.:Ενέργεια, Σύμμαχος ή Εχθρός:.

Η πυρηνική ενέργεια είναι ενέργεια που βρίσκεται εγκλωβισμένη στον πυρήνα ενός ατόμου. Τα άτομα είναι μικροσκοπικά σωματίδια που αποτελούν κάθε αντικείμενο στον κόσμο. Υπάρχει τεράστια ενέργεια στους δεσμούς που κρατούν τα άτομα ενωμένα.
Η πυρηνική ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Πρώτα η ενέργεια πρέπει να απελευθερωθεί. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: την πυρηνική σύντηξη και την πυρηνική διάσπαση (σχάση).
Στην πυρηνική σύντηξη, η ενέργεια απελευθερώνεται όταν ενώνονται άτομα για να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο

άτομο. Ο ήλιος παράγει την ακτινοβολία του με την σύντηξη πυρήνων υδρογόνου.

Στην πυρηνική διάσπαση, τα άτομα διαχωρίζονται και σχηματίζουν μικρότερα άτομα, απελευθερώνοντας ενέργεια. Οι εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας χρησιμοποιούν την πυρηνική διάσπαση για να παραγάγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Το καύσιμο που χρησιμοποιείται ευρύτατα από τις πυρηνικές εγκαταστάσεις για την πυρηνική διάσπαση είναι ουράνιο. Το ουράνιο είναι μη ανανεώσιμο, αν και είναι ένα κοινό μέταλλο που βρίσκεται στα πετρώματα σε όλο τον κόσμο. Οι πυρηνικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν το ουράνιο ως καύσιμο επειδή τα άτομά του διαχωρίζονται εύκολα.
Κατά τη διάρκεια της πυρηνικής διάσπασης, ένα μικρό σωματίδιο αποκαλούμενο νετρόνιο χτυπά το άτομο ουράνιου και το διαχωρίζει, αποδεσμεύοντας ένα μεγάλο ποσό ενέργειας ως θερμότητα και ως ακτινοβολία. Περισσότερα νετρόνια απελευθερώνονται επίσης. Αυτά τα νετρόνια με τη σειρά τους βομβαρδίζουν άλλα άτομα ουράνιου, και η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Αυτό καλείται αλυσιδωτή αντίδραση.

ΣΥΝΤΗΞΗ

Κατά τη διάρκεια μιας διαδικασίας αποκαλούμενης σύντηξη, δυο άτομα υδρογόνου ενώνονται για να σχηματίσουν ένα άτομο ηλίου και συγχρόνως εκπέμπεται φωτεινή κα θερμική ενέργεια.

ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΗΣ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Έναντι άλλων πηγών ενέργειας, η πυρηνική ενέργεια είναι ένας πολύ νέος τρόπος που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας. Περίπου στη δεκαετία του ’30 οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο πυρήνας ενός ατόμου αποτελείται από σωματίδια που τα ονόμασαν πρωτόνια και νετρόνια.
Μερικά χρόνια αργότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι ο πυρήνας ενός ατόμου θα μπορούσε να διαχωριστεί με το βομβαρδισμό του από ένα νετρόνιο διαδικασία την οποία ονομάζουμε σχάση. Σύντομα συνειδητοποίησαν ότι τεράστια ποσά ενέργειας θα μπορούσαν να παραχθούν από την πυρηνική σχάση.
Κάτω από το σκοτεινό σύννεφο του δεύτερου παγκόσμιου πολέμου η πυρηνική διάσπαση χρησιμοποιήθηκε αρχικά για την κατασκευή βόμβας. Μετά από τον πόλεμο, η πυρηνική διάσπαση χρησιμοποιήθηκε για να παραγάγει ηλεκτρική ενέργεια. Σήμερα χρησιμοποιείται από πολλές χώρες στον κόσμο για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος π.χ. η Γαλλία στηρίζει κατά 78% της παραγωγής της στα πυρηνικά εργοστάσια.

ΠΩΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΟΥΝ ΟΙ ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ

Εικ. 136 Πυρηνικό εργοστάσιο.

Οι περισσότερες εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας καίνε καύσιμα για να παραγάγουν ηλεκτρική ενέργεια, κάτι που δεν γίνεται στις εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας. Οι πυρηνικές εγκαταστάσεις χρησιμοποιούν τη θερμότητα που εκπέμπεται κατά τη διάρκεια της διάσπασης του καυσίμου τους.
Η διάσπαση πραγματοποιείται μέσα στον αντιδραστήρα του πυρηνικού εργοστασίου. Στο κέντρο του αντιδραστήρα είναι ο πυρήνας, ο οποίος περιέχει ως καύσιμο

ουράνιο. Τα καύσιμα ουράνιου μοιάζουν με κεραμικούς σβόλους. Οι σβόλοι είναι σε μέγεθος όσο το άκρο του δακτύλου σας, αλλά καθένας παράγει το ίδιο ποσό ενέργειας όσο 450 λίτρα πετρελαίου. Αυτοί οι πλούσιοι σε ενέργεια σβόλοι συσσωρεύονται δίπλα δίπλα σε ράβδους με μήκος 3,5 μέτρα.
Η διάσπαση παράγει θερμότητα σε έναν αντιδραστήρα ακριβώς όπως ο άνθρακας παράγει τη θερμότητα σε έναν λέβητα. Η θερμότητα χρησιμοποιείται για να βράσει το νερό και να το ατμοποιήσει. Ο ατμός γυρίζει τα τεράστια πτερύγια των στροβίλων. Καθώς γυρίζουν, κινούν τις γεννήτριες οι οποίες παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Κατόπιν, ο ατμός μετατρέπεται ξανά σε νερό στους πύργους ψύξης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένως.

Πάτα στα ανθρωπάκια να δεις πως δουλεύει ένα πυρηνικό εργοστάσιο.

ΠΥΡΗΝΙΚΑ ΑΠΟΒΛΗΤΑ - ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ

Μετά από λίγα χρόνια, οι ράβδοι των καυσίμων ουρανίου πρέπει να αντικατασταθούν. Τα πυρηνικά εργοστάσια δεν παράγουν μεγάλη ποσότητα αποβλήτων, αλλά τα απόβλητά τους είναι ιδιαίτερα ραδιενεργά.
Τα χρησιμοποιημένα καύσιμα αποθηκεύονται συνήθως κοντά στον αντιδραστήρα σε μια βαθιά λίμνη νερού. Εδώ, τ’ απόβλητα αρχίζουν να χάνουν το μεγαλύτερο μέρος της ραδιενέργειάς τους μέσω μιας φυσικής διαδικασίας αποκαλούμενης ραδιενεργός αποσύνθεση. Σε τρεις μήνες, τ’ απόβλητα θα έχουν χάσει 50% της ακτινοβολίας τους, σε ένα έτος, θα έχουν χάσει περίπου 80% και σε δέκα χρόνια, θα έχουν χάσει 90%. Εντούτοις, επειδή κάποια ραδιενέργεια παραμένει για 1.000 χρόνια, τα απόβλητα πρέπει να απομονωθούν προσεκτικά από τους ανθρώπους και το περιβάλλον.
Οι περισσότεροι επιστήμονες λένε ότι η ασφαλέστερη θέση για να αποθηκευθούν τα πυρηνικά απόβλητα είναι βαθιά μέσα στη γη.

ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Οι εγκαταστάσεις πυρηνικής ενέργειας έχουν μικρό αντίκτυπο στο περιβάλλον. Οι πυρηνικές εγκαταστάσεις δεν συνεισφέρουν στην ατμοσφαιρική ρύπανση επειδή δεν καίγεται κανένα καύσιμο. Η χρησιμοποίηση της πυρηνικής ενέργειας μπορεί να είναι ένας τρόπος ώστε να λυθεί το πρόβλημα της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
Το σημαντικότερο πρόβλημα με την πυρηνική ενέργεια είναι η αποθήκευση των ραδιενεργών αποβλήτων. Πολλοί άνθρωποι επίσης ανησυχούν ότι ένα ατύχημα σε εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας θα μπορούσε να προκαλέσει μεγάλη καταστροφή. Ας μην ξεχνάμε τα ατυχήματα που έχουν γίνει κα πως επηρεάστηκαν οι πληθυσμοί των περιοχών αυτών.
Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν όλο και περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Μερικοί εμπειρογνώμονες προβλέπουν ότι θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε την πυρηνική ενέργεια για να παραγάγουμε το ποσό της ενέργειας που έχουν ανάγκη οι άνθρωποι. Εάν πρέπει ή όχι να χρησιμοποιήσουμε την πυρηνική ενέργεια είναι μια απόφαση που το κοινωνικό σύνολο θα πρέπει να πάρει.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑ;

Η ραδιενέργεια (ακτινοβολία) είναι ενέργεια που εκπέμπεται από μερικά είδη στοιχείων και ενεργειακών μετασχηματισμών. Η ακτινοβόλος ενέργεια είναι ενέργεια που ταξιδεύει σε κύματα.

Εικ. 137 Εφαρμογές στην Ιατρική

Το φως είναι ένας τύπος ακτινοβόλου ενέργειας (ραδιενέργειας) που χρησιμοποιούμε συνεχώς. Αλλοι τύποι είναι ισχυρότεροι, όπως οι ακτίνες X και η ακτινοβολία που εκπέμπεται όταν διαχωρίζονται τα άτομα ουράνιου.Οι φυσικές πηγές ραδιενέργειας περιλαμβάνουν τις κοσμικές ακτίνες και τα διάφορα στοιχεία. Ραδιενέργεια προκαλούμενη από τον άνθρωπο είναι ο ακτίνες Χ, οι ανιχνευτές καπνού, οι τηλεοπτικοί δέκτες κ.α.. Τα πολύ μικρά ποσά ακτινοβολίας όπως αυτά της τηλεόρασης είναι αβλαβή.
Οι γιατροί χρησιμοποιούν μερικές φορές τη ραδιενέργεια για να θεραπεύσουν τους ανθρώπους απ’ τον καρκίνο και άλλες ασθένειες. Τα πολύ υψηλά επίπεδα ακτινοβολίας μπορούν να τραυματίσουν ή να καταστρέψουν τα κύτταρα του σώματος και μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες όπως ο καρκίνος, ή ακόμα και το θάνατο.