Является ли ядерная энергия возобновляемой (и устойчивой)

Ядерная энергия — это энергия, которая расположена в ядре (ядрышке) атома. Атомы — это небольшие частицы, из которых состоит вся Галактика и все, что в ней есть. Существует очень большая сила энергии, способная удерживать атомы соединенными вместе. Ядерная энергия удивительна тем, что ее можно применять для получения электричества. для того чтобы энергия была "высвобождена" (т.е.e., делать электричество) должно случиться одно из 2-ух событий: либо ядерный синтез, либо ядерное деление.

В процессе ядерного синтеза энергия высвобождается, когда все атомы соединяются вместе и образовывают огромный атом. Солнце способно делать энергию таким образом. При ядерном делении атомы делятся и отделяются от всех остальных атомов, чтобы создать намного меньший атом, а потом высвободить энергию. Собственно так атомные электростанции делают электрическую энергию.

Если мы хотим удовлетворить растущий интерес на электрическую энергию в Америке без существенного увеличения выбросов тепличных газов, мы должны поддерживать многообразные поставки электрической энергии, и ядерная энергия должна быть частью этого комплекса.

Лекция «Современная атомная энергетика» — Сколько ядерных реакторов работает сегодня в мире?

Источник: Canva

Ядерная энергия используется в качестве энергетического источника с 1950-х годов. Со временем данный источник энергии расширялся, и сегодня в мире насчитывается около 440 ядерных энергетических реакторов, на долю которых приходится около 10% электрической энергии планеты. Ядерная энергия — это энергия, содержащаяся в ядре или ядрышке атома. Когда эти атомы расщепляются при делении ядер, они высвобождают энергию. Выделяемая энергия может питать дома, промышленность, школы, больницы и многое иное. Не обращая внимания на это, ядерная энергия вызывает большое количество споров, которые будут детально рассмотрены ниже.

считается ли ядерная энергия возобновляемой?

Ответ на данный вопрос — и да, и нет! Связывают это с тем, что хотя сама энергия, производимая на атомных электрических станциях, считается возобновляемой, применяемое и нужное топливо — нет. Уран считается предпочтительным топливом для деления ядер на атомных электрических станциях. Однако лишь один определенный тип урана (U-235) подойдет для данного процесса. Уран — достаточно популярный в мире металл, но необходимый изотоп встречается практически нечасто, что делает его невозобновляемым топливом для производимой из него возобновляемой энергии.

Пар, производимый на станции и применяемый для питания турбин и генераторов, перерабатывается, что делает энергетический источник еще более возобновляемым. Пар охлаждается в градирне и опять превращается в воду, которая может быть применена в процессе деления ядер.

Деление ядер в себя включает расщепление крупного ядра атома урана 235 на более мелкие ядра с получением энергии. Также детально исследуется ядерный синтез, который в себя включает объединение 2-ух или более ядер атома с образованием одного или более разных ядер атома и субатомных частиц, например как нейтроны и протоны. Данные процессы делают возобновляемую энергию, хотя материалы достаточно трудно доступны.

считается ли ядерная энергия стойкой?

В подавляющем множестве случаев ядерная энергия считается стойкой. Благодаря производству ядерной энергии, процесс формирует чистую энергию и не приводит к загрязнению внешней среды или выделению тепличных газов. Это делает энергию более стойкой для внешней среды, чем ископаемое топливо.

Единственным побочным продуктом процесса считается лишний пар, который вероятно будет просто утилизирован в атмосферу в виде чистого пара перегретого. Очень важная проблема, которая делает ядерную энергию нестабильной сегодня же, состоит в том, что необходимый уран не считается легкодоступным, и если даже он есть, существует человеческий срок, когда он будет полностью израсходован

Если источник урана будет изменен, или если наука даст возможность выполнять ядерный синтез, мы сможем иметь устойчивый источник сырья, таким образом сделав энергетический источник более стойким. По оценкам Spring Power and Gas, оставшиеся в мире залежи урана могут прослужить нам в течение следующих 80 лет, что делает ядерную энергию стойкой и доступной для нескольких будущих поколений. Если мы сможем осуществить ядерный синтез в реальность, энергетический источник будет стойким и сможет поддерживать нас обозримой перспективе.

Ядерная энергия хороша или плоха для внешней среды?

Ядерная энергия полезна для внешней среды, хотя есть определенные исключения

1. Она оберегает качество воздуха

Ядерная энергия приводит к нулевым выбросам, что ее делает чистым энергетическим источником. В процессе расщепления атомов урана выделяется энергия, которая потом вращает турбины, вырабатывающие электричество без вредных побочных продуктов, выделяемых ископаемым топливом.

По оценкам Института ядерной энергии, в 2019 году США получилось избежать более 476 миллионов метрических тонн выбросов углекислого газа, что эквивалентно удалению с дорог 100 миллионов автомобилей. Таким образом, ядерная энергия помогает очистить воздух, удаляя тонны вредных загрязнителей воздуха, приводят которые к кислотным дождям, смогу, сердечно-сосудистым и легочным заболеваниям.

2. Она производит небольшое количество отходов

Ядерная энергия имеет чрезвычайно большую плотность, в 1 миллион раз превышающую плотность классических источников энергии, поэтому кол-во применяемого ядерного топлива не так велико, как можно подумать. Отходы от АЭС минимальны, поскольку приличная их часть может быть переработана и утилизирована, хотя США этого не делают. Таким образом, производство ядерного топлива наносит малозаметный ущерб внешней среде

Насколько экологична атомная энергетика? Сравниваем с солнечной и ветровой по отчету европейцев.

3. Атомная энергия оказывает небольшое действие на землю

Атомная энергия производит больше электрической энергии на небольшой площади, чем любой иной источник свежего воздуха. По данным Института ядерной энергии, для работы ядерной установки мощностью 1000 МВт требуется всего то около одной прямоугольной мили.

Василий Садонин vs реальность зеленой энергетики

Однако для изготовления аналогичного количества электрической энергии ветряным электростанциям требуется в 360 раза больше площади, а электростанциям работающим от солнца — в 75 раза больше. Это значит, что для изготовления того же количества энергии, как и на самом обыкновенном коммерческом реакторе, нужно более 3 миллионов фотоэлектрических батарей или 430 ветряных турбин (показатель мощности не принимается во внимание).

4. У него более большая плотность энергии

Деление ядер, процесс, благодаря которому достигается ядерная энергия, производит намного больше энергии, чем сжигание ископаемого топлива, такого как газ, уголь и нефть. Ядерное деление намного эффективнее, чем производство энергии при помощи классических ископаемых видов топлива, и, как следствие, для работы АЭС требуется меньше топлива. Это, поэтому, создаёт меньше отходов и оказывает меньшее действие на внешнюю среду и экономику

Однако ядерная энергия имеет определенные сложности в отношении внешней среды:

1. Она производит радиоактивные отходы

После производства нужной энергии материалы которые остались очень радиоактивны, и их нужно надежно хранить, чтобы они не загрязняли внешнюю среду. Радиоактивные отходы от производства ядерной энергии неимоверно опасны для земли, человеческого здоровья и остальных участников внешней среды. Поэтому хранение подобных радиоотходов считается самой неразрешимой задачей для таких заводов, так как их невозможно устранить. Поэтому они надежно упаковуют их в контейнеры и хранят под землёй.

2. Опасные аварии

Иногда на таких электрических станциях и надежно хранящихся ядерных отходах происходят аварии, приводят которые к опасным последствиям и долговременному влиянию радиации. Чернобыльский конфликт, случившийся в апреле 1986 года, является самой страшной ядерной катастрофой в истории и с той поры унес жизни тысяч людей в результате косвенных последствий, например как рак щитовидки, а еще остальных заболеваний в онкологии. В марте 2011 года в стране восходящего солнца случилось землетрясение, разрушившее АЭС "Фукусима Даичи" и приведшее к утечке радиации, смертям и иным большим последствиям

3. Действие на внешнюю среду

Атомные электростанции оказывают и другое действие на внешнюю среду, кроме производимых ими отходов. Добыча урана проводится без вреда для внешней среды, и открытые карьеры, оставшиеся после добычи урана, опасны для всех.

Данный процесс также приводит к эрозии, загрязняет близлежащие источники воды, оказывает влияние на растения и урожай и серьёзно оказывает влияние на шахтеров и их общее здоровье из-за очень высокого воздействия радиации во время добычи и переработки.

4. Отходы остаются навсегда

Хотя отходов может быть не очень много, они постоянны, опасны и вечны. Они не могут быть похоронены на полигонах, как все остальные отходы, и поэтому требуют технологий, разрешающих хорошо с ними обращаться.

Источник: Canva

Безвредна ли ядерная энергия?

Ядерная энергия безвредна для применения. то же самое невозможно сказать о применяемых или производимых материалах, но сама по себе энергия безвредна.

1. Безвредна для внешней среды

Ядерная энергия безвредна для внешней среды. Ядерная энергия приводит к нулевым выбросам, что ее делает чистым энергетическим источником. Как уже говорилось выше, ядерная энергия помогает очистить воздух, удаляя тонны вредных загрязнителей воздуха, приводят которые к кислотным дождям, смогу, сердечно-сосудистым и легочным заболеваниям.

Процесс и получаемая энергия приводят к небольшому количеству отходов и оказывают небольшое действие на землю, требуя маленький участок земли если сравнивать с ветряными и электростанциями работающими от солнца.

2. Управление

Атомная энергетика — одна из наиболее высокорегулируемых отраслей в мире. В Англии, к примеру, она регулируется Независимым управлением по ядерному регулированию и Агентством по охране внешней среды или Шотландским агентством по охране внешней среды (SEPA).

Поэтому перед началом или продолжением работы АЭС следует предусмотреть все вопросы безопасности. Это нужно для того, чтобы процесс был успешным и не оказывал негативного влияния на внешнюю среду, прилегающие земли и окружающие сообщества, помня о работниках таких станций

3. Это надежно

Солнечная энергия и ветра зависит от погодных условий и не работает, если погодные условия неблагоприятны. Гидроэлектроэнергия также требует необходимого притока воды в плотины, и если продолжительные засухи продолжаются, это тоже проявляется на ее работе. Атомная энергия не имеет ограничений и не зависит от погодных условий.

Атомные электростанции не предрасположены влиянию внешних климатических условий и могут продолжать делать прогнозируемую и стабильную энергию в течение всего дня. АЭС может делать энергию безостановочно в течение круглого года, что обеспечивает хорошую окупаемость инвестиций, поскольку нет никаких задержек в производстве энергии.

Может ли ядерная энергия заменить ископаемое топливо?

Ответ — да, на чем, собственно, и следует настаивать.

1. Доступность сырья

Материалы, которые используются для получения ядерной энергии, сегодня намного доступнее, чем ископаемое топливо. Если мы продолжим потреблять ископаемое топливо и увеличим его потребление по мере роста населения планеты, то, по оценкам Ecotricity, нефть окончится к 2052 году, газ — в первой половине 60-ых годов XXI века, а уголь — к 2088 году. Что касается урана, то его запасов хватит еще на 80 лет.

Также, если ученые смогут осуществить ядерный синтез, то в теории у нас никогда больше не будет нехватки электрической энергии. Некоторые страны, например Индия, КНР и Российская Федерация, также работают над применением более экологического и популярного тория вместо урана для питания ядерных реакторов.

2. Ядерная энергия лучше, чем энергия ископаемого топлива

Ядерная энергия чище и экономически эффективна, обладает огромным потенциалом, более изобильна и занимает важное место в минимизации выбросов углекислого газа. Она также считается прекрасным вариантом для стран, которые не имеют природных запасов ископаемого топлива, а дополнительные исследования ядерной энергии приведут к созданию ценных технологий. Очень хорошим преимуществом ядерной энергии перед ископаемым топливом считается тот момент, что она приводит к нулевым выбросам и поэтому безвредна для внешней среды.

3. Она имеет более большую плотность энергии

При делении ядерного топлива вырабатывается намного больше энергии, чем при сжигании ископаемых видов топлива, например как газ, уголь и нефть. Деление ядерного топлива практически в 8000 раз эффектнее, чем производство энергии при помощи классических ископаемых видов топлива. В результате для работы АЭС требуется меньше топлива, поэтому образуется меньше отходов и оказывается меньшее действие на внешнюю среду и экономику.

4. Соответствующие отходы

Ядерная энергия производит мало ядерных отходов. По оценкам, 60-летние отходы всех американских АЭС уместились бы в двухэтажном здании площадью в один квартал города. В отличии от этого, отходы одной угольной станции, работающей только один год, могут заполнить 11 000 товарных вагонов, а значительная часть угольной золы имеет маленькую радиоактивность. Поэтому ядерная энергия считается меньшим злом если сравнивать с ископаемым топливом.