W innych postach mówiłem o argumentach przeciwko energii jądrowej i obalaniu tych argumentów (1. Podstawy, 2. Pojemność, 3. Odpady, 4. Koszt). Ale czym jest energia jądrowa? W tym poście badamy, w jaki sposób wytwarzana jest energia jądrowa.
Czym dokładnie jest energia jądrowa?
Energia jądrowa to proces wytwarzania energii elektrycznej przez rozszczepienie jądrowe. Jako D.J. od The Pragmatic Environmentalist, tak elokwentnie mówiąc: „Gorące skały ogrzewają wodę, woda wrze, turbina parowa obraca się”.
Rozszczepienie to rozpad niestabilnego atomu (uran, dla tej lekcji). Kiedy atom się rozpada, uwalnia dużo energii. Pozostawiony bez opieki zapada się. Kiedy to nastąpi, atom uranu uwolni energię, a także kilka neutronów. Te neutrony poruszają się zbyt szybko, aby uderzyć i zakłócić pobliskie atomy, więc bryła uranu po prostu powoli rozproszy energię i ostatecznie stanie się ołowiem.
Chociaż każde zdarzenie rozszczepienia samo w sobie jest spontaniczne, czas, w którym połowa wszystkich atomów ulega rozszczepieniu, jest mierzalny i nazywa się okresem półtrwania. Im dłuższy okres półtrwania, tym mniej „aktywny” (lub radioaktywny), ponieważ dana ilość uranu może rozszczepić się tylko tyle razy. Dlatego coś o wyjątkowo długim okresie półtrwania jest ogólnie mniej niebezpieczne niż coś o krótszym okresie półtrwania; ostatecznie może emitować taką samą ilość energii, ale przez dłuższy okres czasu.
„Więc jak wykorzystujesz tę energię?”
Po pierwsze, uran dzieli się na U238 i U235. U235 jest uważany za rozszczepialny uran (jest bardziej rozszczepialny niż U238), więc musimy wzbogacić naszą kępę uranu do około 4% U235. Uran ma naturalnie około 0,7% U235 i 99% U238. Te wartości procentowe są ważne nie tylko dla idealnych warunków paliwowych, ale także dlatego, że uran klasy broni jest zdefiniowany jako U235 wzbogacony do 90% lub więcej; Uran stosowany w elektrowniach jądrowych nie może być wykorzystywany do broni bez większego dodatkowego przetwarzania (nie można go po prostu skradzić ani zabrać terrorystom i wykorzystać w stanie, w którym został zabrany).
Gdy nasz uran osiągnie około 4% U235, możemy go umieścić w reaktorze. Tradycyjny reaktor mieści paliwo (uran), wodę i pręty kontrolne. Kiedy rozszczepialny uran rozpada się (oddziela), uwalniane neutrony są spowalniane przez wodę w reaktorze, co pozwala im uderzać w pobliżu atomów rozszczepialnych i rozbijać je, uwalniając w ten sposób więcej neutronów i powodując reakcję łańcuchową.
Pręty kontrolne zawierają pochłaniacze neutronów, takie jak bor, który działa poprzez spowolnienie lub nawet zatrzymanie reakcji łańcuchowej poprzez zmniejszenie ilości dostępnych neutronów potrzebnych do podtrzymania reakcji łańcuchowej.
„Ok, ale skąd czerpiesz z tego energię?”
Cóż, jest to proces „podgrzewania wody przez gorące skały”. Cały ten proces wytwarza dużo ciepła, a para wodna powstaje w wodzie. Cała reszta to energia wytwarzana przez parę; para obraca turbiny wytwarzające energię. Energia elektryczna jest następnie doprowadzana do sieci lub wszędzie tam, gdzie jest potrzebna.
Jedną z najfajniejszych rzeczy w całym tym procesie jest brak emisji CO2; ta metoda wytwarzania energii jądrowej wytwarza tylko parę wodną lub H2O, więc jest to wolne od węgla źródło energii elektrycznej. Elektrownie jądrowe to elektrownie, które mogą konkurować z węglem i gazem z ilością wytwarzanej energii, a energia jądrowa jest zawsze tam, gdzie jest potrzebna.
Cytując Mike’a Conleya, autora Roadmap To Nowhere, „Go nuklearnie lub wyginąć”.
Mikl Moose 