انواع ديگر نيروگاهها وجود دارد که در نوع طراحی و ماده خنک کننده و ماده ميانی تفاوت دارند.در انگليس نيروگاههايی رواج دارند که از گاز ( دی اکسيد کربن ) بعنوان ماده خنک کننده استفاده ميکند و ماده ميانی آن گرافيت است. نوع جديدی از اين نيروگاه ها که AGR ناميده ميشوند اکنون ساخته شده اند. در اين نوع از نيروگاهها ميتوان از اورانيوم طبيعی بعنوان سوخت استفاده کرد. در روسيه نيروگاههايی با گرافيت بعنوان ماده ميانی و آب بعنوان ماده خنک کننده ساخته ميشد. برای تامين سوخت اين نيروگاهها اورانيوم بايد کمی غنی ميشد. نيروگاه چرنويل از اين نوع بود.

نيروگاههای "پرورش دهنده سريع" يا FBR نوعی از نيروگاهها هستند که در آنها يا ماده ميانی وجود ندارد و يا ماده ميانی نظير سديم مايع مورد استفاده قرار ميگيرد که سرعت نوترونها را کمتر کاهش ميدهد.به اين ترتيب نوترون پر سرعت در واکنشهای هسته ای مورد استفاده قرار ميگيرد. در سوخت اين نوع از نيروگاهها ۱۵ تا ۲۰ درصد پلوتونيوم وجود دارد و يا از اورانيوم با درصد بالايی از ايزوتوپ ۲۳۵ استفاده ميگردد. در اين نوع از نيروگاهها با تبديل اورانيوم ۲۳۸ که ماده ای شکافت پذير نيست به پلوتونيوم ۲۳۹ که شکافت پذيری بالايی دارد ٬ عملا سوخت توليد ميشود. در برخی از اين نيروگاهها ميزان سوخت توليد شده از سوخت مصرف شده بيشتر است. در فرانسه نوعی از اين نيروگاهها ساخته شده است. در ژاپن مدل آزمايشی آن با موفقيت تست گرديده است. نوع ديگر نيروگاهها که اختلاف در محل ساخت اولين نمونه تجاری آن بالا گرفته بود نيروگاه همجوشی هسته ای است که درصورت موفقيت در ساخت آن بدون توليد پسماند راديو اکتيو و بدون نياز به اورانيوم از آب بعنوان سوخت استفاده ميکند. ژاپن بسختی از ساخت آن در کشور خود حمايت کرد ليکن نهايتا تصميم گرفته شد اين نيروگاه در فرانسه ساخته شود.در صورتی که ساخت اين نيروگاهها بصورت تجاری و به تعداد قابل توجه عملی گردد ٬ انقلابی در زمينه توليد انرژی صورت خواهد گرفت.

نيروگاه آب سنگين HWR
مشابه با نيروگاههای LWR نيروگاههای HWR نيز انواع مختلفی دارند. معروفترين نوع نيروگاه آب سنگين CANDU نام دارد و ساخت کشور کاناداست.

در اين نيروگاهها از آب سنگين بعنوان ماده ميانی و ماده خنک کننده استفاده ميشود. تعداد ۳۵ نيروگاه آب سنگين در ۷ کشور جهان در مجموع ظرفيت ۱۶.۷ گيگا وات را دارند. ۶ نيروگاه از اين نوع در حال ساخت است.تجربه عملياتی بر روی اين نيروگاهها در مجموع ۷۴۱ نيروگاه در سال است که بسيار پايين تر از تجربه عملياتی نيروگاههای آب سبک است. قدرت جذب پايين نوترون در آب سنگين امکان استفاده از اورانيوم با درصد کم اورانيوم ۲۳۵ را بعنوان سوخت در نيروگاههای آب سنگين فراهم ميکند. اين نيروگاهها ميتوانند از اورانيوم طبيعی ( بدون نياز به غنی سازی ) بعنوان سوخت استفاده نمايند.در اين نوع نيروگاهها بدون نياز به اعمال تغيير عمده در طراحی ٬ امکان استفاده از سوخت مصرف شده نيروگاههای آب سبک بعنوان سوخت وجود دارد.اين قابليت باعث ميشود استفاده بيشتر از منابع برای توليد انرژی مهيا گرديده و مشکل دفع پسماندهای هسته ای کاهش يابد. کشورهايی که دارای تکنولوژی ساخت نيروگاههای آب سنگين هستند ٬ عمدتا کشورهای پيشرفته صنعتی هستند. طرحهای جديد نيروگاههای آب سنگين عمدتا در کشورهای کانادا و هند در حال توسعه هستند. در کشور چين در يک کار مشترک جهانی شرکتهايی از کانادا ٬ چين ٬ ژاپن ٬ جمهوری کره و آمريکا در حال ساخت دو نيروگاه آب سنگين ۷۰۰ مگاواتی با ۶ واحد هستند. واحد يک نيروگاه کينشان در اواخر سال ۲۰۰۲ پس از ۵۴ ماه از شروع عمليات ساخت آن ٬ با ظرفيت کامل آغاز به کار کرد. در هند ساخت دو نيروگاه ۵۰۰ مگاواتی در تاراپور در اواخر سال ۱۹۹۸ شروع شد که از تکنولوژی پيشرفته ای استفاده مينمايد.

آب سنگين
اتم هيدروژن بطور معمول از يک پروتون و يک الکترون تشکيل شده است. ايزوتوپ ديگری از اين اتم ( دوتريوم ) دارای يک نوترون است و به اين ترتيب از يک پروتون و يک نوترون در هسته و يک الکترون تشکيل شده است. دوتريوم با حرف لاتين D نمايش داده ميشود و از نظر خواص شيميايی تفاوتی با هيدروژن معمولی ندارد.در آب سنگين اتمهای دوتريوم با اکسيژن ترکيب شده اند و به اين ترتيب از آب معمولی سنگين تر است ( حدود ۱۰ درصد ). آب سنگين با D2O نمايش داده ميشود و همان خواص شيميايی آب سبک را داراست. در آب موجود در طبيعت ٬ درصد کمی آب سنگين وجود دارد.آب سنگين توليد نميشود بلکه با روشهايی از آب سبک جدا ميگردد.


کشور کانادا بزرگترين توليد کننده آب سنگين در جهان است. لازم است توجه داشته باشيد که دوتريوم ايزوتوپی پايدار است و به اين ترتيب آب سنگين راديو اکتيو نيست و هيچ ضرری برای بشر و ديگر موجودات زنده ندارد.آب سنگين مولکولی کم ياب است و از هر ۲۰ ميليون مولکول آب يکی مولکول آب سنگين است.آب سنگين ٬ ماده ميانی بسيار خوبی است. ماده ميانی خوب ماده ای است که قدرت کاهش سرعت نوترونهای پر انرژی را داشته باشد و قابليت جذب نوترون آن پايين باشد.

نيروگاه آب سبک LWR
عملا شامل نيروگاههای آب جوشان BWR و نيروگاهای آب تحت فشار PWR هستند. در جزئيات طراحی و عملکرد اين نيروگاهها ممکن است تفاوتهايی وجود داشته باشد اما تحت دو عنوان فوق قابل طبقه بندی هستند. برای مثال نيروگاه بوشهر از نوع PWR طرح روسی است. نيروگاههای قبلی روسيه PWR مدل WWER-1000 / V320 بوده اند ليکن مدل جديدتر WWER-1000 / V392 برای ايران ٬ چين و هند طراحی شده است. علاوه بر اين دو واحد از اين نوع برای نوورونژ طراحی گرديده است.
در مجموع تعداد ۳۴۹ نيروگاه آب سبک ( BWR يا PWR) در ۲۷ کشور جهان در حال کار است که ظرفيتی برابر با ۳۰۹ گيگا وات دارند. ۲۱ نيروگاه ديگر در حال ساخت است. تجربه عملياتی موجود بر روی اين نيروگاهها ۷۴۲۴ نيروگاه در سال است. در کشورهای مختلفی از جهان کار تحقيقاتی برای بهبود طراحی و ساخت اين نيروگاهها در حال انجام است. در حال حاضر ۱۹ کشور جهان در کارگروه فنی تکنولوژی های پيشرفته طراحی نيروگاهها آب سبک شرکت دارند که تحت سرپرستی آژانس بين المللی انرژی اتمی تشکيل ميگردد. ( آرژانتين و هند از بين کشورهای در حال توسعه عضو اين کارگروه هستند و البته ايران عضو نيست )
عمده تلاش در اين کارگروه ها افزايش برتری اقتصادی بکارگيری نيروگاههای اتمی و افزايش قابليت اطمينان و امنيت اين نيروگاهها است.

نيروگاه آب تحت فشار PWR
مشابه نيروگاههای آب جوشان BWR اين نيروگاهها نيز از آب سبک بعنوان ماده خنک کننده و ماده ميانی استفاده ميکنند. تفاوت اين نيروگاهها در اين است که اين آب ٬ تحت فشار بالا ( ۷۰ اتمسفر ) قرار دارد و نقطه جوش آن در دمايی بالای ۱۰۰ درجه است. به اين ترتيب در اين نيروگاهها در حالت عادی ( تحت کنترل ) آب به صورت مايع ولی دمای آن بالای ۱۰۰ درجه ( ۲۸۵ درجه سانتيگراد ) است.

اين آب بوسيله پمپ از رادياتورهای واحد انتقال ٬ عبور و گرمای خود را به آبی که درون محفظه ای مجزا است منتقل مينمايد و پس از خنک شدن به محيط اصلی نيروگاه بازميگردد. آب محفظه دوم با دريافت گرمای آب تحت فشار به بخار تبديل شده و پره های توربين را برای توليد انرژی الکتريکی به گردش درمياورد.به اين ترتيب هر دو اشکال ذکر شده در نيروگاههای آب جوشان ٬ در اين نوع از نيروگاهها برطرف شده است. مشکل اين نيروگاهها ٬ تکنولوژی پيشرفته تر مورد نياز برای ساخت آن و به طبع هزينه بالاتر ساخت آن است.نيروگاه اتمی بوشهر از اين نوع است.

نيروگاه آب جوشان BWR
در اين نوع از نيروگاهها آب معمولی ( آب سبک يا H2O ) بعنوان ماده ميانی و ماد خنک کننده عمل مينمايد. نوترونهای پر انرژی با برخورد با اتمهای هيدروژن آب انرژی خود را از دست داده و از سرعت آنها کاسته ميشود. همچنين آب ٬ گرمای حاصل از واکنشهای هسته ای را جذب و به بخار تبديل ميشود. به اين ترتيب ميله های سوخت خنک ميشوند و بخار حاصل برای چرخاندن توربين و توليد انرژی الکتريکی مورد استفاده قرار ميگيرد. اين بخار پس از سرد شدن دوباره به محيط اصلی نيروگاه پمپ شده و مورد استفاده قرار ميگيرد. اين نوع نيروگاهها جزو ساده ترين انواع نيروگاهها هستند ليکن از دو جهت دارای ايمنی ضعيفی هستند:

۱- وقتی آب موجود در بين ميلهای سوخت به بخار تبديل ميشود ٬ با توجه به اين که در حالت گازی فاصله بين مولکولها افزايش ميابد ٬ احتمال برخورد نوترونهای پر انرژی با اتمهای مولکول کاهش ميابد بنابر اين آب بخار شده که حجمی از فضای بين ميله های سوخت را اشغال کرده است نميتواند بطور کامل وظيفه ماده ميانی را انجام دهد. البته با کنترلهای دقيق ٬ سرعت واکنشهای هسته ای کنترل خواهند شد ولی عمل کنترل ٬ حساستر خواهد بود. همچنين ميلهای سوخت با سرعت بيشتری فرسوده خواهند شد.به هر حال درصورتی که در کنترل نيروگاه خللی وارد شود حجم بخار موجود در بين ميلها افزايش ميابد که خود موجب سرعت گرفتن نيروگاه و توليد بخار بيشتر ميشود. به اين ترتيب نيروگاه با سرعت بيشتری ناپايدار ميگردد.
۲- بخار حاصل که از محيط اصلی نيروگاه و از مجاورت مواد راديواکتيو خارج شده است برای به گردش درآوردن توربين مورد استفاده قرار ميگيرد که احتمال نشط مواد راديو اکتيو به خارج را افزايش ميدهد.
علرغم اين در جهان تعداد قابل توجه ای از اين نيروگاهها مورد استفاده قرار ميگيرد. در آلمان تعداد زيادی از اين نيروگاهها در حال کار است.

ساختار يک نيروگاه اتمی
نيروگاه اتمی از نظر نوع استفاده به دو نوع تحقيقاتی و توليد انرژی ( تجاری ) تقسيم ميشود. در نيروگاههای اتمی تحقيقاتی ٬ گرمای حاصل از واکنشهای هسته ای مورد استفاده قرار نميگيرد. اين نيروگاهها عمدتا برای انجام تحقيقات و يا توليد مواد هسته ای مفيد نظير راديو دارو ها مورد استفاده قرار ميگيرند. ساخت اين نيروگاهها ساده تر است و معمولا ابعاد کوچکتری دارند. يک نوع از اين نيروگاهها از قبل از انقلاب در دانشگاه تهران راه اندازی گرديده است. در نيروگاههای تجاری عمدتا هدف توليد انرژی الکتريکی با استفاده از گرمای حاصل از واکنشهای هسته ای است.

مشکل عمده در هر نيروگاه حفظ امنيت آن است. در صورتی که سرعت واکنشهای هسته ای از کنترل خارج شود امکان انفجار نيروگاه وجود دارد. آخرين مورد انفجار نيروگاه چرنوويل بود که خسارات فراوانی برجا گذاشت. علاوه بر کنترل سرعت واکنشهای هسته ای بايد مراقب عدم نشط مواد راديواکتيو به محيط خارج بود. همچنين سلامت کارکنان نيروگاه و حفاظت آنها در مقابل تشعشع مواد راديو اکتيو و حفاظت نيروگاه در مقابل حملات نظامی ٬ تروريستی و حوادث طبيعی نظير سيل و زلزله در بحث امنيت نيروگاه مطرح است.
نيروگاه اتمی دارای احزاء متفاوتی است. مهمترين اين اجزا از نظر درک نحوه عملکرد آن به شرح زير است:
۱- ماده خنک کننده : ماده ای است که با برداشت گرما از روی ميله های سوخت ٬ ميله های سوخت را خنک و با انتقال گرما به واحد توليد برق ٬ استفاده از انرژی حاصل از واکنشهای هسته ای به انرژی الکتريکی را فراهم ميکند.
۲- ماده ميانی : ماده ای است که در بين ميله های سوخت قرار ميگيرد و انرژی نوترونها را کاهش ميدهد. کاهش انرژی نوترونها به منظور کنترل سرعت واکنشهای هسته ای ضروريست.
۳- ميله سوخت: ميله ای است از جنس ترکيبات اورانيوم با درصد مناسب از ايزوتوپهای مختلف که با توجه به نوع طراحی نيروگاه متفاوت است. شکل ٬ اندازه ٬ فاصله و نحوه قرار گيری ميله های سوخت از موارد مهمی است که بر اساس طراحی نيروگاه مشخص ميگردد. ميله های سوخت در اثر فعل وانفعالات هسته ای توليد انرژی مينمايند. در صورتی که پس از استفاده از ميله های سوخت استفاده بيشتر از آنها برای توليد انرژی ممکن نباشد ٬ ميله ها از نيروگاه خارج و سوخت مصرف شده تلقی ميگردند.
۴- واحد انتقال گرما : اين واحد با انتقال ماده خنک کننده به واحد توليد انرژی گرمای ماده خنک کننده را انتقال و سپس آنرا به محيط اصلی نيروگاه باز ميگرداند تا دوبار به جذب انرژی ميله های سوخت بپردازد.
۵- واحد توليد انرژی : با جذب انرژی از واحد انتقال ٬ آب را تبديل به بخار مينمايد. اين بخار باعث به حرکت درآمدن توربين ژنراتور و توليد انرژی الکتريکی ميگردد.
۶- واحد مديريت : اين واحد عهده دار مشاهده و کنترل عملکرد اجزاء مختلف نيروگاه است.