Elektrownie jądrowe istnieją już od 1951 r., Kiedy eksperymentalny reaktor hodowlany I (EBR-I) w Idaho wyprodukował wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby oświetlić cztery 200-watowe żarówki. Większe komercyjne elektrownie jądrowe zostały wkrótce zbudowane w całych Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Związku Radzieckim i Anglii.
Typowy reaktor jądrowy wykorzystuje wzbogacony uran - zwykle uran 235 lub pluton 239 - do wytwarzania energii. Radioaktywny uran uformowany jest w długie pręty zanurzone w wodzie; pręty uranu ogrzewają wodę, wytwarzając parę, która następnie napędza turbinę parową. Ruch turbin parowych generuje elektryczność. Pióra pary wodnej widziane z dużych wież chłodniczych elektrowni jądrowych są po prostu nieszkodliwą parą.
Obecnie na całym świecie działa ponad 430 elektrowni jądrowych, a nieco ponad 100 w Stanach Zjednoczonych. Ponieważ rośliny przechodzą regularnie do trybu online lub offline, dokładna liczba zmienia się co roku. Energia jądrowa zapewnia około 15% światowej energii elektrycznej i około 20% energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych. Francja, Japonia i Stany Zjednoczone są największymi użytkownikami energii jądrowej, wytwarzając ponad połowę całkowitej energii jądrowej dostępnej na całym świecie.
Zalety energii jądrowej
Energia jądrowa wytwarza energię elektryczną bardzo wydajnie w porównaniu do elektrowni węglowych. Według niektórych szacunków potrzeba na przykład milionów ton węgla lub ropy, aby powielić produkcję energii tylko jednej tony uranu. Ponieważ spalanie węgla i ropy jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do emisji gazów cieplarnianych, elektrownie jądrowe nie przyczyniają się tak bardzo do globalnego ocieplenia i zmian klimatu, jak węgiel czy ropa naftowa.
Niektórzy analitycy zauważyli, że kolejną zaletą energii jądrowej jest dystrybucja uranu na Ziemi. Nie ma jednego globalnego centrum wydobycia uranu - nie istnieje „Mideast of uranium”. Wiele krajów wydobywających uran, takich jak Australia, Kanada i Stany Zjednoczone, jest stosunkowo stabilnych, więc zapasy uranu nie są tak podatne na niestabilność polityczną lub gospodarczą, jak ropa naftowa.
W razie wypadku nuklearnego
Kiedy rzeczy działają dokładnie tak, jak powinny, energia jądrowa jest bardzo bezpiecznym źródłem energii. Problem w tym, że w realnym świecie rzeczy nie zawsze działają tak. Częściowe załamanie na Three Mile Island w Pensylwanii w 1979 r. Uwolniło promieniowanie do atmosfery; koszty sprzątania przekroczyły 900 milionów dolarów.
W 1986 r. Wadliwy projekt reaktora w elektrowni jądrowej w Czarnobylu w Związku Radzieckim spowodował wybuch w elektrowni. Promieniowanie jądrowe zostało uwolnione na kilka dni, co spowodowało poważną katastrofę, w wyniku której zginęły setki ludzi w całym regionie. W 2011 r. Reaktor Fukushima w Japonii został dotknięty trzęsieniem ziemi i tsunami, powodując kolejną ogromną katastrofę ekologiczną.
Pomimo zapewnień inżynierów jądrowych i zwolenników energii jądrowej, takie katastrofy są całkowicie nieprzewidywalne i nazbyt powszechne i bez wątpienia będą trwały. Cena za te kryzysy jest wyjątkowo wysoka. Na przykład po Czarnobylu około pięć milionów ludzi było narażonych na wysoki poziom promieniowania; Światowa Organizacja Zdrowia szacuje, że spowodowało to około 4000 przypadków raka tarczycy, a niezliczona liczba dzieci w regionie urodziła się z poważnymi deformacjami.
Gdyby wypadek nuklearny taki jak Fukushima uderzył w Stany Zjednoczone, następstwa byłyby katastrofalne. Cztery reaktory jądrowe w Kalifornii znajdują się w pobliżu aktywnych linii uskokowych trzęsienia ziemi. Na przykład elektrownia jądrowa Indian Point znajduje się zaledwie 35 mil na północ od Nowego Jorku i została sklasyfikowana przez Nuclear Regulatory Commission jako najbardziej ryzykowna elektrownia jądrowa w kraju.
Słowo o odpadach nuklearnych
Kolejnym niezaprzeczalnym problemem jest bezpieczne usuwanie zużytych prętów paliwa jądrowego. Odpady nuklearne pozostają radioaktywne przez dziesiątki tysięcy lat, znacznie przekraczając możliwości planowania jakiejkolwiek agencji rządowej. Każdego roku czynna elektrownia jądrowa wytwarza około 20 do 30 ton odpadów radioaktywnych. Nawet w rozwiniętym kraju, takim jak Stany Zjednoczone, odpady nuklearne są obecnie przechowywane w tymczasowych miejscach w całym kraju, podczas gdy politycy i naukowcy debatują nad najlepszym sposobem działania.
Mówiąc o odpadach, niektórzy krytycy wskazują, że ogromne dotacje rządowe otrzymywane przez przemysł energii jądrowej są jedyną rzeczą, która sprawia, że energia jądrowa jest wykonalna. Według Związku Zaniepokojonych Naukowców około 58 miliardów dolarów gwarancji pożyczek i dotacji od rządu federalnego USA wspiera przemysł jądrowy. Twierdzą, że bez tych subsydiów dla podatników cały przemysł mógłby się załamać, ponieważ subsydia są wyższe niż średnia cena rynkowa wytwarzanej energii elektrycznej.
Czy energia jądrowa jest odnawialna?
Jednym słowem: nie. Podobnie jak ropa naftowa, gaz ziemny i inne paliwa kopalne, uran nie jest odnawialny i istnieją skończone zapasy uranu, które można wydobywać na potrzeby energii jądrowej. Wydobycie uranu ma swoje własne ryzyko, w tym uwolnienie potencjalnie śmiertelnego gazu radonowego i unieszkodliwianie radioaktywnych odpadów wydobywczych.
Fakt, że energia jądrowa nie jest odnawialna, jest znaczną wadą, która sprawia, że odnawialne źródła energii, takie jak energia słoneczna, geotermalna i wiatrowa, wydają się znacznie bardziej atrakcyjne. Biorąc pod uwagę złożoność i wyzwania światowego zapotrzebowania na energię, zalety i wady energii jądrowej będą nadal gorącym tematem przez wiele lat.