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परमाणु और जीवाश्म ईंधन जलाने वाले बिजली संयंत्र मुख्य रूप से भिन्न हैं जहां उनकी ऊर्जा आती है; एक परमाणु रिएक्टर रेडियोधर्मी धातुओं से गर्मी पैदा करता है, और एक जीवाश्म-ईंधन संयंत्र कोयला, तेल या प्राकृतिक गैस जलाता है। दो दृष्टिकोणों के बीच तकनीकी अंतर के अलावा, वे पर्यावरण को अलग तरह से प्रभावित करते हैं: जीवाश्म-ईंधन संयंत्र ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन के लिए कुख्यात हैं, जबकि परमाणु रिएक्टर रेडियोधर्मी कचरे के लिए जाने जाते हैं, जो हजारों वर्षों तक खतरनाक रह सकते हैं।
हाइड्रोकार्बन बनाम। रेडियोधर्मिता
एक जीवाश्म-ईंधन बिजली संयंत्र गर्मी पैदा करने के लिए आग की प्राचीन तकनीक पर निर्भर करता है; इस तरह के पौधे हाइड्रोकार्बन ईंधन जैसे मीथेन या पुलवराइज़्ड कोयले को जलाते हैं। दहन की प्रक्रिया ईंधन में रासायनिक बांड से ऊर्जा जारी करती है। इसके विपरीत, परमाणु रिएक्टर रेडियोधर्मिता की गर्मी का फायदा उठाते हैं। यूरेनियम -235 और प्लूटोनियम -239 के भारी, अस्थिर परमाणु, दोनों सामान्य परमाणु ईंधन, प्रचुर मात्रा में गर्मी पैदा करते हुए हल्के तत्वों में क्षय होते हैं।
ईंधन ऊर्जा घनत्व
क्योंकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं की तुलना में परमाणु प्रतिक्रियाएं अधिक ऊर्जावान होती हैं, परमाणु ईंधन का एक पाउंड जीवाश्म ईंधन के पाउंड के रूप में ऊर्जा का लगभग 1 मिलियन गुना वहन करता है। फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के अनुसार, 1 गीगावाट कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र के लिए प्रति दिन 9,000 टन ईंधन की आवश्यकता होती है; समतुल्य परमाणु संयंत्र एक ही समय में लगभग 3 किलोग्राम (6.6 पाउंड) यूरेनियम का उपभोग करता है।
उत्सर्जन का टूटना
एक जीवाश्म ईंधन संयंत्र में ईंधन और ऑक्सीजन का उपभोग करने वाली दहन प्रतिक्रियाएं जल वाष्प, कार्बन डाइऑक्साइड और ऊर्जा का उत्पादन करती हैं। कोयला, प्राकृतिक गैस और तेल के दहन से हमेशा CO2 का उत्पादन होता है, ऐसा माना जाता है कि यह गैस ग्लोबल वार्मिंग से दृढ़ता से जुड़ी होती है। क्योंकि कोयले और तेल में गैर-हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं, ये स्रोत नाइट्रस ऑक्साइड, सल्फर डाइऑक्साइड और अन्य प्रदूषकों का भी उत्पादन करते हैं। एक परमाणु ऊर्जा संयंत्र ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं का उपयोग नहीं करता है; सामान्य ऑपरेशन के दौरान, इसका कोई गैसीय उत्सर्जन नहीं है।
पर्यावरण संबंधी खतरे
जीवाश्म ईंधन और परमाणु ऊर्जा संयंत्रों दोनों के साथ खतरे मौजूद हैं, हालांकि कई खतरे अलग हैं। अधिकांश ऑपरेटिंग परमाणु संयंत्रों के रिएक्टर डिज़ाइन में रिएक्टर को ओवरहीटिंग से बचाने और संभवतः पर्यावरण में रेडियोधर्मिता को जारी रखने के लिए पानी के निरंतर प्रवाह की आवश्यकता होती है; 2011 में फुकुशिमा आपदा तब हुई जब पानी के पंप विफल हो गए। कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र बड़ी मात्रा में राख, ठोस अपशिष्ट उत्पन्न करते हैं जिसमें पारा, आर्सेनिक और अन्य खतरनाक सामग्री होती है। कुछ प्लांट संचालकों में विशाल तालाबों में राख होती है, जो आसपास के क्षेत्र को दूषित कर सकती है। टेनेसी में 2008 में ऐसी दुर्घटना हुई थी, जिसमें 1.3 मिलियन क्यूबिक मीटर - 1.7 मिलियन क्यूबिक यार्ड - राख घोल का था।