โรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนแบบหนึ่งที่ใช้แหล่งพลังงานความร้อนจากเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไอน้ำแรงดันสูงจ่ายให้กับกังหันไอน้ำ กังหันไอน้ำจะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตเป็นกระแสไฟฟ้าออกมา โดยเครื่องปฏิกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบวิจัย () ที่ใช้ประโยชน์จากนิวตรอนฟลักซ์ในการวิจัย และระบายความร้อนที่เกิดขึ้นออกสู่ชั้นบรรยากาศ และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง () ที่ใช้พลังความร้อนที่เกิดขึ้นเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กำลัง มีขนาดใหญ่โตกว่าเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์วิจัยเป็นอย่างมาก

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เป็นโรงไฟฟ้าชนิด Baseload คือผลิตพลังงานคงที่ โดยไม่ขึ้นกับกำลังงานที่ต้องการใช้จริง  เนื่องจากต้นทุนเชื้อเพลิงมีราคาถูกเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายอื่น ๆ ในการผลิต (ในขณะที่โรงไฟฟ้าที่ใช้การต้มน้ำด้วยแหล่งพลังงานอื่น สามารถลดการจ่ายไฟลงครึ่งหนึ่งได้เวลากลางคืนเพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิง) กำลังไฟที่หน่วยผลิตจ่ายได้นั้นอาจมีตั้งแต่ 40 เมกะวัตต์ จนถึงเกือบ 2,000 เมกะวัตต์ ในปัจจุบันหน่วยผลิตที่สร้างกันมีขอบเขตอยู่ที่ 600-1,200 เมกะวัตต์

ข้อมูลของ IAEA ณ วันที่ 23 เมษายน ค.ศ. 2014 มีเครื่องปฏิกรณ์ทำงานอยู่ 435 เครื่อง ใน 31 ประเทศทั่วโลก รวมแล้วผลิตกำลังไฟฟ้าเป็น 1 ใน 6 ส่วนของพลังงานไฟฟ้าทั้งหมดในโลก โดยสหรัฐอเมริกามีจำนวนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ มากที่สุด ตามมาด้วย ฝรั่งเศส.

ชนิด 
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มี 2 ชนิด คือ

1.น้ำอัดความดัน

2.น้ำเดือด

ประวัติ 

 
สำหรับประวัติเพิ่มเติม, โปรดดูที่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, พลังงานนิวเคลียร์ และนิวเคลียร์ฟิชชั่น
 
ไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นครั้งแรกในวันที่ 3 กันยายน 1948 ด้วย 'เครื่องปฏิกรณ์แกรไฟท์ X-10' ใน Oak Ridge รัฐเทนเนสซี ประเทศสหรัฐอเมริกาและเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เครื่องแรกที่จะให้กำลังไฟกับหลอดไฟดวงหนึ่ง. การทดลองครั้งที่สองมีขนาดใหญ่กว่าเกิดขึ้นในวันที่ 20 ธันวาคม 1951 ที่สถานีทดลอง EBR-I ใกล้ Arco, รัฐไอดาโฮสหรัฐอเมริกา และเมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 1954 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่ผลิตไฟฟ้าสำหรับกริด (ไฟฟ้า) เริ่มดำเนินการที่เมือง Obninsk สหภาพโซเวียต. สถานีไฟฟ้าเต็มรูปแบบแห่งแรกของโลกคือที่คาลเดอฮอลล์ในอังกฤษเปิดเมื่อวันที่ 17 ตุลาคม 1956

ระบบ  

 
การแปลงให้เป็นพลังงานไฟฟ้าเกิดขึ้นทางอ้อม เช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนธรรมดาทั่วไป ความร้อนเกิดจากปฏิกิริยาฟิชชันในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (เครื่องปฏิกรณ์น้ำเบา) ไอของน้ำ (ไอน้ำ) ถูกผลิตขึ้นโดยตรงหรือโดยอ้อม จากนั้น ไอน้ำแรงดันสูงมักจะจ่ายให้กับกังหันไอน้ำในหลายขั้นตอน กังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของประเทศตะวันตกมักอยู่ในหมู่กังหันไอน้ำที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยสร้าง หลังจากผ่านกังหันไอน้ำ ไอน้ำมีการขยายตัวและบางส่วนก็ควบแน่น ไอน้ำที่เหลือจะควบแน่นในคอนเดนเซอร์ คอนเดนเซอร์เป็นตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งจะเชื่อมต่อกับฝั่งด้านรองเช่นแม่น้ำหรือหอหล่อเย็น จากนั้น น้ำจะถูกสูบกลับเข้ามาในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และวงจรก็เริ่มต้นอีกครั้ง วัฏจักรของน้ำกับไอเป็นไปตามวงจรของ "Rankine cycle"

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์  

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นอุปกรณ์ที่จะเริ่มต้นและควบคุมปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ที่ยั่งยืน การใช้งานที่พบมากที่สุดของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์คือใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้าและการขับเคลื่อนเรือ 

เครื่องปฏิกรณ์เป็นหัวใจของโรงไฟฟ้า ในส่วนกลางของมัน ความร้อนของแกนเครื่องปฏิกรณ์ถูกสร้างขึ้นโดยปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่มีการควบคุม ความร้อนนี้ถูกส่งผ่านไปให้น้ำหล่อเย็นขณะที่มันถูกสูบผ่านเครื่องปฏิกรณ์และนี่เองเป็นการดึงเอาพลังงานจากเครื่องปฏิกรณ์ออกมา ความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นจะถูกใช้ในการสร้างไอน้ำซึ่งจะไหลผ่านกังหันไอน้ำที่จะส่งกำลังไปที่ใบพัดของเรือหรือไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 

เนื่องจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชั่นสร้างกัมมันตภาพรังสีออกมาด้วย แกนของเครื่องปฏิกรณ์จึงต้องถูกล้อมรอบด้วยเกราะป้องกัน อ่างบรรจุนี้จะดูดซับรังสีและป้องกันไม่ให้วัสดุกัมมันตรังสีถูกปล่อยออกมาสู่สิ่งแวดล้อม นอกจากนี้เครื่องปฏิกรณ์จำนวนมากมีการติดตั้งโดมคอนกรีตเพื่อป้องกันเครื่องปฏิกรณ์ไม่ให้เกิดการเสียหายภายในและไม่ให้เกิดผลกระทบกับภายนอก

ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ชนิดของเครื่องปฏิกรณ์ เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ วงจรความเย็นและตัวหน่วงปฏิกิริยาจะใช้แตกต่างกัน

กังหันไอน้ำ 

วัตถุประสงค์ของกังหันไอน้ำคือการแปลงความร้อนที่มีอยู่ในไอน้ำเป็นพลังงานกล เครื่องยนต์ที่ประกอบขึ้นเป็นกังหันไอน้ำมักจะถูกแยกออกจากโครงสร้างอาคารเครื่องปฏิกรณ์หลัก มันจะถูกวางให้อยุ่ในตำแหน่งที่จะป้องกันไม่ให้เศษซากจากการเสียหายของกังหัน หากเกิดขึ้นในระหว่างการดำเนินงาน ไม่ให้มันบินว่อนไปกระทบกับเครื่องปฏิกรณ์ 

ในกรณีของเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสูง กังหันไอน้ำจะถูกแยกออกจากระบบนิวเคลียร์ ในการตรวจสอบการรั่วไหลในเครื่องกำเนิดไอน้ำ ซึ่งก็คือทางเดินของน้ำกัมมันตภาพรังสีในช่วงเริ่มต้น มาตรวัดปฏิกิริยาจะถูกติดตั้งเพื่อตามรอยทางออกของไอน้ำจากเครื่องกำเนิดไอน้ำ ในทางตรงกันข้าม เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดจะส่งน้ำกัมมันตรังสีไปยังกังหันไอน้ำโดยตรง ดังนั้นกังหันจึงถูกเก็บไว้เป็นส่วนหนึ่งของพื้นที่ควบคุมของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า 

 
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแปลงพลังงานจลน์ที่เกิดจากกังหันให้เป็นพลังงานไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า AC แบบซิงโครนัสที่มีอัตรากำลังสูงจะถูกนำมาใช้

ระบบหล่อเย็น 
ระบบหล่อเย็นจะระบายความร้อนออกจากแกนเครื่องปฏิกรณ์และลำเลียงมันไปยังอีกพื้นที่หนึ่งของโรงงาน ในพื้นที่นี้พลังงานความร้อนสามารถถูกนำไปใช้ประโยชน์ในการผลิตไฟฟ้าหรือทำงานที่มีประโยชน์อื่น ๆ โดยปกติตัวหล่อเย็นที่ร้อน() จะถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายความร้อนสำหรับหม้อต้มน้ำ และแรงดันไอน้ำจากหม้อต้มน้ำนั้นจะเป็นกำลังขับกังหันไอน้ำหนึ่งเครื่องหรือมากกว่าที่จะไปหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

วาล์วนิรภัย  
ในกรณีฉุกเฉิน วาล์วนิรภัยสามารถนำมาใช้เพื่อป้องกันไม่ให้ท่อหรือเครื่องปฏิกรณ์ระเบิด วาล์วทั้งหลายได้รับการออกแบบเพื่อให้พวกมันสามารถปรับเปลี่ยนอัตราการไหลให้มีความดันเพิ่มขึ้นทีละน้อย ในกรณีของ BWR ไอน้ำถูกป้อนเข้าไปในห้องบีบอัดโดยตรงและควบแน่นอยู่ในนั้น หลายห้องในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน () มีการเชื่อมต่อกับวงจรหล่อเย็นระยะกลาง

ปั๊มจ่ายน้ำ 
ระดับน้ำในเครื่องกำเนิดไอน้ำและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์จะถูกควบคุมโดยใช้ระบบจ่ายน้ำ ปั๊มจ่ายน้ำมีหน้าที่ในการนำน้ำจากระบบควบแน่น เพิ่มความดันและบังคับให้มันเข้าไปในเครื่องกำเนิดไอน้ำ (ในกรณีของเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสูง) หรือป้อนโดยตรงเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ (สำหรับเครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือด)

แหล่งจ่ายไฟฉุกเฉิน 
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ส่วนใหญ่ต้องการแหล่งจ่ายไฟที่มีหม้อแปลงไฟฟ้าบริการจากสถานีจ่ายด้านนอกที่แตกต่างกันสองแห่งและอยู่ภายในพื้นที่ที่เป็น switchyard ของโรงงานที่อยู่ห่างกันพอสมควรและสามารถรับกระแสไฟฟ้าจากสายส่งหลายสาย นอกจากนี้ในบางโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหันสามารถให้กำลังไฟกับโหลดบ้านของโรงงานในขณะที่โรงงานต่ออยู่กับหม้อแปลงบริการของสถานีซึ่งต่อพ่วงไฟฟ้ามาจากบัสบาร์เอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก่อนที่จะถึง step-up transformer (โรงงานเหล่านี้ยังมีหม้อแปลงไฟฟ้าบริการของสถานีที่รับพลังงานนอกสถานที่โดยตรงจาก switchyard) แม้จะมีความซ้ำซ้อนของแหล่งพลังงานสองแหล่ง การสูญเสียพลังงานนอกสถานที่โดยรวมยังคงเป็นไปได้ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีการติดตั้งระบบไฟฉุกเฉินเพื่อรักษาความปลอดภัยในกรณีที่มีการปิดหน่วยและการขาดหายของพลังงานนอกสถานที่ แบตเตอรี่ให้พลังงานสำรองกับเครื่องมือและระบบการควบคุมและวาล์วทั้งหลาย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินให้ไฟ AC โดยตรงในการชาร์จแบตเตอรี่และเพื่อให้กำลังไฟกับระบบที่ต้องใช้ไฟ AC เช่นมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนปั๊ม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินไม่ได้กำลังไฟให้กับทุกระบบในโรงงาน เฉพาะระบบที่จำเป็นต้องปิดเครื่องปฏิกรณ์ลงอย่างปลอดภัย เอาความร้อนจากการสลายตัวของเครื่องปฏิกรณ์ออก ระบายความร้อนที่แกนในกรณีฉุกเฉิน, และในโรงงานบางชนิดใช้สำหรับระบายความร้อนในบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้ว () ปั๊มผลิตกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่เช่นปั๊มจ่ายน้ำหลัก คอนเดนเสท น้ำหมุนเวียน และ (ในเครื่องปฏิกรณ์น้ำแรงดันสูง) ปั๊มตัวหล่อเย็นของเตาปฏิกรณ์ไม่ได้รับการสำรองจากเครื่องยนต์ดีเซล

บุคคลในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์
 
 วิศวกรนิวเคลียร์ 
 ผู้ใช้งานเครื่องปฏิกรณ์ 
 นักฟิสิกส์สุขภาพ 
 บุคลากรทีมที่ตอบสนองยามฉุกเฉิน 
ผู้ตรวจการประจำของคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานนิวเคลียร์ 

ในประเทศสหรัฐอเมริกาและแคนาดา, คนงานยกเว้นผู้บริหารจัดการ, บุคคลากรมืออาชีพ (เช่น วิศวกร) และเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยมีแนวโน้มที่จะเป็นสมาชิกของ'ภราดรภาพของคนงานไฟฟ้านานาชาติ'() หรือ'สหภาพคนงานยูทิลิตี้แห่งอเมริกา'()อย่างใดอย่างหนึ่ง หรือหนึ่งในสหภาพของธุรกิจการค้าต่าง ๆ และสหภาพแรงงานที่เป็นตัวแทนของช่างเครื่อง, แรงงาน, ผู้สร้างหม้อต้มน้ำ, คนงานโรงสี, คนงานเหล็ก ฯลฯ

เศรษฐศาสตร์ 

 
บทความหลัก: เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่ 

เศรษฐศาสตร์ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่เป็นเรื่องความขัดแย้ง และการลงทุนหลายพันล้านดอลลาร์นั่งอยู่บนทางเลือกของแหล่งพลังงาน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มักจะมีค่าใช้จ่ายในการลงทุนสูง แต่ค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงโดยตรงต่ำ กับค่าใช้จ่ายของการสกัดเชื้อเพลิง, กระบวนการ, การใช้งานและค่าใช้จ่ายในการเก็บรักษาเชื้อเพลิงใช้แล้ว ดังนั้น การเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตไฟฟ้าอื่น ๆ จะขึ้นอยู่กับสมมติฐานเกี่ยวกับระยะเวลาการก่อสร้างและการจัดหาเงินลงทุนสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ การประมาณการค่าใช้จ่ายจะต้องนำค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนและการเก็บรักษากากนิวเคลียร์หรือค่าใช้จ่ายโรงงานรีไซเคิลเข้ามาคิดด้วยถ้าสร้างในสหรัฐอเมริกาเนื่องจาก 'พระราชบัญญัติด้านราคา Anderson' กับความคาดหวังว่าทั้งหมดของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว "กากนิวเคลียร์" อาจมีศักยภาพในการนำกลับมาใช้ใหม่โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ในอนาคต เครื่องปฏิกรณ์ generation IV ที่กำลังออกแบบมาเพื่อปิดวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ได้อย่างสมบูรณ์

อีกด้านหนึ่ง ค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง หรือทุนอื่น ๆ นอกจากนี้ มาตรการเพื่อลดภาวะโลกร้อนเช่นภาษีคาร์บอนหรือการซื้อขายการปลดปล่อยคาร์บอน ยิ่งเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐศาสตร์ของพลังงานนิวเคลียร์ ประสิทธิภาพที่ก้าวหน้าถูกคาดหวังว่าจะประสบความสำเร็จผ่านการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ขั้นสูงยิ่งขึ้น เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ Generation III สัญญาว่าจะเพิ่มประสิทธิภาพด้านเชื้อเพลิงมากขึ้นอย่างน้อย 17% และมีค่าใช้จ่ายเงินทุนลดลง ในขณะที่เครื่องปฏิกรณ์ Generation IV ในอนาคตสัญญาว่าจะมีประสิทธิภาพด้านเชื้อเพลิงมากขึ้น 10,000-30,000% และไม่เกิดกากนิวเคลียร์ 

ในยุโรปตะวันออก หลายโครงการที่มีการดำเนินงานยืดเยื้อยาวนานกำลังดิ้นรนเพื่อหาเงิน ที่โดดเด่นคือ Belene ในบัลแกเรียและการเพิ่มเครื่องปฏิกรณ์ที่ Cernavodă ในโรมาเนีย และผู้สนับสนุนที่มีศักยภาพบางคนมีการถอนตัว ในขณะที่มีแก๊สราคาถูกให้ใช้ได้และอุปทานในอนาคตค่อนข้างมั่นคง สิ่งนี้ยังส่อเค้าเป็นปัญหาสำคัญสำหรับโครงการนิวเคลียร์

การวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ของพลังงานนิวเคลียร์ต้องคำนึงถึงผู้ที่แบกความเสี่ยงของความไม่แน่นอนในอนาคต ในวันนี้ ทั้งหมดของการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับการพัฒนาโดยการผูกขาดที่รัฐเป็นเจ้าของหรือรัฐควบคุมยูทิลิตี้ ในขณะที่หลายความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายในการก่อสร้าง, ผลการดำเนินงาน, ราคาเชื่อเพลิง และปัจจัยอื่น ๆ ถูกแบกโดยผู้บริโภคแทนที่จะเป็นผู้ให้บริการ  ขณะนี้หลายประเทศได้เปิดเสรีตลาดไฟฟ้าโดยที่ความเสี่ยงเหล่านี้ และความเสี่ยงของคู่แข่งราคาถูกกว่าที่เกิดขึ้นก่อนที่ค่าใช้จ่ายเงินทุนจะได้รับการกู้คืน จะตกเป็นภาระของผู้ผลิตและผู้ประกอบการโรงงานมากกว่าผู้บริโภค ซึ่งนำไปสู่​​การประเมินผลที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญของเศรษฐกิจของพลังงานนิวเคลียร์ใหม่

หลังจากอุบัติเหตุนิวเคลียร์ Fukushima I เมื่อปี 2011 ค่าใช้จ่ายมีแนวโน้มที่จะสูงขึ้นสำหรับการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในปัจจุบันและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ใหม่ เนื่องจากกฏระเบียบที่เพิ่มขึ้นสำหรับการจัดการเชื้อเพลิงใช้แล้วในสถานที่ตั้งและภัยคุกคามพื้นฐานในการออกแบบที่ถูกยกระดับให้สูงขึ้น อย่างไรก็ตาม การออกแบบหลายอย่าง เช่น ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง AP1000 ขณะนี้ ใช้ระบบหล่อเย็นแบบ passive nuclear safety ซึ่งแตกต่างจากระบบของ Fukushima I ซึ่งต้องใช้ระบบหล่อเย็นแบบ active ระบบ passive นี้จะช่วยลดความจำเป็นอย่างมากที่จะต้องใช้จ่ายมากขึ้นในการใช้อุปกรณ์สำรองเพื่อความปลอดภัยที่ซ้ำซ้อนกัน

ความปลอดภัยและอุบัติเหตุ  
มีแลกเปลี่ยนที่จะทำระหว่างความปลอดภัย คุณสมบัติทางเศรษฐกิจและทางเทคนิคของการออกแบบเครื่องปฏิกรณ์ที่แตกต่างกันสำหรับการใช้งานโดยเฉพาะ ในอดีตการตัดสินใจเหล่านี้มักจะถูกทำในภาคเอกชนโดยนักวิทยาศาสตร์ ผู้กำกับดูแลและวิศวกร แต่สิ่งนี้อาจได้รับการพิจารณาว่าเป็นปัญหา และตั้งแต่ เชอร์โนบิล และ เกาะทรีไมล์ หลายคนที่เกี่ยวข้องตอนนี้ได้พิจารณาถึงความยินยอมในการแจ้งล่วงหน้าและคุณธรรมที่จะเป็นข้อพิจารณาเบื้องต้นอย่างอิสระ

ในหนังสือของเขา "อุบัติเหตุปกติ" นายชาร์ลส์ Perrow กล่าวว่าความล้มเหลวหลายครั้งและที่ไม่ได้คาดคิดถูกสร้างขึ้นเข้ามาในความซับซ้อนของสังคมและระบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่มัดกันแน่น อุบัติเหตุดังกล่าวไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้และไม่ได้ถูกออกแบบเอาไว้ ทีมสหวิทยาการจากเอ็มไอทีได้มีการประมาณการว่าถ้าให้การเจริญเติบโตที่คาดไว้ของพลังงานนิวเคลียร์จากปี 2005 - 2055 อย่างน้อยสี่อุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรงคาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงนั้น อย่างไรก็ตามการศึกษาของเอ็มไอทีไม่ได้คำนึงถึงการปรับปรุงหลายอย่างในด้านความปลอดภัยตั้งแต่ปี 1970 นับถึงวันนี้ ได้มีอุบัติเหตุร้ายแรง (แกนเสียหาย)  เกิดขึ้น 5 ครั้งในโลกตั้งแต่ปี 1970 (หนึ่งที่เกาะสามไมล์ไอส์แลนด์ในปี 1979 สองที่เชอร์โนบิลในปี 1986 และสามที่ฟูกูชิม่า-Daiichi ในปี 2011) สอดคล้องกับจุดเริ่มต้นของการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์ generation II สิ่งนี้นำไปสู่​​ค่าเฉลี่ยของอุบัติเหตุร้ายแรงที่เกิดขึ้นหนึ่งครั้งทุก ๆ แปดปีทั่วโลก

ความซับซ้อน 
โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือบางส่วนของระบบพลังงานที่ทันสมัยและซับซ้อนที่สุดเท่าที่เคยออกแบบ ระบบที่ซับซ้อนใด ๆ ไม่ว่าจะถูกออกแบบและถูกสรรสร้างได้ดีสักเพียงไร ก็ไม่สามารถจะบอกได้ว่ามันจะไม่มีความล้มเหลว นักข่าวและนักประพันธ์อาวุโส สเตฟานี Cooke แย้งว่า: 

ตัวเครื่องปฏิกรณ์เองเป็นเครื่องที่ซับซ้อนอย่างยิ่งที่มีหลายสิ่งที่อาจผิดพลาดได้ทุกเมื่อ เมื่อเกิดขึ้นที่เกาะทรีไมล์ในปี 1979 ความผิดพลาดอื่น ๆ ในโลกนิวเคลียร์ก็เริ่มขึ้น ความผิดพลาดอันหนึ่งก็นำไปสู่​​ความผิดพลาดอีกอันหนึ่ง แล้วเกิดขึ้นต่อ ๆ กันไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งแกนของตัวเครื่องปฏิกรณ์เองเริ่มที่จะละลาย และแม้แต่วิศวกรนิวเคลียร์ที่ผ่านการฝึกอบรมมากที่สุดของโลกก็ไม่รู้วิธีการตอบสนอง อุบัติเหตุที่เกิดขึ้นเผยให้เห็นข้อบกพร่องอย่างร้ายแรงในระบบที่ถูกสร้างขึ้นมาให้ปกป้องสุขภาพและความปลอดภัยของประชาชน 

อุบัติเหตุนิวเคลียร์เกาะทรีไมล์ในปี 1979 สร้างแรงบันดาลใจให้กับ Perrow ในหนังสือ 'อุบัติเหตุปกติ' ในหนังสือเล่มนี้อุบัติเหตุนิวเคลียร์ได้เกิดขึ้น เป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันที่ไม่คาดคิดของความล้มเหลวหลายอย่างของระบบที่ซับซ้อน อุบัติเหตุครั้งนั้นเป็นตัวอย่างหนึ่งของการเกิดอุบัติเหตุตามปกติเพราะมันเป็นสิ่งที่ "ที่ไม่คาดคิด เข้าใจยาก ไม่สามารถควบคุมได้และหลีกเลี่ยงก็ไม่ได้"

Perrow สรุปว่าความล้มเหลวที่เกาะทรีไมล์เป็นผลมาจากความซับซ้อนอันยิ่งใหญ่ของระบบ เขาตระหนักว่า ระบบความเสี่ยงสูงที่ทันสมัยเช่นนั้นมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวไม่ว่าพวกมันจะได้รับการจัดการดีอย่างไรก็ตาม มันหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่พวกเขาในที่สุดก็จะได้รับสิ่งที่เขาเรียก 'อุบัติเหตุปกติ' ดังนั้น เขาแนะนำว่าเราอาจจะคิดออกแบบใหม่จะดีกว่า หรือถ้าเป็นไปไม่ได้ ก็ละทิ้งเทคโนโลยีดังกล่าวไปทั้งหมด  

ปัญหาพื้นฐานที่เอื้อต่อความซับซ้อนของระบบไฟฟ้านิวเคลียร์คืออายุการใช้งานที่ยาวนานมาก ๆ ของมัน ระยะเวลาตั้งแต่เริ่มต้นของการก่อสร้างสถานีพลังงานนิวเคลียร์เชิงพาณิชย์จนถึงการกำจัดที่ปลอดภัยของกากกัมมันตรังสีครั้งสุดท้ายของมันอาจกินเวลาถึง 100-150 ปี

โหมดความล้มเหลวของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 
มีความกังวลว่าการรวมกันของข้อผิดพลาดของมนุษย์และของเครื่องกลที่นิวเคลียร์ยูทิลิตื้อาจทำให้เกิดอันตรายที่สำคัญกับผู้คนและสิ่งแวดล้อม:

การดำเนินงานกับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ประกอบด้วยปริมาณขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์ฟิชชันที่ปนเปื้อนกัมมันตรังสีซึ่ง ถ้ากระจายออกไป สามารถก่อให้เกิดอันตรายจากรังสีโดยตรง ปนเปื้อนในดินและพืชผัก และถูกบริโภคโดยมนุษย์และสัตว์ การสัมผัสของมนุษย์ในระดับที่สูงพอสามารถทำให้เกิดทั้งการเจ็บป่วยและความตายในระยะสั้นและการเสียชีวิตในระยะยาวจากโรคมะเร็งและโรคอื่น ๆ.

มันเป็นไปไม่ได้สำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เชิงพาณิชย์ที่จะระเบิดเหมือนกับระเบิดนิวเคลียร์เนื่องจากเชื้อเพลิงที่ไม่เคยมีสมรรถนะเพียงพอสำหรับทำให้เกิดขึ้นอย่างนั้น

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สามารถล้มเหลวได้ในหลายวิธี ความไม่แน่นอนของวัสดุนิวเคลียร์อาจสร้างพฤติกรรมที่ไม่คาดคิด มันอาจส่งผลให้พลังงานกระจัดกระจายออกนอกลู่นอกทางไม่สามารถควบคุมได้ ปกติ ระบบหล่อเย็นในเตาปฏิกรณ์ถุกออกแบบเพื่อให้สามารถที่จะจัดการกับความร้อนส่วนเกินนี้ อย่างไรก็ตาม เตาปฏิกรณ์ยังอาจประสบอุบัติเหตุจากการสูญเสียของน้ำหล่อเย็น ทำให้เชื้อเพลิงละลายหรือทำให้ถังบรรจุเชื้อเพลิงร้อนมากเกินไปจนละลาย เหตุการณ์นี้เรียกว่านิวเคลียร์หลอมละลาย() 

หลังจากปิดตัวลง บางเวลาเครื่องปฏิกรณ์ยังคงต้องการพลังงานจากภายนอกเพื่อให้พลังงานกับระบบหล่อเย็น โดยปกติพลังงานนี้ถูกจัดให้โดยกริด (ไฟฟ้า) ที่โรงงานถูกเชื่อมต่อด้วย หรือโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉิน ความล้มเหลวที่จะให้พลังงานสำหรับระบบหล่อเย็น อย่างที่เกิดขึ้นใน Fukushima I สามารถก่อให้เกิดอุบัติเหตุร้ายแรงได้ 

กฎความปลอดภัยนิวเคลียร์ในสหรัฐอเมริกา "ไม่ให้น้ำหนักเพียงพอกับความเสี่ยงของเหตุการณ์สักครั้งเดียวที่จะทำการปลดกระแสไฟฟ้าออกจากกริดและจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าฉุกเฉิน อย่างที่แผ่นดินไหวและสึนามิได้ทำเมื่อเร็ว ๆ นี้ในประเทศญี่ปุ่น" เจ้าหน้าที่กำกับกิจการพลังงานกล่าวในเดือนมิถุนายน 2011

ภาวะเสี่ยงสูงของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่จะถูกโจมตี 
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์กลายเป็นเป้าหมายที่นิยมในช่วงความขัดแย้งทางทหารและ ตลอดสามทศวรรษที่ผ่านมา ได้ถูกโจมตีซ้ำแล้วซ้ำอีกในระหว่างการโจมตีทางอากาศ การเข้าครอบครอง การรุกรานและการรณรงค์:
ในเดือนกันยายนปี 1980 อิหร่านโจมตีด้วยระเบิดที่ศูนย์นิวเคลียร์ Al Tuwaitha ในอิรักในปฏิบัติการการ Operation Scorch Sword 
ในเดือนมิถุนายนปี 1981 การโจมตีทางอากาศของอิสราเอลได้ทำลายสถานที่วิจัยนิวเคลียร์ Osirak ของอิรักอย่างสมบูรณ์ 
ระหว่างปี 1984 และปี 1987 อิรักโจมตีด้วยระเบิดที่โรงงานนิวเคลียร์ Bushehr ของอิหร่านหกครั้ง 
วันที่ 8 มกราคม 1982 Umkhonto we Sizwe ปีกติดอาวุธของ ANC ได้โจมตีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Koeberg ของแอฟริกาใต้ในขณะที่มันยังคงอยู่ระหว่างการก่อสร้าง 
ในปี 1991 สหรัฐฯทิ้งระเบิดสามเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และห้องนักบินตกแต่งในอิรัก 
ในปี 1991 อิรักยิงขีปนาวุธสกั๊ดเข้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Dimona ของอิสราเอล 
ในเดือนกันยายนปี 2007 อิสราเอลทิ้งระเบิดเข้าที่เครื่องปฏิกรณ์ของซีเรียที่อยู่ระหว่างการก่อสร้าง

ในสหรัฐอเมริกา โรงงานจะถูกล้อมรอบด้วยรั้วสูงสองแถวซึ่งมีการเฝ้าดูด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ บริเวณโรงงานมีการลาดตระเวนโดยยามติดอาวุธจำนวนมาก เกณฑ์ "การออกแบบการคุกคามพื้นฐาน" ของ NRC สำหรับโรงงานจะถูกเก็บเป็นความลับและขนาดของแรงโจมตีที่โรงงานสามารถป้องกันได้ไม่เป็นที่รู้จัก อย่างไรก็ตาม เพื่อที่จะ scram (ปิดฉุกเฉิน) โรงงานจะใช้เวลาน้อยกว่า 5 วินาทีในขณะที่การรีสตาร์ทที่ไม่มีข้อจำกัดจะใช้เวลาหลายชั่วโมง การขัดขวางการก่อการร้ายจะกระทำอย่างรุนแรงเพื่อสกัดเป้าหมายที่จะปล่อยกัมมันตภาพรังสี 

การโจมตีจากทางอากาศเป็นปัญหาที่ได้รับการเน้นตั้งแต่การโจมตี 11 กันยายนในสหรัฐอเมริกา แต่ในปี 1972 นักจี้เครื่องบินสามคนเข้าควบคุมเที่ยวบินโดยสารภายในประเทศตามชายฝั่งตะวันออกของสหรัฐและขู่ว่าจะใช้เครื่องบินพุ่งเข้าชนโรงงานอาวุธนิวเคลียร์ของสหรัฐใน Oak Ridge รัฐเทนเนสซี เครื่องบินได้เข้าใกล้ที่หมายห่างไป 8,000 ฟุตก่อนที่ความต้องการของนักจี้จะบรรลุ.

สิ่งกีดขวางที่สำคัญที่สุดในการป้องกันการปลดปล่อยกัมมันตภาพรังสีในกรณีที่มีการโจมตีด้วยอากาศยานที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์คืออาคารเก็บกักและโล่ขีปนาวุธของมัน ประธาน NRC ปัจจุบันเดล ไคลน์ ได้กล่าวว่า "โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะมีโครงสร้างที่แข็งแกร่งโดยธรรมชาติ จากการศึกษาของเราแสดงให้เห็นการป้องกันที่เพียงพอในการโจมตีสมมุติโดยเครื่องบิน NRC ยังได้ดำเนินการหลายอย่างที่จำเป็นเพื่อให้ผู้ประกอบการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความสามารถในการจัดการกับไฟไหม้หรือระเบิดขนาดใหญ่--ไม่ว่าสิ่งนั้นจะเกิดขึ้นจากอะไร".

นอกจากนี้ ผู้สนับสนุนได้ชี้ไปที่การศึกษาขนาดใหญ่ที่ดำเนินการโดย 'สถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าแห่งสหรัฐอเมริกา' ที่ได้ทดสอบความทนทานของทั้งเครื่องปฏิกรณ์และสถานที่เก็บขยะเชื้อเพลิงและพบว่าพวกมันควรจะสามารถที่จะรองรับการโจมตีจากผู้ก่อการร้ายได้เมื่อเทียบกับการโจมตีของผู้ก่อการร้ายเมื่อวันที่ 11 กันยายนในสหรัฐอเมริกา เชื้อเพลิงใช้แล้วปกติจะเก็บอยู่ภายใน"โซนป้องกัน"ของโรงงาน หรือในถังขนส่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์; การขโมยมันเพื่อนำไปใช้เป็น "ระเบิดสกปรก" จะเป็นเรื่องยากมาก การสัมผัสกับรังสีที่รุนแรงเกือบจะทำให้หมดสภาพหรือฆ่าใครก็ตามที่พยายามที่จะทำเช่นนั้นอย่างรวดเร็วและแน่นอน.

ทำเลที่ตั้งโรงงาน 

 
ในหลายประเทศ โรงงานมักจะตั้งอยู่บนชายฝั่งเพื่อให้เป็นแหล่งความพร้อมของน้ำหล่อเย็นสำหรับระบบน้ำบริการที่จำเป็น ผลก็คือ การออกแบบต้องพิจารณาถึงความเสี่ยงของการเกิดน้ำท่วมและคลื่นสึนามิ สภาพลังงานโลก (WEC) ระบุว่าความเสี่ยงจากภัยพิบัติกำลังเปลี่ยนแปลงและกำลังเพิ่มโอกาสของการเกิดภัยพิบัติเช่นแผ่นดินไหว, พายุไซโคลนเฮอริเคน, ไต้ฝุ่น, น้ำท่วม อุณหภูมิสูง, ระดับน้ำฝนต่ำและภัยแล้งที่รุนแรงอาจนำไปสู่​​การขาดแคลนน้ำจืด น้ำทะเลเป็นตัวกัดกร่อน ดังนั้นการจัดหาพลังงานนิวเคลียร์มีโอกาสที่จะได้รับผลกระทบทางลบจากปัญหาการขาดแคลนน้ำจืด ปัญหาทั่วไปนี้อาจจะมีความสำคัญเพิ่มมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ความผิดพลาดในการคำนวณความเสี่ยงของการเกิดน้ำท่วมได้อย่างถูกต้องนำไปสู่เหตุบังเอิญ​​ระดับ 2 ของ 'สเกลเหตุการณ์นิวเคลียร์นานาชาติ 'ระหว่าง' เหตุการณ์น้ำท่วมโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ Blayais ในปี 1999' และในขณะที่น้ำท่วมเกิดจากแผ่นดินไหวและสึนามิที่ Tōhoku ในปี 2011 ที่นำไปสู่การเกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ Fukushima I

การออกแบบสำหรับโรงงานที่ตั้งอยู่ในโซนที่ยังมีการสั่นไหวของพื้นโลกอยู่ยังต้องพิจารณาความเสี่ยงของการเกิดแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิด้วย ญี่ปุ่น, อินเดีย, จีนและสหรัฐอเมริกาอยู่ในกลุ่มประเทศที่มีโรงงานอยู่ในภูมิภาคที่มีแนวโน้มของแผ่นดินไหว ความเสียหายที่เกิดกับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Kashiwazaki-Kariwa ของญี่ปุ่นในปี 2007 ระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวนอกชายฝั่ง Chuetsu ได้ขีดเส้นใต้แสดงความกังวลโดยผู้เชี่ยวชาญด้านแผ่นดินไหวของประเทศญี่ปุ่นก่อนที่จะเกิดอุบัติเหตุฟูกูชิม่า เป็นผู้ที่เตือนสิ่งที่เรียกว่า genpatsu-shinsai (ผลกระทบแบบโดมิโนของภัยพิบัติแผ่นดินไหวสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์).

เครื่องปฏิกรณ์หลายหน่วย 
ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิแสดงให้เห็นอันตรายหลายอย่างของการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์หลายหน่วยติดตั้งอยู่ใกล้ ๆ กัน ความใกล้ชิดแบบนี้ก่อให้เกิดอุบัติเหตุและปฏิกิริยาลูกโซ่คู่ขนานที่นำไปสู่​​การระเบิดของไฮโดรเจนสร้างความเสียหายต่ออาคารเครื่องปฏิกรณ์และน้ำที่ระบายจากบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้วที่เปิดโล่ง--เป็นสถานการณ์หนึ่งที่อาจเป็นอันตรายมากกว่าการสูญเสียการหล่อเย็นของตัวเครื่องปฏิกรณ์เอง เพราะการตั้งอยู่ใกล้กันของเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหลาย ผู้อำนวยการโรงงาน มาซาโอะ โยชิดะ "จึงถูกวางในตำแหน่งของความพยายามที่จะรับมือพร้อมกันของการหลอมละลายของแกนของทั้งสามเครื่องปฏิกรณ์และของการสัมผัสกับบ่อเชื้อเพลิงทั้งสามหน่วย"

ระบบความปลอดภัยนิวเคลียร์ 
บทความหลัก: ระบบความปลอดภัยนิวเคลียร์ 

วัตถุประสงค์หลักสามอย่างของระบบความปลอดภัยนิวเคลียร์ตามที่กำหนดโดยคณะกรรมการกำกับกิจการพลังงานนิวเคลียร์คือการปิดเครื่องปฏิกรณ์ รักษามันอยู่ในสภาพปิด และป้องกันไม่ให้ปล่อยสารกัมมันตรังสีในช่วงเหตุการณ์และอุบัติเหตุ วัตถุประสงค์เหล่านี้จะประสบความสำเร็จโดยใช้ความหลากหลายของอุปกรณ์ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนของหลายระบบที่แตกต่างกันซึ่งแต่ละระบบก็ทำหน้าที่เฉพาะอย่าง

กิจวัตรของการปล่อยสารกัมมันตรังสี

สำหรับการอภิปรายที่ถกเถียงกันเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพจากการปล่อยเป็นกิจวัตรตามปกติให้ดูบทความเรื่อง :en:Nuclear power debate#Health effects on population near nuclear power plants and workers และ :en:Environmental impact of nuclear power#Risk of cancer

ในระหว่างปฏิบัติการเป็นกิจวัตรทุก ๆ วัน การปล่อยสารกัมมันตรังสีจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกกระทำข้างนอกของโรงงานแม้ว่าพวกมันจะมีในปริมาณที่เล็กน้อยมาก. การปล่อยในแต่ละวันจะปล่อยไปในอากาศ, น้ำ, และดิน

NRC กล่าวว่า "โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บางครั้งก็ปล่อยก๊าซและของเหลวกัมมันตรังสีในสภาพแวดล้อมที่อยู่ภายใต้สภาวะที่ถูกควบคุมและถูกตรวจสอบเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อประชาชนหรือสิ่งแวดล้อม" และ "การปล่อยตามกิจวัตรในระหว่างการดำเนินงานปกติของโรงงานพลังงานนิวเคลียร์ไม่เคยมีพิษรุนแรง"

อ้างถึงสหประชาชาติ (UNSCEAR) การดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปกติที่รวมถึงวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์จะมีการสัมผ้สกับรังสีในที่สาธารณะเฉลี่ยประจำปีจำนวน 0.0002 mSv (มิลลิ Sievert); มรดกของภัยพิบัติเชอร์โนบิลเป็น 0.002 mSv/ปีเป็นค่าเฉลี่ยทั่วโลก ณ รายงานปี 2008; และค่าเฉลี่ยการสัมผ้สรังสีตามธรรมชาติที่ 2.4 mSv/ปี แม้ว่าบ่อยครั้งที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับสถานที่ตั้งของแต่ละบุคคลตั้งแต่ 1-13 mSv

ความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ของตำนานญี่ปุ่น 
ในประเทศญี่ปุ่น หลายหน่วยงานภาครัฐและบริษัทนิวเคลียร์มีการส่งเสริมตำนานสาธารณะเรื่อง "ความปลอดภัยอย่างสมบูรณ์" ที่ผู้เสนอพลังงานนิวเคลียร์ได้ทนุถนอมตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา. คลื่นสึนามิที่ก่อให้เกิดภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิน่าจะได้ถูกการคาดการณ์ไว้แล้วล่วงหน้า และในเดือนมีนาคม 2012 นายกรัฐมนตรีโยชิฮิโกะ โนดะได้รับรู้ว่ารัฐบาลญี่ปุ่นได้ร่วมรับการตำหนิสำหรับภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิชิ โดยบอกว่าเจ้าหน้าที่มองไม่เห็น "ความไม่ถูกต้องทางเทคโนโลยี" ของประเทศ และทุกคนถลำลึกเกินไปกับ "ตำนานความปลอดภัย"

ในประเทศญี่ปุ่น โครงการระดับชาติในการพัฒนาหุ่นยนต์สำหรับใช้ในกรณีฉุกเฉินนิวเคลียร์ถูกยกเลิกกลางคันเพราะมัน "ตีดังเกินไปของอันตรายที่อยู่ข้างใต้" ญี่ปุ่นที่ควรจะเป็นพลังสำคัญในเรื่องหุ่นยนต์ ไม่ได้ส่งใครเลยเข้าไปในฟูกูชิม่าในช่วงภัยพิบัติ ในทำนองเดียวกัน นิวเคลียร์คณะกรรมาธิการความปลอดภัยของญี่ปุ่นได้กำหนดแนวทางความปลอดภัยสำหรับโรงงานนิวเคลียร์น้ำเบาไว้ว่า "ศักยภาพสำหรับการสูญเสียพลังงานที่ขยายออกไปไม่จำเป็นต้องได้รับการพิจารณา" อย่างไรก็ตาม มันชัดเจนว่าเป็นเพราะการสูญเสียพลังงานที่ขยายออกไปให้กับปั๊มหล่อเย็นดังกล่าวที่ทำให้เกิด meltdown ที่โรงงานนิวเคลียร์ฟูกูชิม่า

การโต้แย้ง
บทความหลัก: การอภิปรายพลังงานนิวเคลียร์ 

 
การอภิปรายพลังงานนิวเคลียร์เป็นเรื่องเกี่ยวกับความขัดแย้ง ซึ่งได้ล้อมรอบการใช้งานและการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชันในการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์สำหรับพลเรือน. การอภิปรายเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ขึ้นสู่จุดสูงสุดในช่วงปี 1970 และ 1980 เมื่อมัน "ถึงจุดของความเข้มข้นเป็นประวัติการณ์ในประวัติศาสตร์ของการถกเถียงทางเทคโนโลยี" ในบางประเทศ.

ฝ่ายเสนอยืนยันว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานที่ยั่งยืนซึ่งช่วยลดการปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์และสามารถเพิ่มความมั่นคงด้านพลังงานถ้าการใช้ของมันสามารถทดแทน การพึ่งพาการนำเข้าเชื้อเพลิงได้. ฝ่ายเสนอให้แนวคิดเพิ่มเติมว่าพลังงานนิวเคลียร์แทบจะไม่ได้ผลิตมลพิษทางอากาศ, ในทางตรงกันข้ามกับทางเลือกที่ใช้งานอยู่ของเชื้อเพลิงฟอสซิลชั้นนำ. ฝ่ายเสนอยังเชื่อว่าพลังงานนิวเคลียร์เป็นแนงทางที่เป็นไปได้เพียงอย่างเดียวเท่านั้นเพื่อที่จะบรรลุความเป็นอิสระด้านพลังงานสำหรับประเทศตะวันตกส่วนใหญ่. พวกเขาเน้นว่ามีความเสี่ยงทั้งหลายในการจัดเก็บขยะเป็นเรื่องเล็กน้อยและสามารถลดความเสี่ยงลงต่อไปได้อีกโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดในเครื่องปฏิกรณ์รุ่นใหม่และความปลอดภัยในการปฏิบัติงานในโลกตะวันตกได้รับการบันทึกว่าได้ผลเป็นเลิศเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าชนิดอื่น ๆ ที่สำคัญ.

ฝ่ายค้านกล่าวว่าพลังงานนิวเคลียร์ส่อเค้าที่จะสร้างภัยคุกคามจำนวนมากกับมนุษย์และสิ่งแวดล้อม. ภัยคุกคามเหล่านี้รวมถึงความเสี่ยงต่อสุขภาพและความเสียหายด้านสิ่งแวดล้อมจากการทำเหมืองแร่ยูเรเนียม, กระบวนการผลิตและการขนส่ง, ความเสี่ยงของการแพร่ขยายการใช้งานเพื่อใช้เป็นอาวุธนิวเคลียร์หรือการก่อวินาศกรรม, และปัญหาที่ยังแก้ไขไม่ได้ของกากนิวเคลียร์กัมมันตรังสี.  พวกเขายังยืนยันว่าตัวเครื่องปฏิกรณ์เองเป็นเครื่องที่มีความซับซ้อนอย่างมากที่หลายสิ่งหลายอย่างสามารถทำงานผิดได้และได้ทำผิดจริงๆ, มีได้เกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรงขึ้นแล้วหลายครั้ง. นักวิจารณ์ไม่เชื่อว่าความเสี่ยงเหล่านี้สามารถลดลงได้ด้วยเทคโนโลยีใหม่. พวกเขาแย้งว่าเมื่อพิจารณาถึงทุกขั้นตอนที่ใช้พลังงานอย่างเข้มข้นของห่วงโซ่เชื้อเพลิงนิวเคลียร์แล้ว,ตั้งแต่การทำเหมืองแร่ยูเรเนียมจนถึงการรื้อถอนนิวเคลียร์, พลังงานนิวเคลียร์ไม่ได้เป็นแหล่งผลิตกระแสไฟฟ้าที่ปล่อยคาร์บอนต่ำ<ref> ] '', Vol. , , pp. .</ref>Mark Diesendorf. Is nuclear energy a possible solution to global warming? .

การนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่() 
บทความหลัก: การนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่ 

เทคโนโลยีการนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่ได้รับการพัฒนาที่จะแยกและกู้คืนพลูโตเนียมที่สามารถทำฟิชชั่นได้ทางเคมีจากเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ผ่านการฉายรังสี. การนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่มีวัตถุประสงค์หลายอย่างที่ความสำคัญที่เกี่ยวข้องกันมีการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป. การนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่แต่เดิมถูกใช้แต่เพียงอย่างเดียวในการสกัดพลูโตเนียมในการผลิตอาวุธนิวเคลียร์. ด้วยการทำในเชิงพาณิชย์ของพลังงานนิวเคลียร์, พลูโตเนียมที่ถูกนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่จะถูกรีไซเคิลกลับไปเป็นเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ MOX สำหรับ'เครื่องปฏิกรณ์ร้อน'. ยูเรเนียมที่ถูกนำกลับไปเข้ากระบวนการใหม่, ซึ่งรวมต้วเป็นกลุ่มของวัสดุเชื้อเพลิงใช้แล้ว, ในหลักการสามารถที่จะถูกนำกลับมาใช้เป็นเชื้อเพลิงใหม่ได้เช่นกัน, แต่นั่นเป็นเพียงเพื่อการประหยัดเท่านั้นถ้ายูเรเนียมมีราคาสูงหรือการกำจัดมันมีราคาแพง. ในที่สุดเครื่องปฏิกรณ์แบบ breeder สามารถใช้เชื้อเพลิงไม่เพียงจากพลูโตเนียมและยูเรเนียมที่รีไซเคิลในเชื้อเพลิงใช้แล้วเท่านั้น, แต่ actinides ทั้งหมด, เป็นการปิดท้ายวัฏจักรเชื้อเพลิงนิวเคลียร์และอาจทวีคูณพลังงานที่สกัดจากยูเรเนียมธรรมชาติได้มากกว่า 60 เท่า.

การนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่จะช่วยลดปริมาณของเสียระดับสูง, แต่โดยตัวมันเอง มันไม่ได้ลดกัมมันตภาพรังสีหรือลดการกำเนิดความร้อนและดังนั้นจึงย้งมีความจำเป็นในการเก็บของเสียใต้ธรณี. การนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่ได้เป็นความขัดแย้งทางการเมืองมานานเพราะมันมีศักยภาพที่จะนำไปสู่การแพร่ขยายนิวเคลียร์เพื่อใช้เป็นอาวุธ, ศักยภาพที่จะเป็นอ่อนแอต่อการก่อการร้ายนิวเคลียร์, การท้าทายหลายอย่างทางการเมืองของการหาที่ตั้งสำหรับพื้นที่เก็บของเสีย (ปัญหาที่เกิดเท่าเทียมกับการกำจัดเชื้อเพลิงใช้แล้วโดยตรง) และเนื่องจากค่าใช้จ่ายที่สูงเมื่อเทียบกับการผ่านกระบวนการเชื้อเพลิงเพียงครั้งเดียว ในสหรัฐอเมริกา ฝ่ายบริหารของโอบามาก้าวถอยหลังจากแผนการของประธานาธิบดีบุชในเรื่องขนาดเชิงพาณิชย์ของการนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่และได้หวนกลับไปยังโครงการที่เน้นการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการนำกลับไปเข้ากระบวนการนิวเคลียร์ใหม่แทน.

การชดใช้ค่าสินไหมทดแทนในกรณีอุบัติเหตุ  

'อนุสัญญากรุงเวียนนาเรื่องการรับผิดทางแพ่งสำหรับความเสียหาย'ถูกนำมาใช้ในกรอบระหว่างประเทศสำหรับความรับผิดชอบด้านนิวเคลียร์. อย่างไรก็ตาม รัฐต่างๆที่มีส่วนใหญ่ของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของโลก, รวมทั้งสหรัฐอเมริกา, รัสเซีย, จีน, และญี่ปุ่นจะไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของอนุสัญญาการรับผิดด้านนิวเคลียร์ระหว่างประเทศ. 

ในสหรัฐอเมริกา ประกันสำหรับอุบัติเหตุนิวเคลียร์หรือรังสีจะครอบคลุม(สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกได้รับอนุญาตจนถึงปี 2025) โดย'พรบ.การคุ้มครองอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ Price-Anderson'. 

ภายใต้'นโยบายพลังงานแห่งสหราชอาณาจักร'ผ่าน'พระราชบัญญัติการติดตั้งนิวเคลียร์'ปี 1965, ความรับผิดถูกควบคุมสำหรับความเสียหายด้านนิวเคลียร์ที่ผู้ได้รับอนุญาตดำเนินการด้านนิวเคลียร์ในสหราชอาณาจักรเป็นผู้รับผิดชอบ. พระราชบัญญัตินี้ต้องการการชดเชยที่จะต้องจ่ายสำหรับความเสียหายสูงถึงขีดจำกัดที่ £150 ล้าน โดยผู้ประกอบการต้องรับผิดเป็นเวลาสิบปีหลังจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น. ระหว่างสิบถึงสามสิบปีหลังจากนั้น รัฐบาลผูกพันกับข้อตกลงนี้. รัฐบาลยังต้องรับผิดสำหรับหนี้สินข้ามพรมแดนที่จำกัดเพิ่มเติม (ประมาณ£300 ล้าน) ภายใต้อนุสัญญาระหว่างประเทศ (อนุสัญญากรุงปารีสในการรับผิดของบุคคลที่สามในด้านพลังงานนิวเคลียร์และอนุสัญญาบรัสเซลส์เพิ่มเติมกับอนุสัญญากรุงปารีส).

การรื้อถอน 
บทความหลัก: การรื้อถอนนิวเคลียร์
 
การรื้อถอนนิวเคลียร์คือการแยกส่วนโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และลบล้างการปนเปื้อนของสถานที่ตั้งจนอยู่ในสภาวะที่ไม่ต้องมีการป้องกันรังสีสำหรับประชาชนทั่วไปอีกต่อไป ความแตกต่างหลักจากการแยกส่วนของโรงไฟฟ้าแบบอื่น ๆ คือการปรากฏตัวของวัสดุกัมมันตรังสีที่ต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ 

ระยะเวลาการรับประกันของการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือ 30 ปี หนึ่งมาจากปัจจัย (การสึกหรอ) เป็นการทำลายของเปลือกเครื่องปฏิกรณ์ภายใต้การกระทำของรังสีที่มีการ ionizing

โดยทั่วไป โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับการออกแบบให้มีชีวิตประมาณ 30 ปี โรงงานที่ใหม่กว่าถูกออกแบบมาสำหรับการใช้งานที่ 40 ถึง 60 ปี 

การรื้อถอนจะเกี่ยวข้องกับการบริหารและการดำเนินการทางเทคนิคจำนวนมาก มันรวมถึงการทำความสะอาดกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดและการรื้อถอนต่อเนื่องของโรงงาน ทันทีที่สถานที่ตั้งถูกรื้อถอน มันไม่ควรจะเกิดอันตรายจากอุบัติเหตุกัมมันตภาพรังสีใด ๆ หรือแก่บุคคลใด ๆ ที่เข้ามาเยี่ยมชมอีกต่อไป หลังจากที่สิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหมดถูกปลดประจำการอย่างสมบูรณ์ สถานที่นั้นจะหลุดออกจากการควบคุมของผู้กำกับดูแล และผู้ได้รับใบอนุญาตของโรงงานไม่ต้องมีความรับผิดชอบต่อความปลอดภัยนิวเคลียร์อีกต่อไป

อุบัติเหตุครั้งประวัติศาสตร์ 

 
บทความหลัก: อุบัติเหตุพลังงานนิวเคลียร์ในแต่ละประเทศ 

อุตสาหกรรมนิวเคลียร์บอกว่าเทคโนโลยีใหม่และการกำกับดูแลได้ทำให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น แต่อุบัติเหตุเล็ก ๆ 57 ครั้งได้เกิดขึ้นนับตั้งแต่เกิดภัยพิบัติเชอร์โนบิลในปี 1986 จนถึงปี 2008 สองในสามของความผิดพลาดเหล่านี้เกิดขึ้นในสหรัฐอเมริกา. สำนักงานพลังงานปรมาณูฝรั่งเศส (CEA) ได้ข้อสรุปว่านวัตกรรมทางเทคนิคไม่สามารถกำจัดความเสี่ยงจากการผิดพลาดของมนุษย์ในการดำเนินงานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้

ตามที่เบนจามิน Sovacool จากทีมสหวิทยาการเอ็มไอทีในปี 2003 ได้คาดว่าถ้าการเจริญเติบโตของพลังงานนิวเคลียร์ในช่วงปี 2005-2055 เป็นไปตามที่คาดหวัง อย่างน้อยสี่อุบัติเหตุนิวเคลียร์ร้ายแรงคาดว่าจะเกิดในช่วงนั้น อย่างไรก็ตามการศึกษาที่เอ็มไอทียังไม่ได้คำนึงถึงการปรับปรุงหลายอย่างในด้านความปลอดภัยตั้งแต่ปี 1970

ความยืดหยุ่นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 
มักจะมีการอ้างว่าสถานีนิวเคลียร์มีความยืดหยุ่นในการส่งออกพลังงาน หมายความว่ารูปแบบอื่น ๆ ของพลังงานจะต้องตอบสนองความต้องการสูงสุด ขณะที่มันเป็นจริงสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ส่วนใหญ่จำนวนมาก สิ่งนี้อาจไม่เป็นจริงอีกต่อไปอย่างน้อยก็สำหรับการออกแบบที่ทันสมัยบางแบบ

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะถูกใช้เป็นประจำในโหมด'ตามโหลด'ในขนาดที่ใหญ่ในประเทศฝรั่งเศส แม้ว่า "มันเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่านี่ไม่ใช่สถานการณ์ทางเศรษฐกิจที่เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์" หน่วย A ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Biblis ของเยอรมันถูกออกแบบมาเพื่อให้มี-และลดการส่งออกพลังงานที่ 15% ต่อนาทีระหว่าง 40 และ 100% ของพลังงานโดยประมาณของมัน เครื่องปฏิกรณ์น้ำเดือดปกติมีความสามารถแบบ'ตามโหลด' ดำเนินการโดยการเปลี่ยนแปลงการไหลของน้ำหมุนเวียน

โรงไฟฟ้าในอนาคต

มีการออกแบบใหม่จำนวนมากสำหรับการผลิตไฟฟ้านิวเคลียร์ รวมกันเรียกว่าเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์รุ่นที่สี่ () เป็นเรื่องของการวิจัยที่ขันแข็งและอาจถูกนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าในทางปฏิบัติในอนาคต หลายแบบของการออกแบบใหม่เหล่านี้เป็นความพยายามโดยเฉพาะที่จะทำให้การทำให้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์สะอาดยิ่งขึ้น ปลอดภัยยิ่งขึ้นและ/หรือลดความเสี่ยงในการแพร่กระจายของอาวุธนิวเคลียร์ โรงงานที่ปลอดภัยแบบพาสซีฟ (เช่น Economic Simplified Boiling Water Reactor (ESBWR)) พร้อมที่จะถูกสร้างขึ้น และการออกแบบอื่น ๆ ที่เชื่อว่าจะค่อนข้างปราศจากความโง่กำลังอยู่ระหว่างการค้นคว้า  เครื่องปฏิกรณ์แบบฟิวชั่น ซึ่งอาจจะเป็นไปได้ในอนาคต จะช่วยลดหรือขจัดความเสี่ยงจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์ฟิชชั่น

เครื่องปฏิกรณ์แบบแรงดันของยุโรปรุ่น 1600 MWe กำลังถูกสร้างขึ้นใน Olkiluoto, ฟินแลนด์ ความพยายามร่วมกันของเ AREVA ของฝรั่งเศสและซีเมนส์เอจีของยอรมัน มันจะเป็นเครื่องปฏิกรณ์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ในเดือนธันวาคมปี 2006 การก่อสร้างช้าไปประมาณ 18 เดือนจากที่กำหนดไว้และตาดว่าจะเสร็จราวปี 2010-2011Areva to take 500 mln eur charge for Finnish reactor delay , Forbes, 5 December 2006

ณ เดือนมีนาคม 2007 มีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อยู่ระหว่างการก่อสร้างในอินเดีย 7 โรงและจากจีน 5 โรง

ในเดือนพฤศจิกายน 2011 กัลฟ์เพาเวอร์ระบุว่าเมื่อสิ้นปี 2012 บริษัทหวังว่าจะเสร็จสิ้นการซื้อที่ดิน 4000 เอเคอร์ทางตอนเหนือของ Pensacola, ฟลอริด้าเพื่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ให้เป็นไปได้

รัสเซียได้เริ่มการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกที่ลอยน้ำได้ เรือมูลค่า £100 ล้านชื่อ Lomonosov'' เป็นโรงงานแรกในเจ็ดโรงงานที่ทางการมอสโกกล่าวว่า  มันจะนำแหล่งทรัพยากรพลังงานที่สำคัญไปยังภูมิภาคของรัสเซียที่อยู่ห่างไกล.

ในปี 2025 ประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้จะมีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทั้งหมด 29 โรง อินโดนีเซียจะมี 4 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์, มาเลเซีย 4, ประเทศไทย 5, และเวียดนาม 16 จากที่ไม่มีอะไรเลยในปี 2011

การขยายตัวของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 2 โรงในสหรัฐ, Plant Vogtle และ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ V. C. Summer ที่ตั้งอยู่ในรัฐจอร์เจียและเซาท์แคโรไลนาตามลำดับ มีกำหนดจะแล้วเสร็จในระหว่างปี 2016 และ 2019 ใหม่เครื่องปฏิกรณ์ 2 เครื่องใหม่ของ Plant Vogtle และเครื่องปฏิกรณ์สองเครื่องใหม่ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Virgil C. Summer เป็นตัวแทนโครงการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ครั้งแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาตั้งแต่เกิดอุบัติเหตุนิวเคลียร์ที่เกาะทรีไมล์ในปี 1979

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ในประเทศไทย 
คณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ ได้บรรจุในแผนพัฒนากำลังผลิตไฟฟ้า โดยโรงไฟฟ้านิวเคลียร์  กำหนดให้มีโรงไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2563-2564 รวมกำลังผลิต 4,000 เมกะวัตต์ หรือจะเท่ากับปริมาณโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 4 โรงนั้น ระยะเวลาการก่อสร้างต่อโรงอยู่ที่ประมาณ 6-7 ปี

ต้นทุนและความเสี่ยง

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น 

  IPPNW - International Physicians for the Prevention of Nuclear War (Nobel Peace Prize 1985)
 MAPW - Information on Australia's research reactor 
 Freeview Video 'Nuclear Power Plants - What's the Problem'  A Royal Institution Lecture by John Collier by the Vega Science Trust.
  Non Destructive Testing for Nuclear Power Plants
 Web-based simple nuclear power plant game
 Uranium.Info publishing uranium price since 1968.
 Information about all NPP in the world 
 U.S. plants and operators
 SCK.CEN Belgian Nuclear Research Centre in Mol.
 Civil Liability for Nuclear Damage  - World Nuclear Association
 Glossary of Nuclear Terms 
  Protection against Sabotage of Nuclear Facilities: Using Morphological Analysis in Revising the Design Basis Threat From the  Swedish Morphological Society
 Critical Hour: Three Mile Island, The Nuclear Legacy, And National Security Online book by Albert J. Fritsch, Arthur H. Purcell, and Mary Byrd Davis (2005). Updated edition June 2006
 An Interactive VR Panorama of the cooling towers at Temelin Nuclear Power Plant, Czech Republic 
 Interactive map with all nuclear power plants US and worldwide (Note: missing many plants)

 
ร
สิ่งประดิษฐ์ของสหรัฐ