وقتی اولین رآکتور هسته ای شیکاگو در جنگ جهانی دوم فعال شد کسی به انرژی تولیدی آن توجه چندانی نکرد. هدف این رآکتور تولید عنصر پلوتونیوم که به تازگی کشف شده بود برای ساخت سلاح هسته ای بود. پلوتونیم از اورانیم 238 که شکل فراوان تر دو ایزوتوپ اورانیم بود تولید می شد و خود به تنهایی منبع مفیدی برای تولید به قدرت نبود.
نیروی هسته ای در عمل
در پایان جنگ اولویت ها کمی تغییر کردند. حین مسابقه ی تسحیلاتی جنگ سرد رآکتورهای زیادی برای تولید پلوتونیم ساخته شدند. با این همه رآکتورهای دیگری نیز برای استفاده از گرمای واکنش های کنترل شده ی هسته ای جهت جوشاندن آب، تولید بخار و ایجاد برق طراحی شدند. در ابتدا ارتش به آن ها علاقه نشان داد؛ آدمیرال آمریکایی، هایمن ریکوور ایستگاه های تولید نیروی هسته ای را که برق تولید شده در آن ها موتورهای برق ملخ های زیردریایی را به گردش در می آوردند، در زیردریایی ها جای داد. دیگر نیازی نبود زیردریایی ها برای شارژ باتری (1900) خود به سطح آب بیاید و در معرض کشف و حمله ی دشمن قرار گیرند و می توانستند فواصل طولانی را بدون نیاز به سوخت گیری طی کنند. اولین زیردریایی آمریکایی با نام مشهور ناتیلوس در سال 1955 به آب انداخته شد و با حرکت زیر لایه ی یخ قطب شمال در سال 1958 توان خود را به معرض نمایش گذاشت.
امروزه ارتش های جهان هنوز از صدها زیردریایی هسته ای استفاده می کنند. بسیاری از آن ها در پایان جنگ سرد (که طی آن نقش مهمی برای ایجاد تعادل وحشت ایفا می کردند) به آهن قراضه تبدیل شدند. این زیردریایی ها توانستند تا هفته ها و ماه ها پنهان از نظر زیر آب حرکت کنند و قادر به شلیک پرتابه های مجهز به کلاهک هسته ای بودند. معلوم شد تنها چند نمونه از کشتی های روی آب مانند کشتی های هواپیمابر و یخ شکن می توانند جایگاه مناسبی برای رآکتورهای هسته ای باشند. این کشتی ها به نیروی زیادی نیاز دارند و می بایست تا مدت های طولانی بدون سوخت گیری روی آب بمانند.
برق هسته ای
از اوایل دهه ی 1950 مهندسان سعی کردند رآکتورهایی برای تولید انبوه برق جهت مصرف در منازل، کارخانه ها و ادارات بسازند. در سال 1954 یک رآکتور در اتحاد جماهیر شوروی برق 2000 خانه را تأمین کرد، اما اولین رآکتور تجاری بزرگ آن زمان در کالدرهال در کامبریا متعلق به بریتانیا در سال 1956 وارد مدار شد. این رآکتور تا سال 2003 که تعطیل شد برق تولید می کرد.هر یک از 4 رآکتور کالدرهال می توانستند برق شهری با 40000 نفر جمعیت را تأمین کنند. بسیاری از رآکتورهایی که بعدها ساخته شدند 10 برابر آن ها توان داشتند.
اولین رآکتور تولید نیروی برق آمریکا در سال 1957 در شیپنگ پورت پنسیلوانیا افتتاح شد. طی دهه های بعد صدها رآکتور مشابه در کشورهای مختلف به ویژه فرانسه و ژاپن که به دلیل کمبود منابع ذغال سنگ به استفاده از آن ها روی آوردند ساخته شدند. در سال های اخیر هزینه ی ساخت این رآکتورها در کنار خطرات ناشی از وقوع حوادثی نظیر آن چه در جزیره ی تری مایل آمریکا یا چرنوبیل شوروی و سایر نقاط پیش آمدند از شوروشوق طرفداران ساخت این گونه نیروگاه ها کاسته و میزان ساخت آن ها را کمتر کرده است. اگرچه در ابتدای ظهور آن ها بسیار نوید بخش جلوه می کردند و خیلی از سازندگان نخستین این گونه نیروگاه ها فکر می کردند هزینه ی تولید برق هسته ای بسیار ناچیز خواهد بود. اما تصور از واقعیت بسیار دور بود.
ارتباط پلوتونیم
همواره رابطه ی بین برق هسته ای و پلوتونیم بسیار نزدیک بوده است. رآکتورهای کالدرهال می توانستند مقادیر مناسبی از پلوتونیم را برای تولید سلاح هسته ای ایجاد کنند و در دهه ی نخست فعالیت آن ها هدف اصلی همین بود. این نکته ما را به فیزیک دان آمریکایی والترتسین می رساند که برای نخستین بار با کمک همکاران خود توانست از انرژی اتمی برق تولید کند. تسین در سال 1942 عضوی از تیم شیکاگو بود. در واقع او بود که اولین میله ی کنترل رآکتور را بیرون کشید تا آن را به کار وادارد. در ضمن او یکی از افراد اصلی طراحی رآکتورهای اولیه برای زیردریایی بود، در سال 1951 رآکتور تجربی شماره ی 1 او موسوم به EBR-1 در صحرای آیداهو به راه افتاد و برق لازم برای روشن کردن 4 لامپ 200 وات و بعدها برق کل ساختمانی را که رآکتور در آن قرار داشت، تولید کرد.
البته این مقدار خیلی هم زیاد نبود. در واقع هدف اورانیم 238 به پلوتونیم و استخراج انرژی از اورانیم 235 طی واکنش شکافتی، مقدار بیش از برق مصرفی خود را تولید کند.
البته رآکتور توانست این کار را انجام دهد و تا سال ها خیلی امیدوار بودند که رآکتورهای زاینده بتوانند مشکلات انرژی دنیا را حل کنند. با تولید پلوتونیم از اورانیم 235 غیرشکافتی، مقدار بیش از برق مصرفی خود را تولید کند.
البته رآکتور توانست این کار را انجام دهد و تا سال ها خیلی ها امیدوار بودند که راکتورهای زاینده بتوانند مشکلات انرژی دنیا را حل کنند. با تولید پلوتونیم از اورانیم 235 غیرشکافتی، این رآکتورها در اصل قادر بودند انرژی در دسترس اورانیم طبیعی را صد برابر افزایش دهند. اما هزینه ی بالا و موانع فنی این رویا را نقش برآب کردند. امروزه هیچ رآکتور زاینده ای برای تولید تجاری برق به کار گرفته نمی شود، هرچند تحقیقات هنوز ادامه دارد. مسئله دیگری هم در میان بود: نارضایتی از آینده ی «اقتصاد متکی به پلوتونیم» یا سامانه ای از انرژی که وابسته به تولید و بهره برداری از مقادیر زیاد پلوتونیم بود. پلوتونیم بسیار سمی است و دوز کشنده ی آن در حد میلیونیم گرم است. در عین حال می توان آن را به سلاح اتمی تبدیل کرد. امری که همواره با خطر بسیار بالایی همراه است.
