Choć początek energetyki jądrowej przypada na lata 50. XX wieku, to elektrownie jądrowe do dzisiaj budzą wiele kontrowersji. Zarówno zwolennicy tego rozwiązania, jak i jego przeciwnicy, mają swoje argumenty, które warto przeanalizować, aby zająć własne stanowisko. W tym wypadku nie można powiedzieć, że jedna ze stron ma rację, a druga tej racji jest pozbawiona. Można obiektywnie wyróżnić wady i zalety elektrowni jądrowej. Najlepiej zrobić to bez emocji. Energetyka jądrowa to poważny temat, ale jednocześnie wokół niej narosło wiele krzywdzących mitów i nieprawdziwych historii. Warto więc trzymać się faktów oraz wiedzy naukowej.
Energia jądrowa ma swój początek podczas przemian w jądrze atomu. W trakcie takiej reakcji powstają jądra atomowe innych pierwiastków, innych izotopów tego samego pierwiastka lub ewentualnie jądra tego samego izotopu danego pierwiastka, ale w innym stanie energetycznym. W wyniku tego procesu uwalniana jest też energia. W sposób kontrolowany reakcję tą przeprowadza się w specjalnych reaktorach, które znajdują się w elektrowniach jądrowych. Tutaj uzyskaną energię wykorzystuje się do napędzania generatorów elektrycznych. Obecnie ok. 10% wytwarzanego na świecie prądu pochodzi właśnie z tzw. elektrowni atomowych.
Jak działa elektrownia atomowa?
Pierwszy etap reakcji to rozszczepienie jądra atomu. Do tego celu najczęściej używany jest uran, ale stosuje się też pluton. Pierwiastki te mają duże atomy i można je dzięki temu łatwiej rozbić. W wyniku łańcuchowej reakcji rozszczepienia jądra atomu wydzielane są duże ilości energii w postaci ciepła. Pochłania je ciecz płynąca przez rdzeń reaktora w kierunku wytwornicy pary. Podgrzewana tam woda zmienia stan skupienia w gazowy. Para przesyłana jest rurami do turbiny elektrowni, która jest połączona z generatorem wytwarzającym energię elektryczną. Już po oddaniu ciepła przez parę, następuje kondensacja i woda wraca do generatora.
Trzeba tu dodać, że w rdzeniu reaktora znajduje się izotop, najczęściej w postaci prętów paliwowych, które są zanurzone w wodzie. Jest ona tutaj czynnikiem chłodzącym i moderatorem. W rdzeniu znajdują się również tzw. pręty kontrolne, wykonane zwykle z boru lub kadmu. Mają one za zadanie pochłaniać neutrony. W ten sposób w reaktorach ogranicza się tempo rozpadu radioaktywnego i kontroluje proces rozszczepienia atomowego. W celach bezpieczeństwa rdzeń elektrowni atomowej znajduje się w niezwykle wytrzymałej kopule o żelbetonowo-stalowych ścianach lub w hermetycznym budynku o walcowatym kształcie. W razie awarii stanowią one barierę ograniczającą promieniowanie i ucieczkę niebezpiecznych substancji promieniotwórczych.
Wady elektrowni jądrowej
Planowana budowa elektrowni atomowych nierzadko wiąże się z protestami społecznymi. Lokalni mieszkańcy obawiają się zagrożeń dla ich zdrowia i środowiska naturalnego. W rzeczywistości awarie w takich instalacjach zdarzają się niezwykle rzadko, choć jeśli już się zdarzą, faktycznie mogą okazać się tragiczne w skutkach. Nie da się jednak ukryć, że elektrownie jądrowe zawsze ingerują w krajobraz. Budynki reaktorów wznoszą się zazwyczaj na wysokość ok. 80 m, więc trudno ich nie zauważyć z oddali. Jednocześnie ich budowa wiąże się z bardzo dużymi kosztami i zwykle trwa ponad 5 lat. Wynika to jednak z wysokich norm bezpieczeństwa, jakie konstrukcje te muszą spełniać.
Przy tym wszystkim elektrownie jądrowe nie mają proporcjonalnie długiej żywotności, choć te nowsze mogą działać więcej niż 60 lat. Wiele tych istniejących to konstrukcje, które funkcjonują już ponad 30 lat, a poprawa ich technologii wymagałaby kolejnych znaczących środków inwestycyjnych. Tymczasem wytwarzany przez nie prąd jest droższy niż w przypadku odnawialnych źródeł energii, a zużyte w elektrowniach jądrowych paliwo nie daje się przekształcić w substancje nieszkodliwe. Wciąż nie istnieje też metoda zabezpieczenia odpadów radioaktywnych, która zagwarantuje, że nie będą one zagrażać przyszłym pokoleniom.
Zalety elektrowni jądrowej
Dywersyfikacja źródeł energii zwiększa bezpieczeństwo oraz niezależność energetyczną kraju. Jest więc to zawsze inwestycja strategiczna, mająca też wpływ na konkurencyjność gospodarki. Elektrownie jądrowe zapewniają produkcję tańszego prądu niż ich odpowiedniki węglowe czy gazowe. Jednocześnie przy większej wydajności nie powodują emisji pyłów i nie wytwarzają dwutlenku węgla. W przeciwieństwie do odnawialnych źródeł energii instalacje te nie są zależne od warunków atmosferycznych, więc pozostają stabilniejsze w produkcji prądu. W zamian generują też większe zatrudnienie, co jest ważnym czynnikiem społecznym.
Niemniej istotna pozostaje możliwość podłączenia elektrowni jądrowej do istniejących już, starszych systemów elektroenergetycznych, co w przypadku odnawialnych źródeł energii nie jest takie oczywiste. Niewiele mówi się też o dodatkowych produktach powstających przy okazji wytwarzania energii elektrycznej w reaktorach. Są to chociażby ciepło oraz chłód użytkowy czy radioizotopy, niezbędne dla przemysłu i medycyny nuklearnej.
Podsumowanie
Elektrownie jądrowe funkcjonują obecnie w 32 państwach. Mają one swoje wady i zalety. Każde państwo musi rozważyć wszystkie „za” i „przeciw” dla danej lokalizacji, również z uwzględnieniem postępujących zmian klimatycznych oraz ich przyszłego wpływu na warunki geologiczne czy hydrologiczne. W prostym zestawieniu energia jądrowa jest bardziej opłacalna niż ta znajdująca się w paliwach kopalnych. Tym bardziej, że eksploatowane już złoża gazu, węgla kamiennego i brunatnego w ciągu 30-40 lat będą wyczerpane. Inne są z kolei trudno dostępne, a to wpłynie na znacznie wyższe koszty ich wydobycia. Bazowanie wyłącznie na kopalinach doprowadzi do nieuchronnego wzrostu cen energii.
Niektórzy podkreślają, że elektrownie jądrowe zajmują mniejszą powierzchnię w przeliczeniu na produkowaną energię w porównaniu do tych napędzanych kopalinami, jak i wiatrowych czy słonecznych. Oczywiście nie powinien to być czynnik decydujący, lecz warto wziąć go pod uwagę. W zestawieniu z odnawialnymi źródłami energii elektrownie jądrowe mają swoje niezaprzeczalne atuty, ale również słabości. Niektórych z nich nie da się zniwelować. Dlatego właśnie najrozsądniejsze ze względów ekonomicznych i ekologicznych wydaje się obecnie połączenie energetyki jądrowej z odnawialnymi źródłami energii. Przynajmniej do momentu kolejnego przełomu naukowego i technicznego w zakresie produkcji prądu.
