Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z polityką plików cookies.
Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

Energia jądrowa

Energia jądrowa wydziela się podczas przemian jądrowych i związana jest z różnicami w energii wiązania poszczególnych jąder atomowych. Podstawowym nośnikiem tej energii są obecnie zasoby uranu, a produkowana jest w wyniku kontrolowanej reakcji rozpadu jąder atomowych uranu. Jako pierwszy w 1934 r. włoski fizyk – Enrico Fermi zauważył, że podczas bombardowania atomów uranu neutronami jądra tego atomu rozpadają się na dwie prawie równe części. Zaczęto badać to zjawisko bliżej, zwłaszcza w okresie drugiej wojny światowej w celu wykorzystania go do produkcji bomby. Początki energetyki jądrowej datuje się od chwili uruchomienia (1951 r.) w USA pierwszej instalacji produkującej energię elektryczną.

Uran
występuje na kuli ziemskiej dość powszechnie w postaci tlenków w różnych minerałach, jednak w bardzo małych stężeniach. Dla przykładu w granicie uranu jest zaledwie 4 ppm (cztery cząsteczki uranu przypadają na milion innych cząsteczek), a średnio w gruncie znajduje się 1,4 ppm. Uran wydobywany jest również z rud, w których zawartość tego pierwiastka jest poniżej 0,3%. Rudy uranowe mogą być wydobywane metodą odkrywkową oraz w kopalniach podziemnych. Po wydobyciu  rudy rozdrabnia się ją, a następnie poddaje obróbce w kwasie siarkowym w celu oddzielenia uranu. Kolejne etapy polegają na filtracji i osuszeniu wydzielonego uranu oraz  jego wzbogaceniu. Wzbogacony już uran dostarczany jest do reaktorów jądrowych w postaci tabletek, na ogół o wymiarach: 1 cm średnica i 1,5 cm grubość oraz wadze 7 gramów. Co ciekawe taka tabletka może wytworzyć tyle samo energii co 557 litrów ropy naftowej czy 809 kg węgla. Reaktory jądrowe energetyczne dzielą się ze względu na: rodzaj wykorzystywanego paliwa (reaktory powielające, r. konwertory), rodzaj budowy rdzenia (r. heterogeniczne, r. homogeniczne), rodzaj moderatora (r. wodne, r. ciężkowodne, r. wodno-grafitowe, r. chłodzone ciekłym metalem, r. gazowe, r. chłodzone ciekłą substancją organiczną), rodzaj konstrukcji (r. kanałowe, r. zbiornikowe).

W reaktorze jądrowym następuje rozpad jąder uranu (U-235) i wydzielenie się olbrzymiej ilość energii. Energia ta wykorzystywana jest w elektrowniach jądrowych do produkcji prądu elektrycznego. Elektrownia jądrowa działa na takiej samej zasadzie jak normalna elektrownia – wydzielone ciepło wykorzystuje się do produkcji pary wodnej napędzającej turbinę parową, która połączona jest z prądnicą. Świeże paliwo jądrowe jest stosunkowo mało radioaktywne, natomiast zużyte jest już silnie radioaktywne. Zużyte paliwo musi być przechowywane w specjalnych basenach wypełnionych wodą lub specjalnie zaprojektowanych suchych pojemnikach betonowych. Z zużytego paliwa odzyskuje się pluton oraz nieznacznie wzbogacony uran, który można wykorzystywać ponownie jako paliwo w reaktorach nie wymagających uranu wzbogaconego.


Budowa i eksploatacja elektrowni jądrowych wzbudza wiele kontrowersji. Na przykładzie Polski widać, że społeczeństwo podchodzi do tego tematu z dużą nadzieją jak i wielką obawą.  Obecnie (2013 r.) w Polsce oprócz reaktora doświadczalnego „Ewa” w Świerku nie ma innych reaktorów jądrowych. Według opracowań rządowych („Polska 2030”) w latach 2020 – 2025 mają zostać zbudowane dwie elektrownie jądrowe. W czasach bardzo rosnącego zapotrzebowania na energię
elektryczną (w domach lodówki, telewizory, komputery to już standard, klimatyzację posiada coraz więcej mieszkańców i większość firm, itd.) wytwarzanie na terenie własnego kraju energii elektrycznej w ilości wystarczającej na własne potrzeby to ogromny zysk i niezależność. Dlatego właśnie wielu naukowców mówi otwarcie, że jeśli szybko nie zostaną podjęte zdecydowane kroki to elektrownia atomowa będzie jedynym rozwiązaniem dla Polski. Kraje wysokorozwinięte natomiast odchodzą od tych technologii na korzyść ekologicznej energii.

Zalety energetyki jądrowe są następujące:
  • skoncentrowane źródło energii,
  • nie produkuje dwutlenku węgla,
  • nie zależy od warunków atmosferycznych,
  • ilość energii produkowanej można łatwo regulować i dostosować do potrzeb,
  • ilość potrzebnego paliwa uranowego jest stosunkowo nieduża, co wpływa na zmniejszenie kosztów transportu i magazynowania,
  • długi okres eksploatacji elektrowni jądrowej,
  • wystarczające zasoby uranu, aby pokryć zapotrzebowanie energetyczne ludzkości.

Wady energetyki jądrowej:
  • wytwarzanie wysokoradioaktywnych i niskoradioaktywnych opadów (duże koszty utylizacji odpadów, możliwość skażenia wód, powietrza i gleb znajdujących się w rejonie składowania odpadów),
  • wysokie koszty budowy i zamknięcia elektrowni jądrowych,
  • bezpieczeństwo pracy elektrowni jądrowych (możliwość wystąpienia awarii i wycieku radioaktywnych strumieni wody i gazu podczas pracy rektorów),
  • konieczność prowadzenia monitoringu radiologicznego,
  • możliwość skażenia radioaktywnego w przypadku awarii reaktora.