A nukleáris energia az, amely az atomok magjában tárolt energia felszabadulásából származik. Atomenergia néven is ismert.
Hogy ezt más módon megértsük, induljunk ki abból a tényből, hogy van olyan erő, amely a neutronokat és protonokat összekapcsolva tartja az egyes atomok magjában. Ez az erő atomenergia formájában szabadulhat fel (nukleáris reakciók révén, amelyeket később részletezünk).
A nukleáris reakció előállításához kémiai elemekre, úgynevezett radioizotópokra van szükség. A legismertebb az urán, de van tóriumunk, plutóniumunk, stronciumunk vagy polóniumunk is. A radioizotópok egy olyan elem instabil formája, amely bomlás közben felszabadítja a sugárzást, és ezáltal stabilabb formává válik.
Nincs olyan energiafajta, amely elsősorban a vele kapcsolatos balesetek miatt generálna több vitát, mint az atomenergia. Fontos azonban megérteni a működését, mivel így megérthetjük, miért tartják fenn különböző országok, például Franciaország, az Egyesült Államok és Japán az atomerőműveket.
Nukleáris reakciók
Főleg két nukleáris reakció zajlik:
- Nukleáris fúzió: Ez akkor szabadul fel, amikor a könnyű atomok magjai egyesülnek egymással, és ily módon stabilabb és nehezebb magot hoznak létre. Az ilyen típusú folyamatokra példa az, amely természetesen megfigyelhető olyan csillagokban, mint a nap.
- Atommagasság: Akkor történik, amikor egy nehéz mag, amelyen a neutronok működnek, két vagy több kis magra választja szét, és nemcsak energiát (és egyéb melléktermékeket, például fotonokat) szabadít fel, hanem neutronokat is. Ezek viszont több hasadást produkálhatnak, ha új nehéz magokkal érintkeznek, ami láncreakciót generál.
Az atomenergia előnyei és hátrányai
Az atomenergia fő előnyei a következők:
- A villamos energiát kiszámítható költséggel biztosítja, ellentétben más típusú energiákkal, például az olajjal, amely a nemzetközi áraktól függ.
- Ez egyfajta tiszta energia, mivel nem okoz szennyezést, mint például szén elégetésekor.
- Ez egy olyan energia, amelynek különféle felhasználási módjai lehetnek. Normál esetben villamosenergia-termelésre szolgál, de termikus vagy mechanikus energiát is előállíthat, amely felhasználható például szállításhoz.
- Lehetővé teszi a fosszilis tüzelőanyagoktól és más szennyező energiaforrásoktól való függőség csökkentését.
Az atomenergiának azonban megvannak a maga hátrányai is:
- Az atomerőmű építéséhez szükséges beruházások nagyon magasak, például egy fosszilis tüzelőanyag-erőmű beruházásához képest.
- Az atomerőművek folyamatosan termelnek energiát, a maghasadási láncreakciónak köszönhetően, amelyet korábban kifejtettünk, és ennek leállítása nagyon drága.
- Ez egy nagyon ellentmondásos típusú energia, mert a múltban súlyos következményekkel járó balesetekhez kapcsolódott, például Csernobilhoz.
- Noha nem okoz szennyezést, nem megújuló erőforrásokat használ fel alapanyagként, például uránt.
- Radioaktív hulladékot képez. Ez, mint a maghasadás terméke. Az említett hulladékot ezután el kell temetni, de az eltávolítás során a környezet szennyeződhet. Ez viszont károsíthatja az állat- vagy növényfajokat, valamint az emberi egészséget (akár rövid, akár hosszú távon).
Példák az atomenergiára
Néhány példa az atomenergiára:
- Atomerőművek, amelyek a maghasadási folyamatból áramot termelnek.
- A nukleáris energiát felhasználják az orvostudományban például sugárterápiákra, amelyeket a rákos betegek kapnak.
- A szén-14, amelyet a régészek egy kövület vagy más szerves anyag életkorának meghatározására használnak, radioaktív izotóppal rendelkezik.