Co je jaderná elektrárna?

Co je jaderná elektrárna

Jaderná elektrárna vyrábí elektrickou energii pomocí jaderných reakcí, především prostřednictvím jaderného štěpení.

Jaderné štěpení

Jaderné štěpení rozděluje těžké atomy, jako je urán, na menší části, uvolňuje tak velké množství energie.

Hlavní komponenty

V procesu štěpení se jádra těžkých radioaktivních atomů rozdělí na dvě skoro stejně velké části. Během tohoto dělení jader je uvolněno obrovské množství energie. Toto uvolnění energie je způsobeno hmotovým defektem. To znamená, že celková hmotnost počátečního produktu se během štěpení sníží. Tento ztrátový hmoty během štěpení se podle známé rovnice od Alberta Einsteina přemění na tepelnou energii.

Základní princip jaderné elektrárny je stejný jako u konvenční tepelné elektrárny. Jednou z rozdílů je, že místo tepla vygenerovaného hořením uhlí se v jaderné elektrárně používá teplo vygenerované jaderným štěpením k vytvoření páry z vody v kotli. Tato pára se používá k pohonu parní turbíny.

Turbína je hlavním pohonným mechanismem alternátoru. Alternátor generuje elektrickou energii. I když dostupnost jaderného paliva není velká, malé množství jaderného paliva může vygenerovat obrovské množství elektrické energie.

To je jedinečná vlastnost jaderné elektrárny. Jeden kilogram uránu je ekvivalentní 4500 metrickým tunám vysokokvalitního uhlí. To znamená, že úplné štěpení 1 kg uránu může vyprodukovat tolik tepla, kolik by bylo vyprodukované úplným spalováním 4500 metrických tun vysokokvalitního uhlí.

I když je jaderné palivo dražší, náklady na jednotku vyrobené elektrické energie jsou nižší než u uhlí nebo nafty. Jaderné elektrárny jsou vhodnou alternativou pro řešení současné krize s konvenčními palivy.

Výhody

• Spotřeba paliva v jaderných elektrárnách je nízká, což znamená, že náklady na výrobu elektrické energie jsou levnější než u jiných metod. Jaderné elektrárny potřebují méně paliva.

• Jaderná elektrárna zabírá mnohem menší prostor než jiné konvenční elektrárny stejné kapacity.

• Tato elektrárna nevyžaduje mnoho vody, proto není nutné ji stavět blízko přirozených zdrojů vody. Taktéž nevyžaduje obrovské množství paliva, proto není nutné ji stavět blízko doly na uhlí nebo místa s dobrými dopravními spojeními. Z tohoto důvodu lze jadernou elektrárnu postavit velmi blízko centru spotřeby.

• Existují velké zásoby jaderného paliva po celém světě, což zajišťuje trvalou dodávku elektrické energie na tisíce let.

Nevýhody

• Palivo není snadno dostupné a je velmi drahé.

• Počáteční náklady na výstavbu jaderné elektrárny jsou poměrně vysoké.

• Výstavba a zprovoznění této elektrárny je mnohem složitější a sofistikovanější než u jiných konvenčních elektráren.

• Štěpné vedlejší produkty jsou radioaktivní a mohou způsobit vysoké radioaktivní znečištění.

• Údržbové náklady jsou vyšší a počet odborně vyškolených lidí potřebných k provozu jaderné elektrárny je také vyšší.

• Náhlé fluktuace zatížení nelze efektivně zvládat jadernými elektrárnami.

• Protože vedlejší produkty jaderných reakcí jsou velmi radioaktivní, je velký problém s jejich likvidací. Mohou být likvidovány pouze hluboko v zemi nebo v moři daleko od pobřeží.