Energie nucleară | utilizarea controlată a energiei nucleare

Enrico Fermi a realizat primul reactor nuclear în 1941. Multe reactoare au fost construite în SUA în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, în cadrul Proiectului Manhattan. În 1954, prima centrală nucleară a fost pusă în funcțiune la Obninsk, lângă Moscova. Majoritatea centralelor nucleare din SUA au fost construite în anii 1960 și 1970. Reactoarele nucleare alimentează, de asemenea, unele nave și submarine militare mari.

Reactoarele nucleare utilizează un proces numit fisiune nucleară, care utilizează atomi precum uraniul sau plutoniul (în special izotopul Uraniu 235) și îi separă cu ajutorul unor particule numite neutroni. Acest lucru transformă o parte din masă în energie, conform ecuației lui Einstein E=mc2. Elementele fisionabile sunt plasate în tije numite "bare de combustibil". Barele de combustibil sunt scufundate în apă, iar energia eliberată în reacția de fisiune încălzește apa, care se transformă în abur.

Aburul face apoi să se rotească o turbină, care generează energie electrică. Aburul este apoi condensat în turnuri de răcire uriașe, se transformă din nou în apă și este trimis din nou în reactor.

Reacția poate fi controlată prin introducerea unor "bare de control" între barele de combustibil. Barele de control sunt, în general, fabricate din bor, care absoarbe neutronii și oprește reacția.

O topire nucleară poate avea loc atunci când reacția nu este controlată și începe să genereze gaze radioactive periculoase (cum ar fi kriptonul). Contrar credinței populare, reactoarele nucleare nu pot exploda ca o bombă nucleară, dar reprezintă un pericol atunci când materialele radioactive scapă.

Au avut loc unele accidente nucleare grave. A fost realizată o scală pentru a măsura cât de periculoase sunt accidentele. Aceasta se numește Scala internațională a evenimentelor nucleare. Scala are 8 niveluri (0-7), iar 7 este cel mai grav.

• Dezastrul de la Cernobîl, care a avut loc în 1986; clasificat la nivelul 7.
• Dezastrul nuclear de la Fukushima, care a avut loc în 2011, ca urmare a unui cutremur de nivel 7.
• Accidentul de la Mayak; a avut loc în 1957. Cantitatea de radiații eliberate și pericolul general au fost mai mari decât cele de la Cernobîl. Zona afectată a fost totuși mai mică. Din aceste motive, accidentul este clasificat doar la nivelul 6.
• Incendiul de la Windscale din 1957 și accidentul de la Three Mile Island din 1979, la nivelul 5.
• Accidentul nuclear de la Tokaimura la nivelul 4

Printre accidentele submarinelor cu propulsie nucleară se numără accidentul reactorului submarinului sovietic K-19 (1961), accidentul reactorului submarinului sovietic K-27 (1968) și accidentul reactorului submarinului sovietic K-431 (1985).

Aspectele economice ale energiei nucleare reprezintă o provocare, iar în urma dezastrului nuclear de la Fukushima din 2011, este probabil ca costurile să crească pentru centralele nucleare aflate în funcțiune și pentru cele noi, din cauza cerințelor sporite de gestionare a combustibilului uzat la fața locului și a amenințărilor ridicate la nivelul bazei de proiectare.

Există o dezbatere cu privire la utilizarea energiei nucleare. Susținătorii, cum ar fi Asociația Nucleară Mondială și AIEA, susțin că energia nucleară este o sursă de energie durabilă care reduce emisiile de carbon. În plus, aceasta nu contribuie la apariția smogului sau a ploilor acide. Se crede că mii de vieți au fost salvate prin utilizarea energiei nucleare în locul unor combustibili mai periculoși, cum ar fi cărbunele, petrolul și gazele.

Opozanții antinucleari, cum ar fi Greenpeace International și Nuclear Information and Resource Service, consideră că energia nucleară reprezintă o amenințare pentru oameni și pentru mediu.

Energia nucleară generează deșeuri radioactive, atât sub formă de produse de fisiune (atomi sparți), cât și prin inducerea radioactivității în materialele existente.

În 2007, centralele nucleare au produs aproximativ 2 600 TWh de energie electrică și au furnizat 14 % din energia electrică utilizată în lume, ceea ce reprezintă o scădere de 2 % față de 2006. La data de 9 mai 2010, existau 438 (372 GW) de reactoare nucleare în funcțiune la nivel mondial. Un vârf a fost atins în 2002, când erau în funcțiune 444 de reactoare nucleare.

Urgențele nucleare de la centrala nucleară japoneză Fukushima Daiichi și de la alte instalații nucleare au ridicat semne de întrebare cu privire la viitorul energiei nucleare. Platts a declarat că "criza de la centralele nucleare japoneze de la Fukushima a determinat principalele țări consumatoare de energie să revizuiască siguranța reactoarelor lor existente și a pus sub semnul întrebării viteza și amploarea extinderilor planificate în întreaga lume". În urma dezastrului nuclear de la Fukushima, Agenția Internațională pentru Energie și-a înjumătățit estimările privind capacitatea suplimentară de generare a energiei nucleare care urmează să fie construită până în 2035.

• Securitatea energetică
• Accidente nucleare
• Politica în domeniul energiei nucleare
• Energia de fuziune
• Energie durabilă