Branduolinė energija yra ta, kuri gaunama atleidžiant energiją, sukauptą atomų branduoliuose. Jis taip pat žinomas kaip atominė energija.
Norėdami suprasti tai kitaip, pradėkime nuo to, kad yra jėga, kuri palaiko neutronus ir protonus, sujungtus kiekvieno atomo branduolyje. Ši jėga gali būti išlaisvinta branduolinės energijos pavidalu (per branduolines reakcijas, kurias mes išsamiau apibūdinsime vėliau).
Branduolinei reakcijai generuoti reikalingi cheminiai elementai, vadinami radioizotopais. Geriausiai žinomas yra uranas, bet mes taip pat turime torio, plutonio, stroncio ar polonio. Radioizotopai yra nestabili elemento forma, kuri skildama išskiria spinduliuotę ir taip tampa stabilesnė.
Nėra energijos rūšies, kuri sukeltų daugiau diskusijų nei branduolinė, visų pirma dėl su ja susijusių avarijų. Tačiau svarbu suprasti, kaip tai veikia, nes taip galime suprasti, kodėl įvairios šalys, tokios kaip Prancūzija, JAV ir Japonija, prižiūri atomines elektrines.
Branduolinės reakcijos
Daugiausia vyksta dvi branduolinės reakcijos:
- Branduolio sintezė: Tai išsiskiria, kai lengvų atomų branduoliai susijungia vienas su kitu ir tokiu būdu sukuria stabilesnį ir sunkesnį branduolį. Tokio tipo proceso pavyzdys yra tas, kuris natūraliai stebimas tokiose žvaigždėse kaip saulė.
- Branduolio skilimas: Tai atsitinka, kai sunkusis branduolys, kuriame veikia neutronai, atsiskiria į du ar daugiau mažų branduolių, išlaisvindami ne tik energiją (ir kitus šalutinius produktus, pavyzdžiui, fotonus), bet ir neutronus. Jie, savo ruožtu, gali sukelti daugiau skilimų, kai jie liečiasi su naujais sunkiaisiais branduoliais, sukeldami grandininę reakciją.
Branduolinės energijos privalumai ir trūkumai
Pagrindiniai branduolinės energijos privalumai yra šie:
- Jis teikia elektros energiją nuspėjama kaina, skirtingai nuo kitų rūšių energijos, pavyzdžiui, naftos, kurios priklauso nuo tarptautinių kainų.
- Tai yra švarios energijos rūšis, nes ji nesukuria taršos, kaip tai daroma, pavyzdžiui, deginant anglį.
- Tai energija, kurią galima naudoti įvairiai. Paprastai jis skirtas elektrai gaminti, tačiau jis taip pat gali gaminti šiluminę ar mechaninę energiją, kuri gali būti naudojama, pavyzdžiui, transportui.
- Tai leidžia sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir kitų taršių energijos šaltinių.
Tačiau branduolinė energija turi ir trūkumų:
- Investicijos į atominės elektrinės statybą yra labai didelės, palyginti, pavyzdžiui, su iškastinio kuro jėgainėmis.
- Dėl anksčiau paaiškintų branduolio dalijimosi grandinės reakcijų atominės elektrinės generuoja nuolat, todėl jos sustabdymas yra labai brangus.
- Tai labai prieštaringai vertinama energijos rūšis, nes praeityje ji buvo susijusi su avarijomis, turinčiomis rimtų pasekmių, tokiomis kaip Černobylis.
- Nors jis taršos nesukuria, kaip žaliavą naudoja neatsinaujinančius išteklius, pavyzdžiui, uraną.
- Susidaro radioaktyviųjų atliekų. Tai, kaip branduolio dalijimosi produktas. Minėtos atliekos turi būti palaidotos, tačiau šalinimo procese aplinka gali būti užteršta. Tai savo ruožtu gali pakenkti gyvūnų ar augalų rūšims, taip pat žmonių sveikatai (tiek trumpuoju, tiek ilguoju laikotarpiu).
Branduolinės energijos pavyzdžiai
Keletas branduolinės energijos pavyzdžių:
- Atominės elektrinės, gaminančios elektrą branduolio dalijimosi proceso metu.
- Branduolinė energija yra naudojama medicinoje, pavyzdžiui, radiacijos terapijai, kurią gauna vėžiu sergantys pacientai.
- Anglis-14, kurį archeologai naudoja fosilijos ar kitų organinių medžiagų amžiui nustatyti, turi radioaktyvųjį izotopą.