Jaderná energetika

Historie

Enrico Fermi sestrojil první jaderný reaktor v roce 1941. Mnoho reaktorů bylo postaveno v USA během druhé světové války v rámci projektu Manhattan. V roce 1954 byla v Obninsku u Moskvy spuštěna první jaderná elektrárna. Většina jaderných elektráren v USA byla postavena v 60. a 70. letech 20. století. Jaderné reaktory pohánějí také některé velké vojenské lodě a ponorky.

Výroba energie

Jaderné reaktory využívají proces zvaný jaderné štěpení, při němž se atomy, jako je uran nebo plutonium (zejména izotop uranu 235), štěpí pomocí částic zvaných neutrony. Tím se část hmoty přemění na energii podle Einsteinovy rovnice E=mc2. Štěpné prvky se ukládají do tyčí zvaných "palivové tyče". Palivové tyče jsou ponořeny do vody a energie uvolněná při štěpné reakci ohřívá vodu, která se mění v páru.

Pára pak roztáčí turbínu, která vyrábí elektřinu. Pára se pak kondenzuje v obrovských chladicích věžích, kde se mění zpět na vodu a opět se posílá do reaktoru.

Reakci lze řídit umístěním "regulačních tyčí" mezi palivové tyče. Řídicí tyče jsou obvykle vyrobeny z boru, který pohlcuje neutrony a zastavuje reakci.

K jadernému zhroucení může dojít, když reakce není řízena a začnou se vytvářet nebezpečné radioaktivní plyny (jako například krypton). Na rozdíl od všeobecného přesvědčení jaderné reaktory nemohou vybuchnout jako jaderná bomba, ale při úniku radioaktivních látek hrozí nebezpečí.

Nehody

Došlo k několika vážným jaderným haváriím. Byla vytvořena stupnice, která měří, jak jsou havárie nebezpečné. Nazývá se Mezinárodní stupnice jaderných událostí. Stupnice má 8 stupňů (0-7), přičemž 7 je nejhorší.

• Černobylská havárie, která se stala v roce 1986; klasifikována stupněm 7.
• K jaderné katastrofě ve Fukušimě došlo v roce 2011 v důsledku zemětřesení o síle 7 stupňů.
• Nehoda v Majaku; stala se v roce 1957. Množství uvolněné radiace a celkové nebezpečí bylo vyšší než v Černobylu. Zasažená oblast však byla menší. Z těchto důvodů je havárie klasifikována pouze stupněm 6.
• Požár ve Windscale v roce 1957 a havárie na Three Mile Island v roce 1979, úroveň 5.
• Jaderná havárie v Tokaimuru na úrovni 4

Mezi nehody ponorek s jaderným pohonem patří havárie reaktoru sovětské ponorky K-19 (1961), havárie reaktoru sovětské ponorky K-27 (1968) a havárie reaktoru sovětské ponorky K-431 (1985).

Během havárie v japonské jaderné elektrárně Fukušima Daiči v roce 2011 byly výbuchem poškozeny tři jaderné reaktory.

Ekonomika

Ekonomika jaderné energetiky je náročná a po havárii jaderné elektrárny ve Fukušimě v roce 2011 se pravděpodobně zvýší náklady na provozované i nové jaderné elektrárny kvůli zvýšeným požadavkům na nakládání s vyhořelým palivem na místě a zvýšenému ohrožení projektové základny.

Debaty

O využívání jaderné energie se vedou diskuse. Zastánci, jako je Světová jaderná asociace a MAAE, tvrdí, že jaderná energie je udržitelným zdrojem energie, který snižuje emise uhlíku. Navíc nepřispívá ke vzniku smogu nebo kyselých dešťů. Odpůrci jaderné energie, jako jsou Greenpeace International a Nuclear Information and Resource Service, jsou přesvědčeni, že jaderná energie představuje hrozbu pro lidi a životní prostředí.

Nedávný vývoj

V roce 2007 vyrobily jaderné elektrárny přibližně 2600 TWh elektřiny a poskytly 14 % světové spotřeby elektřiny, což představuje pokles o 2 % oproti roku 2006. K 9. květnu 2010 bylo na světě v provozu 438 jaderných reaktorů (372 GW). Vrcholu bylo dosaženo v roce 2002, kdy bylo v provozu 444 jaderných reaktorů.

Havárie v japonské jaderné elektrárně Fukušima Daiči a v dalších jaderných zařízeních vyvolaly otázky ohledně budoucnosti jaderné energetiky. Společnost Platts uvedla, že "krize v japonských jaderných elektrárnách ve Fukušimě přiměla přední země spotřebovávající energii k přezkoumání bezpečnosti jejich stávajících reaktorů a zpochybnila rychlost a rozsah plánovaného rozšiřování po celém světě". V návaznosti na fukušimskou jadernou katastrofu snížila Mezinárodní energetická agentura svůj odhad další jaderné výrobní kapacity, která má být vybudována do roku 2035, na polovinu.

Hlavice tlakových nádob na vodu