الطاقة النووية: هي الطاقة الموجودة في لب (نواة) الذرة، الذرات عبارة عن جسيمات صغيرة تشكل الكون كله وكل ما يحمله، هناك قوة هائلة من الطاقة قادرة على إبقاء الذرات مترابطة معًا، المدهش في الطاقة النووية أنه يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء، من أجل إطلاق الطاقة (أي إنتاج الكهرباء)، يجب أن يحدث أحد أمرين إما الاندماج النووي أو الانشطار النووي.
ويمكن تعريف الطاقة النووية أيضاً بأنها: الطاقة التي يتم إطلاقها بكميات كبيرة في العمليات التي تؤثر على النوى الذرية، وهي النوى الكثيفة للذرات، حيث أنها تختلف عن طاقة الظواهر الذرية الأخرى مثل التفاعلات الكيميائية العادية والتي تشمل فقط الإلكترونات المدارية للذرات، تتمثل إحدى طرق إطلاق الطاقة النووية في الانشطار النووي الخاضع للرقابة في أجهزة تسمى المفاعلات والتي تعمل الآن في أجزاء كثيرة من العالم لإنتاج الكهرباء، وهناك طريقة أخرى للحصول على الطاقة النووية وهي الاندماج النووي.
الاندماج النووي: هو العملية التي يتم من خلالها تشكل التفاعلات النووية بين العناصر الخفيفة عناصر أثقل، في الحالات التي تنتمي نوى التفاعل إلى العناصر مع الأرقام الذرية المنخفضة (على سبيل المثال الهيدروجين أو نظائره الديوتيريوم والتريتيوم، حيث يتم إطلاق كميات كبيرة من الطاقة.
تم استغلال إمكانات الطاقة الهائلة للاندماج النووي لأول مرة في الأسلحة النووية الحرارية أو القنابل الهيدروجينية والتي تم تطويرها في العقد الذي أعقب الحرب العالمية الثانية مباشرة، شجعت التطبيقات السلمية المحتملة للاندماج النووي لا سيما في ضوء الإمداد اللامحدود أساسًا لوقود الاندماج على الأرض على بذل جهد هائل لتسخير هذه العملية لإنتاج الطاقة.
في الانشطار النووي توجد نواة الذرة مثل نواة اليورانيوم أو البلوتونيوم، حيث تنقسم هذه الذرة إلى نواتين أخف وزنًا متساوي الكتلة تقريبًا، قد تحدث العملية بشكل عفوي في بعض الحالات أو قد تحدث بسبب إثارة النواة بمجموعة متنوعة من الجسيمات (على سبيل المثال النيوترونات أو البروتونات أو الديوترونات أو جسيمات ألفا) أو بالإشعاع الكهرومغناطيسي على شكل أشعة جاما.
في عملية الانشطار يتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة، إذ تتكون المنتجات المشعة وتنبعث عدة نيوترونات، حيث يمكن لهذه النيوترونات أن تحفز الانشطار في نواة قريبة من مادة قابلة للانشطار وتطلق المزيد من النيوترونات التي يمكنها تكرار التسلسل، مما يتسبب في حدوث تفاعل متسلسل يخضع فيه عدد كبير من النوى للانشطار ويتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة.
من المعروف بالفعل أن الطاقة النووية هي مصدر توليد طاقة منخفض الكربون، ولكن ما إذا كان مصدرًا فعليًا للطاقة المتجددة أم لا فهذا أمر مطروح للنقاش، حيث تأتي الطاقة المتجددة من مصادر لا تنضب عند استخدامها مثل الطاقة الشمسية أو الرياح، وتأتي أيضاً من العمليات الطبيعية التي تتجدد باستمرار بمرور الوقت ومن الأمثلة على ذلك الكهرباء والرياح وضوء الشمس والمحيطات والكتلة الحيوية والطاقة المائية وكذلك موارد الطاقة الحرارية الأرضية.
إذا تم إنشاء الطاقة النووية من الذرات التي يتكون منها العالم، فلماذا لا تعتبر طاقة متجددة للعديد من المتشككين، أولئك الذين يعتقدون أن الطاقة النووية هي مصدر نظيف للطاقة ولكنها ليست متجددة يعتقدون ذلك لعدد من الأسباب، حيث أنهم يعتقدون ذلك؛ نظراً لأن الطاقة النووية هي نتيجة الحرارة التي تأتي من عملية انشطار الذرة، تستخدم محطات توليد الطاقة فريقًا لتحويل حرارتها إلى كهرباء، وفي محطات الطاقة النووية يتكون البخار من الحرارة التي تنتجها المحطة؛ نظرًا لأنه يتم إنتاجه من مصدر غير قابل للتجديد تلقائيًا بمرور الوقت فإنه لا يعتبر مصدرًا متجددًا.
تشبه عملية إنتاج الكهرباء من المفاعل النووي معظم أنواع المفاعلات والفرق الوحيد هو أن “التفاعل المتسلسل” يستخدم لإنتاج الحرارة، تستخدم محطات الطاقة النووية الانشطار النووي لإنتاج الكهرباء، كما يستخدم مفاعل الطاقة النووية قضبان اليورانيوم كوقود نووي لتوليد الحرارة التي سيتم استخدامها لتوليد الكهرباء ثم يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون والماء لإبعاد الحرارة وإنتاج البخار وتوليد الكهرباء ثم يدير البخار التوربينات التي تقود المولدات.