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요약 핵분열에 의해 발생한 에너지를 이용하여 발전하는 방식.
원자력 발전은 적은 양의 연료를 이용하여 대용량의 발전이 가능하며 온실가스의 발생이 없다. 그러나 발전소 건설 기간이 길고 건설 비용이 많이 든다. 원자력 발전소는 안전을 고려하여 지반이 단단하고 냉각수 확보에 유리한 해안 지역에 입지한다. 원자력 발전은 다른 발전과는 달리 방사선 피폭 위험으로부터 대중의 건강과 재산을 보호하기 위해 고도의 안전성을 유지해야 하므로 고도의 기술을 필요로 하는 기술 집약적인 산업이다. 또한 발전 원가 중 연료비가 차지하는 비중이 다른 에너지원에 비해 훨씬 낮기 때문에 기술 자립이 매우 중요하다. 1942년 12월 엔리코 페르미가 미국의 시카고대학교 스태그필드 지하실의 스쿼시 코트에 설치된 실험실에서 제어된 지속적인 핵분열 연쇄 반응 실험에 성공한 이후, 1954년 6월 소련(지금의 러시아)에서 세계 최초의 원자력 발전소인 오브닌스크(Obninsk)가 가동되었다.
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