Energetyka jądrowa w życiu człowieka

Podstawę energetyki jądrowej stanowi uran, zdolny do rozpadu na lżejsze pierwiastki z wydzielaniem dużej ilości ciepła. Proces rozpadu uranu przebiega w elektrowniach atomowych. Energia rozpadającego się uranu zamieniana jest na energię cieplną, a ta na energię elektryczną. Stosowanie energetyki jądrowej stwarza bardzo duże problemy z zapewnieniem bezpieczeństwa. Podczas rozpadu uranu, użytego jako paliwo w elektrowni jądrowej, powstają promieniotwórcze nuklidy, z których wiele a aktywność miliony razy większą od słabo promieniotwórczego uranu. W wypadku wydostania się tych nuklidów do atmosfery zagrożone jest życie setek milionów ludzi. W elektroni jądrowej wykorzystuje się różne reakcje jądrowe z udziałem neutronów. Przykład:
Jądro uranu trafione przez neutron rozpada się na dwa mniejsze jądra: jądro kryptoonu i jądro baru, a oprócz obu jąder wydzielają się w czasie takiego procesu trzy neutrony. Rozpadowi temu towarzyszy wyzwolenie ogrmonej ilości energii. Wydzielone neutrony mogą uderzyć w następne jądro uranu i wywołać kolejne rozpady promieniotwórcze. Jest to tzw. reakcja łańcuchowa - źródło olbrzymiej ilości energii. Więksość elektrowni atomowych stosuje reaktory uranowo-grafitowe lub reaktory z wodą cięzką. W obu reaktorach szybkośc reakcji łańcuchowej reguluje się wsuwając lub wysuwając pręty regulujące. Są to pręty wykonane z kadmu, który bardzo silnie pochłania neutrony. Energia wydzielana w procesie jądrowym ogrzewa wodę zawartą w reaktorze. Podstawową zasadą działania rekatora będącego sercem elektrowni jest kontrolwana reakcja jądrowa.
WYBUCHY ELEKTROWNI
Czarnobyl - 26 IV 1986 r. doszło do katastrofy w wyniku wybuchuc wodoru z reaktora jądrowego bloku energetycznego nr 4 elektrowni atomowej w Czarnobylu. Przyczyną wybuchu: zaistniała konieczność przeprowadzenia eksperymentu. Część prądu elektrycznego wytwarzanego przez każdy blok była zużywana na potrzeby tego bloku. Gdyby zaszła konieczność wyłączenia reaktora, energia była zapewniania przez agregaty prądotwórcze. Reaktor miał zostać odłączony od sieci 25 IV 1986. Załoga reaktora, wyłączyła przepływ pary do turbin. Ponieważ zwalniająca turbina napędzała pompy, przepływ wody chłodzącej zaczął maleć, a produkcja pary rosła. Mechanizm wprowadzający pręty kontrolne nie zadziałał. Powolne tempo wsuwania [0,4 m/s] było jedną z przyczyn. Była również wada konstrukcji prętów. Ich końcówki wykonane były z grafitu. Wzrost ciśnienia znajdującej się w reaktorze pary wodnej doprowadził do pierwszej eksplozji pary, która wysadziła ważącą 1200 t. osłonę biologiczną Drugi wybuch był spowodowany zapłnoem ton grafitowych bloków izolujących reaktor, które płonęły 9 dni i wuolniły najwięcej jonów promieniotwóczych. Promieniowanie wynosiło 5,6 R/s - dawka śmiertelna 500 R/h.