Ядерная энергия производит эффективную и надежную электроэнергию во всем мире. Сегодня более 400 коммерческих реакторов эксплуатируются более чем в 30 странах. Но знаете ли вы, как работает ядерная энергия?
Излучение атомной электростанции не производит электричество. Он превращает воду в пар, который приводит в действие турбину, вырабатывающую электроэнергию.
Ядерная энергия
Ядерная энергия – это энергия, излучаемая ядром, ядром атома, состоящим из протонов и нейтронов. Этот тип энергии может быть получен двумя способами: делением. Это когда ядра атомов расщепляются на несколько частей. Или слияние, когда ядра сливаются.
Ядерное деление — это тип ядерной энергии, используемый сегодня для производства электроэнергии во всем мире, в то время как технология синтеза все еще развивается. (Источник: Международное агентство по атомной энергии)
Ядерное деление
Ядерное деление — это реакция, при которой ядро атома расщепляется на два или меньшие ядра с выделением энергии.
При попадании нейтрона ядро атома урана-235, например, распадается на два более мелких ядра, таких как ядро бария и ядро криптона, а также на два или три нейтрона. Эти дополнительные нейтроны будут сталкиваться с другими соседними атомами урана-235, расщепляясь и производя дополнительные нейтроны с эффектом умножения, что приводит к цепной реакции за доли секунды.
Каждый раз, когда происходит реакция, выделяется энергия в виде тепла и излучения. На атомной электростанции тепло может быть преобразовано в электричество так же, как тепло от ископаемых видов топлива, таких как уголь, газ и нефть, используется для выработки электроэнергии. (Источник: Международное агентство по атомной энергии)
Утилизация ядерных отходов
Уран — это металл, который естественным образом встречается в горных породах по всему миру. Уран содержит несколько встречающихся в природе изотопов, которые представляют собой формы элемента, различающиеся по массе и физическим свойствам, но имеющие общие химические свойства. Уран состоит из двух изотопов: урана-238 и урана-235. Уран-238 составляет большую часть урана в мире, но не может вызывать цепную реакцию деления, тогда как уран-235 может производить энергию путем деления, но на его долю приходится менее 1% мирового урана.
Чтобы сделать природный уран более склонным к делению, количество урана-235 в данном образце должно быть увеличено с помощью процесса, известного как обогащение урана. После обогащения уран можно эффективно использовать в качестве ядерного топлива на электростанциях в течение трех-пяти лет, прежде чем он станет радиоактивным. Его необходимо утилизировать в соответствии со строгими правилами для защиты людей и окружающей среды. Использованное топливо, также известное как отработавшее топливо, может быть переработано в другое топливо для использования в качестве нового топлива на атомных электростанциях. (Источник: Международное агентство по атомной энергии)
Ядерные отходы
Атомные электростанции производят отходы с разным уровнем радиоактивности. С ними обращаются по-разному в зависимости от их уровня радиоактивности и назначения.
Атомные электростанции следующего поколения, также известные как инновационные усовершенствованные реакторы, будут производить значительно меньше атомных отходов, чем нынешние реакторы. Ожидается, что они будут построены к 2030 году. (Источник: Международное агентство по атомной энергии)
Изменение климата и атомная энергетика
Атомная энергетика является низкоуглеродным источником энергии, потому что, в отличие от угля, нефти или газа, атомные электростанции редко выделяют CO2. Ядерные реакторы производят почти одну треть безуглеродной электроэнергии в мире и имеют решающее значение для достижения целей в области изменения климата. (Источник: Международное агентство по атомной энергии)