Kernenergie

Kernenergie is het gecontroleerde gebruik van kernenergie. Kernenergie is energie in 'splijtbare' elementen zoals uranium die door kernreacties kan vrijkomen in een machine die een kernreactor wordt genoemd. Deze energie wordt omgezet in elektriciteit, die vervolgens kan worden gebruikt om machines aan te drijven en huizen te verwarmen. In 2007 was 14% van alle elektriciteit in de wereld afkomstig van kernenergie. Kerncentrales maken ook radioactief afval dat schadelijk kan zijn als het niet goed wordt opgeslagen.

Sinds het midden van de 20e eeuw bestudeert men ook het gebruik van fusie-energie, die veel meer energie oplevert en geen radioactief afval produceert. Kernfusiereactoren bestaan nog niet en zijn nog in ontwikkeling.

De Cattenom-centrale buiten Metz is vanaf 2011 de grootste kerncentrale van Frankrijk. Op vochtige dagen condenseert veel van de waterdamp.
De Cattenom-centrale buiten Metz is vanaf 2011 de grootste kerncentrale van Frankrijk. Op vochtige dagen condenseert veel van de waterdamp.

Geschiedenis

Enrico Fermi maakte de eerste kernreactor in 1941. Veel reactoren werden gebouwd in de VS tijdens de Tweede Wereldoorlog tijdens het Manhattan Project. In 1954 ging de eerste kerncentrale van start in Obninsk bij Moskou. De meeste kerncentrales in de V.S. werden gebouwd in de jaren 1960 en 1970. Kernreactoren drijven ook enkele grote militaire schepen en onderzeeërs aan.

Energieproductie

Kernreactoren maken gebruik van een proces dat kernsplijting wordt genoemd, waarbij atomen zoals uranium of plutonium (in het bijzonder de isotoop uranium 235) worden gesplitst met deeltjes die neutronen worden genoemd. Hierdoor wordt een deel van de massa omgezet in energie, volgens Einsteins vergelijking E=mc2. De splijtbare elementen worden in staven geplaatst die "splijtstofstaven" worden genoemd. De splijtstofstaven worden ondergedompeld in water, en de energie die vrijkomt bij de splijtingsreactie verhit het water, dat in stoom verandert.

De stoom laat vervolgens een turbine draaien, die elektriciteit opwekt. De stoom wordt vervolgens gecondenseerd in enorme koeltorens, en verandert weer in water, dat weer naar de reactor wordt gestuurd.

De reactie kan worden gecontroleerd door "regelstaven" tussen de splijtstofstaven te plaatsen. De regelstaven zijn meestal gemaakt van borium, dat neutronen absorbeert en de reactie stopt.

Een kernsmelting kan zich voordoen wanneer de reactie niet onder controle is, en gevaarlijke radioactieve gassen (zoals Krypton) begint te produceren. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, kunnen kernreactoren niet ontploffen zoals een kernbom, maar het is wel een gevaar wanneer radioactieve stoffen ontsnappen.

Ongelukken

Er hebben zich enkele ernstige nucleaire ongelukken voorgedaan. Er is een schaal gemaakt om te meten hoe gevaarlijk ongevallen zijn. Deze wordt de International Nuclear Event Scale genoemd. De schaal heeft 8 niveaus (0-7), en 7 is het ergst.

Ongelukken met kernonderzeeërs zijn onder meer het ongeluk met de reactor van de Sovjet-onderzeeër K-19 (1961), het ongeluk met de reactor van de Sovjet-onderzeeër K-27 (1968), en het ongeluk met de reactor van de Sovjet-onderzeeër K-431 (1985).

Tijdens de ramp met de Fukushima Daiichi-kerncentrale in Japan in 2011 werden drie kernreactoren beschadigd door explosies.
Tijdens de ramp met de Fukushima Daiichi-kerncentrale in Japan in 2011 werden drie kernreactoren beschadigd door explosies.

Economie

De economische aspecten van kernenergie vormen een uitdaging, en na de kernramp in Fukushima in 2011 zullen de kosten voor momenteel in bedrijf zijnde en nieuwe kerncentrales waarschijnlijk stijgen, als gevolg van de strengere eisen voor het beheer van verbruikte splijtstof ter plaatse en de verhoogde risico's op basis van het ontwerp.

Debatten

Er is een debat gaande over het gebruik van kernenergie. Voorstanders, zoals de World Nuclear Association en de IAEA, beweren dat kernenergie een duurzame energiebron is die de koolstofuitstoot vermindert. Bovendien draagt het niet bij tot smog of zure regen. Tegenstanders van kernenergie, zoals Greenpeace International en de Nuclear Information and Resource Service, zijn van mening dat kernenergie een bedreiging vormt voor mens en milieu.

Recente ontwikkelingen

In 2007 produceerden kerncentrales ongeveer 2600 TWh elektriciteit en leverden zij 14 procent van de wereldwijd gebruikte elektriciteit, wat een daling is met 2 procent ten opzichte van 2006. Op 9 mei 2010 waren er wereldwijd 438 (372 GW) kernreactoren in bedrijf. Een piek werd bereikt in 2002, toen er 444 kernreactoren in bedrijf waren.

De nucleaire noodsituaties in de Japanse kerncentrale Fukushima Daiichi en andere nucleaire faciliteiten hebben vragen doen rijzen over de toekomst van kernenergie. Volgens Platts heeft "de crisis in de Japanse kerncentrales van Fukushima de belangrijkste energieverbruikende landen ertoe aangezet de veiligheid van hun bestaande reactoren opnieuw te bekijken en twijfel doen rijzen over de snelheid en omvang van geplande uitbreidingen overal ter wereld". Na de kernramp in Fukushima heeft het Internationaal Energieagentschap zijn raming gehalveerd van de extra nucleaire opwekkingscapaciteit die tegen 2035 zal worden gebouwd.

Drukwatervaten
Drukwatervaten


AlegsaOnline.com - 2020 / 2022 - License CC3