Нуклеарна енергија је она која долази од ослобађања енергије ускладиштене у језгрима атома. Такође је позната и као атомска енергија.
Да бисмо то разумели на други начин, пођимо од чињенице да постоји сила која задржава неутроне и протоне повезане заједно у језгру сваког атома. Ова сила се може ослободити у облику нуклеарне енергије (нуклеарним реакцијама које ћемо детаљније објаснити касније).
Да би се створила нуклеарна реакција, потребни су хемијски елементи звани радиоизотопи. Најпознатији је уранијум, али имамо и торијум, плутонијум, стронцијум или полонијум. Радиоизотопи су нестабилна форма елемента који ослобађа зрачење док се распада и тако постаје стабилнији облик.
Не постоји врста енергије која генерише више контроверзи од нуклеарне, пре свега због несрећа које су с њом повезане. Међутим, важно је разумети како то функционише, јер на овај начин можемо разумети зашто разне државе попут Француске, Сједињених Држава и Јапана одржавају нуклеарне електране.
Нуклеарне реакције
Постоје углавном две нуклеарне реакције:
- Нуклеарна фузија: Она се ослобађа када се једра атома која су лагана међусобно комбинују и на тај начин генеришу стабилније и теже језгро. Пример ове врсте процеса је онај који се природно примећује на звездама попут сунца.
- Нуклеарна фисија: То се дешава када се тешко језгро, на које делују неутрони, одвоји у два или више малих језгара, ослобађајући не само енергију (и друге нуспроизводе попут фотона), већ и неутроне. Они заузврат могу произвести више фисија када дођу у контакт са новим тешким језгрима, генеришући ланчану реакцију.
Предности и недостаци нуклеарне енергије
Главне предности нуклеарне енергије су следеће:
- Снабдева електричном енергијом по предвидљивим трошковима, за разлику од других врста енергије, попут нафте, које зависе од међународних цена.
- То је врста чисте енергије, јер не производи загађење, као што је случај када се, на пример, сагорева угаљ.
- То је енергија која може имати различите намене. Обично је намењен за производњу електричне енергије, али такође може да производи топлотну или механичку енергију, која се може користити, на пример, за транспорт.
- Омогућава смањење зависности од фосилних горива и других загађујућих извора енергије.
Међутим, нуклеарна енергија има и својих недостатака:
- Инвестиције за изградњу нуклеарне електране су веома велике у поређењу, на пример, са инвестицијама у електрану на фосилна горива.
- Нуклеарне електране континуирано генеришу енергију због ланчане реакције нуклеарне фисије коју смо претходно објаснили, а заустављање је веома скупо.
- То је врло контроверзна врста енергије, јер је у прошлости била повезана са несрећама са озбиљним последицама, попут Чернобила.
- Иако не генерише загађење, користи необновљиве ресурсе као улаз, на пример уранијум.
- Ствара радиоактивни отпад. Ово је производ нуклеарне фисије. Наведени отпад се тада мора закопати, али у процесу уклањања може доћи до контаминације околине. То заузврат може оштетити животињске или биљне врсте, као и људско здравље (било краткорочно или дугорочно).
Примери нуклеарне енергије
Неки примери нуклеарне енергије су:
- Нуклеарне електране, које производе електричну енергију из процеса нуклеарне фисије.
- Нуклеарна енергија користи се у медицини, на пример, за терапије зрачењем које пацијенти са раком добијају.
- Угљеник-14, који су археолози користили за одређивање старости фосила или друге органске материје, има радиоактивни изотоп.