Ydinvoimalla on monia etuja verrattuna muihin energialähteisiin, erityisesti vanhempiin menetelmiin, kuten öljyyn, hiileen ja vesivoimaan. Se on tehokkaampi kuin nämä perinteiset energialähteet, ja sen tuottamiseen tarvittavia raaka -aineita esiintyy yleisesti kaikkialla luonnossa. Lisäksi ydinvoimalaitokset ovat suhteellisen halpoja käyttää, ja turvatoimet ovat parantuneet huomattavasti 20 -luvun onnettomuuksien jälkeen. Vaikka ydinenergian käyttöön liittyy joitakin tunnettuja riskejä, useimmat ovat yleensä verrattavissa muun tyyppisten sähköntuotannon riskeihin.
Historia
20 -luvun alussa tutkijat keksivät, miten luoda energiaa käyttämällä erittäin radioaktiivisia elementtejä, kuten uraania. Tunnetusti tämä johti ydinaseisiin, jotka päättivät toisen maailmansodan, mikä johti vuosikymmenten pituiseen ydinaseiden leviämisen malliin ympäri maailmaa. Samaan aikaan kuitenkin löydettiin erilainen prosessi, joka voisi käyttää kontrolloituja, räjähtämättömiä ydinreaktioita halvan sähkön tuottamiseen. 1960 -luvulle mennessä valtiot, mukaan lukien Englanti, Yhdysvallat ja jopa Japani, rakensivat ydinvoimaloita, joita kutsutaan reaktoreiksi.
Tehokkuus ja saatavuus
Pieni määrä ydinmateriaalia voi tuottaa paljon energiaa; Esimerkiksi yksi kilogramma (2.2 kiloa) uraania voi tuottaa vähintään yhtä paljon energiaa kuin 200 tynnyriä (8,400 gallonaa tai 31.8 m3) öljyä tai 20,000 44,092 kg (XNUMX XNUMX kiloa) hiiltä. Uraani, jota käytetään ydinvoiman tuottamiseen, on luonteeltaan yhtä yleistä kuin tina, vaikka sen on oltava riittävän korkea pitoisuus, jotta sen kaupallinen hankkiminen kannattaa. Malmi on louhittava ja käsiteltävä sen erottamiseksi ympäröivistä kivistä ja käsiteltävä sen jälkeen uraanidioksidiksi.
Koska uraani on niin yleistä, siihen ei kohdistu fossiilisten polttoaineiden markkinoilla tavanomaisia hintavaihteluita. Esimerkiksi öljyä löytyy vain tietyistä paikoista maailmassa, ja tuotantotaso voi vaikuttaa merkittävästi hintaan.
Clean Energy
Ydinenergiaa pidetään puhtaana, koska sen tuottama hiilen ja ilman epäpuhtauksien määrä on hyvin pieni verrattuna perinteisiin voimalaitoksiin. Vaikka laitokset tuottavat ydinjätettä, syntyvän sähkön ja syntyvän jätteen suhde on paljon suurempi kuin fossiilisia polttoaineita käyttävien laitosten. Ydinvoimalaitokset vaativat kuitenkin paljon vettä, mikä voi vaikuttaa ympäröivään ympäristöön. Käytettyään tämä vesi on usein saastunut suoloilla ja raskasmetalleilla, mutta tämä pätee myös muun tyyppisten voimalaitosten käyttämään veteen.
Rakennus- ja käyttökustannukset
Uraani on suhteellisen halpaa, vaikka sen käsittelystä ja jätteen hävittämisestä sen käytön jälkeen aiheutuvat kustannukset lisäävät kustannuksia. Tämä tarkoittaa, että ydinvoimalat ovat melko halpoja käyttää. Ne ovat kuitenkin kalliita rakentaa tarvittavien erikoismateriaalien ja turvaominaisuuksien vuoksi.
Sitä vastoin fossiilisia polttoaineita, kuten maakaasua, öljyä tai hiiltä, käyttävät laitokset on helpompi perustaa, ja niiden korkeampia polttoainekustannuksia kompensoivat usein sähköntuotannosta saatavat tulot. Sijoituspääoman luonne merkitsee sitä, että nämä lyhyen aikavälin voitot houkuttelevat sijoittajia yleensä enemmän kuin ydinvoiman pidemmän aikavälin tuotot. Tämä dynamiikka voi kuitenkin muuttua, jos fossiilisten polttoaineiden hinnat nousevat edelleen dramaattisesti 21-luvulla.
Turvallisuushuolet
Vaikka ydinvoimaa pidetään turvallisena, kun voimalaitoksia rakennetaan ja niitä käytetään erittäin tiukkojen ohjeiden mukaisesti, katastrofaalisen katastrofin mahdollisuus merkitsee sitä, että niiden turvallisuutta pelätään paljon. Laajat onnettomuudet, kuten Venäjän vuoden 1986 Tšernobylin katastrofi tai Japanin Fukushiman romahdus vuonna 2011, ovat heikentäneet yleistä uskoa. Vaikka nämä ovat perusteltuja huolenaiheita, on hyödyllistä sijoittaa ne muiden sähköntuotantomenetelmien yhteyteen. Esimerkiksi fossiilisten polttoaineiden aiheuttaman pilaantumisen arvioidaan tappavan Yhdysvalloissa vuosittain yli 10,000 1979 ihmistä pääasiassa hengityselinsairauksien vuoksi. Kuolemantapaukset ydinvoimaloissa ovat verrattain harvinaisia; pahamaineinen osittainen sulaminen Pennsylvanian Three Mile Islandilla vuonna XNUMX ei johtanut kuolemaan, ja tutkimukset ovat osoittaneet, että alueella asuvilla ihmisillä ei ollut onnettomuuteen liittyviä pitkäaikaisia terveysongelmia.
Muita huolenaiheita liittyy erittäin radioaktiiviseen jätteeseen, joka on väistämätön ydinvoiman sivutuote. Käytetty ydinpolttoaine on vaarallinen ihmisten ja eläinten elämälle tuhansia vuosia. Turvallista menetelmää ydinjätteen varastoimiseksi tälle ajanjaksolle ei ole vielä löydetty, mutta se on mahdollista käsitellä uudelleen jäljellä olevan uraanin ja plutoniumin uuttamiseksi ja niiden muuttamiseksi käyttökelpoiseksi polttoaineeksi. Vaikka tämän tekniikan suuret kustannukset ovat estäneet sen käyttöönoton Yhdysvalloissa, sitä tehdään Euroopassa ja Venäjällä. Tämä uudelleenkäytetty polttoaine puolestaan tuottaa vähemmän radioaktiivista jätettä.
Tulevaisuuden ratkaisut
Tšernobylin ja Fukushiman katastrofit ovat inspiroineet lisäämään turvatoimia tulevien ydinvoimaloiden suunnittelussa. Yksi tällainen malli vaatii nestemäisiä ytimiä, jotka eivät voi sulaa onnettomuuden sattuessa, koska ne ovat tehokkaasti esisulatettuja. Maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen vuoksi ydinvoiman ympäristöhyötyjä voidaan arvioida uudelleen. Jos maailmanlaajuisesti voidaan ottaa käyttöön korkeammat turvallisuusprotokollat ja radioaktiivisen jätteen uudelleenkäsittely, ydinvoimasta voi tulla parempi vaihtoehto kuin perinteiset sähköntuotantomenetelmät.