Nuklearne elektrane su od 1951. godine kada je Eksperimentalni uzgajivač reaktora I (EBR-I) u Idahou proizveo dovoljno struje za osvjetljavanje četiri žarulje od 200 W. Velike, komercijalne nuklearne elektrane uskoro su bile izgrađene diljem Sjedinjenih Država, Kanade, Sovjetskog Saveza i Engleske.
Tipični nuklearni reaktor koristi obogaćeni uranij - obično uran 235 ili plutonij 239 - da stvori snagu.
Radioaktivni uran je oblikovan u dugačke šipke koje su uronjene u vodu; štapići urana zagrijavaju vodu, stvarajući vodenu paru, koja potiče parnu turbinu. Kretanje parnih turbina stvara električnu energiju. Olovke vodene pare vidljive iz velikih rashladnih tornjeva nuklearnih elektrana su samo bezopasna pare.
Trenutno u svijetu posluje više od 430 nuklearnih elektrana, a nešto više od 100 u Sjedinjenim Državama. Budući da biljke redovito dolaze na mrežu ili izvan nje, točan broj se mijenja jednom godišnje. Nuklearna energija pruža oko 15 posto svjetske električne energije i oko 20 posto električne energije u Sjedinjenim Američkim Državama. Francuska, Japan i Sjedinjene Države najveći su korisnici nuklearne energije, što čini preko polovice ukupne nuklearne energije dostupne širom svijeta.
Prednosti nuklearne energije
Nuklearna energija proizvodi vrlo učinkovito električnu energiju u usporedbi s elektranama proizvedenim ugljenom.
Na primjer, potrebno je milijun tona ugljena ili nafte za dupliciranje proizvodnje energije od samo jedne tone urana, prema nekim procjenama. Budući da je izgaranje ugljena i nafte glavni doprinos stakleničkim plinovima, nuklearne elektrane ne pridonose globalnom zatopljenju i klimatskim promjenama kao ni ugljenom ili uljem.
Neki analitičari su istaknuli kako je još jedna prednost nuklearnoj energiji distribucija urana diljem Zemlje. Ne postoji jedno globalno središte rudarstva urana - ne postoji "Mideast of uranium". Mnoge zemlje koje rade na mine urana, poput Australije, Kanade i Sjedinjenih Država, relativno su stabilne, tako da zalihe urana nisu tako osjetljive na političku ili ekonomsku nestabilnost poput nafte.
U slučaju nuklearne nesreće
Kad stvari rade baš kao što bi trebale, nuklearna energija je vrlo siguran izvor moći. Problem je što stvari ne rade na takav način u stvarnom svijetu. Djelomično taljenje na otoku Three Mile u Pennsylvaniji 1979. godine oslobađa zračenje u atmosferu; troškovi čišćenja iznosili su 900 milijuna dolara.
Godine 1986. propadanje reaktora u nuklearnoj elektrani Černobil u Sovjetskom Savezu izazvalo je eksploziju u postrojenju. Nuklearna zračenja puštena su nekoliko dana, što je rezultiralo velikom katastrofom koja je ubila stotine ljudi diljem regije. U 2011. godini Fukushima reaktor u Japanu bio je pogođen potresom i tsunamijem, uzrokujući još jednu veliku katastrofu u okolišu.
Unatoč jamstvima nuklearnih inženjera i predlagatelja nuklearne energije, katastrofe poput ove su posve nepredvidljive i sve prečesto, i bez sumnje će se nastaviti.
Cijena tih kriza je izvanredno visoka. Na primjer, nakon Černobila, otprilike pet milijuna ljudi bilo je izloženo visokoj razini zračenja; Svjetska zdravstvena organizacija procjenjuje da je došlo do nekih 4.000 slučajeva raka štitnjače, a rašireni nebrojeni broj djece u regiji s teškim deformacijama.
Ako bi nuklearna nesreća poput Fukushime trebala udariti Sjedinjene Države, posljedice bi bile katastrofalne. Četiri nuklearna reaktora u Kaliforniji nalaze se u blizini aktivnih linija kvara. Primjerice, nuklearna elektrana Indian Point nalazi se samo 35 milja sjeverno od New Yorka, a Komisija za nuklearnu regulaciju rangira kao najrissiju nuklearnu elektranu u zemlji.
Riječ o nuklearnom otpadu
Drugi neprihvatljivi problem je sigurno odlaganje istrošenih štapića nuklearnog goriva.
Nuklearni otpad ostaje radioaktivan već desetine tisuća godina, daleko izvan planiranog kapaciteta bilo koje vladine agencije. Svake godine aktivna nuklearna elektrana proizvodi oko 20 do 30 tona radioaktivnog otpada. Čak iu naprednoj zemlji kao što je Sjedinjene Države, nuklearni otpad se trenutno pohranjuje na privremenim mjestima širom zemlje, dok političari i znanstvenici raspravljaju o najboljem smjeru djelovanja.
Govoreći o otpadu, neki kritičari ističu da je ogromna državna potpora industriji nuklearne energije jedina stvar koja omogućuje nuklearnu energiju izvedivost. Oko 58 milijardi dolara zajmovnih jamstava i subvencija iz američke savezne vlade podupire nuklearnu industriju, prema Uniji zabrinutih znanstvenika. Bez tih subvencija poreznih obveznika, tvrde, cijela se industrija mogla srušiti jer su subvencije veće od prosječne tržišne cijene proizvedene električne energije.
Je li nuklearna energija obnovljiva?
Jednom riječju: ne. Kao nafta, prirodni plin i ostala fosilna goriva, uranija se ne može obnoviti, a postoje konačne isporuke urana koji se mogu iskoristiti za nuklearnu energiju. Miniran uran ima svoje rizike, uključujući oslobađanje potencijalno smrtonosnog radonskog plina i zbrinjavanje radioaktivnog rudnog otpada.
Činjenica da nuklearna energija nije obnovljiva, naravno, predstavlja značajan nedostatak koji čini obnovljive izvore energije kao što su solarna, geotermalna i energija vjetra. S obzirom na složenosti i izazove svjetskih energetskih potreba, prednosti i mane nuklearne elektrane i dalje će biti vruća tema za mnogo godina koje dolaze.