Iste viete jadrová energia a viete, že sa z neho vyrába elektrická energia. Je to jeden z najvýkonnejších zdrojov výroby elektriny, no zároveň jeden z najkontroverznejších kvôli rizikám a nebezpečenstvám, ktoré so sebou nesie. Mnohí vedia, že urán sa používa ako primárne palivo, ale možno nepoznáte podrobnosti o tom, ako tento typ energie funguje, ani všetky jeho výhody a nevýhody. V tomto článku sa ponoríme do všetkého, čo súvisí s jadrovou energiou: od toho, čo to je, až po to, ako funguje a čo by sme mali mať na pamäti, keď hovoríme o jej vplyve na spoločnosť.
Chcete sa dozvedieť viac o jadrovej energii? Čítajte ďalej a dozviete sa všetko, čo potrebujete vedieť.
Čo je to jadrová energia?
Jadrová energia, známa aj ako atómová energiaje tá, ktorá sa získava z jadrových reakcií, pri ktorých sa uvoľňuje obrovské množstvo energie obsiahnutej v jadrách atómov. Konkrétne táto energia pochádza z dvoch typov procesov: Jadrová štiepenie y jadrová fúzia. Oba procesy uvoľňujú subatomárne častice a uvoľňujú energiu vo forme tepla, ktoré sa potom môže použiť na výrobu elektriny.
Jadrové štiepenie je komerčne najpoužívanejší proces. V ňom, jadrá ťažkých atómov, Rovnako ako tí z urán 235, sú bombardované neutrónmi, čo spôsobuje ich štiepenie, pričom sa uvoľňuje obrovské množstvo energie. Proces štiepenia je ten, ktorý sa používa v Jadrové reaktory na výrobu elektriny.
Ďalším spôsobom, ako získať jadrovú energiu, je cez jadrová fúzia, reakcia, pri ktorej sa dve ľahké jadrá spoja a vytvoria ťažšie. Aj keď má fúzia obrovský potenciál, v súčasnosti nie je komerčne životaschopná, pretože si vyžaduje extrémne vysoké teploty a tlaky porovnateľné so Slnkom.
Jadrová energia sa nevyužíva len na výrobu elektriny. Bol tiež kľúčovým nástrojom v odvetviach, ako je medicína (najmä pri rádioterapii rakoviny a diagnostické zobrazovanie), priemysel a vojenské zbrane. Mierové využitie tejto energie v iných oblastiach ako je elektrina ukazuje jej veľkú všestrannosť.
Ako sa vyrába jadrová energia
Na výrobu jadrovej energie sa využívajú štiepne alebo fúzne procesy. Jadrové elektrárne využívajú hlavne jadrové štiepenie kvôli jeho lepšie zvládnuteľným a komerčne životaschopným charakteristikám. V tomto procese sa urán (alebo iné štiepne materiály) zavádza do jadrového reaktora. Urán je vo forme keramických peliet, ktoré sú umiestnené vo vnútri palivových tyčí v reaktore.
Počas jadrového štiepenia sa jadrá uránu štiepia, keď sú bombardované neutrónmi. Toto rozdelenie vytvára teplo, ktoré zvyšuje teplotu vody cirkulujúcej v reaktore. Teplo premieňa vodu na paru a para sa používa na pohon turbín, ktoré vyrábajú elektrickú energiu.
Aby sme uviedli množstvo vyrobenej energie do perspektívy: 1 kg uránu môže poskytnúť rovnaké množstvo energie ako 200 ton uhlia. Preto sa jadrová energia považuje za atraktívnu možnosť z hľadiska energetickej efektívnosti.
Jadrová energia má však Achillovu pätu: rádioaktívny odpad. Tieto odpady sú vysoko nebezpečné a musia sa s nimi zaobchádzať a skladovať, aby sa minimalizoval ich vplyv na životné prostredie a riziká pre verejné zdravie. Odpad môže zostať nebezpečný tisíce rokov, vďaka čomu je nakladanie s ním jednou z najväčších výziev jadrovej energie.
Jadrové elektrárne a obyvateľstvo
L jadrové elektrárne Od polovice 440. storočia sú pilierom vo výrobe elektriny vo viacerých krajinách. V súčasnosti je na svete viac ako XNUMX jadrových reaktorov, ktoré generujú približne 11 % celosvetovej elektriny. V Španielsku sú všetky jadrové aktivity prísne kontrolované Rada pre jadrovú bezpečnosť (CSN), zodpovedný za zabezpečenie toho, aby sa všetko vykonávalo bezpečne pre ľudí a životné prostredie.
Vo väčšine týchto rastlín sa používa urán 235 alebo plutónium, dva z najúčinnejších materiálov pre kontrolované štiepenie. Elektrárne sú strategicky umiestnené ďaleko od miest, aby sa minimalizovalo riziko rádioaktívneho ožiarenia obyvateľstva v prípade havárie. Jadrová energia sa však historicky spájala s vážnymi katastrofami, akými boli napr Černobyľ y Fukushima, čo vyvolalo v niektorých regiónoch a krajinách odpor k jeho používaniu.
V skutočnosti, hoci jadrová energia je zdrojom energie čistý Z hľadiska emisií CO2 (pri svojej prevádzke nevypúšťa skleníkové plyny), jadrové havárie a nakladanie s odpadom spôsobili, že sa na túto technológiu nazerá so zmesou nádeje a podozrievania.
Nebezpečenstvo jadrových elektrární
Napriek prísnym predpisom a bezpečnostným kontrolám v sektore jadrovej energetiky existujú isté inherentné nebezpečenstvá to treba brať do úvahy. Jedným z hlavných rizík je možnosť jadrové havárie alebo úniku rádioaktívneho materiálu do životného prostredia. Najznámejšie príklady ako Černobyľ (1986, Ukrajina) a Fukušima (2011, Japonsko) zanechali nezmazateľnú stopu vo verejnej mienke a spochybnili bezpečnosť jadrových elektrární.
Ďalšou veľkou výzvou je nakladanie s rádioaktívnym odpadom. Aj keď je množstvo vyprodukovaného odpadu v porovnaní s celkovou produkciou energie relatívne nízke, vzniknutý odpad je vysoko nebezpečný a musí byť uložený na špeciálnych skládkach, ktoré bránia jeho filtrácii do okolia. Tento proces je nákladný a má dlhodobé dôsledky na riadenie aj bezpečnosť budúcich generácií.
Výhody jadrovej energie
Napriek nebezpečenstvám spojeným s jadrovou energiou je dôležité si uvedomiť, že tento typ energie má viaceré výhody, čo z neho robí atraktívnu možnosť v rámci mixu zdrojov energie v mnohých krajinách.
- Je zdrojom čistej energie o emisiách skleníkových plynov. Počas svojej prevádzky nevypúšťa CO2 ani iné znečisťujúce látky, čo z neho robí životaschopnú možnosť v boji proti klimatickým zmenám.
- Vyrába elektrinu nepretržite 24 hodín denne a 365 dní v roku, na rozdiel od obnoviteľných zdrojov, ktoré závisia od prírodných faktorov, akými sú slnko či vietor.
- je veľmi efektívny v porovnaní s inými zdrojmi. Napríklad 1 kg uránu dokáže vyprodukovať rovnaké množstvo energie ako 200 ton uhlia.
- Je to ekonomický zdroj pretože náklady na palivo (urán) sú v porovnaní s fosílnymi palivami výrazne nízke a jeho produkcia je stála, čo stabilizuje ceny.
Z dlhodobého hľadiska môže byť jadrová energia nevyhnutná v boji proti globálnemu otepľovaniu, ak sa s rádioaktívnym odpadom nakladá starostlivo a ak sa v elektrárňach zavedú prísne bezpečnostné kontroly.
Budúcnosť jadrovej energie zostáva kontroverznou témou, ktorú však nemožno ignorovať. Jadrová energia má potenciál tvoriť kľúčovú časť čistej a efektívnej energetickej matrice. Výzvy súvisiace s odpadovým hospodárstvom a bezpečnosťou zariadení však zostávajú prekážkou, ktorú treba prekonať, aby sa predišlo rizikám pre verejné zdravie a životné prostredie.