Spirale dei prezzi del combustibile fossile e la preoccupazione per i gas serra hanno causato molti, tra cui anche alcuni ambientalisti, per dare una seconda occhiata a energia nucleare. Nonostante il rinnovato interesse, gli usi dell'energia nucleare sono rimaste stabili per decenni. Ci sono due usi dell'energia nucleare per produrre elettricità, e due per i sottoprodotti della centrale nucleare di processo.
Come funziona l'energia nucleare?
L'energia nucleare è generata all'interno di una struttura chiamata un reattore nucleare. Fonte della pianta di potere è il calore prodotto da una reazione a catena fissione nucleare controllata. Questa reazione comporta un elemento come l'uranio o plutonio essere colpito da un neutrone e spaccare apart. Il risultato della fissione di questi atomi instabili e grande è la creazione di nuovi, più piccoli atomi, radiazioni e più neutroni. Questi neutroni quindi velocità fuori e colpire altri atomi di uranio o plutonio, creando una reazione a catena. La reazione a catena è controllata dai moderatori di neutroni, che variano per tipo in base alla progettazione del reattore. Questi possono essere qualsiasi cosa, da barre di grafite per semplice acqua.Una volta che il calore è stato rilasciato, un reattore nucleare produce energia elettrica esattamente allo stesso modo come qualsiasi altra pianta potere termico-basato. Il calore trasforma l'acqua in vapore e il vapore è usato per girare le pale di una turbina, che a sua volta esegue il generatore. In questo modo, l'energia termica viene convertito in energia meccanica e quindi in energia elettrica.
Uso: Commerciale dell'elettricità
La maggior parte delle centrali nucleari sono utilizzati in un ruolo commerciale importante per generare elettricità per una griglia di potere civile. L'energia nucleare fornisce 19,4 per cento di energia elettrica negli Stati Uniti e 16 per cento di energia elettrica del mondo. Secondo l'Agenzia internazionale dell'energia atomica (AIEA), c'erano 436 centrali nucleari in funzione nel 2007.
Uso: Propulsione nucleare
Propulsione nucleare è come l'energia nucleare viene utilizzata per guidare le navi. Ci sono solo una manciata di navi che utilizzano l'energia nucleare: portaerei, sommergibili, navi rompighiaccio e incrociatori. C'erano alcuni trasporti nucleare costruiti, ma questi sono ora tutti fuori servizio. Questi reattori sono in genere del design ad acqua pressurizzata, quali tubi acqua che serve sia come refrigerante e moderatore sotto pressione fuori dal reattore tramite un loop. Questi disegni sono più stabili e meno probabilità di soffrire di un tracollo critico. Tuttavia, anche non producono tanto potere come altri disegni, e richiedono componenti fortemente costruito, costosi per sostenere l'acqua pressurizzata nel ciclo refrigerante primario. Ecco perché vengono utilizzati a bordo delle navi, dove sicurezza e stabilità in condizioni avverse è la preoccupazione principale.
Uso: Fare plutonio
Un reattore autofertilizzante è un design che si specializza nella produzione di determinati tipi di sottoprodotti radioattivi. Una forma comune di reattore autofertilizzante massimizza la produzione di plutonio. Il plutonio è anche più facile da usare in reazioni nucleari di uranio, che lo rende prezioso come fonte di carburante per reattori civili, per uso nella fabbricazione di armi nucleari e per l'uso nelle batterie di decadimento radioattivo.
Uso: Isotopi medici
Il processo di energia nucleare produce anche isotopi che sono utili in medicina, e il laboratorio di Chalk River in Canada è ottimizzato per questo scopo. Questi isotopi sono utili sia in imaging (iodio-123 e cripto-81) e terapia (iodio-131).