Ядрена енергия | контролираното използване на ядрена енергия

История

Енрико Ферми създава първия ядрен реактор през 1941 г. Много реактори са построени в САЩ по време на Втората световна война в рамките на проекта "Манхатън". През 1954 г. в Обнинск край Москва започва работа първата атомна електроцентрала. Повечето атомни електроцентрали в САЩ са построени през 60-те и 70-те години на ХХ век. Ядрените реактори захранват и някои големи военни кораби и подводници.

 

Производство на енергия

Ядрените реактори използват процес, наречен ядрено делене, при който се използват атоми като уран или плутоний (по-специално изотопът уран 235) и се разделят с частици, наречени неутрони. По този начин част от масата се превръща в енергия съгласно уравнението на Айнщайн E=mc2. Делимите елементи се поставят в пръти, наречени "горивни пръти". Горивните пръти се потапят във вода и енергията, освободена при реакцията на делене, нагрява водата, която се превръща в пара.

След това парата завърта турбина, която генерира електричество. След това парата се кондензира в огромни охладителни кули, където се превръща отново във вода и се изпраща отново в реактора.

Реакцията може да се контролира чрез поставяне на "контролни пръти" между горивните пръти. Контролните пръти обикновено са изработени от бор, който поглъща неутрони и спира реакцията.

Ядрен срив може да настъпи, когато реакцията не е контролирана и започне да генерира опасни радиоактивни газове (като криптон). Противно на общоприетото схващане, ядрените реактори не могат да избухнат като ядрена бомба, но е опасно, когато радиоактивните материали избягат.

 

Злополуки

Настъпиха някои сериозни ядрени аварии. Изготвена е скала за измерване на опасността от аварии. Тя се нарича Международна скала за ядрени събития. Скалата има 8 нива (0-7), като 7 е най-лошото.

• Чернобилската катастрофа, станала през 1986 г.; класифицирана на ниво 7.
• Ядрената катастрофа във Фукушима се случи през 2011 г. в резултат на земетресение от 7-а степен.
• Авария в Маяк; случила се през 1957 г. Количеството освободена радиация и общата опасност са по-високи от тези в Чернобил. Засегнатата област обаче е по-малка. Поради тези причини аварията е класифицирана само като ниво 6.
• Пожар в Уиндскейл през 1957 г. и авария в Три Майл Айлънд през 1979 г. - ниво 5.
• Ядрена авария в Токаймура на ниво 4

Авариите на подводници с ядрен двигател включват аварията с реактора на съветската подводница К-19 (1961 г.), аварията с реактора на съветската подводница К-27 (1968 г.) и аварията с реактора на съветската подводница К-431 (1985 г.).

 
По време на аварията в атомната електроцентрала "Фукушима Даичи" в Япония през 2011 г. три ядрени реактора бяха повредени от експлозии.  

Икономика

Икономиката на ядрената енергия е предизвикателство, а след ядрената катастрофа във Фукушима през 2011 г. разходите за действащите и новите ядрени електроцентрали вероятно ще се увеличат поради повишените изисквания за управление на отработеното гориво на място и повишените заплахи за проектната база.

 

Дебати

Съществува дебат относно използването на ядрена енергия. Поддръжниците, като Световната ядрена асоциация и МААЕ, твърдят, че ядрената енергия е устойчив източник на енергия, който намалява въглеродните емисии. Освен това тя не допринася за образуването на смог или киселинни дъждове. Смята се, че хиляди човешки животи са били спасени чрез използването на ядрена енергия вместо по-опасните горива като въглища, нефт и газ.

Противниците на ядрената енергетика, като Greenpeace International и Nuclear Information and Resource Service, смятат, че ядрената енергетика представлява заплаха за хората и околната среда.

Ядрената енергетика генерира радиоактивни отпадъци, както като продукти от деленето (разрушени атоми), така и чрез предизвикване на радиоактивност в съществуващи материали.

 

Последни разработки

През 2007 г. атомните електроцентрали са произвели около 2600 TWh електроенергия и са осигурили 14% от използваната в света електроенергия, което представлява спад от 2% в сравнение с 2006 г. Към 9 май 2010 г. в света работят 438 (372 GW) ядрени реактора. Пикът е достигнат през 2002 г., когато работят 444 ядрени реактора.

Аварийните ситуации в японската атомна електроцентрала "Фукушима-1" и в други ядрени съоръжения повдигнаха въпроси за бъдещето на ядрената енергия. От Platts заявиха, че "кризата в японските атомни електроцентрали във Фукушима е накарала водещите държави, които консумират енергия, да преразгледат безопасността на съществуващите си реактори и да поставят под съмнение скоростта и мащаба на планираните разширения по света". След ядрената катастрофа във Фукушима Международната агенция по енергетика намали наполовина оценката си за допълнителните ядрени мощности, които трябва да бъдат изградени до 2035 г.

 
Глави на съдове за вода под налягане  

Свързани страници

• Енергийна сигурност
• Ядрени аварии
• Политика в областта на ядрената енергия
• Енергия от термоядрен синтез
• Устойчива енергия