Η πυρηνική ενέργεια είναι αυτή που προέρχεται από την απελευθέρωση ενέργειας που αποθηκεύεται στους πυρήνες των ατόμων. Είναι επίσης γνωστό ως ατομική ενέργεια.
Για να το καταλάβουμε με άλλο τρόπο, ας ξεκινήσουμε από το γεγονός ότι υπάρχει μια δύναμη που κρατά τα νετρόνια και τα πρωτόνια συνδεδεμένα στον πυρήνα κάθε ατόμου. Αυτή η δύναμη μπορεί να απελευθερωθεί με τη μορφή πυρηνικής ενέργειας (μέσω πυρηνικών αντιδράσεων που θα αναλύσουμε αργότερα).
Για τη δημιουργία της πυρηνικής αντίδρασης, απαιτούνται χημικά στοιχεία που ονομάζονται ραδιοϊσότοπα. Το πιο γνωστό είναι το ουράνιο, αλλά έχουμε επίσης θόριο, πλουτώνιο, στρόντιο ή πολώνιο. Τα ραδιοϊσότοπα είναι η ασταθής μορφή ενός στοιχείου που απελευθερώνει την ακτινοβολία καθώς διασπάται και έτσι γίνεται μια πιο σταθερή μορφή.
Δεν υπάρχει κανένας τύπος ενέργειας που δημιουργεί περισσότερες αντιπαραθέσεις από την πυρηνική, κυρίως, λόγω των ατυχημάτων που σχετίζονται με αυτήν. Ωστόσο, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί, με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να καταλάβουμε γιατί διάφορες χώρες όπως η Γαλλία, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία διατηρούν πυρηνικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας.
Πυρηνικές αντιδράσεις
Υπάρχουν κυρίως δύο πυρηνικές αντιδράσεις:
- Πυρηνική σύντηξη: Είναι ένας που απελευθερώνεται όταν οι πυρήνες ατόμων που είναι ελαφριά συνδυάζονται μεταξύ τους και, με αυτόν τον τρόπο, δημιουργούν έναν πιο σταθερό και βαρύτερο πυρήνα. Ένα παράδειγμα αυτού του τύπου διαδικασίας είναι αυτό που παρατηρείται φυσικά σε αστέρια όπως ο ήλιος.
- Πυρηνική σχάση: Συμβαίνει όταν ένας βαρύς πυρήνας, στον οποίο ενεργοποιούνται τα νετρόνια, διαχωρίζεται σε δύο ή περισσότερους μικρούς πυρήνες, απελευθερώνοντας όχι μόνο ενέργεια (και άλλα υποπροϊόντα όπως φωτόνια), αλλά και νετρόνια. Αυτά, με τη σειρά τους, μπορούν να παράγουν περισσότερες σχισμές όταν έρχονται σε επαφή με νέους βαρείς πυρήνες, δημιουργώντας αλυσιδωτή αντίδραση.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας
Τα κύρια πλεονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας είναι τα ακόλουθα:
- Παρέχει ηλεκτρική ενέργεια με προβλέψιμο κόστος, σε αντίθεση με άλλους τύπους ενέργειας, όπως το πετρέλαιο, που εξαρτώνται από τις διεθνείς τιμές.
- Είναι ένας τύπος καθαρής ενέργειας, καθώς δεν προκαλεί ρύπανση, όπως συμβαίνει όταν, για παράδειγμα, καίγεται άνθρακας.
- Είναι μια ενέργεια που μπορεί να έχει διάφορες χρήσεις. Κανονικά προορίζεται για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά μπορεί επίσης να παράγει θερμική ή μηχανική ενέργεια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί, για παράδειγμα, για μεταφορά.
- Επιτρέπει τη μείωση της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα και άλλες ρυπογόνες πηγές ενέργειας.
Ωστόσο, η πυρηνική ενέργεια έχει επίσης τα μειονεκτήματά της:
- Η επένδυση για την κατασκευή πυρηνικού σταθμού είναι πολύ υψηλή, σε σύγκριση, για παράδειγμα, με εκείνη μιας μονάδας ορυκτών καυσίμων.
- Οι πυρηνικοί σταθμοί παράγουν ενέργεια συνεχώς, λόγω της αλυσιδωτής αντίδρασης πυρηνικής σχάσης που εξηγήσαμε προηγουμένως, και η διακοπή της είναι πολύ δαπανηρή.
- Είναι ένας πολύ αμφιλεγόμενος τύπος ενέργειας, επειδή στο παρελθόν έχει συσχετιστεί με ατυχήματα με σοβαρές συνέπειες, όπως το Τσερνομπίλ.
- Αν και δεν προκαλεί ρύπανση, χρησιμοποιεί μη ανανεώσιμους πόρους ως είσοδο, για παράδειγμα, ουράνιο.
- Παράγει ραδιενεργά απόβλητα. Αυτό, ως προϊόν της πυρηνικής σχάσης. Τα εν λόγω απόβλητα πρέπει στη συνέχεια να θάβονται, αλλά κατά τη διαδικασία εξάλειψης το περιβάλλον μπορεί να μολυνθεί. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να βλάψει τα είδη ζώων ή φυτών, καθώς και την ανθρώπινη υγεία (βραχυπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα).
Παραδείγματα πυρηνικής ενέργειας
Μερικά παραδείγματα πυρηνικής ενέργειας είναι:
- Πυρηνικοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας, οι οποίοι παράγουν ηλεκτρισμό από τη διαδικασία πυρηνικής σχάσης.
- Η πυρηνική ενέργεια έχει χρήσεις στην ιατρική, για παράδειγμα, για ακτινοθεραπείες που λαμβάνουν ασθενείς με καρκίνο.
- Το Carbon-14, που χρησιμοποιείται από αρχαιολόγους για τον προσδιορισμό της ηλικίας ενός απολιθωμένου ή άλλης οργανικής ύλης, έχει ραδιενεργό ισότοπο.