داستان اصلی انرژی هسته ای

انرژی هسته ای در زیر جایگاه های فوتبال در دانشگاه شیکاگو آغاز شد. در آن جا بود که در اواخر سال 1942، گروهی از دانشمندان تحت نظر انریکو فرمی اولین راکتور هسته ای را ایجاد کردند. مانند همه راکتورهای بعدی، این راکتور اتم های سوخت را به عناصر سبک تری می شکافت - که این در طی فرایندی به نام شکافت، که مقادیر زیادی انرژی، بیش از یک میلیون برابر یک واکنش شیمیایی معمولی، آزاد می کند، رخ می داد.

گروه فِرمی، سوخت شکاف پذیر اورانیوم را در مجموعه ای از بلوک های گرافیت جمع کرد. این پیکر بندی، سرعت اولین نوترون های ایجاد شده در اثر شکافت را برای ادامه واکنش کاهش می داد. راکتور فرمی ثابت کرد که می توان یک واکنش زنجیره ای پایدار و در عین حال کنترل شده تولید کرد، بنابراین طلیعه دار راکتورهای بسیار بزرگ تری شد که قادر به تأمین برق شهرها و کل مناطق بودند.

تا اوایل سال 1955، دریا سالار هیمن ریکوور بر ساخت و به آب اندازی موفقیت آمیز زیر دریایی ناوتیلوس نظارت داشت. برای پیش راندن کشتی، از خنک کننده آب سبک برای استخراج انرژی آزاد شده از طریق شکاف هسته ای سوخت اورانیوم بسیار غنی شده هسته آن استفاده شد. خنک کننده ی تحت فشار، چگالی کافی برای کاهش سرعت نوترون ها را داشت تا بتواند واکنش زنجیره ای را حفظ کند.

بر اساس استفاده موفقیت آمیز از آن برای پیشرانه شناورهای زیر دریایی و سطحی، این طرح خنک کننده آب سبک تحت فشار بعداً برای انرژی هسته ای تجاری در ایالات متحده به تصویب رسید و امروزه در سراسر جهان برای تولید برق، همراه با خویشاوند نزدیکش، راکتور آب جوش سبک، مورد استفاده قرار می گیرد.مفاهیم راکتور از آن زمان در دوره 60 ساله توسعه راکتور انرژی هسته ای، با استفاده از خنک کننده های دیگر مانند گاز، نمک مذاب و فلزات مایع از جمله سدیم و سرب، تکامل یافته اند که امکان کار در دمای بالاتر و در نتیجه چرخه های انرژی کارآمدتر را فراهم می کنند.

ذخیره سازی قابل بازیابی و نظارت، ایمن ترین روش برای ذخیره سازی پسماندهای هسته ای است.
توجه زیاد به ایمنی راکتور، هزینه های ساخت و نگهداری، و کنترل سوخت استفاده شده مصرف شده، منجر به راکتورهای گسترش یافته امروزی شده است - که حدود 100 تا از آنها در ایالات متحده و بیش از 400 تا در سراسر جهان وجود دارد. آنها غالباً از نوع آب سبک طرح Nautilus هستند که از آب تحت فشار به عنوان خنک کننده استفاده می کنند تا گرمای آزاد شده توسط شکافت را گرفته و به ژنراتورهای الکتریکی منتقل کنند.