Energia jądrowa jest to energia zawarta w jądrze atomów, które składa się z protonów (cząstek o dodatnim ładunku elektrycznym) i neutronów (cząstek bez ładunku elektrycznego). Gdy jądro atomowe ulega przemianie, zachodzi reakcja jądrowa, uwalniająca dużą ilość energii.
Wszystkie działania człowieka zależą od energii. W rzeczywistości energia umożliwiła postęp technologiczny, który poprawił jakość życia człowieka. Zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie na całym świecie.
Jednym ze światowych źródeł energii elektrycznej jest energia jądrowa wytwarzana w elektrowniach jądrowych. Zasoby zasilające elektrownie jądrowe uwalniają energię w postaci ciepła. Ciepło to jest wykorzystywane do podgrzewania wody, która następnie jest używana do napędzania dużych turbin w celu wytworzenia energii elektrycznej.
Przyjrzyjmy się więc wadom i zaletom energii jądrowej.
Zalety energii jądrowej
Francja wytwarza 70 % energii elektrycznej ze swoich 56 elektrowni jądrowych (Zdjęcie elektrowni Tricastin, Francja).
1. reakcje jądrowe wytwarzają więcej energii niż reakcje chemiczne.
Istnieją dwa sposoby uzyskiwania energii z jądra: przez rozszczepienie lub przez fuzję jądrową. Rozszczepienie jądra to rozszczepienie jąder ciężkich atomów, dające początek lżejszym atomom. Fuzja jądrowa to proces, w którym dwa atomy o niższej liczbie masowej łączą się ze sobą, tworząc cięższy atom.
W każdym z tych procesów powstała konfiguracja jądrowa uwalnia pewną ilość energii, znacznie większą niż energia pochodząca z reakcji chemicznych powstających podczas spalania paliw kopalnych.
Zmniejszenie zależności od importu ropy i gazu.
Ropa naftowa i gaz ziemny, główne konwencjonalne źródła energii, stają się rzadkie, a ich ceny rosną, ponadto występują tylko w niektórych regionach i nie wszystkie kraje mają te zasoby.
Z tego powodu wiele krajów jest uzależnionych od innych w zakresie zasobów naturalnych, których nie posiadają. Dzięki budowie elektrowni jądrowych każdy kraj mógłby rozpocząć swoją działalność niezależnie.
3) Energia elektryczna wytwarzana w elektrowniach jądrowych nie powoduje emisji gazów cieplarnianych.
Podczas spalania paliw kopalnych uwalniane są gazy, takie jak dwutlenek węgla. Gazy te są główną przyczyną zmian klimatycznych, ze względu na efekt cieplarniany, jaki wywołują w atmosferze.
Reakcje jądrowe nie emitują gazów, które mogą zanieczyszczać powietrze.
4) Dostępne 24 godziny na dobę, przez cały rok.
W okresie zimowym energia elektryczna wytwarzana przez panele słoneczne jest poważnie zagrożona z powodu zmniejszenia ilości zbieranego światła słonecznego. Energia nie jest również wytwarzana w nocy. Wiatr, inne alternatywne źródło energii, również zależy od pogody i lokalnych warunków geograficznych.
W przeciwieństwie do tego, na energię jądrową nie mają wpływu warunki pogodowe i jest ona dostępna przez cały rok, w dzień i w nocy. Dzięki temu wytwarzanie energii jądrowej jest bardziej niezawodne.
5. koszty operacyjne są niskie
Koszt materiałów do zasilania elektrowni jądrowych jest stosunkowo niedrogi. Uran jest tańszy i bardziej wydajny niż paliwa kopalne; znacznie mniejsza ilość uranu wytwarza więcej energii niż ta sama ilość ropy naftowej.
Konserwacja elektrowni jądrowych jest również rzadsza.
6) Reakcja jądrowa nie wymaga obecności tlenu.
Jest to zaleta, ponieważ pozwala na hermetyczne zamknięcie paliwa jądrowego, izolując je od środowiska zewnętrznego. Zapobiega to skażeniu powietrza promieniowaniem emitowanym w trakcie reakcji.
Reaktory jądrowe mogą znajdować się pod ziemią.
Jest to zaleta z punktu widzenia bezpieczeństwa środowiska, gdyż ziemia wokół reaktora działa jak pojemnik na promieniowanie.
Wady energii jądrowej
Personel noszący odzież i sprzęt ochronny podczas wykonywania pomiarów w obszarze z materiałem radioaktywnym.
1) Wytwarzanie i gospodarka odpadami toksycznymi
Główną wadą stosowania paliwa jądrowego jest wytwarzanie radioaktywnych substancji odpadowych. W procesie wytwarzania energii jądrowej przez rozszczepienie, powstałe dwa atomy są radioaktywne, niektóre z nich przez wiele lat. Postępowanie z tymi odpadami jest kosztowne i niebezpieczne.
Związek między energią jądrową a bronią jądrową
Elektrownie jądrowe są uważane za pierwszy krok w rozwoju bomb atomowych.
3. wysoka początkowa inwestycja finansowa
Instalacja elektrowni jądrowych wymaga dużych nakładów finansowych w porównaniu do konwencjonalnych technologii wytwarzania energii.
Wynika to głównie z nadmiernych kosztów biurokratycznych, jakie niektóre rządy nakładają na takie technologie.
4. potencjalne ryzyko wypadku
Przykład awarii w Czarnobylu w 1986 roku jest najczęściej przywoływany, gdy pojawiają się obawy o ryzyko związane z elektrowniami jądrowymi. Tego typu awaria może spowodować poważne problemy zdrowotne nie tylko u ludzi, ale także u zwierząt i roślin. Jednak awaria ta została spowodowana złą konstrukcją reaktora.
Z drugiej strony wiadomo, że elektrownie jądrowe są podatne na zjawiska naturalne, takie jak trzęsienia ziemi i tsunami, po incydencie w Fukushimie (Japonia) w 2011 r.
6. nieodnawialne
Źródła energii jądrowej nie regenerują się po zużyciu.
7. obawa przed narażeniem na promieniowanie
Jedną z obaw mieszkańców okolic elektrowni jądrowych jest zapadanie na choroby wynikające z tak bliskiej ekspozycji na promieniowanie.
Obawa ta jest nieuzasadniona, ponieważ w warunkach naturalnych jesteśmy stale narażeni na pewne poziomy promieniowania, które nie mają wpływu na nasze zdrowie. W rzeczywistości w Iranie istnieje region z naturalnymi rezerwami radu, który emituje 100 razy więcej promieniowania, bez większej zachorowalności na raka wśród jego mieszkańców.
Może Cię również zainteresować zobacz:
- Energia słoneczna: zalety i wady
- Zalety i wady energii wiatrowej
- Energie odnawialne i nieodnawialne
Referencje
Akyuz, E. (2017) Advantages and disadvantages of nuclear energy in Turkey: public perception Eurasian Journal of Environmental Research 1: 1-11.
DeGunther, R. (2009) Alternative Energy for Dummies, Wiley Publishing, NJ.