منابع انرجی هستوی، جدا از سهمی که در تأمین رآکتورهای منفذت هستوی نیروهای بحری دارند، حدود ۵٫۷ درصد انرجی جهان و ۱۳ درصد الکترون جهان را در سال ۲۰۱۲ تأمین می‌کردند. در سال ۲۰۱۳، آژانس بین‌المللی انرجی اتمی گزارش داد که ۴۳۷ رآکتور هستوی فعال در ۳۱ کشور وجود دارد اگرچه تمام رآکتورها الکترون تولید نمی کنند. به علاوه، تقریباً ۱۴۰ کشتی دریایی وجود دارد که با استفاده از حدوداً ۱۸۰ رآکتور، نیرو محرکهٔ هستوی آنان را تأمین می کنند. پس از ۲۰۱۳، رسیدن به افزوده خالص انرجی به وسیلهٔ آمیزش هستوی پایدار، به استثنای منابع انرجی آمیزشی مانند خورشید، فضایی مداومی برای تحقیقات فیزیکی و مهندسی ایجاد کرده‌است. انرجی هستوی نوعی انرجی است که توسط واپاشی هستوی، منفذ هستوی، یا گداخت هستوی تولید شده و اساس آن را می توان با معادلهٔ ΔE = Δm.c² توصیف کرد
در هر اتمی، ذراتی از انرجی نهفته که اجزای مختلف اتم نیز به وسیلهٔ همان بهم پیوند یافته‌است لذا هسته اتم منبعی از انرجی بشمار‌می رود که با منفذ اتم این انرجی رها می شود. انرجی نهفته در هسته اتم های برخی از عناصر (مانند اورانیوم) می‌تواند با آزاد شدن، همان کاری را بکند که سوزاندن مقدار زیادی نفت و گاز انجام می‌دهد که البته سوختاندن نفت و گاز، مشکلات زیست محیطی ایجاد کرده و مقدار زیادی گاز گلخانه‌ای تولید می کند.
منفذ و آمیزش را می توان با این نمودار انرجی بستگی هسته توصیف کرد.
مذاکرات انرجی هستوی به طور مداوم وجود دارد. حامیانی چون سازمان هستوی جهانی، آژانس بین‌المللی انرجی اتمی و طرفداران محیط زیست انرجی هستوی مدعی هستند که انرجی اتمی، یک منبع انرجی ایمن و پایدار است که تولید کاربن را کاهش می دهد. مخالفانی چون سازمان جهانی صلح سبز و اطلاعات و منابع خدمات هستوی، بر این باورند که انرجی هستوی خطر بزرگی برای انسان و محیط زیست محسوب می شود.
حوادث و اتفاقات هستوی و تابشی شامل حادثه چرنوبیل (۱۹۸۶)، حادثه اتمی فوکوشیما ۱ (۲۰۱۱) و حادثه تری مایل آیلند (۱۹۷۹)، میباشد. تاکنون چندین حادثهٔ زیر آبی نیز اتفاق افتاده‌است. بررسی از دست دادن حیات به ازای هر واحد انرجی تولید شده، نشان می دهند که انرجی هستوی، مرگ و میر کمتری نسبت به دیگر منابع اصلی انرجی، ایجاد می کند. انرجی حاصل از زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی و انرجی آبی به ازای واحد انرجی تولید شده، به علت آلودگی هوا و حوادث انرجی مرگ و میر بیشتری ایجاد می کنند. هزینهٔ انسان برای تخلیهٔ جمعیت‌های تحت تأثیر معیشت‌های از دست رفته، بسیار گزاف است.
همراه سائر منابع انرجی پایدار، انرجی هستوی، روش تولید انرجی کم کاربن برای ایجاد الکترون است، که در مقایسه با انتشار گازهای گلخانه ای در هر واحد از انرجی تولید شده، شبیه سائر منابع تجدید پذیر است. بدین ترتیب، از زمان آغاز تجاری‌سازی منابع انرجی های هستوی در دههٔ ۱۹۷۰، از تولید ۶۴ گیگاتن کاربن دی‌اکسید معادل، جلوگیری شده است.
بعد از سال ۲۰۱۲، بر اساس گزارش ها آژانس بین‌المللی انرجی اتمی، ۶۸ رآکتور هستوی در ۱۵ کشور در حال ساخت بود و تقریباً ۲۸ عدد از آنها با جدید ترین رآکتورهای هستوی، به جمهوری خلق چین تعلق داشت. آن ها بعد از ماه مه ۲۰۱۳، به تورین برقی متصل شدند. این ماجرا در ۱۷ فوریهٔ ۲۰۱۳ در منابع انرجی هستوی هنگیان در چین اتفاق افتاد. در ایالات متحده دو رآکتور نسل سه جدید در وگتل در حال ساخت هستند. مقامات عالی رتبهٔ صنعت هستوی ایالات متحده انتظار دارند تا سال ۲۰۲۰، ۵ رآکتور جدید وارد تمام منابع انرجی‌های موجود شوند. در سال ۲۰۱۳، رآکتورهای چهار ساله و غیر رقابتی، برای همیشه از رده خارج شدند.
حادثهٔ اتمی فوکوشیما ۱ ژاپن، در سال ۲۰۱۱، که در رآکتوری اتفاق افتاد که در دههٔ ۱۹۶۰ طراحی شده بود، یک بازرسی دوباره برای امنیت و ایمنی هستوی و سیاست انرجی هستوی در بسیاری از کشورها، ایجاد کرد. آلمان تصمیم گرفته است که تا سال ۲۰۲۲ تمام رآکتورهای خود را غیرفعال کند و ایتالیا نیز انرجی هستوی را تحریم کرده‌است. پس از واقعهٔ فوکوشیما در سال ۲۰۱۱، آژانس بین‌المللی انرجی اتمی تصمیم گرفته است که ظرفیت تولید انرجی هستوی را تا سال ۲۰۳۵ به نصف کاهش دهد.
تاریخچه و طرح استفادهٔ جهانی از منابع انرجی، ۱۹۹۰–۲۰۳۵، منبع: دورنمای بین‌المللی انرجی، سازمان اطلاعات انرجی.
ظرفیت و تولید انرجی هستوی، ۱۹۸۰ تا ۲۰۱۰ (سازمان اطلاعات انرجی).
روند رشد در ۵ کشور برتر در زمینهٔ تولید انرجی هستوی (داده های سازمان اطلاعات انرجی ایالات متحده).
وضعیت جهانی انرجی هستوی (برای اطلاعات بیشتر کلیک کنید)
آژانس بین‌المللی انرجی اتمی اعلام کرد که در سراسر جهان، ۴۳۹ رآکتور انرجی هستوی وجود دارد که در ۳۱ کشور فعالیت می‌کنند. اما اکنون، در پی فاجعهٔ هستوی فوکوشیما، در طی ارزیابی‌ها بسیاری از فعالیت‌ها متوقف شده‌اند. در سال ۲۰۱۱ تولید انرجی هستوی در جهان به اندازهٔ ۴٫۳ درصد کاهش یافت که این مقدار، پس از کاهش شدید در جاپان (۴۴٫۳- درصد) و آلمان (۲۳٫۳- درصد) بیشترین مقدار بود.
پس از آغاز تجاری شدن انرجی هستوی در اواسط دهه ۱۹۵۰، سال ۲۰۰۸ نخستین سالی بود که هیچ منابع انرجی هستوی جدیدی به شبکهٔ جهانی افزوده نشد، اگرچه در سال ۲۰۰۹ دو منابع انرجی جدید ساخته شد.
تولید سالانهٔ انرجی هستوی از سال ۲۰۰۷ به بعد، در سراشیبی نسبتاً ملایمی قرار گرفته است، طوری که در سال ۲۰۰۹، ۱٫۸ در صد کاهش یافت و به ۲۵۵۸ تریلیون وات ساعت رسید که قادر بود ۱۳–۱۴ درصد تقاضای الکترونٔ جهان را تأمین کند. یکی از عوامل اصلی کاهش میزان انرجی هستوی پس از ۲۰۰۷، تعطیلی طولانی مدت رآکتورهای موجود در منابع انرجی هستوی کاشیوازاکی کاریوا در اثر زلزله دورکران چووتسو بود.
ایالات متحده با تأمین ۱۹ درصد الکترونٔ مصرفی، بیشترین انرجی هستوی را تولید می کند، در حالی که فرانسه بالاترین درصد انرجی (۸۰ درصد) را به وسیلهٔ رآکتورهای هستوی تولید می سازد. در سراسر اتحادیه اروپا، انرجی هستوی ۳۰ درصد الکترون را تأمین می کند. سیاست انرجی هستوی بین کشورهای اتحادیه اروپا متفاوت است، و برخی مانند استرالیا، استونی، ایرلند و ایتالیا هیچ منابع انرجی هستوی فعالی ندارند. در مقابل، فرانسه تعداد زیادی از این منابع انرجی‌ها، به همراه ۱۶ منابع انرجی چند واحدی در اختیار دارد.
در ایالات متحده در حالی که برنامه ریزی شده است که در سال ۲۰۱۳، ارزش صنعت الکترونٔ گاز و زغال سنگ، به ۸۵ میلیارد دلار برسد، ارزش جینراتورهای هستوی ۱۸ میلیارد دلار پیش بینی شده است. بسیاری از کشتی‌های نظامی و غیرنظامی (مانند یخ شکن)، از نیروی محرکهٔ هستوی دریایی استفاده می کنند، که نوعی نیروی محرکه است. چند سفینهٔ فضایی نیز به وسیلهٔ رآکتورهای هستوی ارتقاء یافته، پرتاب شده اند: ۳۳ رآکتور متعلق به سری رست شوروی و یکی متعلق به اسنپ-۱۰آ آمریکایی بود.
تحقیقات بین‌المللی در زمینهٔ توسعهٔ امنیت ادامه دارد، از جمله می توان به منابع انرجی های ایمن غیرفعال، استفاده از آمیزش هستوی و استفاده های اضافی از عمل حرارتیش مانند منفذ آب (در حمایت از اقتصاد هایدروجن)، برای نمک‌زدایی آب بحر و استفاده در سیستم حرارتی ناحیه اشاره کرد.
استفاده در فضاء: هم منفذ و هم آمیزش با تولید سرعت بالاتر با حجم عکس‌العمل کمتر، در نیروی محرکه فضایی نقش مهمی ایفاء می کنند. علت آن غلظت انرجی بالاتر رآکتورهای هسته ایست: حدوداً ۱۰ به قوهٔ ۷ برابر نیرومندتر از عکس العمل های کیمیاویست که نیروی راکت های فعلی را تأمین می کنند. جهان در اتم هست.
تاریخچه: تعقیب انرجی هستوی به منظور استفاده از آن برای تولید انرجی الکتریکی پس از کشف این موضوع در قرن بیستم میلادی آغاز شد که عناصر متشعشع مانند رادیوم، بر اساس بیلانس جرم و انرجی مقدار زیادی انرجی آزاد می کنند. اما، کنترول این انرجی ناممکن بود، زیرا طول عمر عناصر متشعشع، به دلیل طبیعت شان، بسیار کم بود. (شدت انرجی آزاد شده با نیمهۀ عمر عناصر نسبت برعکس دارد). اما رؤیای مهار کردن انرجی اتمی، اندکی بلند پروازانه بود، حتی با این وجود که پدران فیزیک هستوی، از جمله ارنست رادرفورد آن را «مهتاب» خوانده بودند. این شرایط بعدها و با کشف منفذ هستوی تغییر کرد.
در سال ۱۹۳۲، جیمز چادویک نوترون را کشف کرد، که به دلیل نداشتن بار الکتریکی، به عنوان ابزاری بالقوه برای آزمایش‌های هستوی شناخته شد. بمباردمان مواد با نیوترون ها به فردریک ژولیو کوری و ایرن ژولیو-کوری کمک کرد تا در سال ۱۹۳۴، رادیواکتیویته مصنوعی را کشف کنند، که سبب شد تا عناصری مانند رادیوم، با قیمت بسیار کمتری نسبت به رادیوم طبیعی، تولید شوند. انریکو فرمی، در ادامهٔ راه آنها، طی تحقیقاتی در دههٔ ۱۹۳۰، بر روی کند کردن نیوترونها به منظور افزایش تأثیر رادیواکتیویته مصنوعی تمرکز کرد. آزمایش بمباردمان اورانیوم با نیوترونها سبب شد که فرمی عنصر جدیدی ایجاد کند که عدد اتمی آن بیشتر از اورانیوم و نامش پلوتونیوم بود.
اما در سال ۱۹۳۸، کیمیادانان آلمانی، اتو هان و فریتس اشتراسمان، به همراه فیزیکدان استرالیایی، لیزه مایتنر و خواهر زاده‌اش اوتو رابرت فریش، برای بررسی گفته های فرمی، آزمایش‌هایی را بر روی محصولات بمباردمان نیوترونی اورانیوم انجام دادند. آن ها نشان دادند که برخلاف گفتهٔ فرمی، نوترون‌های نسبتاً کوچک، هسته‌های سنگین اتم‌های اورانیوم را به دو قسمت نسبتاً مساوی تقسیم می‌کنند. این یک نتیجهٔ بسیار شگفت‌انگیز بود: تمام سائر شکل‌های فروپاشی هستوی، تنها شامل تغییرات کوچکی در جرم هسته بودند، در حالی که این عمل، در بر دارندهٔ یک گسستگی کامل بود. دانشمندان متعددی از جمله لیو زیلارد معتقد بودند که اگر عکس العمل‌های منفذ، نیوترون های اضافی آزاد می کرد، یک عکس العمل زنجیره‌ای هستوی خود به خودی ایجاد می شد. هنگامی که فردریک جولیو کوری این موضوع را در سال ۱۹۳۹ مطرح کرد، دانشمندان در بسیاری از ممالک (از جمله ایالات متحده، بریتانیا، فرانسه، آلمان و اتحاد جماهیر شوروی) دولت‌های خود را متقاعد ساختند تا قبل از آغاز جنگ جهانی دوم، به منظور به دست آوردن بمب هستوی، از آن ها در تحقیقات منفذ هستوی حمایت کنند.
در ایالات متحده، جایی که فرمی و زیلارد، هر دو مهاجر بودند، اولین رآکتور ساخت بشر با نام شیکاگو پایل اختراع شد که در دوم دسامبر ۱۹۴۲ به حالت بحرانی رسید. این کار به بخشی از پروژه های منهتن تبدیل شد که غنی سازی اورانیوم را ایجاد کرد و رآکتورهای بزرگی را برای تولید پلوتونیوم به منظور استفاده در اولین اسلحۀ هستوی ساخت، همان اسلحه های که بر سر شهرهای هیروشیما و ناگازاکی فرود آمد.
اولین چراغ هایی که با برق تولید شده توسط انرجی هستوی در رآکتور امتحانی بریدر در آزمایشگاه ملی آرگون به تاریخ ۲۰ دیسامبر ۱۹۵۱، روشن شدند.
بطور غیرمنتظره، هزینه های بالای برنامهٔ اسلحه های هستوی، به همراه رقابت با شوروی و تمایل به گسترش دیموکراسی در سرتاسر جهان، فشاری بر روی مقامات فدرال وارد ساخت تا صنعت انرجی هستوی غیرنظامی را توسعه دهند تا بتواند به توجیه مصارف قابل توجه دولت کمک کند. در سال ۱۹۴۵، کتاب جیبی عصر اتمی ندا داد که انرجی اتمی وارد اشیای روزمره شده و در آینده، سوخت های فسیلی بیکاره خواهند شد. نویسندهٔ علمی، دیوید دیاز، بیان کرد که در آینده زمانی فرا خواهد رسید که به جای دو یا سه بار پر کردن تانک تیل موتر در هفته، می توان توسط یک ساچمهٔ اتمی به اندازهٔ یک تابلیت جوشکی ویتامین، به مدت یک سال رانندگی کرد. گلن سیبورگ رئیس سابق کمیسیون انرجی اتمی نوشت، «در آینده، کناره های زمین به ماه هستوی، مصنوعات هستوی، استخرهای شنای حرارتیشی به وسیلهٔ پلوتونیوم و غیره به وجود خواهد آمد.
بریتانیا، کانادا و اتحاد جماهیر شوروی در اواخر دههٔ ۱۹۴۰ و اوایل دههٔ ۱۹۵۰ پا به این عرصه نهادند. برای اولین بار، در بیستم دسامبر ۱۹۵۱، حدود ۱۰۰ کیلو وات الکترون به وسیلهٔ یک رآکتور هستوی در منابع انرجی رآکتور امتحانی بریدر نزدیک آرکو، ایداهو تولید شد. همچنین در ایالات متحده، با امتحان یک رآکتور توسعه یافته در ۱۹۵۳، تحقیقاتی بر روی نیرو محرکه هستهای بحری صورت گرفت. در سال ۱۹۵۳، رئیس جمهور وقت ایالات متحده، دوایت آیزنهاور سخنرانی خود را با موضوع اتم برای صلح، با تأکید بر نیاز فوری به توسعهٔ استفادهٔ صلح آمیز از انرجی هستوی، در سازمان ملل ارائه کرد. این موضوع با اصلاحات فعالیت انرجی اتمی در ۱۹۵۴ ادامه یافت و سبب ترمیم سریع تکنولوجی رآکتور ایالات متحده و توسعهٔ بخش خصوصی شد.
برخلاف منابع انرجی سوخت فسیلی (سنگواره) تنها ماده‌ای که برج های سرد کنندهٔ منابع انرجی هستوی را ترک می کند، بخار آب است و بنابرین سبب آلودگی هوا یا حرارتی اش زمین نمی شود.
همان طور که اکثر منابع انرجی حرارتی با مهار انرجی حرارتی آزاد شده از سوخت‌های فسیلی برق تولید می کنند، منابع انرجی هستوی نیز انرجی آزاد شده از هستهٔ اتم ها در عمل منفذ هستوی درون رآکتور هستوی را مورد استفاده قرار می دهند. حرارت هستهٔ رآکتور، به وسیلهٔ یک سیستم برودتی یا سرد کننده دفع می شود و با استفاده از این حرارت، توربین بخار متصل به جینراتور، به منظور تولید برق به حرکت در می آید.
گرد آورده شده از ویکی پیدیا و گوکل
