Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Fizica atomică și nucleară » Energia nucleară – Centrale nucleare

Energia nucleară – Centrale nucleare

Stația de generare nucleară Palo Verde, cea mai mare din SUA (Stația de generare nucleară Palo Verde, cea mai mare din SUA, cu 3 reactoare cu apă sub presiune (PWR), este situată în deșertul din Arizona și folosește apă de răcire din orașe ca apă de răcire în 9 turnuri de răcire. Totalul combustibilului uzat/”deșeuri” produs în 1986 este înschis în containerele de depozitare uscate situate între corpul artificial al apei și centrala electrică.)

Energia nucleară este folosirea reacțiilor nucleare care eliberează energia nucleară pentru a genera căldură, care este folosită cel mai frecvent în turbinele cu abur pentru a produce energie electrică într-o centrală nucleară. Termenul include fisiunea nucleară, dezintegrarea nucleară și fuziunea nucleară. În prezent, fisiunea nucleară a elementelor din seria actinide a mesei periodice produce marea majoritate a energiei nucleare în serviciul direct al omenirii, cu procese de dezintegrare nucleară, în principal sub formă de energie geotermală, și generatoare termoelectrice radioizotopice.

Datorită, în mod fundamental, controlului asupra creșterii puterii sau căldurii, care este inerentă procesului de fisiune critică întârziată lent, stațiile și motoarele electrice de fisiune sunt, și continuă să fie, construite ca o alternativă la sistemele dominante de combustibil fosil ale lumii. Electricitatea din fisiune este una dintre principalele metode de producere a energiei electrice cu emisii scăzute de carbon, iar în ceea ce privește emisiile totale de gaze cu efect de seră pe durata ciclului de viață pe unitatea de energie generată, valorile emisiilor sunt mai mici decât energiile regenerabile atunci când aceasta este sursă unică de energie. Analiza din 2014 a literaturii privind amprenta de carbon din partea Grupului interguvernamental privind schimbările climatice (IPCC) a arătat că intensitatea emisiilor pentru ciclul de viață total a electricității prin fisiune are o valoare medie de 12 g CO2 echivalent/kWh, care este cea mai scăzută din toate surse de energie cu încărcare de bază comerciale. Acest lucru este în contrast cu cărbunele și gazele fosile la 820 și 490 g CO2 echivalent/kWh. De la începutul comercializării centralelor electrice de fisiune în anii 1970, energia nucleară a împiedicat emiterea a circa 64 miliarde de tone de dioxid de carbon echivalent care altfel ar fi rezultat din arderea combustibililor fosili în centrale termice.

Există o dezbatere socială despre energia nucleară. Susținătorii, cum ar fi Asociația Nucleară Mondială și Protecția mediului pentru Energia Nucleară, susțin că energia nucleară este o sursă sigură și sustenabilă de energie care reduce emisiile de carbon. Oponenții, precum Greenpeace International și NIRS, susțin că energia nucleară reprezintă multe amenințări pentru oameni și pentru mediu. Accidentele din reactoarele de putere de fisiune de mare intensitate sau accidentele care au condus la contaminarea produselor de fisiune cu durată medie până la lungă de viață a zonelor locuite au avut loc în cazul proiectelor din reactorul I și II. Acestea includ dezastrul de la Cernobîl în 1986, dezastrul nuclear de la Fukushima Daiichi în 2011 și cel mai mare număr de accidente din Three Mile Island din 1979. Au existat și unele accidente submarine nucleare. În ceea ce privește viețile pierdute pe unitate de energie generată, analiza a stabilit că reactoarele cu fisiune au cauzat mai puține decese pe unitate de energie generată decât celelalte surse majore de generare a energiei. Producția de energie din cărbune, petrol, gaze naturale și hidroelectricitate a provocat un număr mai mare de decese pe unitate de energie generată datorită poluării aerului și efectelor accidentelor energetice.

Începând cu anul 2017, Agenția Internațională pentru Energie Atomică declară că în lume sunt construite 60 de reactoare, majoritatea din reactorul de generație III, majoritatea în Asia. Colaborarea în domeniul cercetării și dezvoltării către o mai mare siguranță nucleară pasivă, eficiență și reciclare a combustibilului uzat în viitoarele reactoare de generația IV include în prezent Euratom și cooperarea a peste 10 țări permanent la nivel global.

Centrale nucleare

Turnurile de răcire ale centralelor nucleare
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Nuclear_Power_Plant_Cattenom_a.png 

(Spre deosebire de centralele pe bază de combustibili fosili, singura substanță care părăsește turnurile de răcire ale centralelor nucleare sunt vaporii de apă non-radioactivi și, prin urmare, nu poluează aerul și nu provoacă încălzirea globală. )

La fel cum multe centrale termice convenționale generează energie electrică prin valorificarea energiei termice eliberate de arderea combustibililor fosili, centralele nucleare convertesc energia eliberată din nucleul unui atom prin fisiune nucleară care are loc într-un reactor nuclear. Căldura este extrasă din miezul reactorului printr-un sistem de răcire care utilizează căldura pentru a genera abur, care conduce o turbină cu abur conectată la un generator care produce energie electrică.


(Animație a reactorului nuclear cu apă sub presiune în funcționare. Apa este încălzită prin divizarea atomilor de uraniu din miezul reactorului. Apa, ținută sub presiune ridicată, pentru a nu fierbe, produce abur prin transferul căldurii către o sursă secundară de apă. Aburul rezultat este utilizat pentru a genera energie electrică. Apa de răcire din râu/fluviu condensează aburul în apă. După răcirea, apa de răcire este deversată direct înapoi în râu/fluviu, sau răcită în turnuri de răcire și reutilizată în centrala nucleară)

Probleme de mediu

Sinteza a 103 de studii realizate în 2008, publicată de Benjamin K. Sovacool(Sinteza a 103 de studii realizate în 2008, publicată de Benjamin K. Sovacool, a estimat că valoarea emisiilor de CO2 pentru energia nucleară pe durata ciclului de viață a unei instalații a fost de 66,08 g/kWh. Rezultatele comparative pentru diferite surse de energie regenerabilă au fost 9-32 g/kWh. Un studiu realizat de Universitatea Yale din 2012 a ajuns la o valoare diferită, cu valoarea medie, în funcție de proiectarea reactorului, variind între 11 și 25 g/kWh din emisiile totale de CO2 ale ciclului de viață.  )

Analiza ciclului de viață (LCA) a emisiilor de dioxid de carbon arată că energia nucleară este comparabilă cu sursele regenerabile de energie. Emisiile provenite din arderea combustibililor fosili sunt de multe ori mai mari.

Conform Organizației Națiunilor Unite (UNSCEAR), funcționarea regulată a centralelor nucleare, inclusiv ciclul combustibilului nuclear, cauzează emisii de radioizotopi în mediul înconjurător în valoare de 0,0002 milisieverți (mSv) pe an de expunere publică ca medie globală. (Aceasta este mică în comparație cu variația radiațiilor de fond natural, care are o medie de 2,4 mSv/an la nivel global, dar variază frecvent între 1 mSv/an și 13 mSv/an în funcție de locația persoanei determinată de UNSCEAR). Ca urmare a unui raport din 2008, moștenirea rămasă a celui mai grav accident nuclear din Cernobîl este de 0,002 mSv/an în expunerea medie globală (o cifră care a fost de 0,04 mSv pe persoană medie pe întreaga populație a emisferei nordice în anul accidentului din 1986, deși mult mai mare printre populațiile locale cele mai afectate și lucrătorii recuperatori).

Energia nucleară în România

Centrala Nucleară de la Cernavodă
Sursa https://en.wikipedia.org/wiki/File:Cernavod%C4%83-AEC.jpg

 (Centrala Nucleară de la Cernavodă)

România are în prezent o capacitate de 1.400 MW de energie nucleară prin intermediul unei centrale nucleare active cu 2 reactoare, care reprezintă aproximativ 18% din capacitatea națională de producere a energiei electrice a țării. Acest lucru face ca România să fie cel de-al 23-lea cel mai mare utilizator de energie nucleară din lume.

În prezent, deșeurile nucleare sunt depozitate la reactoare timp de până la zece ani. Apoi, deșeurile sunt transportate la depozitul uscat, care se bazează pe sistemul Macstor proiectat de AECL. Guvernul a efectuat studii într-un depozit geologic permanent.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *