Energia jądrowa

Energia jądrowa-Substancje promieniotwórcze wydzielają ciepło w sposób naturalny. Ciepło wykorzystywane jest do wytwarzania elektryczności.
Źródłem energii jest paliwo jądrowe. Niekiedy stosuje się paliwo jądrowe w postaci uranu metalicznego w specjalnych koszulkach ze stopu magnezowego. Jednak zwykle paliwem jest granulowany tlenek uranu zamknięty w długich metalowych rurach (prętach paliwowych). Pełny wsad paliwa do przeciętnego reaktora składa się z kilkuset takich prętów. Pręty pozostają w reaktorze 4-5 lat. Po tym czasie wypalone paliwo jądrowe jest przesyłane do jego dostawcy, który składuje je, odzyskując zwykle wcześniej wytworzony pluton i nie spalony uran.
Wykorzystanie energii

ZA
-mała ilość
paliwa jądrowego daje duże ilości energii
-zwiększenie
liczby elektrowni jądrowych jest konieczne, ponieważ wyczerpują się światowe zasoby ropy, węgla i gazy ziemnego

PRZECIW
-promieniowanie jądrowe jest niezwykle niebezpieczne
-konieczne są wyjątkowe środki bezpieczeństwa
-materiały odpadowe z elektrowni będą promieniotwórcze jeszcze przez tysiące lat


Promieniowanie jądrowe- Śmiercionośny ładunek. Odpady z elektrowni jądrowej. Materiały w każdym pojemniku wysyła promieniowanie jądrowe (jest promieniotwórczy).Pojemniki są wystarczająco grube, żeby pochłonąć to promieniowanie i wystarczająco mocne żeby wytrzymać każde uderzenie. To właśnie jest niezwykle ważne. Gdyby nastąpił jakikolwiek wyciek odpadów promieniotwórczych, mógłby spowodować skażenie powietrza, zbóż oraz okolicznych źródeł wody. A to mogło by spowodować liczne wypadki śmiertelne.
Atomy promieniotwórcze są atomami nietrwałymi. Każde jądro rozpada się po pewnym czasie, wyrzucając z siebie maleńkie cząsteczki lub porcje fal energii.
Energia ta „promieniuje” z jądra, jest więc nazywana promieniowaniem jądrowym.
Materiały promieniotwórcze można znaleźć nie tylko w elektrowniach jądrowych. Małe ich ilości znajdują się w ziemi, w atmosferze, a nawet w organizmach żywych. Dzieje się tak, ponieważ pierwiastki są mieszaniną izotopów, a niektóre izotopy są niewytrwałe.
Promieniowanie jądrowe może zniszczyć żywe komórki w ludzkim ciele. Nadmierna dawka promieniowania może spowodować choroby nowotworowe lub nieuleczalną chorobę promienną. Szczególnie niebezpieczny jest promieniotwórczy gaz i pył, ponieważ może dostać się do organizmu z powietrzem, jedzeniem lub piciem. Kiedy substancje promieniotwórcze zostaną wchłonięte przez organizm, nie można już ich usunąć, a ich promieniowanie powoduje uszkodzenie komórek w głębi ciała.
Wpływ na środowisko- Napromieniowanie żywności ma wiele zalet, a przynajmniej tak twierdzą jej producenci. Promieniowanie zatrzymuje kiełkowanie warzyw w czasie przechowywania, niszczy pleśń powodującą psucie się żywności i zabija bakterie zatruwające żywność, takie jak Salmonella. Wiele sklepów chce sprzedawać owoce poddane działaniu promieniowania, sądząc, że będzie to oznaczało mniejsze straty, a dla klienta lepsza jakość i niższe ceny.
Nie wszystkim jednak podoba się ten pomysł. Promieniowanie może spowodować rozłożenie ważnych witamin i zmienić niektóre związki chemiczne w żywności tak, że będą działać jak niebezpieczne dodatki. Napromieniowanie żywności ma rzeczywiście większą trwałość. Ale czy świeże owoce rzeczywiście są świeże?
Poszukiwanie jądrowego śmietniska- Miasteczko Elstow w pobliżu Bedford w Wielkiej Brytanii wydało się specjalistom spraw jądrowych idealnym miejscem na składanie odpadów z reaktorów jądrowych. Podłoże z mocnych skał zapewniało, że zbiorniki nie będą przeciekać, a miękka glina na wierzchu powinna pochłaniać promieniowanie.
Kiedy plan składowania odpadów zostały ogłoszone, mieszkańcy Elstow natychmiast zdecydowanie zareagowali. Nastąpiła burza protestów, plany zostały zaniechane. Teraz specjaliści szukają innych miejsc. Rozważano projekt wiercenia tunelu pod Morzem Północnym. Przeciwko temu pomysłowi ostro wypowiedziały się Norwegia i Dania. Państwa te obawiają się, że materiały promieniotwórcze mogłyby wyciekać i zanieczyszczać ich wybrzeża. Tymczasem rośnie sterta odpadów z brytyjskich elektrowni jądrowych. Odpady będą promieniotwórcze przez setki lat i ostatecznie gdzieś trzeba je składować...
Technika- Zespół naukowców pod kierownictwem włoskiego fizyka Enriko Fermiego zdołał przeprowadzić zdołał przeprowadzić kontrolowaną reakcję jądrową. Wydarzenie to miało miejsce 2 XII 1942r. Fizykom udało się rozszczepić jądro ciężkiego atomu uranu, złożone z protonów oraz neutronów, na dwa jądra pierwiastków lżejszych. Podsumowując masy substratu i produktów reakcji okazuje się, że pewna część materii znikła wydzielając wielką porcję energii. W bombie atomowej proces rozszczepienia zachodzi bardzo szybko, w ten sposób jest niekontrolowany. W reaktorze jądrowym reakcja jest starannie kontrolowana i zachodzi dużo wolniej. Produkowana energia zamienia wodę w parę, która porusza olbrzymie turbiny napędzające generatory.
Enriko Fermi- był kierownikiem zespołu, który 2 XII 1942 roku przeprowadził pierwszą kontrolowaną reakcję jądrową. Fermi urodził się w 1901 roku w Rzymie. W 1927 roku został profesorem fizyki teoretycznej na uniwersytecie w Rzymie. 1938r. otrzymał nagrodę Nobla i jeszcze tego samego roku wyjechał do USA. Zmarł w 1954 roku.


Rekcja łańcuchowa- Reakcja rozszczepienia jądra uranu zachodząca pod wpływem powolnego neutronu. Neutron krążący z prędkością odpowiadającą prędkości ruchów cieplnych (ok. 2 km/s)zwany neutronem termicznym, łączy się z jądrem substancji rozszczepialnej, czyniąc je niestabilnym. Jądro deformuje się, przewęża, a w końcu rozpada się na dwa jądra stabilne, emitując przy tym kilka neutronów oraz porcję energii. Wyemitowane neutrony mogą trafić w inne jądra, które ulegną rozszczepieniu. W rezultacie powstaje coraz więcej swobodnych neutronów i coraz więcej jąder rozszczepia się. Reakcja ta nosi nazwę reakcji łańcuchowej. W bombie atomowej pozwala się na pełne rozwinięcie łańcucha, by wszystkie powstające przy jednostkowym akcie rozpadu neutrony powodowały rozszczepienie innych jąder. Dlatego następuje bardzo gwałtowne przyspieszenie tempa reakcji owocujące nagłym uwolnieniem wielkiej energii-eksplozją. W reaktorze natomiast część powstałych neutronów jest wychwytywana przez substancję dobrze pochłaniającą neutrony, np.: kadm lub bor