Kodolenerģija ir tā, kas rodas, atbrīvojot enerģiju, kas uzkrāta atomu kodolos. To sauc arī par atomu enerģiju.
Lai to saprastu citādi, sāksim no tā, ka pastāv spēks, kas neitronus un protonus notur sasietus katra atoma kodolā. Šo spēku var atbrīvot kodolenerģijas veidā (izmantojot kodolreakcijas, kuras mēs detalizēsim vēlāk).
Kodolreakcijas ģenerēšanai ir nepieciešami ķīmiskie elementi, ko sauc par radioizotopiem. Vispazīstamākais ir urāns, bet mums ir arī torijs, plutonijs, stroncijs vai polonijs. Radioizotopi ir nestabila elementa forma, kas sadaloties atbrīvo starojumu un tādējādi kļūst par stabilāku formu.
Nav tāda enerģijas veida, kas izraisītu vairāk strīdu par kodolenerģiju, galvenokārt ar to saistīto avāriju dēļ. Tomēr ir svarīgi saprast, kā tas darbojas, jo tādējādi mēs varam saprast, kāpēc dažādas valstis, piemēram, Francija, Amerikas Savienotās Valstis un Japāna, uztur atomelektrostacijas.
Kodolreakcijas
Galvenokārt notiek divas kodolreakcijas:
- Kodolsintēze: Tas tiek atbrīvots, kad vieglo atomu kodoli apvienojas savā starpā un tādējādi rada stabilāku un smagāku kodolu. Šāda veida procesa piemērs ir dabiski novērojams tādās zvaigznēs kā saule.
- Kodolenerģija: Tas notiek, kad smagais kodols, uz kura iedarbojas neitroni, atdalās divos vai vairākos mazos kodolos, atbrīvojot ne tikai enerģiju (un citus blakusproduktus, piemēram, fotonus), bet arī neitronus. Tie, savukārt, nonākot saskarē ar jauniem smagiem kodoliem, var radīt vairāk šķelšanās, radot ķēdes reakciju.
Kodolenerģijas priekšrocības un trūkumi
Galvenās kodolenerģijas priekšrocības ir šādas:
- Tas nodrošina elektrību par prognozējamām izmaksām, atšķirībā no citiem enerģijas veidiem, piemēram, naftas, kas ir atkarīga no starptautiskajām cenām.
- Tas ir tīras enerģijas veids, jo tas nerada piesārņojumu, kā tas notiek, ja, piemēram, sadedzina ogles.
- Tā ir enerģija, kuru var dažādi izmantot. Parasti tas ir paredzēts elektroenerģijas ražošanai, bet tas var arī radīt siltuma vai mehānisko enerģiju, ko var izmantot, piemēram, transportam.
- Tas ļauj samazināt atkarību no fosilā kurināmā un citiem piesārņojošiem enerģijas avotiem.
Tomēr kodolenerģijai ir arī trūkumi:
- Investīcijas atomelektrostacijas būvniecībai ir ļoti lielas, salīdzinot, piemēram, ar fosilā kurināmā staciju.
- Atomelektrostacijas nepārtraukti ražo enerģiju, pateicoties kodolsintēzes ķēdes reakcijai, kuru mēs iepriekš skaidrojām, un tās apturēšana ir ļoti dārga.
- Tas ir ļoti pretrunīgi vērtēts enerģijas veids, jo agrāk tas bija saistīts ar negadījumiem ar nopietnām sekām, piemēram, Černobiļu.
- Lai gan tas nerada piesārņojumu, kā izejvielu izmanto neatjaunojamus resursus, piemēram, urānu.
- Rada radioaktīvos atkritumus. Tas kā kodola skaldīšanas produkts. Pēc tam minētie atkritumi ir jāapglabā, bet iznīcināšanas procesā vide var būt piesārņota. Tas savukārt var kaitēt dzīvnieku vai augu sugām, kā arī cilvēku veselībai (vai nu īstermiņā, vai ilgtermiņā).
Kodolenerģijas piemēri
Daži kodolenerģijas piemēri ir:
- Atomelektrostacijas, kas ražo elektrību kodola dalīšanās procesā.
- Kodolenerģiju medicīnā izmanto, piemēram, staru terapijai, ko saņem vēža slimnieki.
- Carbon-14, kuru arheologi izmanto fosilijas vai citu organisko vielu vecuma noteikšanai, satur radioaktīvo izotopu.