في 4 يناير 2025 .
  79. ↑ المجال، البحث (25 أبريل 2016). "المفاعل البلجيكي 1 / مرافق البحث / المنصة العلمية" . science.sckcen.be . مؤرشف من الأصل في 25 يونيو 2016. تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2025 .
  80. ↑ "BR-3" . الرابطة النووية العالمية . 1 نوفمبر 1957. تم الاطلاع عليه في 6 يناير 2025 .
  81. ↑ "مفاعل أبحاث أبسارا" . مؤرشف من الأصل في 19 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 12 أبريل 2015 .
  82. ↑ "تارابور 1" . الرابطة النووية العالمية . 1 أكتوبر 1964. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  83. ^ تريشلر ، هيلموث (31 ديسمبر 2004). “نظام الابتكارات الوطنية وسياسة الابتكارات الإقليمية”. السياسة والثقافة في الدولة الفيدرالية 1949 مكرر 1973 . أولدنبورج فيسينشافتسفيرلاج. ص. 156. دوى : 10.1524/9783486708646.117 . رقم ISBN  978-3-486-56596-6.
  84. ↑ "VAK Kahl" . الرابطة النووية العالمية . 1 يوليو 1958. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  85. ^ "Die Geschichte des HZDR im Überblick" . هيلمهولتز-زينتروم دريسدن-روسندورف، HZDR . 18 أبريل 1955 . تم الاسترجاع 10 مايو 2025 .
  86. ↑ "راينسبرغ" . الرابطة النووية العالمية . 1 يناير 1960. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 مايو 2025 .
  87. ↑ فرانك، لويس أ. (1966). "تطوير الأسلحة النووية في الصين". نشرة علماء الذرة . 22 (1): 12-15 . Bibcode : 1966BuAtS..22a..12F . doi : 10.1080/00963402.1966.11454882 . ISSN 0096-3402 . 
  88. ↑ "تشينشان 1" . الرابطة النووية العالمية . 20 مارس 1985. تم الاطلاع عليه في 4 يناير 2025 .
  89. ^ "Scorie a riposo. ISPRA-1، il primo reattore nuue italiano | Il Bo Live UniPD" . ilbolive.unipd.it (باللغة الإيطالية). 18 يوليو 2022 . تم الاسترجاع 25 أبريل 2025 .
  90. 1 2 3 "مفاعلات الطاقة النووية في العالم - إصدار 2015" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 16 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أكتوبر 2017 .
  91. ^ جولوبيف، السادس؛ دولجوف، في في؛ دولين، فيرجينيا؛ زفوناريف، إيه في؛ سميتانين، إ. ص؛ كوتشيتكوف، لوس أنجلوس؛ كوروبينيكوف، ف.ف. ليفوروف، ف.ج. مانتوروف، GN . ماتفينكو، IP؛ تسيبوليا، AM (1993). “تحويل الأكتينويد سريع التفاعل”. الطاقة الذرية . 74 : 83. دوى : 10.1007/BF00750983 . S2CID 95704617 . 
  92. 1 2 نيف، ر. "المفاعلات النووية بالماء الخفيف" . هايبرفيزيكس . جامعة ولاية جورجيا. مؤرشف من الأصل في 3 ديسمبر 2017. تم الاسترجاع في 5 مارس 2018 .
  93. ↑ جويس، مالكولم (2018). "10.6". الهندسة النووية . إلسيفير. doi : 10.1016/c2015-0-05557-5 . ISBN 9780081009628.
  94. 1 2 ليبر، إيلان؛ ستون، جون. "الطاقة النووية والمجتمع" . جامعة ميشيغان. مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه في 3 أكتوبر 2009 .
  95. ↑ "مفاعلات الأحواض 1: مقدمة - ANS / Nuclear Newswire" . مؤرشف من الأصل في 6 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 6 نوفمبر 2021 .
  96. ↑ "التبريد الطارئ والاحتياطي للوقود النووي والمفاعلات وإطفاء الحرائق ومنع الانفجارات باستخدام النيتروجين السائل". طلبات براءات الاختراع لدى مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي . رقم الوثيقة 20180144836. 24 مايو 2018.
  97. ↑ «روسيا تُكمل أول مفاعل من الجيل الثالث المُطوّر في العالم؛ والصين ستُشغّل خمسة مفاعلات في عام 2017» . موقع Nuclear Energy Insider . 8 فبراير 2017. أُرشف من الأصل في 13 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 10 يوليو 2019 .
  98. ١ ٢ مفاعلات الجيل الرابع النووية. مؤرشفة في ٣٠ مارس ٢٠٢٣ على موقع Wayback Machine . الرابطة النووية العالمية، تحديث ديسمبر ٢٠٢٠
  99. ↑ أسبوع النيوكليونات ، المجلد 44، العدد 39؛ ص 7، 25 سبتمبر 2003 اقتباس: "أوضح إتيان بوشون، مدير دعم الصناعة النووية في هيئة الطاقة الذرية الفرنسية، الأداء المحسن لمفاعل EPR وميزات السلامة المعززة مقارنة بتصاميم الجيل الثاني المتقدمة التي استند إليها."
  100. ↑ "الجيل الرابع" . Euronuclear.org. مؤرشف من الأصل في 17 مارس 2011. تم الاطلاع عليه في 18 مارس 2011 .
  101. ↑ برودرز، سي إتش إم؛ كيفهابر، إي؛ ويز، إتش دبليو (1 ديسمبر 2000). "حرق نظائر ما وراء اليورانيوم في المفاعلات الحرارية والسريعة" . الهندسة النووية والتصميم . 202 (2): 157-172 . doi : 10.1016/S0029-5493(00)00341-1 . ISSN 0029-5493 . 
  102. ^ سويكارد، EO (يونيو 1959). “تقرير مخاطر تجربة مفاعل البلوتونيوم المنصهر في لوس ألاموس (LAMPRE)” . OSTI.gov . تم الاسترجاع 14 يوليو 2025 .
  103. ↑ "خارطة طريق تكنولوجية لأنظمة الطاقة النووية من الجيل الرابع" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 أكتوبر 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مارس 2007 . (4.33  ميجابايت) ؛ انظر "دورات الوقود والاستدامة"
  104. ↑ "موجز معلومات الرابطة النووية العالمية - مفاعلات الأبحاث" . مؤرشف من الأصل في 31 ديسمبر 2006. تم الاطلاع عليه في 3 مايو 2007 .
  105. ↑ "الطاقة النووية 101: كيف يعمل المفاعل النووي؟" . Energy.gov . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 ديسمبر 2025 .
  106. ^ جاكمين ، ديدييه (2015). حوادث الذوبان الأساسية لمفاعل الطاقة النووية: الحالة الراهنة للمعرفة (PDF) . سلسلة العلوم والتكنولوجيا. معهد الحماية الإشعاعية والأمن النووي. Les Ulis: علوم EDP. ص 12، 21. ردمك  978-2-7598-1835-8.
  107. ↑ "مفاعلات الطاقة النووية في العالم" (ملف PDF) . iaea.org . فيينا: الوكالة الدولية للطاقة الذرية . 2025. ص 84. تاريخ الاطلاع: 27 ديسمبر 2025 . 
  108. ↑ "صحيفة حقائق حول سلامة السفن الحربية الأمريكية التي تعمل بالطاقة النووية" (PDF) .
  109. ↑ "HTR-PM: تحقيق الأحلام" . مجلة الهندسة النووية الدولية . مؤرشف من الأصل في 28 مارس 2022. تم الاطلاع عليه في 12 ديسمبر 2019 .
  110. ↑ "بحث قاعدة بيانات الموارد المرجعية" nucleus.iaea.org . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 مايو 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2019 .
  111. ↑ "مفاعلات الطاقة النووية المتقدمة" . الرابطة النووية العالمية . مؤرشف من الأصل في 6 فبراير 2010. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2010 .
  112. ↑ تيل، تشارلز. "التفاعل النووي: لماذا يخشى الأمريكيون الطاقة النووية؟" . هيئة الإذاعة العامة (PBS). مؤرشف من الأصل في 17 أبريل 2018. تم الاطلاع عليه في 9 نوفمبر 2006 .
  113. ↑ جوهاس، ألبرت ج.؛ راريك، ريتشارد أ.؛ رانجاراجان، راجموهان (أكتوبر 2009). "محطات طاقة نووية عالية الكفاءة باستخدام تقنية مفاعل الثوريوم بالفلوريد السائل" (ملف PDF) . مذكرة ناسا الفنية : 38711. رمز Bibcode : 2009ntrs.rept38711J . مؤرشفة (ملف PDF) من الأصل في 28 أبريل 2021. تم الاطلاع عليها في 27 أكتوبر 2014 .
  114. ↑ «العلاقة بين فنزويلا والصين، شرح: مبادرة الحزام والطريق | الجزء الثاني من أربعة أجزاء» . سوب تشاينا . ١٤ يناير ٢٠١٩. مؤرشف من الأصل في ٢٤ يونيو ٢٠١٩. تم الاطلاع عليه في ٢٤ يونيو ٢٠١٩ .
  115. ↑ "رولز رويس تروج للمفاعلات النووية باعتبارها مفتاحًا لوقود الطائرات النظيف" . بلومبيرغ نيوز . مؤرشف من الأصل في 19 ديسمبر 2019. تم الاطلاع عليه في 19 ديسمبر 2019 .
  116. ↑ دي كليرك، جيرت (13 أكتوبر 2014). "هل يستطيع الصوديوم إنقاذ الطاقة النووية؟" . مجلة ساينتفك أمريكان . مؤرشف من الأصل في 29 يوليو 2021. تم الاطلاع عليه في 10 أغسطس 2022 .
  117. ↑ "مفاعلات الجيل الرابع النووية" . الرابطة النووية العالمية . مؤرشف من الأصل في 23 يناير 2010. تم الاطلاع عليه في 29 يناير 2010 .
  118. ↑ "المجلة العلمية الدولية للطاقة البديلة والبيئة، التحويل المباشر للطاقة النووية إلى كهرباء، مارك أ. بريلاس" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 ديسمبر 2013 .
  119. ↑ كيمبي، دي سي، مخطط تحويل طاقة الأشعة السينية عالي الكفاءة الحرارية لمفاعلات الاندماج المتقدمة، منشور فني خاص من الجمعية الأمريكية لاختبار المواد، المجلد 2، 1977، الصفحات 1161-1165
  120. ↑ "تحسين الأمن في مفاعلات الأبحاث النووية العالمية: القضايا التقنية وغيرها محور ندوة يونيو في النرويج" . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . 7 يونيو 2006. مؤرشف من الأصل في 14 أغسطس 2007. تم الاطلاع عليه في 3 أغسطس 2007 .
  121. ↑ "TECDOC-1450: دورة وقود الثوريوم - الفوائد والتحديات المحتملة" (ملف PDF) . الوكالة الدولية للطاقة الذرية . مايو 2005. تم الاطلاع عليه في 1 يوليو 2025 .
  122. 1 2 جاكوبسون، مارك ز. وديلوتشي، مارك أ. (2010). "توفير الطاقة العالمية بالكامل من طاقة الرياح والمياه والطاقة الشمسية، الجزء الأول: التقنيات وموارد الطاقة وكميات ومساحات البنية التحتية والمواد" (ملف PDF) . سياسة الطاقة . ص 6. 
  123. ↑ غوسترسون، هيو (16 مارس 2011). "دروس فوكوشيما" . نشرة علماء الذرة . مؤرشف من الأصل في 6 يونيو 2013.
  124. ↑ باتون، جيمس (4 أبريل 2011). "أزمة فوكوشيما أسوأ بالنسبة للطاقة الذرية من تشيرنوبيل، بحسب يو بي إس" . بلومبيرغ بيزنس ويك . مؤرشف من الأصل في 15 مايو 2011.
  125. ↑ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (2003). "مستقبل الطاقة النووية" (ملف PDF) . ص 48. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 12 أبريل 2019. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 يونيو 2011 . 
  126. ↑ فاكلر، مارتن (1 يونيو 2011). "تقرير يكشف أن اليابان قللت من شأن خطر التسونامي" . صحيفة نيويورك تايمز .
  127. 1 2 أسوأ الكوارث النووية . تايم .
  128. ↑ تعزيز سلامة مصادر الإشعاع مؤرشف في 11 يناير 2015 في Wayback Machine صفحة 14.
  129. ↑ جونستون، روبرت (23 سبتمبر 2007). "أخطر الحوادث الإشعاعية وغيرها من الأحداث التي تسببت في إصابات إشعاعية" . قاعدة بيانات الحوادث الإشعاعية والأحداث ذات الصلة. مؤرشفة من الأصل في 23 أكتوبر 2007. تم الاطلاع عليها في 27 يونيو 2011 .
  130. ↑ فيديو لمحاضرة في الفيزياء - على جوجل فيديو؛ ذُكر مفاعل نووي طبيعي في الدقيقة 42:40 من الفيديو. مؤرشف بتاريخ 4 أغسطس 2006 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  131. ↑ ميشيك، أليكس ب. (نوفمبر 2005) "آلية عمل مفاعل نووي قديم". مؤرشف في 15 مارس 2015 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) مجلة ساينتفك أمريكان. ص 82.
  132. ↑ "أوكلو: المفاعلات النووية الطبيعية" . مكتب إدارة النفايات المشعة المدنية . مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2006. تم الاطلاع عليه في 28 يونيو 2006 .
  133. ↑ "مفاعلات الانشطار الطبيعي في أوكلو" . الجمعية النووية الأمريكية . مؤرشف من الأصل في 30 مارس 2021. تم الاطلاع عليه في 28 يونيو 2006 .
  134. ١ ٢ معلومات أساسية: التريتيوم، وحدود الحماية من الإشعاع، ومعايير مياه الشرب (ملف PDF) (تقرير). هيئة التنظيم النووي الأمريكية. فبراير ٢٠١٦. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في ١٨ أغسطس ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ١٧ أغسطس ٢٠١٧ .
  135. ↑ "النويدات المشعة في المياه الجوفية" . هيئة التنظيم النووي الأمريكية . nrc.gov. مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2017. تم الاطلاع عليه في 2 أكتوبر 2017 .