אנרגיה גרעינית היא זו שמגיעה משחרור האנרגיה המאוחסנת בגרעיני האטומים. זה ידוע גם בשם אנרגיה אטומית.
כדי להבין זאת בדרך אחרת, נתחיל מכך שיש כוח ששומר על הנויטרונים והפרוטונים קשורים זה לזה בגרעין של כל אטום. ניתן לשחרר כוח זה בצורה של אנרגיה גרעינית (באמצעות תגובות גרעיניות שנפרט בהמשך).
כדי ליצור את התגובה הגרעינית נדרשים יסודות כימיים הנקראים רדיואיזוטופים. הידוע ביותר הוא אורניום, אך יש לנו גם תוריום, פלוטוניום, סטרונציום או פולוניום. רדיואיזוטופים הם הצורה הלא יציבה של יסוד המשחרר קרינה כשהיא מתפרקת וכך הופכת לצורה יציבה יותר.
אין שום סוג של אנרגיה שמייצר יותר מחלוקת מגרעין, מעל לכל, בגלל התאונות שקשורות לכך. עם זאת, חשוב להבין כיצד זה עובד, מכיוון שכך נוכל להבין מדוע מדינות שונות כמו צרפת, ארצות הברית ויפן מתחזקות תחנות כוח גרעיניות.
תגובות גרעיניות
ישנן בעיקר שתי תגובות גרעיניות:
- היתוך גרעיני: זה אחד שמשתחרר כאשר גרעינים של אטומים שהם אור משתלבים זה בזה ובדרך זו יוצרים גרעין יציב וכבד יותר. דוגמה לתהליך מסוג זה הוא זה שנצפה באופן טבעי בכוכבים כמו השמש.
- ראייה גרעינית: זה קורה כאשר גרעין כבד, שעליו פועלים נויטרונים, נפרד לשניים גרעינים קטנים או יותר, ומשחרר לא רק אנרגיה (ותוצרי לוואי אחרים כגון פוטונים), אלא גם נויטרונים. אלה, בתורם, יכולים לייצר ביקועים רבים יותר כאשר הם באים במגע עם גרעינים כבדים חדשים, ויוצרים תגובת שרשרת.
יתרונות וחסרונות של אנרגיה גרעינית
היתרונות העיקריים של אנרגיה גרעינית הם אלה:
- הוא מספק חשמל בעלות צפויה, בשונה מסוגי אנרגיה אחרים, כמו נפט, שתלויים במחירים בינלאומיים.
- זהו סוג של אנרגיה נקייה, שכן הוא אינו מייצר זיהום, כמו למשל כאשר נשרפים פחם.
- זו אנרגיה שיכולה להיות בשימושים שונים. בדרך כלל הוא מיועד לייצור חשמל, אך הוא יכול גם לייצר אנרגיה תרמית או מכנית, אשר יכולה לשמש, למשל, להובלה.
- זה מאפשר להפחית את התלות בדלקים מאובנים ובמקורות אנרגיה מזהמים אחרים.
עם זאת, לכוח הגרעיני יש גם חסרונות:
- ההשקעה בבניית תחנת כוח גרעינית גבוהה מאוד בהשוואה למשל לזו של תחנת דלק מאובנים.
- תחנות כוח גרעיניות מייצרות אנרגיה ברציפות, עקב תגובת שרשרת הביקוע הגרעינית שהסברנו קודם לכן, והפסקה שלה יקרה מאוד.
- זה סוג מאוד שנוי במחלוקת של אנרגיה, כי בעבר זה היה קשור לתאונות עם השלכות חמורות, כמו צ'רנוביל.
- למרות שהוא לא מייצר זיהום, הוא משתמש במשאבים שאינם מתחדשים כקלט, למשל אורניום.
- מייצר פסולת רדיואקטיבית. זאת, כתוצר של ביקוע גרעיני. אז יש לקבור את הפסולת האמורה, אך בתהליך החיסול ניתן לזהם את הסביבה. זה, בתורו, יכול לפגוע במיני בעלי חיים או צמחים, כמו גם בבריאות האדם (בטווח הקצר או הארוך).
דוגמאות לאנרגיה גרעינית
כמה דוגמאות לאנרגיה גרעינית הן:
- תחנות כוח גרעיניות, המפיקות חשמל מתהליך הביקוע הגרעיני.
- לאנרגיה גרעינית שימושים ברפואה, למשל, לטיפולי הקרנות שמקבלים חולי סרטן.
- לפחמן 14, המשמש ארכיאולוגים לקביעת גיל מאובן או חומר אורגני אחר, יש איזוטופ רדיואקטיבי.