Elektrownie atomowe – te dwa słowa z pewnością wywołują u wielu skojarzenia z filmami science-fiction lub kwestiami związanymi z bezpieczeństwem środowiska. Ale jak dokładnie działa taka elektrownia? Czy faktycznie jest ona zagrożeniem dla naszej planety? W poniższym artykule odpowiem na te i inne pytania, przybliżając Ci temat funkcjonowania elektrowni atomowych.
Sprawdź także:
Jak działa elektrownia węglowa?
Co to jest elektrownia atomowa?
Elektrownia atomowa, nazywana także elektrownią jądrową, to obiekt, który produkuje energię elektryczną na podstawie procesu nuklearnego rozszczepienia atomów. W skrócie, atom Uranu lub Plutonu zostaje „rozszczepiony” w wyniku reakcji nuklearnej, co prowadzi do uwolnienia ogromnej ilości energii, przekształcanej następnie w energię elektryczną. Ale jak to dokładnie wygląda? Spróbujmy to objaśnić na przykładzie budowy i działania elektrowni atomowej.
Budowa i funkcjonowanie elektrowni atomowej
Elektrownia atomowa to kompleks budynków i urządzeń technicznych. Centralną część stanowi reaktor, który jest sercem całego obiektu. To tam odbywa się proces rozszczepienia atomów, a dokładniej, w tzw. rdzeniu reaktora, pełnego prętów paliwowych z Uranem czy Plutonem. W reaktorze znajdują się także pręty kontrolne, które absorbują neutrony i regulują tempo reakcji jądrowej.
Obok reaktora oddzielnym elementem są tzw. pętle chłodzenia. Ich zadanie polega na odprowadzaniu energii cieplnej generowanej w reaktorze. Woda, której używa się jako medium chłodzącego, pod wpływem wysokiej temperatury staje się parą wodną, powodującą ruch turbin i generatora, skąd energia trafia do konsumentów.
Proces wytwarzania energii w elektrowni atomowej
Podstawowy proces w elektrowni atomowej polega na utrzymaniu kontrolowanej reakcji rozszczepienia atomów i przekształcaniu uwolnionej energii w energię elektryczną. Pręty paliwowe w rdzeniu reaktora zaczynają reagować, gdy neutrony wpadają w jądra atomów Uranu lub Plutonu. Tej reakcji, zwanej fisyjną, towarzyszy uwolnienie ogromnej ilości energii cieplnej oraz dodatkowych neutronów, które z kolei wpadają w kolejne jądra atomów, utrzymując reakcję łańcuchową.
Energia cieplna jest następnie odprowadzana przez medium chłodzące, zazwyczaj wodę, która pod wpływem ciepła zamienia się w parę wodną. Para ta jest następnie wykorzystywana do napędzania turbin związanych z generatorem. I to właśnie przekształcenie energia kinetycznej turbin w energię elektryczną umożliwia zasilenie kluczowych obiektów infrastruktury ludzkiej.
Bezpieczeństwo i ekologia w kontekście elektrowni atomowych
Pytanie o bezpieczeństwo elektrowni atomowych jest zawsze na czasie, zwłaszcza w świetle przeszłych katastrof, jak ta w Czarnobylu. Dla uniknięcia takich katastrof, kluczowe jest właściwe zarządzanie reaktorem i zastosowanie odpowiednich mechanizmów zabezpieczających.
„Bezpieczeństwo elektrowni atomowej opiera się na kilku filarach. Pierwszym z nich jest bezpieczeństwo technologiczne, związane z przeprowadzaniem regularnych kontroli technicznych, utrzymaniem sprzętu w należytej kondycji oraz stosowaniem najwyższych standardów przy projektowaniu i budowie centrum. Drugim filarem jest zasada defensywności, czyli wcześniejsze przygotowanie do możliwych awarii.”
Co więcej, elektrownie jądrowe mają potencjał, aby zmniejszyć naszą zależność od paliw kopalnych i przyczynić się do walki z globalnym ociepleniem. Emitują one znacznie mniej dwutlenku węgla w porównaniu do elektrowni węglowych. Dlatego dla ekologii mogą stanowić mniejsze zło. Warto jednak pamiętać, że wytwarzają odpady radioaktywne, które muszą być odpowiednio składowane i monitorowane przez długie lata.
Podsumowując, elektrownie atomowe są skomplikowanymi i fascynującymi obiektami, będącymi efektem ogromnej wiedzy i zaawansowanej technologii człowieka. Mają one potencjał, aby stać się jednym z głównych źródeł energii przyszłości, ale wiążą się też z wieloma wyzwaniami, zarówno technologicznymi, jak i ekologicznymi.
