Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Energi

Fordele og ulemper ved kernekraftværker

Bekymringer over den globale opvarmning og stigningen i oliepriserne har fornyet verdensomspændende interesse for atomenergi og med den fornyede bekymring over nuklear sikkerhed. Som en voksende kommerciel industri havde atomkraft været moribund i USA siden 1970'erne. Men 15 procent af verdens elektricitet kommer fra atomkraft. Kerneenergi bringer en kombination af styrker og svagheder.

Kernekraftgrundlag

Kernekraft produceres i en plante kaldet en reaktor. Strømkilden er varmen produceret af en kontrolleret atomfissionskædereaktion, enten af ​​uran eller plutonium. Denne reaktion involverer et element, såsom uran eller plutonium, som rammes af en neutron og splitting. Resultatet af fission af disse store atomer er skabelsen af ​​nye, mindre atomer som biprodukter, stråling og mere neutroner. Disse neutroner springer ud og rammer andre uran /plutoniumatomer, hvilket skaber en kædereaktion. Kædereaktionen styres af neutron moderatorer, som varierer afhængigt af reaktorens design. Dette kan være alt fra grafitstænger til simpelt vand. Når varmen er frigivet, producerer en atomreaktor elektricitet på nøjagtig samme måde som ethvert andet varmebaseret kraftværk. Varmten omdanner vand til damp, og dampen bruges til at dreje bladene af en turbine, som driver generatoren.

Kon: Nuklear sikkerhed

En atomulykke, der resulterede i tab af kontrol over fissionskædereaktionen ville være yderst farlig. Faren er, at den producerede varme ville overstige reaktorens kølemiddels evne til at klare sig, hvilket muliggør, at den nukleare reaktion kan løbe vildt. Dette kan forårsage systemfejl, som ville frigive radioaktivitet i miljøet. I tilfælde af en ekstrem fiasko vil resultatet være en atomfelt nedbrydning, hvor det reaktive nukleare materiale brænder eller smelter sin vej gennem dets indeslutningsbeholder i jorden og derefter ind i vandbordet. Dette ville smide en enorm sky af radioaktiv damp og snavs ind i atmosfæren. Ulykker af denne type har potentialet til at frigive radioaktivitet over et stort område. En lille, godt indbygget ulykke kan kun forurene kraftværket, mens en større man kan medføre, at nedfaldet bliver spredt over hele verden. Selv om atomkraft er blevet gradvist mere sikker med indførelsen af ​​nye reaktorteknologier og teknologier, er det stadig med en risiko for, at ingen anden energikilde gør.

Pro: Energi uafhængighed

Kernebrændstoffer er afledt af uran og plutonium. Uran er tilgængelig i rigelige mængder i USA, og plutonium er skabt som et biprodukt af nuklear fission processen (faktisk opdrætter reaktor design maksimere plutonium produktion). Udskiftning af olieforbrændingsanlæg med atomkraftværk vil derfor være med til at opnå energieafhængighed. Faktisk får Frankrig mere end 75 procent af sin elektricitet fra atomkraft netop på grund af en national energieafhængighedspolitik.

Con: Det er dyrt

Ifølge US Department of Energy, når alle omkostninger er involveret i, at atomkraft koster en anslået $ 59,30 per megawatt time. Dette er dyrt i forhold til andre måder at generere elektricitet på. For eksempel er ren vindkraft $ 55,60 /MWH; kul $ 53,10 /MWH; og naturgas $ 52,50 /MWH.

Pro: Ingen luftforurening

Kernenergi involverer ikke brænding af fossile brændstoffer og bidrager derfor på ingen måde til drivhusgasemissioner. I den henseende er det lige så rent som sol, vind, geotermisk og vandkraft.

Con: Radioaktivt affald

Brugte brændstoffer fra et atomkraftværk er radioaktive og meget giftige. De udgør også sikkerhed risici, som en terrorist, der har erhvervet en betydelig mængde nukleart affald, kunne konstruere en såkaldt "beskidte bombe" med det formål at sprede radioaktive materialer over et stort område. En ulykke eller et angreb med radioaktivt affald ville sandsynligvis forurene et strengt lokalt område.