قدرت هسته‌اي
اين مقاله درباره استفاده و کاربرد راکتور‌هاي هسته‌آي بعنوان منابع قدرت مي‌باشد.
يک نيروگاه هسته‌اي
توان هسته‌اي کنترل شده استفاه از واکنش‌هاي هسته‌اي جهت آزاد کردن انرژي براي توليد گرما و توليد الکتريسته مي‌باشد. انرژي هسته‌اي بوسيله‌ يکي واکنش زنجيره‌اي هسته‌اي کنترل شده توليد مي‌شود و گرماي بوجود آمده حاصل از آن براي جوشاندن آب، توليد نجار و به حرکت در‌آوردن توربين بخار مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در سال ۲۰۰۴ ميلادي انرژي هسته‌اي ۵/۶% انرژي کل دنيا و همچنين ۷/۱۵% الکتريسته دنيا را تأمين نموده است.

وضعيت انرژي هسته‌اي جهاني است. ملت‌ها در سير مسير سبز راکتور‌هايي داشتند و راکتور‌هاي جديدي ساختند، آنها در مسير روشن مسيرشان نخستين راکتور‌شان را ساختند، آنها در مسير زرد روشن مسيرشان نخستين راکتور‌شان را در نظر گرفتند، در مسير آبي (افق آبي) راکتور‌هايي داشتند اما نساختند يا کاراندازي آنها در افق آبي در نظر گرفته نشد و آنها در افق قرمز همة راکتور‌هاي تجاري را از راه‌اندازي باز داشته‌اند ببينيد همچنين انرژي هسته‌اي در کشور

ببينيد همچنين : فهرست راکتور‌هاي هسته‌اي را در سال ۲۰۰۴ انرژي هسته‌اي ۵/۶% انرژي دنيا و ۷/۱۵% برق دنيا را تأمين نمود آمريکا، فرانسه و ژاپن بطور کل ۵۷% برق هسته‌اي دنيا را توليد کردند. در سال ۲۰۰۷ آژانس بين المللي انرژي اتمي (IAEA) گزارش داد که ۴۳۵ راکتور قدرت هسته‌اي در دنيا در حال بهره‌برداري هستند. اين تعداد راکتور‌ها در ۳۱ کشور مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرند. آمريکا بيشترين انرژي هسته‌اي را توليد مي‌کند بوسيله قدرت هسته‌اي ۲۰% برق مصرفي‌اش را فراهم مي‌کند ضمن آنکه فرانسه بيشتري درصد مصرف برق خود را از انرژي هسته‌اي فراهم مي‌کند که در سال ۲۰۰۶ مقدار آن ۸۰% بود. در اتحاديه اروپا انرژي هسته‌اي ۳۰ درصد برق مصرفي آنها را توليد مي‌کند. سياست انرژي هسته‌اي بين کشورها متفاوت است. تعدادي از کشورهاي مانند اتريش و ايرلند فعاليتي در زمينه نيروگاههاي هسته‌اي ندارند.

تعدادي از ارتشها و تعدادي از کشتيهاي يخ شکن از نيروي رانش انرژي هسته‌اي استفاده مي‌کنند يعني نيروي محرکه آنها راکتور هسته‌اي مي‌باشد.
تحقيقات بين المللي در حال پيشرفت مربوط به بهبود ايمني در زمينه ايمن بودن ذاتي نيروگاهها، استفاده از گداخت هسته‌اي واستفاده‌هاي ديگر از حرارت توليد شده همانند توليد هيدروژن (در حمايتاز اقتصاد هيدروژني)، براي شيرين کردن آب دريا و استفاده در سيستم‌هاي حرارتي در حال انجام است. واکنشهاي هسته‌اي کنترل شده همچنين براي اهداف ديگر نيز استفاده مي‌شوند مانند تبديل هسته‌اي و تابش ذرات استفاده در تحقيقات (مانند شتاب دهنده‌‌هاي ذرات)، پزشکي و کاربرد‌هاي متنوع ديگر (مانند آشکار سازهاي دود و باتري‌هاي اتمي)‌

تاريخ
منابع
نخستين آزمايش موفقيت آميز با شکافت هسته‌اي در برلين در سال ۱۹۳۸ بوسيله فيزيکدان‌هاي آلماني، اتوهان، ليزمتينر و فرتيز اسمن انجام گرفت. در طول جنگ جهاني دوم، تعدادي از کشورها برنامه‌هاي مختلفي از انرژي هسته‌اي را توسعه دادند نخستين کانون، توسعه راکتور‌هاي هسته‌اي بود. نخستين واکنش هسته‌اي زنجيره‌اي خود نگهدار در دانشگاه شيکاگو آمريکا بوسيله انريکو فرمي در ۲ دسامبر ۱۹۴۲ بدست آمد. راکتور‌هايي که پايه‌گذاري شدند روي اين تحقيقات استفاده شدند براي توليد پلوتونيوم مورد نياز سلاح هسته‌اي «مرد چاق» که روي ناکازاکي ژاپن فرود آمد.

چندين کشور ساخت راکتور‌هاي هسته‌اي را شروع کردند، و همچنين مقدمه استفاده از تسليحات هسته‌اي و همچنين تحقيقاتي در زمينه استفاده غير نظامي براي توليد برق را مدنظر قرار دادند.
برق براي نخستين بار در ۲۰ دسامبر ۱۹۵۱ در يک راکتور هسته‌اي توليد شد در نيروگاه EBR-I نزديک آرکو، ايالت آيداهو آمريکا که در آغاز ۱۰۰kw توان توليد نمود. راکتور آرکو همچنين بصورت جزئي در سال ۱۹۵۵ قلب آن ذوب شد در سال ۱۹۵۲ کميسيون سياست‌گذاري مواد رئيس‌جمهوري براي هري تروهن يک ارزيابي بدبينانه نسبي از انرژي هسته‌اي تهيه نمود و تعيين نمود. تحقيق با پشتکار در ميدان انرژي خورشيدي را . در دسامبر ۱۹۵۳ رئيس جمهور آمريکا آيزنها و پيشنهاد اتم براي صلح را مطرح نمود. دولت آمريکا قوياً از استفاده بين‌المللي انرژي هسته‌اي حمايت نمود.
سالهاي اوليه

در ۲۷ ژوئن، سال ۱۹۵۴، نخستين نيروگاه هسته‌اي، توليد برق براي شبکه را در شهر ابنينک روسيه آغاز کرد. راکتور مذکور ۵ مگاوات الکتريکي توان توليد مي‌نمود که براي ۲۰۰۰ خانه کافي بود. يکي از نخستين سازمانهاي توسعه جهت بهره‌برداري از قدرت هسته‌اي نيروي دريايي آمريکا بود براي اين منظور پيش برنده‌هاي زير‌دريايي‌ها و هواپيما‌ها مدنظر قرار گرفتند. آن يک رکورد خوب در ايمني هسته‌اي ثبت نمود. نيروي دريايي آمريکا بيشتر از ساير کشورها راکتور‌هاي هسته‌اي را عملياتي نمود. که اين امر شامل نيروي دريايي شوروي سابق هم مي‌شود.

البته هيچگونه برخوردي بين اين دو کشور بوجود نيامد. نخستين زير دريايي اتمي آمريکا بنام ناتيلوس (SSN-571) به داخل دريا در سال ۱۹۵۵ وارد شد دو زير دريايي اسکورپين و دريشر در دريا غرق شدند البته از دست رفتن آنها ربطي به راکتور‌هاي پيش ران آنها نداشت. نخستين نيروگاه هسته‌اي تجاري دينا در سيلافيلد انگليس در سال ۱۹۶۵ شروع به کار نمود که ظرفيت اوليه آن ۵۰ مگاوات بود که بعداً ۲۰۰ مگاوات شد. نخستين راکتور تجاري مورد استفاده در کشتيراني در سال ۱۹۵۷ در پنسيلوانيا آمريکا بود. در سال ۱۹۵۴ انرژي اتمي آمريکا درباره برق صحبت نمود. که در آينده براي بدست آوردن برق ارزان بايد به انرژي هسته‌اي توجه نمود. در سال ۱۹۵۵ کشورها در نخستين کنفرانس جنوا که بزرگترين گردهمايي دانشمندان و مهندسان بود، کاوش در زمينه تکنولوژي را مدنظر قرار دادند. در سال ۱۹۵۷ همچنين شروع فعاليت‌هاي آژانس بين‌المللي انرژي اتمي آغاز شد.
توسعه

در سال ۱۹۷۳، بحران نفت تأثير مهمي در ساخت نيرو‌گاههاي هسته‌اي در سطح دنيا داشت تحريم نفت منتهي به رکود اقتصادي در جهان شد، حفظ انرژي و تورم بالا باعث کاهش طرحهاي مورد درخواست ظرفيت توليد برق در آمريکا شد و پرداخت هزينه چنين طرح متمرکز بزرگي مشکل مي‌نمود. اين به لغو سفارش بيش از ۱۰۰ راکتور در آمريکا کمک کرد. در سال ۱۹۷۳ نيروگاههاي فسيلي ۱۷ درصد برق آمريکا را توليد نمودند.

امروزه، نفت يک منبع ناچيزي براي توليد برق مي‌باشد (بجز در هاوايي)، ضمن آنکه امروزه ۲۰% برق مصرفي آمريکا توسط انرژي هسته‌اي بدست مي‌آيد. بحران نفت سبب شده ديگر کشور‌ها مانند فرانسه و ژاپن بيشتر به انرژي هسته‌اي جهت توليد برق تکيه کنند که به ترتيب ۷۳% و ۳۹% مي‌باشد آنها در اين زمينه سرمايه‌گذاري سنگين‌تري را انجام مي‌دهند. در حال حاضرذ انرژي هسته‌اي در حدود ۸۰% و ۳۰% برق مورد نياز کشورهاي فرانسه و ژاپن را در به ترتيب تأمين مي‌کند. افزايش اوليه نصب نيروگاههاي هسته‌اي با سرعت انجام گرفت از کمتر از ۱ گيگاوات در سال ۱۹۶۰ تا ۱۰۰ گيگاوات در سال اواخر سال ۱۹۷۰ و ۳۰۰ گيگا وات تا اواخر سال ۱۹۸۰ از سال ۱۹۸۰ به بعد روند رشد به کندي انجام گرفت بطوريکه تا سال ۲۰۰۵ به ۳۶۶ گيگا وات رسيد.

بين سال ۱۹۷۰ و ۱۹۹۰ بيشتر از ۵۰ گيگاوات ظرفيت نيروگاهي هسته‌اي در حال ساخت بود. در سال ۲۰۰۵، در حدود ۲۵ گيگا وات ظرفيت جديد برنامه ريزي شده بود. بيشتر از نيروگاههاي هسته‌اي بعد از ژانويه سال ۱۹۷۰ سفارش داده شده بودند سرانجام ساخت آنها لغو شد.

شرکت ويستگهاوس نيروگاههاي هسته‌اي ۳ و ۵ را فراهم نمود ولي هرگز کامل نشدند در طول سال ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۰ افزايش هزينه‌هاي اقتصادي و سقوط قيمت سوخت فسيلي باعث شد که نيروگاههاي هسته‌اي در حال ساخت جذابيت خود را از دست بدهند. در سال۱۹۸۰ آمريکا و در سال ۱۹۹۰ ارشد رشد بار يکنواخت والاتر .

حرکتي کلي بر عليه ايجاد نيروگاه‌ هسته‌اي در دهه سوم قرن بيستم شکل گرفت که اساسش بر احتمال حادثه هسته‌اي و ترس از تابش هسته‌اي و توليد پسمان‌هاي هسته‌اي، حمل و نقل و ا نبار نمودن آن است.

بوده در بخش‌هاي اروپايي، در نيوزيلند، فيلپين و آمريکا، حتي در آمريکا و سراسر اروپا سرمايه‌گذاري در تحقيق و چرخه سوخت هسته‌اي ادامه داشته است و تعدادي از متخصصان کمبود برق، افزايش قيمت سوخت فسيلي، گرم شدن جهان بعلت استفاده از سوخت فسيلي، تکنولوژي جديد همچون ايمني ذاتي نيروگاهها، و امنيت انرژي ملتها تقاضاي براي ساخت نيروگاههاي هسته‌اي را تجديد خواهد کرد.

تعدادي از کشورها فعاليت در توسعه نيروي هسته‌اي را ادامه ميدهند مانند ژاپن، چين و هند، همه فعاليت‌هاي آنها در زمينه هر دو تکنولوژي راکتورهاي حرارتي و سريع مي‌باشد، کره‌جنوبي و آمريکا فقط تکنولوژي راکتور حرارتي را توسعه مي‌دهند آفريقاي جنوبي و چين توسعه مدلهاي راکتور قياسي با بستر شني را مدنظر قرار داده‌اند.

فنلاند و فرانسه فعاليت آنها در زمينه برنامه‌هاي هسته‌اي ادامه دارد. فنلاند يک راکتور آب تحت فشار اروپايي که توسط شرکت Areva ساخته مي‌شود را در حال ساخت دارد. ژاپن فعاليت‌هاي جديدي در زمينه ساخت نيروگاههاي هسته‌‌اي داشته که در سال ۲۰۰۵ وارد شبکه شده است دپارتمان درخواست انرژي نيروي هسته‌اي تا سال ۲۰۱۰ برنامه دارد. و سياست آن اهداء جايزه و بودجه عملکرد سياست انرژي و يا رانه تصويب شده براي ۶ راکتور جديد در سال ۲۰۰۵ بود و نظام ا يمني انرژي احتمال خطر درک شده روي سلامتي شهروندان و ايمني آنها، حادثه سال ۱۹۷۹ در نيروگاه تري مايل ايزلند آمريکا و فاجعه ۱۹۸۶ چرنوبيل باعث توقف ساخت نيروگاههاي هسته‌اي در تعدادي از کشور‌ها شد،

هر چند در آمريکا ساخت نيروگاه جديد قبل از حادثه تري مايل ايزلند بعد از بحران نفت سال ۱۹۷۳ رو به افول نهاده بود. وانيستو بروکينگ اعلام کرد که واحد‌هاي هسته‌اي جديد سفارش داده نشده‌اند. بدلايل اقتصادي و همچنين تريس از حادثه. برخلاف حادثه تري مايل آيلند، حادثه چرنوبيل داراي اوضاع وخيم و نگران‌ کننده‌اي بود. راکتور چرنوبيل از نوع راکتور RBMK بود که در اتحاد جماهير شوروي سابق استفاده مي‌گردد و فاقد محفظه پوششي گنبد راکتور مي‌باشد. در سازماندهي بين المللي بمنظور ارتقاء آگاهي در زمينه ايمني و توسعه تخصصي در بهره‌بردارها در تجهيزات هسته‌آي موارد ذيل بوجد آمده است:

وانو : انجمن جهاني بهره‌برداري هسته‌اي
آينده صنعت هسته‌اي
طي گزاش در مارس ۲۰۰۷، راکتور «وات بار – يک » که در سال ۱۹۹۷ وارد مدار شد آخرين راکتور هسته‌اي تجاري آمريکا بود که وارد مدار شد. اين مورد نقل شده بعنوان مدرکي موفقيت آميز جهت به ترتيب خارج نمودن نيروگاههاي هسته‌اي پس از پايان عمرشان، بهر‌حال مقاومت سياسي در زمينه قدرت هسته‌اي موفقيت آميز مجوز ساخت راکتور‌ي با توليد دماي خيلي بالا براي توليد برق و هيدورژن را صادر نمود. در اوايل، قرن ۲۱،

در کشور هند و چين علاقمندند که با گسترش و رشد تکنولوژي هسته‌اي در کشورشان اقتصاد خود را شکوفا کنند. و در اين راستا به توسعه راکتور‌هاي سريع زاينده پرداخته‌اند. در سياست انرژي انگلستان مشخص شد که در آينده با کسري تأمين انرژي مواجه هستند. بنابراين ممکن است که اين کسري انرژي را با ساخت نيروگاههاي جديد با تعمير نيروگاههاي موجود جهت کار کردن فراتر از طول عمر آنها اين کسري انرژي را جبران کنند. در ۲۲سپتامبر، ۲۰۰۵ در آمريکا اعلام شد که دو مکان براي ساخت راکتور‌هاي جديد در نظر گرفته شده‌اند (انحصاراً راکتور‌هاي قدرت جديد جهت ساخت برنامه‌ريزي شده‌اند) به برنامه هسته‌اي سال ۲۰۱۰ نگاه کنيد.

تکنولوژي راکتور هسته‌اي
نيروگاههاي قدرت حرارتي غير اتمي، همه داراي يک منبع سوخت براي توليد حرارت هستند بر امثال گاز، ذغال‌سنگ و يا نفت. براي نيروگاههاي اتمي، اين گرما بوسيله شکافت هسته‌اي داخل راکتور هسته‌اي فراهم مي‌شود. زمانيکه يک تعداد زيادي از هسته‌هاي شکافت پذير (معمولاً اورانيوم ۲۳۵ يا پلوتونيوم ۲۳۵) با جذب نوترون تبديل به دو يا چند هسته کوچکتر بعنوان محصولات شکافت، انرژي آزاد شده و نوترونها در يک هسته فرايند شکافت هسته‌اي گفته مي‌شود. نوترونها پس شکافت بيشتري انجام مي‌دهند و الي آخر.

زمانيکه اين واکنش زنجيره‌اي هسته‌اي کنترل شد انرژي آزاد شده مي‌تواند سبب گرم شدن آب، توليد بخار و حرکت توربين و نهايتاً توليد برق شود. بايد يادآوري کرد که يک انفجار هسته‌‌اي شامل يک واکنش زنجيره‌آي کنترل نشده است. آهنگ شکافت هسته‌اي در يک راکتور قادر نيست که که يک انفجار هسته‌اي شامل يک واکنش زنجيره‌اي کنترل نشده است. آهنگ شکافت هسته‌اي در يک راکتور قادر نيست که يک انفجار هسته‌اي را سبب شود زيرا مقدار غناي اورانيوم غني مي‌شود) واکنش زنجيره‌اي کنترل شده در سرتاسر استفاده از مواد که جذب و نوترون را کند مي کنند استفاده مي‌شود. در راکتور‌هايي با سوخت اورانيوم، نوترونها، بايد کند شوند زيرا نوترونهاي کند بيشترين تمايل براي شکافت در هنگاميکه به اورانيوم ۲۳۵ مي‌خورند را دارا مي‌باشند. راکتور‌هاي آب سبک از آب معمولي بعنوان کند کننده و خنک کننده استفاده مي‌کنند.

در زمان بهره‌برداري اگر دماي آب افزايش يابد بنابراين چگالي آن پايين آمده و نوترونها کمتر کند شده و در نتيجه کمتر باعث شکافت مي‌شوند. آن يک فيدبک منفي جهت به تعادل رساندن آهنگ واکنش نوترون است. تعدادي ديگر از طراحيهاي ديگر توليد قدرت هسته‌اي، راکتور‌هاي مدلير قدرت IV هستند. اين راکتور‌ها فعلاً در مرحله تحقيقاتي بوده و در آينده مورد استفاده عملي قرار مي‌گيرند.
تعدادي از راکتور‌هاي پيشرفته طراحي شده که مي‌توانند بحراني شوند اين راکتور‌ها از نسل قبلي خيلي تميز‌تر، ايمن‌تر و کمتر احتمال خطر گسترش تسليحات اتمي وجود دارد.

گداخت هسته‌اي مي‌تواند در اصل نيروگاههاي قدرت گداخت توليد قدرت نمايند راکتور گداخت مشکل توليد مواد راديواکتيو را ندارند ولي در حال حاضر مشکل تکنولوژي بر سر راه ساخت اين نوع راکتور وجود دارد. چندين راکتور گداخت ساخته شده‌اند ولي هيچکدام آنها نتوانسته‌اند مقدار انرژي گرمايي توليد شونده توسط آنها بيشتر از مقدار برق مصرفي شود. گفته مي‌شود که تا سال ۲۰۵۰ انتظار عملياتي نمودن راتور گداخت به طول خواهد کشيد. پروژه راکتور گداخت ITER تلاشي چندين کشور براي تجاري نمودن اين نوع راکتور مي‌باشد.

ايمني
موضوعات مربوط به ايمني هسته‌اي:
– تحقيقات و آزمايشات احتمال وقوع رويداد / حوادث در نيروگاه آبي .
– چه تجهيزات و عمل‌هايي طراحي شده جهت جلوگيري از رويداد‌ها / حوادث از پيامد‌هاي جدي
– محاسبه احتمالات سيستم جداگانه and و or و نقصان در انجام وظيفه که متعاقب آن پيامد‌هاي جدي مي‌باشد.

– اقدامات حفاظتي عمومي در طول آزاد شدن تابشها.
– آموزش و آماده‌سازي جهت تضمين دانشي در زمان رخداد‌ حادثه / رويداد.
اقتصادي
مقاله اصلي: اقتصاد نيروگاههاي هسته‌اي جديد
اين يک موضوع بحث انگيز است از آنجائيکه سرمايه گذاري چند ميليارد دلاري جهت انتخاب منبع انرژي مطرح است. منبع انرژي (بطور کلي ذغال‌سنگ، گاز طبيعي، هسته‌اي يا باد) بيشترين هزينه مؤثر بستگي به اتخاذ روش ويژه مطالعاتي در زمينه انتخاب يکي از چند مورد انرژي دارد که در اين مقاله مورد بحث قرار مي‌گيرد.

چرخه حيات
چرخه سوخت هسته‌اي از زماني شروع مي‌شود که اورانيوم را از معدن استخراج کرده سپس غني سازي انجام داده و سپس بعنوان سوخت هسته‌اي ساخته شده و در نهايت نحويل يک نيروگاه هسته‌اي جهت مصرف ميدهند. بعد از استفاده از نيروگاه هسته‌اي، سوخت مصرف شده تحويل کارخانه باز فراوري داده يا سرانجام جهت انبار کردن در زير زمين بعنوان پسمان ذخيره مي‌شوند. در فرآيند بازفراوري ۹۵% سوخت مصرف شده مي‌تواند بازفراوري شود و مجدداً در نيروگاههاي هسته‌اي مورد استفاده قرار گيرد. سوخت هسته‌اي يک ماده فشرده شده، بي‌اثر، جامد حل نشدني مي‌باشد.

چرخه سوخت هسته‌اي
يک راکتور هسته‌اي فقط بخشي از چرخه حيات براي نيروي هسته‌اي است فرآيند با استخراج از معدن شروع مي‌شود. بطور کلي معادن اورانيوم هم سرباز و هم سربسته وجود دارد. در هر دو مورد سنگ معدن اورانيوم استخراج شده، معمولاً تبديل به حالت پايدار و فشرده، که معروف به کيک زرد است مي‌شود و سپس به کارخانه کانه آرايي و فرآوري حمل مي‌شود. در آنجا کيک زرد تبديل به هگزا فلورايد اورانيوم (UF6) شده و سپس بوسيله تکنولوژيهاي مختلف غني مي‌شود. در اين مرحله مقدار اورانيوم ۲۳۵ بيشتر از مقدار طبيعي آن مي‌شود.

مقدار طبيعي اورانيوم ۲۳۵، ۷/۰% مي‌باشد پس از آن براي ساخت ميله‌هاي سوخت با هندسه‌ شکلي مشخص و ترکيبات مناسب جهت استفاده در راکتور‌‌هاي هسته‌اي استفاده مي‌شود. ميله‌‌هاي سوخت پس از حدود ۳ سال در راکتور‌ مصرف خواهند شد بطور کلي در حدود ۳% اورانيوم اين ميله‌هاي سوخت قابل شکافت هستند سپس آنها بعنوان سوخت مصرف شد به استخر سوخت حمل خواهند شد تا در مدت زمانيکه در استخر سوخت هستند پرتودهي آنها کمي کاهش يابد. پس از حدود ۵ سال در استخر سوخت پرتوزايي ميله‌هاي سوخت مصرف شده به اندازه کافي کاهش خواهد يافت در ا ين زمان مي‌تواند آنها را بصورت خشک در بشکه‌هاي که داراي حفاظ هستد جهت انتقال کارخانجات باز فرآوري حرکت داد.

منابع سوخت
تجارت اورانيوم
توسعه انرژي در آينده – نيروي هسته‌اي
اورانيوم يک عنصر معمولي است. تقريباً معمولي مانند قلع يا روي و آن در اکثر صخره‌ها و ماسه‌هاي دريا تشکيل مي‌شود. در حال حاضر تعيين مقدار منابع موجود اورانيوم بطور اقتصادي قيمت هر کيلوگرم از آن را ۱۳۰ دلار رقم زده است که تا ۷۰ سال مصرف جهان را تأمين مي‌کند اين موضوع اشاره دارد به مرتبه بيشتري از منابع مطمئن اورانيوم که در معادن دنيا موجود است. براساس مقايسه با ديگران معادن فلزات دو برابر قيمت از سطحي که انتظار داريم براي اورانيوم متصور است. هزينه سهم سوخت به نسبت الکتريسته (برق) توليدي به نسبت کوچک مي‌باشد. بعنوان مثال، افزايشي دوبرابري قيمت اورانيوم هزينه سوخت يک راکتور هسته‌اي آب سبک را ۲۶% و هزينه برق توليدي را ۷% افزايش خواهد داد (در حاليکه دو برابر شدن قيمت گاز هزينه برق توليدي را ۷۰% افزايش خواهد داد) بالاتر رفتن قيمت سرانجام استخراج از منابعي مانند گرانيت و آب دريا را از نظر اقتصادي مقرون به صرفه‌تر مي‌نمايد.

جريان آب سبک راکتور‌ها بصورت ناکارا در کنار سوخت هسته‌اي استفاده مي‌شود که منتهي به اتلاف انرژي مي‌شود. اما باز فراوري هسته‌اي اين پسمان قابل استفاده مجدد (بجز در آمريکا، جائيکه اين امر مجاز نيست) و طراحي راکتور‌هاي کاراتر اجازه مي‌دهد که از منابع موجود بهتر استفاده کنيم (و مقدار پسمان مداد را کاهش دهيم. ) برخلاف راکتور‌هاي آب سبک که از اورانيوم ۲۳۵ استفاده مي‌کنند (حدود ۴ الي ۵ درصد داراي اورانيوم ۲۳۵ هستند). راکتور‌هاي سريع زاينده از اورانيوم ۲۳۸ استفاده مي‌کنند

(۳/۹۹% اورانيوم آن، اورانيوم ۲۳۸ مي‌باشد که در واقع همان اورانيوم طبيعي است) تخمين زده مي‌شود که از پنج ميليارد سال پيش اورانيوم بر روي کره زمين وجود داشته است که برابر با سن خورشيد است. ارزش اورانيوم ۲۳۸ براي راکتور‌هاي سريع زاينده اورانيوم ۲۳۸ عنصر مهمي مي‌باشد. راکتور‌هاي سريع زاينده در خيلي جاها استفاده مي‌شود با توجه به تکنولوژي بالا ولي نياز نداشتن به غني سازي اورانيوم از نظر اقتصادي توجيه پذير است. در دسامبر ۲۰۰۵ ، فقط راکتورهاي سريع زاينده از نوع BN-600 در بيلويارسک روسيه توليد قدرت کردند.

برق توليدي BN600، ۶۰۰ مگاوات بوده و روسيه ساخت واحد‌هاي ديگري را برنامه‌ريزي نموده است . BN-800 نوع ديگري از راکتور‌هاي سريع زاينده مي‌باشد که بيلو يارسک روسيه وجود دارد). همچنين راکتور مونجو ژاپن برنامه‌ريزي شد، ه دوباره فعاليت خود را شروع کند (زيرا از سال ۱۹۹۵ يک خاموش سازي داشته و فعاليت آن تعطيل شده بود.) چين و هند هم برنامه ساخت راکتور‌هاي سريع زاينده را مدنظر دارند. پيشنهاد ديگر استفاده از اورانيوم ۲۳۳ که از توريوم حاصل مي‌شود است که مي‌تواند بعنوان سوخت شکافت پذير در چرخه سوخت توريوم مورد استفاده قرار گيرد. از نظر تئوري همه اورانيوم ۲۳۳ مي‌تواند در راکتور‌هاي سريع زاينده مورد استفاده قرار گيرد. در راکتور‌هاي زاينده هم با توجه به شکافت اورانيوم ۲۳۸ توسط نوترون سريع، بعضي از هسته‌‌هاي اورانيوم ۲۳۸ نوترون را جذب نموده و تبديل به پلوتونيوم مي‌شوند. اغلب، در همجوش هسته‌اي از دو تريوم (هسته سنگين هيدورژن) استفاده مي‌شود،يک ايزوتوپ هيدورژن بعنوان سوخت مطرح مي‌باشد. البته ماده مهم ديگر در بحث گداخت ليستيم مي‌باشد.