Energia jądrowa

Wyzwolenie energii jądrowej polega na rozszczepieniu jądra ciężkiego atomu, złożonego z protonów i neutronów, na dwa jądra pierwiastków lżejszych, wydzielając w skutek ubytku masy energię cieplną i wyzwalając od 0 do 8 neutronów. Wyemitowane neutrony mogą trafić w inne jądra, które ulegają rozszczepieniu. W rezultacie powstaje coraz więcej swobodnych neutronów i coraz więcej jąder ciężkich atomów rozszczepia się, co zwiększa porcję energii.

Oprócz zjawiska rozszczepiania jąder ciężkich atomów energię możemy otrzymać także innym sposobem. Poprzez tzw. "syntezę jądrową", polegająca na łączeniu dwóch jąder lekkich atomów w jedno jądro atomu ciężkiego. Energia wydziela się w skutek różnicy mas pomiędzy substratami a produktami reakcji.

Energetyka jądrowa była do niedawna najszybciej rozwijającą się dziedziną produkcji energii. Wynikało to głównie z ogromniej wydajności pierwiastków promieniotwórczych, a więc niskich kosztów wytwarzania energii. Przykładem tego będzie następujące porównanie : z 1 grama uranu 235 uzyskuje się tyle samo energii elektrycznej, ile w tradycyjnej elektrowni cieplnej z 2,5 tony paliwa umownego.

Obecnie ok. 19% światowej produkcji energii elektrycznej przypada na elektrownie atomowe. Udział energii utrzymuje się na niezmiennym poziomie od początku lat 80-tych.

Podczas reakcji łańcuchowej wytwarzane jest ogromne ciepło. Bez intensywnego, dynamicznego sposobu chłodzenia elementów paliwowych bardzo szybko uległyby one degradacji. Gorąca woda podgrzewana podczas przepływu koło elementów paliwowych może albo natychmiast przekształcić się w parę (tak się dzieje w tzw. reaktorach wrzących) lub – krążąc w tzw. obiegu pierwotnym – zostać skierowana do wytwornicy pary, gdzie jej ciepło zostanie zużyte właśnie na wytworzenie pary o odpowiednio wysokiej temperaturze w obiegu wtórnym (tak się dzieje w reaktorach wodno-ciśnieniowych). Para o wysokiej temperaturze kierowana jest na łopatki turbin parowych, a ich ruch powoduje obroty wirników prądu turbogeneratorów. Dzięki temu energia powstała w procesie rozszczepienia przekształcana jest w energię elektryczną. Separacja obiegów w reaktorach wodno-ciśnieniowych zwiększa bezpieczeństwo procesu powstawania energii.

ZALETY

• Brak emisji pyłów i szkodliwych gazów do atmosfery, produktem ubocznym jest para wodna nieszkodliwa dla atmosfery.

• W związku z brakiem emisji pyłów wyeliminowany jest problem usuwania i składowania lotnych popiołów.

• Wielokrotnie mniejsza ilość odpadów a co za tym idzie powierzchni potrzebnej na ich składowanie.

• Korzystanie z elektrowni jądrowej zmniejsza zapotrzebowanie i eksploatację paliw kopalnych.

• Tańszy w porównaniu do elektrowni tradycyjnej sposób pozyskania energii.

• Złoża wszystkich paliw używanych w energetyce jądrowej pozwoliłyby na pokrycie wszelkich potrzeb energetycznych na wiele tysięcy lat.

• Koszt kilowatogodziny z elektrowni jądrowej to 0,084 $.

• Około 900-2500 miejsc pracy dla wykształconych naukowców.

WADY

• Problem składowania i zagospodarowania odpadów wypalonego paliwa, są to odpady radioaktywne.

• Możliwość skażenia wód, powietrza, gleby w rejonie składowania odpadów.

• W przypadku awarii zagrożenie skażenia radioaktywnego.

• Produkcja uranu jako paliwa do elektrowni związane jest z eksploatacją złóż, co za tym idzie ingeruje w skorupę ziemską.

• Koszty wybudowania elektrowni jądrowej, są o połowę większe niż w przypadku budowy zwykłej elektrowni węglowej.

• Rozprzestrzenianie się broni jądrowej, wraz z rozwojem energetyki jądrowej.

• Zagrożenia związane z zamachami.

• Problem z zamknięciem i utylizacją elektrowni, związane jest to z długotrwałym „wygaszaniem” bloku energetycznego

Źródła nieodnawialne

Energetyka konwencjonalna

ZALETY

• Brak skażenia radioaktywnego na wypadek awarii.

• Tańsza produkcja jak i budowa elektrowni.

• Personel obsługujący nie musi być wysoko wykształcony.

• Brak problemów z zamknięciem i utylizacją urządzeń.

• Wykorzystują szeroko dostępne źródła energii (ropa naftowa, węgiel brunatny lub kamienny, gaz ziemny).

WADY

• Elektrownie są odpowiedzialne za powstawanie gazów cieplarnianych i kwaśnych dreszczów

• Zużycie węgla ciągle się zwiększa, a jego wydobycie jest coraz bardziej kosztowne

• Wydobycie 3 mln ton węgla spalanych rocznie w elektrowni o mocy 1000 MW powoduje średnio śmierć 3 górników pod ziemią.

• W razie katastrofy podczas transportu morskiego ropy naftowej następuje zanieczyszczenie wód oraz zniszczenie flory i fauny.

• Do atmosfery usuwane są zanieczyszczenia, które zatruwają środowisko, zwiększają efekt cieplarniany, powodują kwaśne deszcze i stwarzają problemy zdrowotne.

Gaz Łupkowy w Polsce