اورانیوم سوخت اولیه برای انرژی هسته ای است که انرژی بیش از ۴۰۰ راکتور را تامین می کند که ۱۰ درصد از تولید سالانه برق جهان را تشکیل می دهد. با بازگشت کشورها به انرژی هسته ای به عنوان یک منبع انرژی پاک، اورانیوم به یک فلز مهم استراتژیک برای آینده تبدیل شده است. این اینفوگرافیک بررسی می کند که چگونه خواص منحصر به فرد اورانیوم اجازه می دهد تا انرژی هسته ای، تمیز و کارآمد باشد و چشم انداز آن را در آینده به تصویر می کشد.
چرا اورانیوم منحصر به فرد است؟
انرژی هسته‌ای در نهایت از رادیواکتیویته یا پرتوزایی اتم‌های اورانیوم حاصل می‌شود که در هنگام تقسیم شدن توسط فرآیند شکافت، مقادیر زیادی انرژی تولید می‌کنند. علاوه بر ماهیت رادیواکتیوی اورانیوم، چگالی انرژی آن – مقدار انرژی که در هر واحد جرم دارد – یکی از خواص استثنایی آن است که آن را به طور قابل توجهی قوی تر از سایر سوخت های انرژی می کند.
جدول زیر چگالی انرژی اورانیوم را با سوخت های دیگر مقایسه می کند که بر حسب مگاژول انرژی موجود در هر کیلوگرم سوخت محاسبه می شود:
| Fuel | Type | Energy Density (MJ/kg) |
|---|
| Firewood | Biomass | 16 |
| Coal | Fossil fuel | 24 |
| Crude Oil | Fossil fuel | 44 |
| Diesel | Fossil fuel | 45 |
| Gasoline | Fossil fuel | 46 |
| Liquefied Natural Gas | Fossil fuel | 55 |
| Uranium-235 (enriched to 3.5%) | Nuclear fuel | 3,900,000 |
اورانیوم ۲۳۵ غنی شده، سوختی که توسط راکتورهای هسته ای تجاری استفاده می شود، حاوی ۳.۹ میلیون مگاژول انرژی به ازای هر کیلوگرم وزن است که بسیار بیشتر از چگالی انرژی سوخت های فسیلی سنتی است. به همین دلیل، مقدار نسبتاً کمی از سوخت هسته‌ای می‌تواند مقادیر قابل توجهی انرژی را از طریق شکافت تولید کند که به مزایای مختلفی برای انرژی هسته‌ای تبدیل می‌شود:
بازده بالای انرژی
انرژی هسته ای بالاترین بازده را در بین هر منبع انرژی دیگری دارد و به ازای هر واحد انرژی مصرف شده در ساخت و ساز و بهره برداری، ۷۵ واحد انرژی برمی گرداند.
کم ترین فضای اشغالی
نیروگاه های هسته ای برای تولید هر مگاوات ساعت انرژی به ۰.۳ متر مربع فضا احتیاج دارند.
حداقل ضایعات
راکتورهای هسته‌ای زباله یا سوخت مصرف‌شده کمی تولید می‌کنند و تنها بخش کوچکی از آن به شدت رادیواکتیوی است. سوخت مصرف شده نیز قابل بازیافت است.
آینده انرژی پاک با اورانیوم
چشم انداز استفاده از اورانیوم با استقبال مجدد کشورها از انرژی هسته ای روشن تر شده است. در سال ۲۰۲۱، نیاز جهانی اورانیوم به ۶۲,۴۹۶ تن رسید. تا سال ۲۰۴۰، این رقم، بسته به شرایط و سیاست های انرژی هسته ای، می تواند از حداقل به ۷۹۴,۰۰ تن تا حداکثر ۱۵۶,۵۰۰ افزایش یابد.
در سال ۲۰۲۱، معادن حدود ۷۷ درصد اورانیوم مورد نیاز راکتورها را تأمین می کردند و ۲۳ درصد آن از منابع ثانویه مانند ذخایری که توسط شرکت‌ها و دولت‌ها نگهداری می‌شد، فراهم شد. اگرچه حفظ این ذخایر برای امنیت انرژی مهم است، اما تامین پایدار معدن اورانیوم، همیشه کلید تامین نیازهای رو به افزایش راکتور خواهد بود.