Kernenergie | het gecontroleerde gebruik van kernenergie

Kernenergie is het gecontroleerde gebruik van kernenergie. Kernenergie kan worden vrijgemaakt door kernreacties in een machine die een kernreactor wordt genoemd. Deze energie kookt water voor een stoommachine om elektriciteit te maken, die vervolgens kan worden gebruikt om machines en huizen aan te drijven. In 2007 was 14% van de 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 wordt ook onderzoek gedaan naar het gebruik van fusie-energie, die veel meer energie oplevert en geen radioactief afval produceert. Kernfusiereactoren bestaan nog niet en worden nog steeds ontwikkeld.




  De centrale van Cattenom buiten Metz is sinds 2011 de grootste kerncentrale van Frankrijk. Op vochtige dagen condenseert een groot deel van de waterdamp.  Zoom
De centrale van Cattenom buiten Metz is sinds 2011 de grootste kerncentrale van Frankrijk. Op vochtige dagen condenseert een groot deel van de waterdamp.  

Geschiedenis

Enrico Fermi maakte de eerste kernreactor in 1941. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werden in de VS veel reactoren gebouwd tijdens het Manhattan Project. In 1954 ging de eerste kerncentrale van start in Obninsk bij Moskou. De meeste kerncentrales in de VS 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 heet, waarbij atomen als uranium of plutonium (met name 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 en wordt weer naar de reactor gestuurd.

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

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


 

Ongevallen

Er hebben zich enkele ernstige nucleaire ongevallen voorgedaan. Er is een schaal gemaakt om te meten hoe gevaarlijk ongelukken zijn. Hij heet de Internationale Schaal voor Nucleaire Gebeurtenissen. De schaal heeft 8 niveaus (0-7), en 7 is het ergste.

Ongelukken met door kernenergie aangedreven onderzeeërs zijn onder meer het ongeluk met de Sovjetonderzeeër K-19 reactor (1961), het ongeluk met de Sovjetonderzeeër K-27 reactor (1968) en het ongeluk met de Sovjetonderzeeër K-431 reactor (1985).



 Tijdens de ramp in de kerncentrale van Fukushima Daiichi in Japan in 2011 werden drie kernreactoren beschadigd door explosies.  Zoom
Tijdens de ramp in de kerncentrale van Fukushima Daiichi 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 bestaande en nieuwe kerncentrales waarschijnlijk stijgen, als gevolg van de strengere eisen voor het beheer van verbruikte splijtstof ter plaatse en de hogere gevaren bij het ontwerp.


 

Debatten

Er is een debat gaande over het gebruik van kernenergie. Voorstanders, zoals de World Nuclear Association en de IAEA, stellen dat kernenergie een duurzame energiebron is die de koolstofuitstoot vermindert. Bovendien draagt het niet bij tot smog of zure regen. Er wordt aangenomen dat duizenden levens zijn gered door het gebruik van kernenergie in plaats van gevaarlijker brandstoffen zoals kolen, olie en gas.

Anti-nucleaire tegenstanders, zoals Greenpeace International en de Nuclear Information and Resource Service, zijn van mening dat kernenergie een bedreiging vormt voor mens en milieu.

Kernenergie genereert radioactieve afvalstoffen, zowel als splijtingsproducten (gebroken atomen) als door het induceren van radioactiviteit in bestaande materialen.


 

Recente ontwikkelingen

In 2007 leverden kerncentrales ongeveer 2600 TWh elektriciteit en 14 procent van de gebruikte elektriciteit in de wereld, een daling van 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 opgeroepen 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 te herzien en twijfel te zaaien over de snelheid en de omvang van de geplande uitbreidingen over de hele wereld". Na de kernramp in Fukushima heeft het Internationaal Energieagentschap zijn raming van de extra te bouwen nucleaire capaciteit tegen 2035 gehalveerd.



 Drukwatervatkoppen  Zoom
Drukwatervatkoppen  

Gerelateerde pagina's



 

Vragen en antwoorden

V: Wat is kernenergie?


A: Kernenergie is het gecontroleerde gebruik van kernenergie om elektriciteit op te wekken.

V: Hoe werkt een kernreactor?


A: Een kernreactor gebruikt kernreacties om energie vrij te maken die vervolgens water kookt en een stoommachine aandrijft, waardoor elektriciteit wordt geproduceerd.

V: Welk percentage van de wereldwijde elektriciteit kwam in 2007 van kernenergie?


A: In 2007 was 14% van alle elektriciteit ter wereld afkomstig van kernenergie.

V: Wat zijn enkele potentiële risico's van het gebruik van kernenergie?


A: Kerncentrales produceren radioactief afval dat schadelijk kan zijn als het niet goed wordt opgeslagen.

V: Welk type alternatieve energiebron wordt sinds het midden van de 20e eeuw bestudeerd?


A: Sinds het midden van de 20e eeuw bestudeert men fusie-energie als alternatieve energiebron.

V: Waarin verschilt fusie-energie van traditionele kernenergie?


A: Fusie-energie produceert veel meer energie dan traditionele kernenergie en produceert geen radioactief afval.

V: Zijn er al fusiereactoren beschikbaar?



A: Fusiereactoren bestaan nog niet en worden nog ontwikkeld.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3