Nuklearna energija je ona koja dolazi od oslobađanja energije pohranjene u jezgrama atoma. Također je poznata i kao atomska energija.
Da bismo to razumjeli na drugi način, pođimo od činjenice da postoji sila koja drži neutrone i protone povezane zajedno u jezgri svakog atoma. Ta se sila može osloboditi u obliku nuklearne energije (nuklearnim reakcijama koje ćemo detaljnije objasniti kasnije).
Za generiranje nuklearne reakcije potrebni su kemijski elementi nazvani radioizotopi. Najpoznatiji je uran, ali imamo i torija, plutonija, stroncija ili polonija. Radioizotopi su nestabilni oblik elementa koji oslobađa zračenje dok se razgrađuje i tako postaje stabilniji oblik.
Ne postoji vrsta energije koja stvara više kontroverzi od nuklearne, prije svega, zbog nesreća koje su s njom povezane. Međutim, važno je razumjeti kako to funkcionira, jer na ovaj način možemo razumjeti zašto razne države poput Francuske, Sjedinjenih Država i Japana održavaju nuklearne elektrane.
Nuklearne reakcije
Postoje uglavnom dvije nuklearne reakcije:
- Nuklearna fuzija: Ona se oslobađa kada se jezgre atoma koje su lagane međusobno kombiniraju i na taj način generiraju stabilniju i težu jezgru. Primjer ove vrste procesa je onaj koji se prirodno opaža na zvijezdama poput sunca.
- Nuklearna fisija: To se događa kada se teška jezgra, na koju djeluju neutroni, odvoji u dvije ili više malih jezgri, oslobađajući ne samo energiju (i druge nusproizvode poput fotona), već i neutrone. Oni, pak, mogu stvoriti više fisija kada dođu u kontakt s novim teškim jezgrama, što stvara lančanu reakciju.
Prednosti i nedostaci nuklearne energije
Glavne prednosti nuklearne energije su sljedeće:
- Opskrbljuje električnom energijom po predvidljivim troškovima, za razliku od drugih vrsta energije, poput nafte, koje ovise o međunarodnim cijenama.
- To je vrsta čiste energije, jer ne proizvodi onečišćenje, kao što je slučaj kada se, na primjer, izgara ugljen.
- To je energija koja može imati razne namjene. Uobičajeno je namijenjen proizvodnji električne energije, ali također može proizvoditi toplinsku ili mehaničku energiju, koja se može koristiti, na primjer, za transport.
- Omogućuje smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima i drugim zagađujućim izvorima energije.
Međutim, nuklearna energija ima i svojih nedostataka:
- Ulaganje u izgradnju nuklearne elektrane vrlo je veliko u usporedbi, primjerice, s ulaganjem u elektranu na fosilna goriva.
- Nuklearne elektrane kontinuirano proizvode energiju zbog lančane reakcije nuklearne fisije koju smo prethodno objasnili, a zaustavljanje je vrlo skupo.
- To je vrlo kontroverzna vrsta energije, jer je u prošlosti bila povezana sa nesrećama s ozbiljnim posljedicama, poput Černobila.
- Iako ne generira onečišćenje, koristi neobnovljive resurse kao ulaz, na primjer uran.
- Stvara radioaktivni otpad. To je proizvod nuklearne fisije. Spomenuti otpad tada se mora zakopati, ali u procesu eliminacije može se kontaminirati okoliš. To pak može oštetiti životinjske ili biljne vrste, kao i ljudsko zdravlje (bilo kratkoročno ili dugoročno).
Primjeri nuklearne energije
Primjeri nuklearne energije su:
- Nuklearne elektrane, koje proizvode električnu energiju iz procesa nuklearne fisije.
- Nuklearna energija koristi se u medicini, na primjer, za terapije zračenjem koje pacijenti s rakom dobivaju.
- Ugljik-14, koji su arheolozi koristili za određivanje starosti fosila ili druge organske tvari, ima radioaktivni izotop.