Reaktor jądrowy

Jak można użyć wykopane z ziemi kamienie, aby wytworzyć energię elektryczną, która potem posłuży do oświetlenia i ogrzania naszych domów? Jak działa elektrownia jądrowa? Przede wszystkim potrzebne jest paliwo. Zazwyczaj jest nim uran, który wydobywany jest tutaj, w kopalni uranu. Z kopalni, uran zabierany jest do fabryki, gdzie jest wzbogacany.

Prawie wszystkie atomy uranu, który występuje naturalnie w ziemi, są stabilne. Aby uran mógł być użyty w elektrowni jądrowej, należy zwiększyć ilość jego niestabilnych atomów. Proces ten nazywamy wzbogacaniem. Następnie wzbogacone już paliwo umieszcza się w długich prętach, których używa się w reaktorze jądrowym. Oto reaktor.

To tu zachodzi rozszczepienie jądrowe i wytwarzana jest energia. Kiedy wystarczająco dużo wzbogaconego uranu znajduje się w jednym miejscu, reakcja zachodzi sama. Jądra uranu rozdzielają się na mniejsze części, uwalniając jednocześnie neutrony. Neutrony te uderzają w kolejne jądra i rozdzielają je. Dochodzi do reakcji łańcuchowej.

Każde rozszczepienie powoduje, że uwalnia się duża ilość energii. Energia ta podgrzewa wodę, która zaczyna wrzeć. Wytworzona para wodna odprowadzana jest rurą i sprawia, że turbina obraca się. Turbina zaczyna następnie zasilać generator energii elektrycznej. I tak rozszczepienie jąder uranu wytworzyło energię elektryczną, która daje światłoi ciepło w domach i w przemyśle.

Para wodna wraca rurą do reaktora. Po drodze jest schładzana i zamienia się w wodę zanim powróci do reaktora. Woda w reaktorze jest podgrzewana i znowu zamienia się w parę wodną. I porusza turbinę. A potem generator...

Ważne jest, aby panować nad tą reakcją, dlatego w reaktorze są jeszcze pręty sterujące. Pręty sterujące pochłaniają neutrony i spowalniają cały proces. Gdy usuniemy je z reaktora, ilość rozszczepień atomów zwiększy się, a jeśli włożymy je z powrotem, zmniejszymy ilość rozszczepień. Reaktor może być awaryjnie zatrzymany, jeśli zaistnieje taka potrzeba. Gdy pręty sterujące zostaną wsunięte głęboko do końca reaktora, rozszczepienie zanika.

Reaktor przestaje pracować. Energia jądrowa daje ogromne korzyści. Elektrownie jądrowe nie emitują dwutlenku węgla do atmosfery. Wydobywanie, transport i wzbogacanie uranu wymaga energii, ale energia jądrowa pogłębia efekt cieplarniany tylko w małym stopniu. Dzięki niej można uzyskać ogromną ilość energii z dość małej ilości paliwa.

Dodatkowo, energia jądrowa jest niezawodna w tym sensie, że działa bez względu na pogodę czy wiatr, w przeciwieństwie do systemów energii odnawialnej. Ma ona też swoje wady. Największy problem to bezpieczeństwo. Reakcje łańcuchowe już kilka razy wymknęły się spod kontroli. Wyciekły substancje radioaktywne, zginęli ludzie, a wiele terenów nie będzie się nadawać do zamieszkania jeszcze przez długi czas.

W dodatku trzeba właściwie postępować z odpadami radioaktywnymi. Zużyte paliwo jest promieniotwórcze i niebezpieczne więc zazwyczaj zakopuje się je w ziemi na setki tysięcy lat. A więc opinie o energii jądrowej są podzielone, ale przynajmniej już wiesz, jak ona działa. Zaczyna się od kamieni wykopanych z ziemi i „kończy" kiedy znowu zakopujemy odpady. A między tym: energia jądrowa.