science >> Wetenschap >  >> Energie

Voors en tegens van kerncentrales

Bezorgdheid over het broeikaseffect en de piek in de olieprijzen hebben de wereldwijde belangstelling voor kernenergie hernieuwd, en daarmee hernieuwde zorgen over nucleaire veiligheid. Als een groeiende commerciële industrie was kernenergie sinds de jaren 1970 stervende in de Verenigde Staten. Toch komt 15 procent van de elektriciteit in de wereld van kernenergie. Kernenergie brengt een combinatie van sterke en zwakke punten.

Basisprincipes van nucleaire energie

Kernenergie wordt gegenereerd in een installatie die een reactor wordt genoemd. De krachtbron is de warmte geproduceerd door een gecontroleerde kernsplijting kettingreactie, hetzij van uranium of plutonium. Deze reactie omvat een element, zoals uranium of plutonium, dat wordt geraakt door een neutron en splijting. Het resultaat van de splijting van deze grote atomen zijn de creatie van nieuwe, kleinere atomen als bijproducten, straling en meer neutronen. Die neutronen versnellen en raken andere uranium /plutonium-atomen, waardoor een kettingreactie ontstaat. De kettingreactie wordt geregeld door neutronmoderatoren, die variëren afhankelijk van het ontwerp van de reactor. Dit kan van alles zijn, van grafietstaven tot eenvoudig water. Zodra de warmte is vrijgegeven, produceert een kernreactor elektriciteit op precies dezelfde manier als elke andere thermische energiecentrale. De warmte zet water om in stoom en de stoom wordt gebruikt om de bladen van een turbine te draaien, die de generator aandrijft.

Con: Nucleaire veiligheid

Een nucleair ongeval dat leidde tot verlies van controle over de kettingreactie van de kernsplijting uiterst gevaarlijk zou zijn. Het gevaar is dat de geproduceerde warmte het vermogen van het koelmiddel van de reactor overtreft, waardoor de kernreactie mogelijk wild wordt. Dit zou systeemfouten kunnen veroorzaken die radioactiviteit in de omgeving zouden vrijgeven. In het geval van een extreme storing, zou het resultaat een nucleaire kernsmelting zijn, waarbij het reagerende nucleaire materiaal verbrandt of wegsmelt door zijn insluitingsvat in de grond en vervolgens in de grondwaterspiegel. Dit zou een enorme wolk van radioactieve stoom en puin in de atmosfeer gooien. Ongevallen van dit type hebben de potentie om radioactiviteit over een immens gebied vrij te geven. Een klein, goed ingesloten ongeval kan de energiecentrale gewoon vervuilen, terwijl een groot ongeval ertoe kan leiden dat neerslag wereldwijd wordt verspreid. Terwijl kernenergie steeds veiliger is geworden door de introductie van nieuwe reactorontwerpen en -technologieën, brengt het nog altijd een risico met zich mee dat geen andere energiebron heeft.

Pro: Energie-onafhankelijkheid

Kernenergie zijn afgeleid van uranium en plutonium. Uranium is in overvloedige hoeveelheden verkrijgbaar in de Verenigde Staten en plutonium wordt gemaakt als een bijproduct van het kernsplijtingproces (inderdaad ontwerpen van kweekreactoren maximaliseren de plutoniumproductie). Vervanging van oliegestookte elektriciteitscentrales door een kerncentrale zou dus helpen energie onafhankelijk te maken. Inderdaad, Frankrijk haalt meer dan 75 procent van zijn elektriciteit uit kernenergie juist vanwege een nationaal energieonafhankelijkheidsbeleid.

Con: Het is duur

Volgens het Amerikaanse ministerie van Energie, wanneer alle kosten worden ingecalculeerd, kosten de kerncentrales naar schatting $ 59,30 per megawattuur. Dit is duur in vergelijking met andere manieren om elektriciteit te genereren. Schone windkracht bijvoorbeeld is $ 55,60 /MWH; kolen $ 53,10 /MWH; en aardgas $ 52,50 /MWH.

Pro: Geen luchtverontreiniging

Kernenergie houdt geen verbranding van fossiele brandstoffen in en draagt ​​daarom op geen enkele manier bij aan de uitstoot van broeikasgassen. In dit opzicht is het zo schoon als zonne-, wind-, geothermische en waterkracht.

Tegenspoed: radioactief afval

Gebruikte brandstoffen van een kerncentrale zijn radioactief en zeer giftig. Ze vormen ook veiligheid risico's, aangezien een terrorist die een aanzienlijke hoeveelheid nucleair afval verwierf, een zogenaamde "vuile bom" kon bouwen met het doel om radioactieve materialen over een groot gebied te verspreiden. Een ongeval of een aanval met radioactief afval zou waarschijnlijk een strikt lokaal gebied besmetten.