Nükleer enerji, atomların çekirdeklerinde depolanan enerjinin serbest bırakılmasından elde edilen enerjidir. Atom enerjisi olarak da bilinir.
Başka bir şekilde anlamak için, her atomun çekirdeğinde nötronları ve protonları birbirine bağlı tutan bir kuvvet olduğu gerçeğinden başlayalım. Bu kuvvet nükleer enerji şeklinde serbest bırakılabilir (daha sonra detaylandıracağımız nükleer reaksiyonlar yoluyla).
Nükleer reaksiyonu oluşturmak için radyoizotop adı verilen kimyasal elementler gereklidir. En iyi bilineni uranyumdur ama bizde de toryum, plütonyum, stronsiyum veya polonyum var. Radyoizotoplar, parçalandıkça radyasyon yayan ve böylece daha kararlı bir form haline gelen bir elementin kararsız şeklidir.
Her şeyden önce onunla ilgili kazalar nedeniyle nükleerden daha fazla tartışma yaratan hiçbir enerji türü yoktur. Ancak, nasıl çalıştığını anlamak önemlidir, çünkü bu şekilde Fransa, Amerika Birleşik Devletleri ve Japonya gibi çeşitli ülkelerin neden nükleer santraller kurduğunu anlayabiliriz.
nükleer reaksiyonlar
Esas olarak iki nükleer reaksiyon vardır:
- Nükleer füzyon: Hafif olan atomların çekirdekleri birbirleriyle birleşince açığa çıkan ve bu şekilde daha kararlı ve daha ağır bir çekirdek meydana getirendir. Bu tür bir sürecin bir örneği, güneş gibi yıldızlarda doğal olarak gözlemlenen süreçtir.
- Nükleer fisyon: Üzerinde nötronların harekete geçtiği ağır bir çekirdek, iki veya daha fazla küçük çekirdeğe ayrıldığında, yalnızca enerji (ve fotonlar gibi diğer yan ürünleri) değil, nötronları da serbest bıraktığında olur. Bunlar da yeni ağır çekirdeklerle temas ettiklerinde zincirleme reaksiyon oluşturarak daha fazla fisyon üretebilir.
Nükleer enerjinin avantajları ve dezavantajları
Nükleer enerjinin başlıca avantajları şunlardır:
- Petrol gibi uluslararası fiyatlara bağlı olan diğer enerji türlerinin aksine, öngörülebilir bir maliyetle elektrik sağlar.
- Örneğin kömür yakıldığında olduğu gibi kirlilik üretmediği için bir tür temiz enerjidir.
- Çeşitli kullanımları olabilen bir enerjidir. Normalde elektrik üretimi için tasarlanmıştır, ancak örneğin nakliye için kullanılabilecek termal veya mekanik enerji de üretebilir.
- Fosil yakıtlara ve diğer kirletici enerji kaynaklarına bağımlılığın azaltılmasını sağlar.
Ancak nükleer enerjinin dezavantajları da vardır:
- Bir nükleer enerji santrali inşa etme yatırımı, örneğin bir fosil yakıt santraline kıyasla çok yüksektir.
- Nükleer santraller, daha önce açıkladığımız nükleer fisyon zincir reaksiyonu nedeniyle sürekli enerji üretir ve bunu durdurmak çok pahalıdır.
- Çok tartışmalı bir enerji türüdür çünkü geçmişte Çernobil gibi ciddi sonuçları olan kazalarla ilişkilendirilmiştir.
- Kirlilik oluşturmasa da girdi olarak uranyum gibi yenilenemeyen kaynakları kullanır.
- Radyoaktif atık üretir. Bu, nükleer fisyonun bir ürünü olarak. Söz konusu atık daha sonra gömülmelidir, ancak yok etme sürecinde çevre kirlenebilir. Bu da hayvan veya bitki türlerinin yanı sıra insan sağlığına (kısa veya uzun vadede) zarar verebilir.
nükleer enerji örnekleri
Nükleer enerjiye bazı örnekler:
- Nükleer fisyon sürecinden elektrik üreten nükleer santraller.
- Nükleer enerjinin tıpta, örneğin kanser hastalarının aldığı radyasyon tedavilerinde kullanımları vardır.
- Arkeologlar tarafından bir fosilin veya diğer organik maddelerin yaşını belirlemek için kullanılan karbon-14, radyoaktif bir izotopa sahiptir.