در دسامبر سال ۱۹۴۲ آزمایشی در دانشگاه شیکاگو انجام گرفت که کسی نمی دانست قرار است دنیای آینده را تغییر دهد. بعد از سال ها تحقیق و ماه ها ساخت و ساز، اولین نیروگاه هسته ای جهان با نام «شیکاگو پایل-۱» (Chicago Pile-1) آماده تست شده بود.

رآکتور هسته ای مذکور که از شبکه ای از بلوک های گرافیتی مملو از اکسید اورانیوم و فلز اورانیوم که در ۵۷ لایه روی هم قرار گرفته تشکیل شده بود، شباهت بسیار اندکی به رآکتورهای هسته ای امروزی داشت. سه مرد که «جوخه انتحار» را تشکیل می دادند آماده بودند تا در صورت از کار افتادن تجهیزات امنیتی رآکتور وارد عمل شده و آن را به صورت دستی خاموش نمایند. خوشبختانه در آن روز بیش از ۵۰ نفر بدون هیچ مشکل خاصی شاهد راه اندازی اولین رآکتور هسته ای جهان بودند بدون این که نیازی به وارد عمل شده جوخه انتحار باشد. رآکتور شیکاگو پایل-۱ بدون هیچ مشکلی کار خود را انجام داده و عصر هسته ای آغاز شد.

در سال ۲۰۱۱، بیش از ۴۴۰ نیروگاه هسته ای در بیش از ۳۰ کشور جهان نزدیک به ۱۴ درصد از برق تولیدی کل جهان را تولید می کردند. انرژی هسته ای نقاط قوت و ضعف خود را دارد اما کسی نمی تواند اهمیت این انرژی نسبتاً پاک را در دنیای کنونی منکر شود. اکنون که شما را با چگونگی شروع شدن عصر انرژی هسته ای آشنا کردیم می خواهیم شما را با ۱۰ نیروگاه هسته ای بزرگ جهان آشنا کنیم. رده بندی صورت گرفته بر اساس ظرفیت خالص جمعی بوده اما باید بدانید که ظرفیت تولید انرژی همیشه به معنای بیشترین میزان خروجی نیروی الکتریسیته نخواهد بود.

 نیروگاه هسته ای زاپوروژ

• ظرفیت خالص: ۵٫۷۰۰ مگاوات
• مکان: انرگودور، جنوب اوکراین
• تعداد رآکتورها: ۶
• خروجی (۲۰۱۰): ۳۹٫۰۶۱ گیگاوات ساعت

حدود نیمی از نیروی برق اوکراین از طریق ۱۵ رآکتور هسته ای کشور تولید می شود و بدین ترتیب اوکراین تنها پس از فرانسه در رتبه دوم کشورهایی قرار دارد که بیشترین میزان برق را از طریق نیروگاه های هسته ای خود تولید می کنند. وقتی که واحد ۶ نیروگاه هسته ای زاپوروژ (Zaporozhe) در سال ۱۹۹۵ وارد مدار تولید برق گردید، این نیروگاه به بزرگ ترین نیروگاه هسته ای اروپا تبدیل شد. این نیروگاه ۴۷ درصد از برق مصرفی مردم اوکراین را تولید می کند که برابر با ۲۲ درصد کل انرژی تولید شده در کشور است. میزان برق تولیدی این نیروگاه در سال ۲۰۱۰ با انرژی الکتریسیته مورد نیاز نیویورک سیتی به مدت ۳ سال برابر است.

اغلب رآکتورهای نیروگاه هسته ای زاپوروژ تا میانه دهه ۲۰۳۰ همچنان فعال باقی خواهند ماند که نشان می دهد این نیروگاه سهم قابل توجهی در تولید انرژی دهه های آینده کشور اوکراین خواهد داشت. در این مدت، اوکراین قصد دارد با ساخت ۱۵ رآکتور هسته ای جدید با ظرفیت مجموع ۱۴٫۰۰۰ مگاوات، تولید برق خود از طریق نیروگاه های هسته ای را دو برابر کند. مشهورترین نیروگاه هسته ای کشور اوکراین، چرنوبیل بود که واحد ۴ آن در سال ۱۹۸۶ نابود شده و واحد ۲ نیز بعد از آتش سوزی در سالن توربین در سال ۱۹۹۱ خاموش شد. بعد از فشارهای بین المللی، اوکراین واحدهای ۱ و ۳ را در سال های ۱۹۹۷ و ۲۰۰۰ از مدار خارج کرد.

  نیروگاه هسته ای اولچین

• ظرفیت خالص: ۵٫۸۷۳ مگا وات
• مکان: گیونگ سانگ بوک-دو، کره جنوبی
• تعداد رآکتورها: ۶
• خروجی (۲۰۱۰): ۴۷٫۹۴۷ گیگاوات ساعت

کره جنوبی بیش از ۳۰ درصد برق مصرفی خود را از طریق نیروگاه های هسته ای تولید می کند که از این میزان نزدیک به ۷۹ درصد در نیروگاه های هسته ای اولچین (Ulchin) و یونگ گوانگ (Yonggwang) که در رتبه سوم این فهرست قرار دارد تولید می شود. اما اگر این آمار در سال های آینده تغییر کرد نباید شگفت زده شد زیرا کره جنوبی قصد دارد ظرفیت تولید انرژی هسته ای خود را در سال ۲۰۲۰ به یمزان ۵۶ درصد افزایش دهد. این بدان معناست که رآکتورهای بیشتری مستقر شده و تولید برق بیشتری حاصل خواهد شد. رآکتورهای هسته ای کره جنوبی بالاترین ظرفیت های تولید در جهان را به خود اختصاص داده اند، عددی که در سال های اخیر به حدود ۹۶ درصد رسیده است.

این بدان معناست که به طور متوسط، رآکتورهای کره جنوبی نزدیک به ظرفیت کامل خود کار کرده و در یک مدت خاص ۹۶٫۵ درصد از پتانسیل خروجی خود را تولید می کنند. سیستم استاندارد کره جنوبی نقش مهمی در رسیدن به چنین میزانی از کارآیی و راندمان کاری داشته است. واحدهای ۳ و ۴ نیروگاه هسته ای اولچین اولین رآکتورهایی بودند که با استاندارد جدید KSNP  ساخته شدند. در طول اولین سیکل کاری خود، واحد ۳ نیروگاه هسته ای اولچین به فاکتور ظرفیت ۱۰۳ درصدی و فاکتور در دسترس بودن ۱۰۰ درصدی دست یافت. برای درک این میزان از کارآیی و راندمان کاری باید بدانید که نیروگاه هسته ای گریولاینز که به خاطر کارآیی بالای خود شناخته می شود به طور متوسط به فاکتور ظرفیت ۸۸ درصد رسیده است.

نیروگاه هسته ای اولچین که اکنون با نام «هانول» شناخته می شود به تنهایی نزدیک به ۳۴ درصد انرژی الکتریسیته کره جنوبی را تولید می کند به طوری که انرژی الکتریسیته تولیدی در این نیروگاه در سال ۲۰۱۰ برای تامین برق ایالات اوریگون در تمام طول سال کافی بوده است. کره جنوبی یکی از قدرت های برتر جهان در عرصه نیروگاه های هسته ای است و در سال های اخیر ۴ رآکتور هسته ای مدرن را به قیمت ۲۰ میلیارد دلار به امارات متحده عربی فروخته و قصد دارد که تا سال ۲۰۳۰ بیش از ۸۰ رآکتور هسته ای دیگر نیز به خارج از کشور صادر کند. همچنین این کشور قصد دارد نقش تعیین کننده ای در بازار ۷۸ میلیارد دلاری راه اندازی، نگهداری و تعمیر رآکتورهای هسته ای در سراسر جهان داشته باشد.

  نیروگاه هسته ای یونگ گوانگ

• ظرفیت خالص: ۵٫۸۷۵ مگا وات
• مکان: جئولانام-دو، کره جنوبی
• تعداد رآکتورها: ۶
• خروجی (۲۰۱۰): ۴۸٫۳۸۶ گیگاوات ساعت

نیروگاه هسته ای یونگ گوانگ که اکنون نام آن به «هانبیت» تغییر کرده، اگر چه در زمینه ظرفیت خالص کلی تولید در رتبه دوم قرار می گیرد اما در زمینه میزان خروجی انرژی رتبه اول را در اختیار خواهد گرفت. ۴۸٫۳۸۶ گیگاوات ساعت انرژی تولید شده توسط این نیروگاه در سال ۲۰۱۰ می تواند مجموع میزان برق مصرفی سالانه در هنگ کنگ و ایالت آلاسکا را تامین کند. واحدهای ۳ و ۴ این نیروگاه در سال های ۱۹۹۳ و ۱۹۹۴ تکمیل شد که در عرصه کارآیی در میان ۱۰ رآکتور هسته ای برتر جهان قرار دارند. واحد ۴ این نیروگاه در اولین سیکل کاری خود ۳۸۷ روز به طور مداوم بدون این که حتی با یک مشکل کوچک نیز روبرو شود به فعالیت ادامه داد.

این واحد در سومین سیکل سوختی خود نیز بدون خاموشی توانست به فاکتور ظرفیت ۱۰۲ درصد برسد. واحدهای ۵ و ۶ نیروگاه هسته ای یونگ گوانگ که برای ساخت آن ها بیش از ۴ میلیارد دلار هزینه شده است دارای استاندارد مخصوص کره جنوبی در زمینه هسته ای (KSNP) بوده و در سال ۲۰۰۲ وارد مدار شدند. از آن زمان به بعد، این رآکتورها با فاکتور عملکرد حدود ۸۸ درصد فعال بوده و روی هم بیش از ۱۳۰٫۳۵۱ گیگاوات ساعت برق تولید کرده اند.

 نیروگاه هسته ای بروس

• ظرفیت خالص: ۶٫۷۰۰ مگاوات
• مکان: اونتاریو، کانادا
• تعداد رآکتورها: ۸
• خروجی (۲۰۱۰): ۳۵٫۶۲۷ گیگاوات ساعت

واحد ۳ نیروگاه هسته ای بروس (Bruce) در سال ۱۹۷۸ وارد مدار شد و بدین ترتیب در میان بزرگ ترین تاسیسات هسته ای جهان، لقب مسن ترین رآکتور را به خود اختصاص داده است. نیروگاه هسته ای بروس که در سواحل دریاچه هورون واقع شده نزدیک به ۴۰ درصد از انرژی هسته ای کانادا را تولید می کند که برابر با ۶ درصد کل برق مصرفی در کشور است. با برق تولید شده در این نیروگاه می توان برق یک پنجم تمامی خانه ها، بیمارستان ها و مدارس اونتاریو را تامین کرد. نیروگاه هسته ای بروس، بزرگ ترین نیروگاه هسته ای آمریکای شمالی است و در حالی که تمامی ۸ رآکتور آن مشغول کار هستند، یکی از بزرگ ترین نیروگاه های هسته ای جهان لقب گرفته است.

در سال ۲۰۱۳ ظرفیت تولید برق این نیروگاه به رقم خیره کننده ۶٫۷۰۰ مگاوات رسید. در سال های اخیر، واحدهای ۱ و ۲ این نیروگاه نوسازی شده که بخش قابل توجهی از این عملیات مربوط به نصب نرم افزارهای تحلیلی پیشگیرانه به نام SmartSignal در درون شبکه عملیاتی تاسیسات هسته ای مذکور بود. این سیستم نرم افزاری برای بهینه سازی کارکرد و دوام رآکتورها و کشف خرابی تجهیزات و فرآیندهای در مراحل اولیه توسعه یافته است.

 نیروگاه هسته ای کاشیوازاکی-کاریوا

• ظرفیت خالص: ۷٫۹۶۵ مگاوات
• مکان: نیگاتا- کن، ژاپن
• تعداد رآکتورها: ۷
• خروجی (۲۰۱۰): ۲۴٫۶۲۷ گیگاوات ساعت

رآکتورهای ژاپنی نیروگاه هسته ای کاشیوازاکی-کاریوا (Kashiwazaki-Kariwa) که ساخت آن ها در سال ۱۹۹۷ به پایان رسید در زمینه کارکرد مجزا هیچ رکوردشکنی نداشته اند اما تولید مجموع ۷ رآکتور به ۷٫۹۶۵ مگاوات رسیده که رقیبی برای آن وجود ندارد. این میزان انرژی برق تولیدی برابر با ۳ درصد انرژی الکتریسیته کل تولیدی در ژاپن است. در عرصه خروجی انرژی اما نیروگاه هسته ای کاشیوازاکی-کاریوا به عدد نازل ۲۴٫۶۲۷ گیگاوات ساعت رسیده که آن را به کم بازده ترین نیروگاه اتمی موجود در این فهرست تبدیل می کند. البته باید بدانید که این نیروگاه خسارات ناشی از یک زمین لرزه ۶٫۸ ریشتری در سال ۲۰۰۷ را تحمل کرده و در حال بازیابی قدرت تولید گذشته خود است.

این زمین لرزه باعث وارد شدن خسارات شدید از جمله آتش سوزی ها و نشست مواد رادیواکتیو شد، در حالی که بسیاری انتظار صدمات بیشتر و شدیدتری را داشتند. بعد از این فاجعه، بسیاری از رآکتورهای این نیروگاه در حالت خاموش باقی ماندند تا بررسی های تکمیلی امنیتی روی آن ها انجام گیرد. در آگوست ۲۰۱۱ تنها ۴ رآکتور در مدار قرار داشته و ۳ رآکتور دیگر تحت بررسی های امنیتی قرار داشتند. با تعطیل شده نیروگاه هسته ای فوکوشیما داییچی، نیروگاه کاشیوازاکی-کاریوا به بزرگ ترین منبع هسته ای تولید برق در کشور ژاپن تبدیل شده است.