ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ: Άφθονη και σταθερή ενέργεια, αλλά … υψηλό το τίμημα!

 

Από τη μαθήτρια της Β’ Γυμνασίου Άννα Μήτση

     Προς το τέλος του 2ου Παγκόσμιου Πολέμου, αναδύθηκε από τα εργαστήρια της φυσικής μια νέα πηγή ενέργειας, η πυρηνική, η οποία έχει πολλούς οπαδούς, αλλά και πολλούς εχθρούς. Αυτή τη στιγμή λειτουργούν πυρηνικά εργοστάσια σε 31 χώρες στον κόσμο και αριθμούν συνολικά 451 εν ενεργεία πυρηνικούς αντιδραστήρες. Η χώρα με τους περισσότερους αντιδραστήρες είναι οι ΗΠΑ με 99, ενώ ακολουθούν η Γαλλία με 58, η Ιαπωνία με 42, η Κίνα με 39 και η Ρωσία με 35.

Γενικές πληροφορίες

    Ουσιαστικά,  πυρηνική ενέργεια είναι αυτή η ενέργεια που απελευθερώνεται με δύο τρόπους: την πυρηνική σύντηξη(βλέπε εδώ) και την πυρηνική διάσπαση (σχάση).

    Ως “καύσιμη ύλη” της πυρηνικής ενέργειας χρησιμοποιείται το ουράνιο, ένα χημικό στοιχείο  βαρύ, τοξικό και ραδιενεργό.

Εξορύσσεται ως μετάλλευμα σε μεγάλες ποσότητες κυρίως από τον Καναδά, την Αυστραλία και το Καζακστάν. Οι τρεις αυτές χώρες είναι υπεύθυνες για περισσότερες από τις μισές πηγές του μεταλλεύματος στον κόσμο. Γενικά στη φύση, οι ατομικοί πυρήνες των περισσότερων στοιχείων είναι σταθεροί. Ο ατομικός πυρήνας του ουράνιου, όμως, συγκρουόμενος με ένα νετρόνιο, μπορεί να διασπαστεί, απελευθερώνοντας σημαντικότατη ποσότητα ενέργειας. H διάσπαση αυτή ονομάζεται πυρηνική σχάση. Υπάρχουν και άλλα τεχνητά στοιχεία (που τα έφτιαξαν οι επιστήμονες στα εργαστήρια), όπως το πλουτώνιο, που μπορούν, επίσης, να διασπαστούν με αυτόν τον τρόπο. 

Ο πυρηνικός αντιδραστήρας

     Οι σταθμοί των πυρηνικών αντιδραστήρων δε χρησιμοποιούν άνθρακα ή αέριο για τη δημιουργία θερμότητας, αλλά αντιδράσεις πυρηνικής σχάσης. Η θερμότητα από τις πυρηνικές αντιδράσεις μετατρέπει το νερό σε ατμό, το οποίο οδηγεί σε τουρμπίνες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.

     Μέσα σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα, ράβδοι ουρανίου είναι τοποθετημένοι σε δέσμες και βυθίζονται σε μια γιγαντιαία δεξαμενή νερού υπό πίεση. Ολόκληρος ο αντιδραστήρας βρίσκεται μέσα σε μία πολύ ανθεκτική κατασκευή από σκυρόδεμα, η οποία εμποδίζει τη διαφυγή της ακτινοβολίας στο περιβάλλον.

Πλεονεκτήματα της πυρηνικής ενέργειας

1. Είναι φιλική προς το περιβάλλον. Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής δεν απελευθερώνουν αέρια θερμοκηπίου, όπως οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα και φυσικού αερίου.

2. Αποτελεί σταθερή μορφή ενέργειας. Δεν εξαρτάται από καιρικές συνθήκες, όπως η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια. Έτσι, ένας πυρηνικός σταθμός ηλεκτροπαραγωγής σε πλήρη λειτουργία μπορεί να παράγει ενέργεια ασταμάτητα, γεγονός που επιτρέπει την καλή απόδοση της επένδυσης.

3. Φτηνό κόστος λειτουργίας. Οι πυρηνικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής είναι φθηνότεροι στη λειτουργία τους από τους ανταγωνιστές τους σε άνθρακα ή φυσικό αέριο.

4. Η ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας είναι μεγαλύτερη από τις περισσότερες άλλες μορφές ενέργειας.

5. Εξαιτίας των παραπάνω αποτελεί μια αποδοτική μορφή επένδυσης.

Μειονεκτήματα πυρηνικής ενέργειας

1. Υψηλό κόστος κατασκευής υποδομών. Το αρχικό κόστος για την κατασκευή ενός πυρηνικού σταθμού είναι μεγάλο. Ένας πρόσφατος εικονικός δοκιμαστικός αντιδραστήρας στις ΗΠΑ εκτιμάται στα 6 δισεκατομμύρια δολάρια μαζί με τεράστιο επιπλέον κόστος για τη συντήρηση της εγκατάστασης.

2. Πυρηνικά απόβλητα. Τα απόβλητα αυτά μπορούν να παραμείνουν ραδιενεργά, άρα και επικίνδυνα, για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια από τη δημιουργία τους. Οι μεγαλύτερες ποσότητες ραδιενεργών αποβλήτων αποτελούν περιπτώσεις πυρηνικών καυσίμων, συστατικά αντιδραστήρα και ουράνιο. Υπάρχουν, επίσης, και τα απόβλητα υψηλού κινδύνου, τα οποία ονομάζονται έτσι, επειδή είναι πολύ θανατηφόρα, ακόμα και εάν κάποιος παραμείνει κοντά τους έστω και για λίγες ημέρες.

     Σήμερα, τα υψηλού επιπέδου απορρίμματα αντιμετωπίζονται με ψύξη σε νερό για αρκετά χρόνια και στη συνέχεια αναμιγνύονται με τετηγμένο γυαλί, και χύνονται σε χαλύβδινα δοχεία. Αυτά τα δοχεία αποθηκεύονται τελικά σε ένα δοχείο επενδυμένο με σκυρόδεμα.

    Ορισμένες χώρες, όπως η Αμερική και η Φινλανδία, σκοπεύουν να αποθηκεύσουν πυρηνικά απόβλητα σε βαθιά υπόγεια-αποθήκες. Για να είναι ασφαλής η συγκεκριμένη μέθοδος, θα πρέπει οι επιστήμονες να είναι σίγουροι ότι το υλικό δε θα μπορεί να διαρρεύσει και να μολύνει υπόγεια νερά ή να ανέβει στην επιφάνεια.

3. Πυρηνικά ατυχήματα. Παρά τα μέτρα ασφαλείας που ισχύουν για τους πυρηνικούς σταθμούς, διάφοροι παράγοντες μπορεί να προκαλέσουν την κατάρρευση τους. Η έκλυση ακτινοβολίας-ραδιενέργειας που προκαλείται επιφέρει  ολέθριες συνέπειες για το περιβάλλον και τον άνθρωπο. Τόσο η φυσική όσο και η τεχνητή ραδιενέργεια επιδρούν στους βιολογικούς ιστούς των ζωντανών οργανισμών και επιφέρουν αλλοιώσεις στα κύτταρα και το γενετικό τους υλικό, προκαλώντας μεταλλάξεις. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σοβαρές ασθένειες, τόσο στους ίδιους όσο και στους απογόνους τους, ανάλογα με την ποσότητα και το είδος της ραδιενεργού ακτινοβολίας στην οποία έχουν εκτεθεί. Τρία είναι τα σημαντικότερα πυρηνικά ατυχήματα των τελευταίων δεκαετιών:

   α) Στο νησί Three Mile Island (TMI), κοντά στην πρωτεύουσα Χάρισμπουργκ της Πενσυλβάνια των ΗΠΑ, όπου, ευτυχώς, δεν υπήρξαν σοβαρές συνέπειες για την υγεία των ανθρώπων και για το περιβάλλον.

   β) Στο Τσερνόμπιλ της Ουκρανίας, το 1986, μια φοβερή έκρηξη σε εργοστάσιο πυρηνικής
ενέργειας επέφερε βαρύτατες βραχυχρόνιες και μακροχρόνιες συνέπειες, όχι μόνο για την υγεία των ζωντανών οργανισμών (ανθρώπων, ζώων και φυτών) κοντά στο εργοστάσιο, αλλά και σε όλη την Ευρώπη και πέρα από αυτήν.

 

γ) Στη Φουκουσίμα, στη βορειοανατολική Ιαπωνία, το 2011,  προκλήθηκε νέο σοβαρότατο ατύχημα, από το τσουνάμι που ακολούθησε τη φοβερή σεισμική δόνηση έντασης 8,9 της κλίμακας Richter.

4. Πυρηνική ενέργεια και όπλα. Το 1945, οι βομβαρδισμοί της Χιροσίμα και του Ναγκασάκι αποτελούν φρικτό παράδειγμα της χρήσης πυρηνικής  ενέργειας ως όπλο και μέσο καταστροφής. Η ύπαρξη πυρηνικών όπλων δημιουργεί ανασφάλεια μεταξύ των λαών κι αποτελεί μέσο ικανοποίησης πολιτικών, οικονομικών και κοινωνικών συμφερόντων για τις χώρες που τα κατέχουν.

Η πυρηνική ενέργεια στην Ευρωπαϊκή Ένωση

    Η πυρηνική ενέργεια αποτελεί βασική ενεργειακή πηγή δεκατριών από τα  κράτη μέλη της Ε.Ε., ενώ αναλογεί στο 26% της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται σε αυτή. Ωστόσο, μετά τα ατυχήματα στο Τσερνόμπιλ και στη Φουκουσίμα, η χρήση της αμφισβητείται έντονα. Η απόφαση της Γερμανίας να καταργήσει την πυρηνική ενέργεια έως το 2020 και το προσωρινό κλείσιμο δύο αντιδραστήρων στο Βέλγιο, μετά την ανακάλυψη ρωγμών στους θαλάμους τους, ενέτειναν την πίεση για κατάργηση της πυρηνικής ενέργειας στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Παρόλο που επαφίεται στα κράτη μέλη να επιλέγουν εάν θα χρησιμοποιούν την πυρηνική ενέργεια ή όχι, η νομοθεσία της ΕΕ έχει ως στόχο τη βελτίωση των προτύπων ασφάλειας των πυρηνικών σταθμών ενέργειας και τη διασφάλιση ότι η διάθεση και μεταχείριση των πυρηνικών αποβλήτων πραγματοποιείται με ασφαλή τρόπο.

Το μέλλον της πυρηνικής ενέργειας

      Λόγω των προαναφερθέντων αρνητικών  συνεπειών, η παραγωγή και χρήση της πυρηνικής ενέργειας αποτελεί αμφιλεγόμενη υπόθεση και δέχεται έντονη κριτική. Ωστόσο, εάν λάβουμε υπόψη πως αυτή τη στιγμή επενδύονται δισεκατομμύρια σε αυτήν, φαίνεται πως η πυρηνική ενέργεια –καλώς ή κακώς- θα είναι ένα σημαντικό μέσο για τη βιώσιμη ανάπτυξη, σήμερα και στο μέλλον.

 

Πηγές   

https://www.europarl.europa.eu/ftu/pdf/el/FTU_2.4.10.pdf

https://volton.gr/puriniki-energeia/

http://kodipheet.chem.uoi.gr/contents/9%20KEF%209.pdf

https://tkm.tee.gr/wp-content/uploads/2018/02/OE_NuclearEnergy.pdf

https://www.maxmag.gr/perivallon/pleonektimata-kai-meionektimata-tis-chrisis-pyrinikis-energeias/