Jadrová elektráreň

Enrico Fermi vyrobil prvý jadrový reaktor v roku 1941. Počas druhej svetovej vojny bolo v USA postavených mnoho reaktorov v rámci projektu Manhattan. V roku 1954 sa v Obninsku neďaleko Moskvy spustila prvá jadrová elektráreň. Väčšina jadrových elektrární v USA bola postavená v 60. a 70. rokoch 20. storočia. Jadrové reaktory poháňajú aj niektoré veľké vojenské lode a ponorky.

Jadrové reaktory využívajú proces nazývaný jadrové štiepenie, ktorý využíva atómy ako urán alebo plutónium (najmä izotop uránu 235) a štiepi ich pomocou častíc nazývaných neutróny. Tým sa časť hmoty premení na energiu podľa Einsteinovej rovnice E=mc2. Štiepiteľné prvky sa umiestňujú do tyčí nazývaných "palivové tyče". Palivové tyče sú ponorené vo vode a energia uvoľnená pri štiepnej reakcii zohrieva vodu, ktorá sa mení na paru.

Para potom roztáča turbínu, ktorá vyrába elektrickú energiu. Para sa potom kondenzuje v obrovských chladiacich vežiach, mení sa späť na vodu a opäť sa posiela do reaktora.

Reakciu možno riadiť umiestnením "regulačných tyčí" medzi palivové tyče. Riadiace tyče sú zvyčajne vyrobené z bóru, ktorý absorbuje neutróny a zastavuje reakciu.

K jadrovej havárii môže dôjsť, ak reakcia nie je kontrolovaná a začnú sa vytvárať nebezpečné rádioaktívne plyny (ako napríklad kryptón). Na rozdiel od všeobecného presvedčenia jadrové reaktory nemôžu vybuchnúť ako jadrová bomba, ale keď z nich uniknú rádioaktívne látky, predstavuje to nebezpečenstvo.

Došlo k niekoľkým vážnym jadrovým haváriám. Bola vytvorená stupnica na meranie nebezpečnosti havárií. Nazýva sa Medzinárodná stupnica jadrových udalostí. Stupnica má 8 úrovní (0 - 7), pričom 7 je najhoršia.

• Černobyľská katastrofa, ktorá sa stala v roku 1986; klasifikovaná stupňom 7.
• Jadrová katastrofa vo Fukušime sa stala v roku 2011 v dôsledku zemetrasenia 7. stupňa.
• Nehoda v Majaku; stala sa v roku 1957. Množstvo uvoľnenej radiácie a celkové nebezpečenstvo boli vyššie ako v Černobyle. Zasiahnutá oblasť však bola menšia. Z týchto dôvodov je havária klasifikovaná len ako havária 6. stupňa.
• Požiar vo Windscale v roku 1957 a havária na ostrove Three Mile Island v roku 1979 na úrovni 5.
• Jadrová havária v Tokaimure na úrovni 4

Medzi nešťastia ponoriek s jadrovým pohonom patrí havária reaktora sovietskej ponorky K-19 (1961), havária reaktora sovietskej ponorky K-27 (1968) a havária reaktora sovietskej ponorky K-431 (1985).

Ekonomická stránka jadrovej energie je náročná a po jadrovej katastrofe vo Fukušime v roku 2011 sa pravdepodobne zvýšia náklady v súčasnosti prevádzkovaných a nových jadrových elektrárňach v dôsledku zvýšených požiadaviek na nakladanie s vyhoreným palivom na mieste a zvýšených projektových hrozieb.

O využívaní jadrovej energie sa vedú diskusie. Zástancovia, ako napríklad Svetové jadrové združenie a MAAE, tvrdia, že jadrová energia je udržateľným zdrojom energie, ktorý znižuje emisie uhlíka. Okrem toho neprispieva k tvorbe smogu alebo kyslých dažďov. Odporcovia jadrovej energie, ako napríklad Greenpeace International a Nuclear Information and Resource Service, sú presvedčení, že jadrová energia predstavuje hrozbu pre ľudí a životné prostredie.

V roku 2007 jadrové elektrárne vyrobili približne 2600 TWh elektrickej energie a zabezpečili 14 % celosvetovej spotreby elektrickej energie, čo v porovnaní s rokom 2006 predstavuje pokles o 2 %. K 9. máju 2010 bolo na svete v prevádzke 438 jadrových reaktorov (372 GW). Vrchol bol dosiahnutý v roku 2002, keď bolo v prevádzke 444 jadrových reaktorov.

Núdzové situácie v japonskej jadrovej elektrárni Fukušima Daiči a v ďalších jadrových zariadeniach vyvolali otázky o budúcnosti jadrovej energie. Spoločnosť Platts uviedla, že "kríza v japonských jadrových elektrárňach vo Fukušime prinútila popredné krajiny, ktoré spotrebúvajú energiu, prehodnotiť bezpečnosť svojich existujúcich reaktorov a spochybniť rýchlosť a rozsah plánovaného rozširovania po celom svete". Po havárii jadrovej elektrárne vo Fukušime Medzinárodná energetická agentúra znížila svoj odhad dodatočnej jadrovej výrobnej kapacity, ktorá sa má vybudovať do roku 2035, na polovicu.