Jedrska energija

Zgodovina

Enrico Fermi je leta 1941 izdelal prvi jedrski reaktor. Med drugo svetovno vojno je bilo v ZDA v okviru projekta Manhattan zgrajenih veliko reaktorjev. Leta 1954 je v Obninsku pri Moskvi začela obratovati prva jedrska elektrarna. Večina jedrskih elektrarn v ZDA je bila zgrajena v šestdesetih in sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Jedrski reaktorji poganjajo tudi nekatere velike vojaške ladje in podmornice.

Proizvodnja energije

Jedrski reaktorji uporabljajo proces, imenovan jedrska cepitev, pri katerem se atomi, kot sta uran ali plutonij (zlasti izotop urana 235), cepijo z delci, imenovanimi nevtroni. Pri tem se del mase pretvori v energijo v skladu z Einsteinovo enačbo E=mc2. Štepljivi elementi so shranjeni v palicah, imenovanih "gorivne palice". Gorivne palice so potopljene v vodo, energija, ki se sprošča pri cepitveni reakciji, pa segreva vodo, ki se spremeni v paro.

Para nato vrti turbino, ki proizvaja električno energijo. Para se nato kondenzira v velikih hladilnih stolpih, kjer se spremeni nazaj v vodo in se ponovno pošlje v reaktor.

Reakcijo je mogoče nadzorovati tako, da se med gorivne palice vstavijo "regulacijske palice". Kontrolne palice so običajno izdelane iz bora, ki absorbira nevtrone in ustavi reakcijo.

Do jedrskega zloma lahko pride, če reakcija ni nadzorovana in začnejo nastajati nevarni radioaktivni plini (kot je kripton). V nasprotju s splošnim prepričanjem jedrski reaktorji ne morejo eksplodirati kot jedrska bomba, vendar je nevarno, če radioaktivne snovi uidejo.

Nesreče

Zgodilo se je nekaj resnih jedrskih nesreč. Izdelana je bila lestvica, ki meri, kako nevarne so nesreče. Imenuje se Mednarodna lestvica jedrskih dogodkov. Lestvica ima 8 stopenj (0-7), pri čemer je 7 najhujša.

• Nesreča v Černobilu, ki se je zgodila leta 1986; razvrščena v 7. stopnjo.
• Jedrska nesreča v Fukušimi se je zgodila leta 2011 zaradi potresa 7. stopnje.
• Nesreča v Mayaku; zgodila se je leta 1957. Količina sproščenega sevanja in splošna nevarnost sta bili večji kot v Černobilu. Vendar je bilo prizadeto območje manjše. Zaradi tega je nesreča uvrščena le v stopnjo 6.
• Požar v Windscale leta 1957 in nesreča na otoku Three Mile Island leta 1979, raven 5.
• Jedrska nesreča v Tokaimuri na ravni 4

Nesreče podmornic na jedrski pogon vključujejo nesrečo reaktorja sovjetske podmornice K-19 (1961), nesrečo reaktorja sovjetske podmornice K-27 (1968) in nesrečo reaktorja sovjetske podmornice K-431 (1985).

Med izrednim dogodkom v jedrski elektrarni Fukušima Daiči na Japonskem leta 2011 so bili zaradi eksplozij poškodovani trije jedrski reaktorji.

Ekonomija

Ekonomika jedrske energije je zahtevna, po jedrski nesreči v Fukušimi leta 2011 pa se bodo stroški trenutno delujočih in novih jedrskih elektrarn verjetno povečali zaradi povečanih zahtev za ravnanje z izrabljenim gorivom na kraju samem in povečanih projektnih nevarnosti.

Razprave

O uporabi jedrske energije poteka razprava. Zagovorniki, kot sta Svetovno jedrsko združenje in IAEA, trdijo, da je jedrska energija trajnostni vir energije, ki zmanjšuje emisije ogljika. Poleg tega ne prispeva k smogu ali kislemu dežju. Nasprotniki jedrske energije, kot sta Greenpeace International in Nuclear Information and Resource Service, menijo, da jedrska energija ogroža ljudi in okolje.

Nedavni razvoj

Leta 2007 so jedrske elektrarne proizvedle približno 2600 TWh električne energije in zagotovile 14 odstotkov električne energije, porabljene na svetu, kar je za 2 odstotka manj kot leta 2006. Na dan 9. maja 2010 je na svetu delovalo 438 jedrskih reaktorjev (372 GW). Vrh je bil dosežen leta 2002, ko je delovalo 444 jedrskih reaktorjev.

Jedrske nesreče v japonski jedrski elektrarni Fukušima Daiči in drugih jedrskih objektih so sprožile vprašanja o prihodnosti jedrske energije. Platts je dejal, da je "kriza v japonskih jedrskih elektrarnah v Fukušimi vodilne države porabnice energije spodbudila k pregledu varnosti obstoječih reaktorjev ter vzbudila dvom o hitrosti in obsegu načrtovanih širitev po vsem svetu". Po jedrski nesreči v Fukušimi je Mednarodna agencija za energijo prepolovila svojo oceno dodatnih jedrskih proizvodnih zmogljivosti, ki jih je treba zgraditi do leta 2035.

Glave posod za vodo pod pritiskom