Aké jadrové reaktory existujú ?

Jadrová energia je ako mega silný boss v svete energií. Dokáže vyrobiť množstvo elektriny bez toho, aby do ovzdušia vypúšťala škodlivé plyny. Ako jadrové reaktory fungujú?
V reaktoroch sa rozbieha proces, ktorý sa volá jadrová štiepna reakcia. Pri rozštiepení jadier uránu sa uvoľňuje teplo, ktoré je odvádzané médiom pretekajúcim cez reaktor a túto energiu potom využívame na premenu vody na paru, ktorá poháňa lopatky turbín. Z mechanického otáčania turbogenerátora už máme elektrickú energiu, ktorú denne používaš na nabíjanie mobilu alebo svietenie.

Existujú rôzne typy jadrových reaktorov, ktoré sa líšia najmä podľa toho, čo používajú na spomalenie (moderovanie) neutrónov uvoľnených pri štiepnej reakcii a odvod tepla vznikajúceho v reaktore pri štiepnej reakcii. Napríklad:

Tlakovodné reaktory – sú najbežnejším typom reaktorov a na obe spomínané funkcie (moderovanie a chladenie) využívajú vodu, ktorá je pod vysokým tlakom. Takéto reaktora máme aj u nás na Slovensku v Jaslovských Bohuniciach a Mochovciach a ako palivo využívajú obohatený urán (U-235).
Reaktory s ťažkou vodou – títo frajeri používajú na moderovanie aj chladenie ťažkú vodu, v ktorej kde niektoré atómy vodíka majú aj jeden neutrón (D2O). Takáto voda má nízku schopnosť pohlcovať neutróny a preto sa ako palivo v takýchto reaktoroch používa prírodný urán (U-238), ktorý nie je potrebné obohacovať.
Reaktory s grafitovým moderátorom – tu grafit hrá rolu moderátora, ktorý spomaľuje neutróny. Je to staršia technológia, ktorá sa už v najmodernejších reaktoroch nevyužíva.
Rýchle (množivé) reaktory – nepoužívajú moderátor, ale pracujú s rýchlymi neutrónmi pri vysokých teplotách, preto sa ako chladivo v nich využíva olovo alebo sodík). V prevádzke sú len dva – v Rusku.
Malé modulárne reaktory (SMR) – zatiaľ sú v prevádzke len dva, ale ďalšie sa projektujú alebo sú už v štádiu schvaľovania jadrovými dozornými orgánmi. Ich masívnejšia výstavba sa predpokladá po roku 2030 a mnoho krajín už o ne prejavilo záujem.

Popri týchto sa vyvíjajú aj iné typy experimentálnych reaktorov, napr. vysokoteplotné reaktory chladené plynom, sodíkom, olovom alebo roztavenou soľou, ktoré budú okrem uránu využívať aj tórium. Tória je na Zemi trikrát viac ako uránu.

Každý typ má svoje plusy a mínusy a záleží na tom, čo krajina potrebuje a ako chce reaktor využívať.

Výhody:

Mega množstvo energie z malého množstva paliva: To znamená, že nepotrebuješ veľa miesta na skladovanie paliva. Jedna 5 g palivová tabletka (asi 1 cm2) nahradí pol tony uhlia!!!
Nízke emisie: Pri výrobe elektriny nevypúšťa do ovzdušia CO2, takže je to super pre znižovanie uhlíkovej stopy v atmosfére našej planéty.
Stabilita: Jadrové reaktory majú veľmi vysokú úroveň spoľahlivosti a dokážu vyrábať energiu 24/7, čo je super, lebo nikdy nevieš, kedy budeš potrebovať extra energiu.

Nevýhody:

Jadrový odpad: jadrové elektrárne ho produkujú len veľmi malé množstvo a vieme ho bezpečne spracovať a uložiť až do doby, kým jeho rádioaktivita klesne na úroveň, ktorá nie je nebezpečná pre životné prostredie a človeka.
Riziko nehôd: Dnešné reaktory patria medzi najbezpečnejšie zdroje na výrobu energie, a pravdepodobnosť nehody s radiačnými účinkami na ich okolie je extrémne nízka.
Náklady na výstavbu: Stavba a demontáž jadrových elektrární stojí veľa peňazí v porovnaní s inými zdrojmi (napr. plynové elektrárne), ale ich náklady na prevádzku sú pomerne nízke (jadrové palivo tvorí len približne 10-15 % nákladov na prevádzku).

Takže, jadrová energie je mega zdroj elektriny, ale vyžaduje si rešpekt a dodržiavanie prísnych pravidiel. A teraz, keď už vieš, ako to celé chodí, môžeš sa zamyslieť, či si za to, aby sme v budúcnosti mali viac takýchto silných a stabilných zdrojov energie.