Branduolinė energija turi daug pranašumų, palyginti su kitais energijos šaltiniais, ypač senesniais metodais, tokiais kaip nafta, anglis ir hidroelektrinė. Jis yra veiksmingesnis už šiuos tradicinius energijos šaltinius, o jai gaminti reikalingos žaliavos dažniausiai randamos visame gamtos pasaulyje. Be to, atominės elektrinės yra gana pigios eksploatuoti, o saugos priemonės nuo XX amžiaus avarijų gerokai pagerėjo. Nors yra keletas gerai žinomų branduolinės energijos naudojimo pavojų, dauguma jų paprastai yra palyginami su kitų energijos gamybos rūšių rizika.
Istorija
XX amžiaus pradžioje mokslininkai atrado, kaip sukurti energiją naudojant labai radioaktyvius elementus, tokius kaip uranas. Žinoma, tai paskatino atominius ginklus, kurie užbaigė Antrąjį pasaulinį karą, o tai lėmė dešimtmečius trunkantį branduolinio ginklo platinimo modelį visame pasaulyje. Tačiau tuo pat metu buvo atrastas kitoks procesas, kuris gali panaudoti kontroliuojamas, nesprogias branduolines reakcijas pigiai elektrai gaminti. Iki septintojo dešimtmečio šalys, įskaitant Angliją, JAV ir net Japoniją, statė atomines elektrines, vadinamas reaktoriais.
Efektyvumas ir prieinamumas
Nedidelis branduolinės medžiagos kiekis gali pagaminti daug energijos; Pavyzdžiui, vienas kilogramas (2.2 svaro) urano gali pagaminti bent tiek energijos, kiek 200 barelių (8,400 31.8 galonų arba 3 m20,000) naftos arba 44,092 XNUMX kg (XNUMX XNUMX svarų) anglies. Uranas, kuris yra elementas, naudojamas branduolinei energijai gaminti, gamtoje yra toks pat paplitęs kaip alavas, nors jo koncentracija turi būti pakankamai didelė, kad būtų verta jį išgauti komerciniais tikslais. Rūda turi būti iškasama ir apdorota, kad būtų atskirta nuo aplinkinių uolienų, o tada apdorojama, kad ji virstų urano dioksidu.
Kadangi uranas yra labai paplitęs, jam netaikomi kainų svyravimai, kurie yra įprasti iškastinio kuro rinkoje. Pavyzdžiui, naftos randama tik tam tikrose pasaulio vietose, o gavybos lygis gali labai paveikti kainą.
Švari energija
Branduolinė energija laikoma „švaria“, nes jos išskiriamas anglies ir oro teršalų kiekis yra labai mažas, palyginti su tradicinėmis elektrinėmis. Nors elektrinės gamina branduolines atliekas, pagamintos energijos ir susidariusių atliekų santykis yra daug didesnis nei iškastinio kuro įrenginių. Tačiau atominėms elektrinėms reikia daug vandens, o tai gali paveikti supančią aplinką. Panaudotas šis vanduo dažnai būna užterštas druskomis ir sunkiaisiais metalais, tačiau tai pasakytina ir apie vandenį, naudojamą kitų tipų elektrinėse.
Statybos ir eksploatavimo išlaidos
Uranas yra palyginti nebrangus, nors jo perdirbimo ir panaudojus atliekų šalinimo išlaidos padidina išlaidas. Tai reiškia, kad atomines elektrines eksploatuoti gana pigu. Tačiau juos pastatyti brangu dėl reikalingų specialių medžiagų ir saugos priemonių.
Ir atvirkščiai, gamyklas, naudojančias iškastinį kurą, pvz., gamtines dujas, naftą ar anglį, lengviau statyti, o didesnes kuro sąnaudas dažnai kompensuoja pajamos iš elektros energijos. Investicinio kapitalo pobūdis reiškia, kad šis trumpalaikis pelnas paprastai yra patrauklesnis investuotojams nei ilgalaikė grąža iš branduolinės energijos. Tačiau ši dinamika gali pasikeisti, jei iškastinio kuro kainos ir toliau smarkiai augs XXI amžiuje.
Saugos problemos
Nors branduolinė energija laikoma saugia, kai elektrinės statomos ir eksploatuojamos laikantis labai griežtų nurodymų, katastrofiškos nelaimės galimybė reiškia, kad kyla didelė baimė dėl jų saugumo. Tokios didelio atgarsio sukėlusios avarijos kaip 1986 m. Rusijos Černobylio katastrofa ar Japonijos Fukušimos žlugimas 2011 m. pakirto visuomenės tikėjimą. Nors tai yra pagrįsti rūpesčiai, naudinga juos įtraukti į kitų energijos gamybos metodų kontekstą. Pvz., apskaičiuota, kad tarša iš iškastinio kuro Jungtinėse Valstijose per metus miršta daugiau nei 10,000 1979 žmonių, daugiausia dėl kvėpavimo takų ligų. Palyginimui, mirtini incidentai atominėse elektrinėse yra palyginti reti; Liūdnai pagarsėjęs dalinis nuosmukis Pensilvanijos Trijų mylių saloje XNUMX m. nežuvo, o tyrimai parodė, kad šioje vietovėje gyvenę žmonės neturėjo ilgalaikių sveikatos problemų, susijusių su avarija.
Kiti rūpesčiai susiję su labai radioaktyviomis atliekomis, kurios yra neišvengiamas šalutinis branduolinės energijos produktas. Panaudotas branduolinis kuras yra pavojingas žmonių ir gyvūnų gyvybei tūkstančius metų. Saugus branduolinių atliekų saugojimo būdas šiam laikotarpiui dar neatrastas, tačiau įmanoma jas perdirbti, kad išgautų likusį uraną bei plutonį ir paverstų juos tinkamu kuru. Nors didelės šios technikos sąnaudos neleido ją įgyvendinti JAV, tai daroma Europoje ir Rusijoje. Šis pakartotinai naudojamas kuras, savo ruožtu, gamina mažiau radioaktyviųjų atliekų.
Ateities sprendimai
Černobylio ir Fukušimos katastrofos įkvėpė imtis didesnių saugos priemonių projektuojant būsimas atomines elektrines. Viena iš tokių konstrukcijų reikalauja skystų šerdžių, kurios negali ištirpti avarijos atveju, nes jos yra efektyviai išlydytos. Didėjant susirūpinimui dėl pasaulinės klimato kaitos, branduolinės energijos nauda aplinkai gali būti įvertinta iš naujo. Jei visame pasaulyje pavyks nustatyti aukštesnius saugos protokolus ir radioaktyviųjų atliekų perdirbimą, branduolinė energija gali tapti pranašesnė už tradicinius energijos gamybos metodus.