استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای

انرژی آزاد شده در واکنشهای شکست هسته ای اتمی عناصر سنگین اورانیم , پلوتونیم , یا انرژی حاصل از همجوشی هسته اتمی عناصر سبک هیدروژن و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگین , انرژی هسته ای نام دارد

انرژی آزاد شده در واکنشهای شکست هسته‌ای اتمی عناصر سنگین (اورانیم ، پلوتونیم) ، یا انرژی حاصل از همجوشی هسته اتمی عناصر سبک (هیدروژن) و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگین ، انرژی هسته‌ای نام دارد. عنوان مذکور نسبت به اصطلاح انرژی اتمی از نظر علمی صحیحتر و دقیقتر می‌باشد. جهت دیگری که استفاده از توان هسته‌ای به مقیاس وسیعی به طرف آن سوق یافته تولید انرژی الکتریکی از انرژی رها شده در عمل شکافت است.

تقریبا در تمام سیستمهای تولید توان هسته‌ای موجود ، راکتور هسته‌ای منبع آزمایش‌های مربوط به گرما برای به کار انداختن توربینهای بخار است، این توربینها مولدهای الکتریکی را درست به همان گونه به حرکت در می‌آورند که توانگاههای نفت سوز یا زغال سنگ عمل می‌کنند. در یک نیروگاه هسته‌ای معمولی ماده شکافت پذیر به جای زغال سنگ یا نفت به کار می رود و بنابراین یک منبع جدید انرژی به صورت الکتریسیته فراهم می‌گردد.

● استفاده مفید از همجوشی هسته‌ای:

واکنشهای همجوشی در آزمایشگاه از طریق بمباران مواد سبک مناسبی که به عنوان هدف قرار می‌گیرند یا مثلا ، دوترونهایی پر انرژی که از یک شتابدهنده ذره ای پرتاب می‌شوند. تولید می‌گردد. در این واکنشها ، هسته‌هایی تولید می‌شوند که هم از هسته‌ها "پرتابه‌ها" و هم از هسته‌هایی که هدف قرار گرفته، سنگینترند. البته در این واکنشها تعدادی ذرات اضافی و تعدادی انرژی آزاد می‌شود.

در واکنش همجوشی معروفی ایزوتوپی از هیدروژن با عدد اتمی A=۳ از جوش خوردن هیدروژنهای اتمی که تریتیم نامیده می‌شود، تولید می‌شود. تریتیم که به تعداد ناچیز در طبیعت یافت می‌شود. رادیواکتیو بوده و نیم عمر آن حدود ۱۲ سال است. تریتیم پس از گسیل ذره بتا به ۳۲He که ایزوتوپی از هلیم است تباهی می‌یابد.

هرگاه هدفی شامل تریتیم با دوترون بمباران شود، ۴۲He تولید و MeV۱۷.۶انرژی آزاد می‌گردد. از این انرژیMeV ۱۴.۱ به صورت انرژی جنبشی نوترون و ۳.۵MeV به صورت انرژی جنبشی هسته تولید شده ظاهر می‌گردد. همجوشی تریتیم و دوتریم امکان فراهم آمدن منابع بزرگی از انرژی را برای ، مثلا ، توانگاه‌های الکتریکی به دست می‌دهد. دوتریم در آب وجود دارد. فراوانی آن حدود یک در هفت هزار اتم هیدروژن است و می‌توان آن را ازایزوتوپ سبکتر خود جدا کرد.

چهار لیتر آب حدود ۰.۱۳gr دوتریم دارد، که امروزه می‌توان با هزینه حدود ۸% دلار آن را جدا کرد. اگر این مقدار کم دوتریم بتواند در شرایط مناسب با تریتیم (که احتمالا با واکنش مورد بحث فوق تشکیل شده باشد) ترکیب شود، برونداد انرژی آن معادل انرژی حاصل از حدود ۱۱۴۰ لیتر بنزین خواهد بود. مقدار کل دوتریم موجود در اقیانوسها بالغ بر حدود ۱۰۱۷Kg و محتوای انرژی آن حدود ۱۰۲۰ کیلو وات در سال است. اگر بتوانیم دوتریم و تریتیم را برای تولید انرژی مورد استفاده قرار دهیم، منبع عظیمی از انرژی فراهم می‌شود.