14 Nükleer Enerjinin Avantajları ve Dezavantajları



nükleer enerjinin avantajları ve dezavantajları açıkça günümüzde iki kampa bölünen toplumda oldukça yaygın bir tartışma konusudur. Bazıları bunun güvenilir ve ucuz bir enerji olduğunu savunurken, diğerleri bunun kötüye kullanılmasına neden olabilecek felaketler hakkında uyarıyorlar.. 

Nükleer enerji ya da atomik enerji, bir uranyum atomunun nötronlarla bombalanmasından oluşan ve ikiye bölünecek şekilde daha sonra elektrik üretmek için kullanılan büyük miktarda ısıyı açığa çıkarmaktan oluşan nükleer fisyon işlemi yoluyla elde edilir..

İlk nükleer santral 1956'da Birleşik Krallık'ta açıldı. Castells'e (2012) göre, 2000 yılında dünya elektriğinin dörtte birini üreten 487 nükleer reaktör vardı. Halen altı ülke (ABD, Fransa, Japonya, Almanya, Rusya ve Güney Kore) nükleer enerji üretiminin neredeyse% 75'ini oluşturuyor (Fernández ve González, 2015).

Birçok insan Çernobil veya Fukuşima gibi ünlü kazalar nedeniyle atom enerjisinin çok tehlikeli olduğunu düşünüyor. Bununla birlikte, bu tür enerjiyi “temiz” olarak kabul edenler var çünkü çok az sera gazı emisyonu var.

indeks

  • 1 Avantajları
    • 1.1 Yüksek enerji yoğunluğu
    • 1.2 Fosil yakıtlardan daha ucuz 
    • 1.3 Kullanılabilirlik 
    • 1.4 Fosil yakıtlardan daha az sera gazı yayar
    • 1.5 Az yer kaplar
    • 1.6 Az miktarda atık üretir
    • 1.7 Halen geliştirilmekte olan teknoloji
  • 2 Dezavantajları
    • 2.1 Uranyum yenilenemez bir kaynaktır
    • 2.2 Fosil yakıtların yerini alamaz
    • 2.3 Fosil yakıtlara bağlı
    • 2.4 Uranyum madenciliği çevreye zararlıdır
    • 2.5 Çok kalıcı atıklar
    • 2.6 Nükleer felaketler
    • 2.7 Savaş benzeri kullanımlar
  • 3 Kaynakça

fayda

Yüksek enerji yoğunluğu

Uranyum, nükleer santrallerde elektrik üretmek için yaygın olarak kullanılan elementtir. Bu çok büyük miktarda enerji depolama özelliğine sahiptir..

Sadece bir gram uranyum 18 litre benzine eşittir ve bir kilogram yaklaşık 100 ton kömürle aynı enerjiyi üretir (Castells, 2012).

Fosil yakıtlardan daha ucuz 

Prensip olarak, uranyumun maliyeti, petrol veya benzinden çok daha pahalı gibi görünmektedir, ancak önemli ölçüde enerji üretmek için bu öğenin sadece küçük miktarlarda gerekli olduğunu göz önüne alırsak, sonuçta maliyet, maliyetten daha düşük olur. fosil yakıtların yakıtı.

kullanılabilirlik 

Bir nükleer santral, bir şehre elektrik sağlamak için her zaman günde 24 saat, yılda 365 gün çalışacak kalitededir; Bu yakıt ikmali süresi sayesinde bitkiye bağlı olarak her yıl veya 6 ayda bir.

Diğer enerji türleri, sürekli bir yakıt kaynağına (örneğin kömür santralleri gibi) dayanır veya aralıklarla ve iklim koşullarına göre (yenilenebilir kaynaklar gibi) sınırlıdır..

Fosil yakıtlardan daha az sera gazı yayar

Atomik enerji, hükümetlerin sera gazı emisyonlarını azaltma taahhütlerini yerine getirmelerine yardımcı olabilir. Nükleer santralde işletme süreci fosil yakıt gerektirmediğinden sera gazı yaymaz.

Bununla birlikte, ortaya çıkan emisyonlar bitkinin yaşam döngüsü boyunca ortaya çıkar; Uranyumun yapımı, işletilmesi, çıkarılması ve öğütülmesi ve nükleer santralin sökülmesi. (Sovacool, 2008).

Nükleer faaliyet tarafından salınan CO2 miktarını tahmin etmek için yapılan en önemli çalışmalardan ortalama değeri 66 g CO2e / kWh'dir. Diğer yenilenebilir kaynaklardan daha yüksek ancak yine de fosil yakıtların oluşturduğu emisyonlardan daha düşük bir emisyon değeri olan (Sovacool, 2008).

Az yer lazım

Bir nükleer santral, diğer enerji aktiviteleri ile karşılaştırıldığında çok az yere ihtiyaç duyar; rektör ve soğutma kulelerinin montajı için sadece nispeten küçük bir alan gerektirir.

Aksine, rüzgar ve güneş enerjisi faaliyetleri, tüm faydalı ömrü boyunca bir nükleer santral ile aynı enerjiyi üretmek için geniş bir alana ihtiyaç duyacaktır.

Az miktarda atık üretir

Bir nükleer santralin ürettiği atıklar çok tehlikeli ve çevreye zararlıdır. Bununla birlikte, miktar diğer faaliyetlere kıyasla nispeten küçüktür ve yeterli güvenlik önlemleri kullanılır, bunlar herhangi bir risk oluşturmadan çevreden izole kalabilir.

Teknoloji hala geliştirilme aşamasında

Atom enerjisi konusunda hala çözülmemiş birçok problem var. Bununla birlikte, fisyona ek olarak, ağır atom oluşturmak için iki basit atomun bir araya getirilmesini içeren nükleer füzyon adı verilen başka bir işlem vardır..

Nükleer füzyonun gelişimi, helyumlardan birini üretmek ve enerji üretmek için iki hidrojen atomu kullanmayı amaçlamaktadır, bu, güneşte meydana gelen aynı reaksiyondur..

Nükleer füzyonun gerçekleşmesi için çok yüksek sıcaklıklar ve ciddi teknik zorluklar ortaya çıkaran ve hala geliştirme aşamasında olan güçlü bir soğutma sistemi gereklidir..

Uygulanırsa, radyoaktif atık üretmeyeceği ve şu anda uranyum fisyonunun ürettiğinden çok daha fazla enerji üreteceği için daha temiz bir kaynak anlamına gelir..

dezavantajları

Uranyum yenilenemez bir kaynaktır

Pek çok ülkeden elde edilen tarihsel veriler, ortalama olarak, uranyumun% 50-70'inden daha fazlasının bir madende alınamadığını, çünkü daha fazla miktarda uranyumun işlenmesini gerektirdiğinden,% 0.01'den daha az olan uranyum konsantrasyonlarının artık uygun olmadığını göstermektedir. kayalar ve kullanılan enerji, tesiste üretebileceklerinden daha fazladır. Ayrıca, uranyum madenciliğinin ömrü 10 ± 2 yıl yarı ömürlüdür (Dittmar, 2013).

Dittmar, 2013 yılında mevcut tüm uranyum madenleri için bir model önerdi ve 2030 yılına kadar planlandı; bu süre zarfında, 2015 yılında 58 ± 4 kton küresel bir uranyum madenciliği zirvesi elde edildi ve sonra en fazla 54 ± 5 ​​ktona düşürüldü. 2025 için ve 2030 civarında en fazla 41 ± 5 ktonda.

Bu miktar, gelecek 10-20 yıl boyunca mevcut ve planlanan nükleer santralleri çalıştırmak için artık yeterli olmayacak (Şekil 1).

Fosil yakıtların yerini alamaz

Tek başına nükleer enerji, petrol, gaz ve kömür yakıtlarına alternatif teşkil etmemektedir, çünkü dünyada üretilen 10 terawatioyu fosil yakıtlardan değiştirmek için 10 bin nükleer santral gerekecek. Nitekim, dünyada sadece 486 vardır.

Nükleer bir tesis kurmak için çok fazla para ve zaman yatırımı gerekir, genellikle inşaatın başlangıcından başlamasına kadar 5-10 yıl sürer ve tüm yeni tesislerde gecikmelerin ortaya çıkması çok yaygındır (Zimmerman , 1982).

Ek olarak, işletme süresi nispeten kısa, yaklaşık 30 veya 40 yıl ve tesisin sökülmesi için ilave bir yatırım yapılması gerekiyor..

Fosil yakıtlara bağlı

Nükleer enerjiyle ilgili beklentiler fosil yakıtlara bağlıdır. Nükleer yakıt çevrimi, sadece santraldeki elektrik üretim sürecini değil, aynı zamanda uranyum madenlerinin keşfedilmesi ve sömürülmesinden nükleer santralin hizmet dışı bırakılmasına ve hizmetten alınmasına kadar uzanan bir dizi faaliyetten oluşuyor..

Uranyum madenciliği çevreye zararlıdır

Uranyum madenciliği çevreye çok zararlı olan bir faaliyettir, çünkü 1 kg uranyum elde etmek için 190.000 kg'dan fazla toprağı kaldırmak gerekir (Fernández ve González, 2015).

Amerika Birleşik Devletleri'nde, uranyumun ana ürün olduğu geleneksel mevduatlardaki uranyum kaynaklarının, 250.000 ton uranyum geri kazanıp, geri kazanabilecekleri 1.600.000 ton substrat olarak tahmin edilmektedir (Theobald, vd., 1972)

Uranyum, yüzeyde veya alt toprakta çıkarılır, ezilir ve sonra sülfürik aside dökülür (Fthenakis ve Kim, 2007). Üretilen atıklar yer ve toprağın suyunu radyoaktif elementlerle kirletmekte ve çevrenin bozulmasına katkıda bulunmaktadır..

Uranyum, onu çıkartan çalışanlarda önemli sağlık riskleri taşır. Samet ve arkadaşları 1984 yılında uranyum madenciliğinin akciğer kanseri için sigara içmekten daha büyük bir risk faktörü olduğu sonucuna varmışlardır..

Çok kalıcı atık

Bir tesis faaliyetlerini bitirdiğinde, toprağın gelecekteki kullanımlarının nüfus veya çevre için radyolojik riskler oluşturmadığından emin olmak için söküm işlemine başlamak gerekir..

Sökme işlemi üç seviyeden oluşur ve toprağın kirlenmemesi için yaklaşık 110 yıllık bir süre gerekir. (Dorado, 2008).

Halen, 1949 ile 1982 arasında Atlantik Açması'nda İngiltere, Belçika, Hollanda, Fransa, İsviçre, İsveç, Almanya ve İtalya (Reinero, ABD) tarafından tahliye edilen herhangi bir gözetim olmaksızın 140.000 ton radyoaktif atık bulunmaktadır. 2013, Fernández ve González, 2015). Uranyumun faydalı ömrünün binlerce yıl olduğunu dikkate alarak bu, gelecek nesiller için bir risk oluşturuyor.

Nükleer felaketler

Nükleer santraller katı güvenlik standartlarına göre inşa edilmiştir ve duvarları radyoaktif malzemeyi dışarıdan izole etmek için birkaç metre kalınlığında betondan yapılmıştır..

Ancak% 100 güvenli olduklarını söylemek mümkün değildir. Yıllar geçtikçe, şu ana kadar atom enerjisinin halkın sağlığı ve güvenliği için bir risk oluşturduğunu ima eden birçok kaza oldu..

11 Mart 2011'de Japonya'nın doğu kıyısındaki Richter Ölçeğinde 9 derece yıkıcı bir tsunamiye neden olan bir deprem meydana geldi. Bu, reaktörleri ciddi şekilde etkilenen Fukushima-Daiichi nükleer santralinde büyük hasara neden oldu..

Reaktörler içindeki sonraki patlamalar, fisyon ürünlerini (radyonüklidleri) atmosfere salıverdi. Radyonüklidler hızla atmosferik aerosollere bağlanır (Gaffney et al., 2004) ve daha sonra atmosferin büyük dolaşımına bağlı olarak hava kütleleri ile birlikte dünya çapında büyük mesafeler kat etti. (Lozano ve diğerleri, 2011).

Buna ek olarak, okyanusa çok miktarda radyoaktif madde döküldü ve bu güne kadar Fukushima fabrikası kirli suyu serbest bırakmaya devam ediyor (300 ton / gün) (Fernández ve González, 2015).

Çernobil kazası, tesisin elektrik kontrol sisteminin değerlendirilmesi sırasında 26 Nisan 1986'da meydana geldi. Felaket, reaktörün yakınında yaşayan 30.000 kişiyi, her biri yaklaşık 45 rem radyasyona maruz bıraktı, Hiroşima bombalarından kurtulanların yaşadığı aynı radyasyon seviyesine maruz kaldı (Zehner, 2012).

Kazadan sonraki ilk dönemde, biyolojik açıdan bırakılan en önemli izotoplar, radyoaktif iyodinler, özellikle iyot 131 ve diğer kısa ömürlü iyodürlerdi (132, 133)..

Radyoaktif iyotun kontamine yiyecek ve su yutulması ve solunması yoluyla emilmesi, insanların tiroid bezine ciddi şekilde maruz kalmasıyla sonuçlandı..

Kazadan sonraki 4 yıl boyunca, tıbbi muayeneler maruz kalan çocuklarda, özellikle 7 yaşın altındaki çocuklarda tiroidin fonksiyonel statüsünde önemli değişiklikler tespit etti (Nikiforov ve Gnepp, 1994)..

Warlike kullanır

Fernández ve González (2015) 'e göre, sivil nükleer endüstrisini askeri sektörden ayırmak çok zordur, çünkü plütonyum ve tükenmiş uranyum gibi nükleer santrallerden kaynaklanan atıklar nükleer silah üretiminde hammaddedir. Plütonyum atom bombalarının temelidir, uranyum ise mermilerde kullanılır.. 

Nükleer enerjinin büyümesi, ulusların nükleer silahlar için uranyum elde etme yeteneklerini arttırdı. Nükleer enerji programı olmayan birkaç ülkeyi bu enerjiye ilgi göstermeye yönlendiren etkenlerden birinin, bu tür programların nükleer silah geliştirmelerine yardımcı olabileceği temeli olduğu bilinmektedir. (Jacobson ve Delucchi, 2011).

Nükleer santrallerdeki büyük çaplı bir küresel artış, olası bir nükleer savaş veya terör saldırısı karşısında dünyayı tehlikeye atabilir. Bugüne kadar, Hindistan, Irak ve Kuzey Kore gibi ülkelerden nükleer silah geliştirme veya geliştirme teşebbüsleri nükleer santrallerde gizli olarak gerçekleştirildi (Jacobson ve Delucchi, 2011)..

referanslar

  1. Castells X. E. (2012) Sanayi atıklarının geri dönüşümü: Katı kentsel atıklar ve atık çamur. Ediciones Díaz de Santos s. 1320.
  2. Dittmar, M. (2013). Ucuz uranyumun sonu. Toplam Çevre Bilimi, 461, 792-798.
  3. Fernández Durán, R. ve González Reyes, L. (2015). Enerji sarmalında. Cilt II: Küresel ve uygar kapitalizmin çöküşü.
  4. Fthenakis, V.M. & Kim, H.C. (2007). Güneş enerjisi ve nükleer enerjiden kaynaklanan sera gazı emisyonları: Bir yaşam döngüsü çalışması. Enerji Politikası, 35 (4), 2549-2557.
  5. Jacobson, M. Z., ve Delucchi, M.A. (2011). Tüm küresel enerjiyi rüzgar, su ve güneş enerjisi ile sağlama, Bölüm I: Teknolojiler, enerji kaynakları, miktarları ve altyapı alanları ve materyalleri. Enerji Politikası, 39 (3), 1154-1169.
  6. Lozano, R.L., Hernandez-Ceballos, M.A., Adame, J.A., Casas-Ruíz, M., Sorribas, M., San Miguel, E.G., ve Bolivar, J.P. (2011). Fukushima kazasının İber Yarımadası üzerindeki radyoaktif etkisi: evrim ve tüyler önceki patika. Çevre Uluslararası, 37 (7), 1259-1264.
  7. Nikiforov, Y. ve Gnepp, D. R. (1994). Çernobil felaketinden sonra pediatrik tiroid kanseri. Belarus Cumhuriyeti'nden 84 olgunun (1991-1992) patofolojik incelemesi. Kanser, 74 (2), 748-766.
  8. Pedro Justo Dorado Dellmans (2008). Nükleer santrallerin sökülmesi ve kapatılması. Nükleer Güvenlik Konseyi. SDB-01.05. P 37
  9. Samet, J.M., Kutvirt, D.M., Waxweiler, R.J., ve Key, C.R. (1984). Navajo erkeklerinde Uranyum madenciliği ve akciğer kanseri. New England Tıp Dergisi, 310 (23), 1481-1484.
  10. Sovacool, B. K. (2008). Sera gazı emisyonlarının nükleer enerjiden değerlendirilmesi: Kritik bir araştırma. Enerji Politikası, 36 (8), 2950-2963.
  11. Theobald, P.K., Schweinfurth, S.P., ve Duncan, D.C. (1972). Amerika Birleşik Devletleri'nin enerji kaynakları (No. CIRC-650). Jeolojik Araştırma, Washington, DC (ABD).
  12. Zehner, O. (2012). Nükleer Enerjinin Rahatsız Geleceği. Fütürist, 46, 17-21.
  13. Zimmerman, M.B. (1982). Öğrenme etkilerinin ve yeni enerji teknolojilerinin ticarileştirilmesi: Nükleer enerji örneği. Bell Ekonomi Dergisi, 297-310.