elektrownia jądrowa jest nie tylko niechętnym miejscem pracy Homera Simpsona, ale także pożywką dla cywilnej energetyki jądrowej na całym świecie. Według World Nuclear Association energia jądrowa stanowi około 11% światowej energii elektrycznej, z 450 reaktorami dostarczającymi 424 GW mocy, co czyni ją drugim co do wielkości źródłem energii niskoemisyjnej na świecie.
jak dokładnie działa elektrownia jądrowa? Jakie są korzyści i zagrożenia związane z energią jądrową?,
jak powstaje energia jądrowa
elektrownie jądrowe różnią się od elektrowni, takich jak węgiel i gaz ziemny, ponieważ mimo że są procesem wytwarzania ciepła, nie muszą niczego spalać, aby wytworzyć parę.
w elektrowni jądrowej Atomy uranu są dzielone w procesie zwanym rozszczepieniem, który wymaga paliwa o niskiej zawartości uranu. Paliwo uranowe jest formowane w pelety, z których jeden może wyprodukować tyle energii, ile jedna tona węgla, trzy baryłki ropy naftowej lub 17 000 stóp sześciennych gazu ziemnego., Pelety te są zwykle ułożone w 12-stopowe metalowe pręty paliwowe, które są zgrupowane razem w wiązki, które są nazywane zespołami paliwowymi.
dzięki rozszczepieniu jądrowemu, ciepło i neutrony są uwalniane z uranu, gdy atomy się rozdzielają. Neutrony uderzają w inne atomy uranu powodując ich rozpad, kontynuując cykl. Tymczasem uwolnione ciepło powoduje zagotowanie wody w reaktorze, co z kolei tworzy parę napędzającą turbiny, która napędza generatory do wytwarzania energii elektrycznej.,
typy reaktorów jądrowych
istnieją dwa standardowe typy reaktorów jądrowych, po pierwsze Reaktory wrzące (BWR), które po prostu podgrzewają wodę, aż zagotuje się do wirowania turbin i generowania energii elektrycznej. Po drugie, ciśnieniowe Reaktory wodne (PWR), które podgrzewają wodę do temperatury zbliżonej do wrzenia zanim woda ta zostanie wpompowana do oddzielnego dopływu wody. W tym przedziale staje się parą, która jest używana do zasilania turbiny.,
plusy i minusy energii jądrowej
ponieważ energia jądrowa nie musi niczego palić, aby wytworzyć parę, nie emituje gazów cieplarnianych, takich jak metan czy CO2. Po uruchomieniu elektrowni jądrowej wytwarzana przez nią energia elektryczna jest tania ze względu na niski koszt uranu. W przeciwieństwie do wiatru i słońca, energia jądrowa jest stałym, niezawodnym źródłem energii, które może działać nieprzerwanie przez okres do roku.
jednak początkowy koszt budowy elektrowni jądrowej jest bardzo wysoki. Szacuje się, że najnowszy projekt versatile test reactor (VTR) w Idaho początkowo kosztował między $3.,9 i 6 mld dolarów i 550-850 mln dolarów rocznie przez siedem lat. Jest to znacznie więcej niż początkowe $3.5 bn szacunki podane przez Idaho National Laboratory szef Kemal Pasamehmetoglu. Chociaż koszt eksploatacji w ciągu siedmiu lat jest sam w sobie większy niż budżet 2019 dla całego programu rozwoju technologii jądrowych Departamentu Energii, który wynosi 740 mln USD. podobna historia Jest Prawdziwa na całym świecie, z reaktorów często przychodzą ponad budżet i opóźnione.
elektrownie jądrowe, podobnie jak wszystkie elektrownie cieplne, wytwarzają odpady. Jednak w przeciwieństwie do innych strumieni odpadów, ponieważ jest radioaktywny., Jednak 97% wytwarzanych odpadów uważa się za odpady o niskim lub pośrednim poziomie i jako takie można je łatwo unieszkodliwić. Przemysł jądrowy produkuje rocznie 34 000 m3 odpadów wysokopoziomowych na całym świecie, ale wbrew temu, co uważa Wiele osób, degradacja nie trwa wiecznie. Na ogół jest przechowywany w tymczasowych magazynach, gdzie w ciągu zaledwie czterdziestu lat jego poziom radioaktywności spada do jednej tysięcznej poziomu.
wreszcie, potencjał katastrof, takich jak Czarnobyl i Fukushima, jest stałym problemem przy rozważaniu energii jądrowej., Oba miały niszczycielski wpływ na swoje środowiska i społeczności w pobliżu. Należy jednak pamiętać, że wraz z Three Mile Island są to jedyne poważne incydenty w ciągu ponad 17 000 lat komercyjnej eksploatacji energii jądrowej w 33 krajach.