Nuklearne elektrane postoje od 1951. godine kada je pokusni uzgajivač reaktora I (EBR-I) u Idahu proizveo dovoljno električne energije za osvjetljavanje četiri žarulje od 200 vati. U Sjedinjenim Državama, Kanadi, Sovjetskom Savezu i Engleskoj ubrzo su izgrađene veće nuklearne elektrane komercijalne veličine.
Tipični nuklearni reaktor koristi obogaćeni uranij - obično uran 235 ili plutonij 239 - za proizvodnju energije. Radioaktivni uran nastaje u duge šipke koje su potopljene u vodi; šipke urana zagrijavaju vodu stvarajući paru koja potom pokreće parnu turbinu. Kretanje parnih turbina je ono što stvara električnu energiju. Pljuskovi vodene pare koji se vide iz velikih rashladnih tornjeva nuklearnih elektrana samo su bezopasne pare.
Trenutno diljem svijeta djeluje preko 430 nuklearnih elektrana, a u Sjedinjenim Državama nešto više od 100. Budući da biljke redovno idu na mrežu ili izvan mreže, točan broj se svake godine mijenja. Nuklearna energija daje oko 15% električne energije u svijetu i oko 20% električne energije u Sjedinjenim Državama. Francuska, Japan i Sjedinjene Države najveći su korisnici nuklearne energije, proizvodeći više od polovice ukupne nuklearne energije dostupne u svijetu.
Prednosti nuklearne energije
Nuklearna energija proizvodi vrlo električnu energiju u usporedbi s elektranama koje proizvode ugljen. Na primjer, potrebno je milijune tona ugljena ili nafte da se duplicira proizvodnja energije samo jedne tone urana, prema nekim procjenama. Budući da je izgaranje ugljena i nafte glavni doprinos stakleničkim plinovima, nuklearne elektrane ne doprinose globalnom zagrijavanju i klimatskim promjenama koliko ugljenu ni nafti.
Neki analitičari ističu da je još jedna prednost nuklearne energije distribucija urana preko Zemlje. Ne postoji jedno globalno središte iskopavanja urana - ne postoji "Ulje uran". Mnoge zemlje u kojima se nalazi uran, poput Australije, Kanade i Sjedinjenih Država, relativno su stabilne, tako da zalihe urana nisu tako osjetljive na političku ili ekonomsku nestabilnost kao što je nafta.
U slučaju nuklearne nesreće
Kad stvari funkcioniraju baš onako kako bi trebale, nuklearna energija je vrlo siguran izvor energije. Problem je što u stvarnom svijetu stvari ne funkcioniraju uvijek tako. Djelomični pad tla na otoku Three Mile u Pensilvaniji 1979. ispuštao je zračenje u atmosferu; troškovi čišćenja nadmašili su 900 milijuna dolara.
1986. godine, pogrešan dizajn reaktora u nuklearnoj elektrani u Černobilu u Sovjetskom Savezu izazvao je eksploziju u postrojenju. Nuklearno zračenje pušteno je nekoliko dana, što je rezultiralo velikom katastrofom u kojoj su poginule stotine ljudi širom regije. 2011. godine reaktor Fukushime u Japanu pogodio je potres i cunami, što je prouzročilo još jednu veliku ekološku katastrofu.
Unatoč jamstvima nuklearnih inženjera i zagovornika nuklearne energije, katastrofe poput ove potpuno su nepredvidive i previše česte i bez sumnje će se nastaviti. Cijena ovih kriza je izuzetno visoka. Na primjer, nakon Černobila, otprilike pet milijuna ljudi bilo je izloženo visokim razinama zračenja; Svjetska zdravstvena organizacija procjenjuje da je oko 4.000 slučajeva karcinoma štitnjače rezultiralo, a nebrojeni broj djece u regiji rođen je s teškim deformacijama.
Ako bi nuklearna nesreća poput Fukušime pogodila Sjedinjene Države, posljedice bi bile katastrofalne. Četiri nuklearna reaktora u Kaliforniji smještena su u blizini aktivnih linija zemljotresa. Na primjer, nuklearna elektrana Indian Point, nalazi se na samo 35 milja sjeverno od New Yorka, a Komisija za nuklearno reguliranje rangira kao najrizičnija nuklearna elektrana u zemlji.
Riječ o nuklearnom otpadu
Drugi nesporni problem je sigurno odlaganje istrošenih nuklearnih goriva. Nuklearni otpad ostaje radioaktivan desecima tisuća godina, što je mnogo više od mogućnosti planiranja bilo koje vladine agencije. Svake godine aktivna nuklearna elektrana proizvodi oko 20 do 30 tona radioaktivnog otpada. Čak se i u naprednoj zemlji poput Sjedinjenih Država nuklearni otpad trenutno skladišti na privremenim mjestima širom zemlje, dok političari i znanstvenici raspravljaju o najboljem načinu djelovanja.
Govoreći o otpadu, neki kritičari ističu da su ogromne državne subvencije koje nuklearna energija dobiva jedino što čini nuklearnu energiju izvedivom. Otprilike 58 milijardi dolara garancija za zajmove i subvencija američke savezne vlade povećalo je nuklearnu industriju, prema savezu zabrinutih znanstvenika. Bez tih subvencija za porezne obveznike, tvrde oni, mogla bi se srušiti cijela industrija jer su subvencije veće od prosječne tržišne cijene proizvedene električne energije.
Je li nuklearna energija obnovljiva?
Jednom riječju: ne. Poput nafte, prirodnog plina i drugih fosilnih goriva, uran se ne obnavlja i postoje ograničene zalihe urana koji se mogu iskoristiti za nuklearnu energiju. Iskopavanje urana ima svoje rizike, uključujući ispuštanje potencijalno smrtonosnog plina radona i odlaganje radioaktivnog rudarskog otpada.
Činjenica da nuklearna energija nije obnovljiva značajan je nedostatak koji čini obnovljive izvore energije poput sunčeve, geotermalne i vjetrovite energije mnogo privlačnijim. S obzirom na složenost i izazove svjetskih energetskih potreba, prednosti i nedostaci nuklearne energije ostat će vruća tema još mnogo godina.