Elektrownie jądrowe odgrywają kluczową rolę w produkcji energii elektrycznej na całym świecie. Dzięki zdolności do generowania dużych ilości energii, są ważnym elementem globalnego miksu energetycznego, ale również, stanowią podstawową formę pozyskiwania energii w niektórych krajach świata.
Fot. 1. Zdjęcie elektrowni jądrowej w Doel – Wikimedia – Autorstwa Emmelie Callewaert
Krótka historia elektrowni jądrowych
Pierwsze próby wykorzystania energii jądrowej do produkcji elektryczności miały miejsce 21 grudnia 1951 roku, kiedy to w Experimental Breeder Reactor I w USA wygenerowano prąd, który zasilił cztery żarówki. Było to symboliczne, ale znaczące wydarzenie, które pokazało, że energia atomowa może być używana do produkcji elektryczności.
Pierwszą elektrownią jądrową na świecie, która dostarczała energię do sieci energetycznej, była Obninska Elektrownia Jądrowa w Związku Radzieckim, uruchomiona 27 czerwca 1954 roku. Ten moment rozpoczął nową erę w energetyce. Wkrótce po tym, w 1956 roku, w Wielkiej Brytanii rozpoczęła działalność elektrownia Calder Hall, która była pierwszą na świecie pełnoskalową elektrownią jądrową. W USA w 1957 roku uruchomiono Shippingport Atomic Power Station, pierwszą elektrownię jądrową przeznaczoną wyłącznie do produkcji energii elektrycznej.
Zasada działania elektrowni jądrowej
Elektrownia jądrowa to skomplikowane urządzenie, w którym energia uzyskiwana z reakcji jądrowych jest przekształcana w energię elektryczną. W sercu każdej elektrowni jądrowej znajduje się reaktor, w którym zachodzi proces rozszczepienia jąder atomowych. Podczas tego procesu uwalniana jest ogromna ilość ciepła, które następnie jest wykorzystywane do podgrzewania wody.
Podgrzana woda zamienia się w parę, która napędza turbinę parową. Turbina jest połączona z generatorem, który przekształca energię mechaniczną, pochodzącą z obrotu turbiny, w energię elektryczną. W ten sposób energia jądrowa jest zamieniana na prąd elektryczny, który może zasilać domy, fabryki i całe miasta.
Fot. 2. Schemat elektrowni jądrowej z reaktorem wodnym ciśnieniowym – Wikimedia – By U.S.NRC. www.nrc.gov
Bezpieczeństwo jest kluczowym aspektem działania elektrowni jądrowych. Wokół reaktora znajduje się budynek ochronny, który ma za zadanie zatrzymać wszelkie promieniowanie oraz zabezpieczyć reaktor przed uszkodzeniami. Dodatkowo, w razie awarii, elektrownie są wyposażone w systemy chłodzenia awaryjnego, które zapobiegają przegrzaniu reaktora.
Znaczenie i przyszłość energii jądrowej
Elektrownie jądrowe odgrywają znaczącą rolę w globalnej produkcji energii elektrycznej. Odpowiadają za około 10% globalnej produkcji prądu, co czyni je jednym z głównych źródeł energii. W wielu krajach, takich jak Francja, energia jądrowa stanowi większość produkowanej energii.
Jednak budowa i eksploatacja elektrowni jądrowych wiąże się z wyzwaniami, takimi jak wysokie koszty budowy, długi czas realizacji projektów oraz potrzeba bezpiecznego zarządzania odpadami promieniotwórczymi. Przyszłość energii jądrowej może leżeć w rozwoju nowoczesnych reaktorów nowej generacji, które obiecują większą efektywność, mniejsze koszty i lepsze zabezpieczenia.
Fot. 3. Współczesna elektrownia jądrowa (wydobywające się z chłodni kominowej obłoki to skondensowana para wodna; Na zdjęciu bloki po 1300 MW elektrowni jądrowej w Cattenom, Francja) – Wikimedia – Autorstwa Stefan Kühn
Podsumowanie
Elektrownie jądrowe, choć skomplikowane i wymagające dużych nakładów inwestycyjnych, odgrywają bardzo ważną rolę w produkcji energii elektrycznej na świecie. Od pierwszych prób w latach 50. XX wieku, przez budowę pierwszych elektrowni, po współczesne zaawansowane reaktory – historia energii jądrowej to historia nieustannego postępu technologicznego i dążenia do bardziej efektywnego i bezpiecznego wykorzystania zasobów.
Źródło: Wikipedia.