Atomkraft

Når det kommer til forskellige energiformer, er atomkraft en type af energi, som vi sjældent hører om i Danmark, når det kommer til aktivt selv at producere denne energitype. Siden 1985 har det været lovmæssigt vedtaget, at Danmark ikke må producere strålingsenergi med et atomkraftværk, og dermed er det ikke en del af fremtidens energiplanlægning.

Men faktisk er atomkraft én af de hidtil bedste former for energi, til trods for dens kontroversielle omtale rundt omkring i verden. Her har vi nemlig med en magtfuld spiller at gøre, der kan skåne miljøet, levere en masse energi og udslette store geografiske områder, hvis det går galt.

I denne artikel kan du læse meget mere om atomkraft, der er en energiform, der i dag er særdeles omtalt. Vi fortæller dig mere om, hvad atomkraft er, hvordan det virker, og hvorfor der er både fordele og ulemper ved denne energiform.

Hvad er atomkraft?

Ser vi nærmere på, hvad atomkraft egentlig er, handler det om den mindste kemiske bestanddel af et grundstof, som i dag betegnes som et atom. Atomkraft er den kraft, der udvindes af atomer, og det vil vi forklare nærmere lidt senere. Selve atomet består af en atomkerne, der er omringet af en sky af elektroner. Atomkernen er opbygget af både protoner og neutroner, og antallet af protoner bestemmer det grundstof, som atomet tilhører. Antallet af neutroner er med til at skabe såkaldte isotoper.

Hvad er isotoper og hvordan påvirker de atomkraft?

I naturen er mange isotoper ustabile, hvilket ofte gør dem radioaktive, mens de stabile er de mest almindelige. Derfor taler man også om både stabile og ustabile atomkerner, hvor de ustabile vil blive til stabile kerner ved at henfalde. Når dette sker, vil den ustabile kerne sende radioaktiv stråling ud og danne et andet grundstof.

Atomkraft er betegnelsen for den energi, der kan udvindes af netop atomernes egenskaber. Her kan en lille masse omdannes til enorme mængder af kraftfuld energi ved at spalte atomer og høste den energi, som bliver frigivet i takt med spaltning. Denne proces sker ved, at et atom spaltes til to, og processen er kendt som en kernefission.

Atomkraftværker vil herefter omdanne denne energi til elektricitet. Processen er på lige fod med mange andre former for produktion af energi, men atomkraft kan ligeledes udgøre en stor risiko for at udskille store mængder af radioaktivt stof, hvis dette går galt.

Atomkraftkatastrofer i historien

Netop disse uheld har vi set tilbage i USA i 1979, Tjernobyl i 1986 og Fukushima i 2011. Særligt i Tjernobyl kostede fejl i atomkraftværket store ødelæggelser, der tog livet af mange mennesker, ødelagde store arealer, der i dag er ubeboelige, og ramte mange tusinde mennesker med radioaktiv stråling. 

Den radioaktive stråling er et resultat af ustabile atomkerner, der bliver overophedet og dermed udgør en radioaktiv eksplosion. Dette er også grundlaget for, at atomkraftværker er blevet forbudt i Danmark, selvom der er tale om en stærk og klimavenlig energiform.

Hvordan virker atomkraft?

For at forstå, hvordan atomkraft virker, skal vi også se nærmere på et atomkraftværk. Et atomkraftværk virker at omdanne en termisk energi til elektricitet, og dette gøres gennem atomer. Metoden er overordnet set lig det, du vil opleve på andre kraftværker, der er drevet af brændselstyper som naturgas, olie og kul.

Processen starter med at generere termisk energi, der efterfølgende omdannes til bevægelsesenergi, der også er kendt som kinetisk energi. Slutteligt bliver bevægelsesenergien omdannet til den ønskede elektricitet.

Sådan fungerer et atomkraftværk: Generering af elektricitet

Ser vi kun på atomkraftværkets produktion, bliver der her opvarmet vand, der skal danne damp. Dampen vil drive en turbine, der fungerer som energi til en generator, der producerer den ønskede elektricitet. Dette er ikke noget nyt fænomen, men det særlige ved et atomkraftværk er den måde, hvorpå bevægelsesenergien bliver genereret som det første i processen.

Her er det nødvendige brændstof U-235, der er stoffet uran. Dette stof spaltes og er et naturligt stof, hvor uran forekommer i tre forskellige former, også kendt som forskellige isotoper.

Fission

I et atomkraftværk gælder det om at spalte de mange atomkerner, hvor neutroner og protoner holdes sammen. Energien skal udvindes gennem de bindinger, som du finder imellem partiklerne, og denne frigives gennem spaltning. Derfor gælder det om at skabe en såkaldt fission, som er den proces, der sker, når atomkernerne spaltes og frigiver bindingsenergien.

Når en atomkerne bliver spaltet, vil den automatisk udsende nye neutroner, der kan spalte flere atomkerner og dermed resultere i en kædereaktion. Denne kædereaktion sørger for en enorm kraftudvinding, der kan omdannes til elektricitet.

Hvordan man styrer fissionen?

Fission er en kraftfuld proces, og derfor kontrolleres denne med forskellige kontrolstave. Disse absorberer neutronerne, og på den måde kan fissionens hastighed sænkes, styres og helt afbrydes på et atomkraftværk. Samtidig pumpes der vand ind i reaktoren, hvorinde det hele sker, som hjælper med at nedkøle dampen. Dette er nødvendigt for at undgå, at vandet kan indgå i et lukket, cirkulært kredsløb i reaktoren uden at komme i karambolage med atomenergi.

Atomkraft i Danmark

Atomkraft blev for første gang opdaget i 1789, hvor en tysk kemiker opdagede stoffet uran, men vi skal helt frem til 1938, hvor fissionsprocessen blev opdaget. Dette blev grundlaget for forskning inden for området, og her var blandt andet den danske fysiker Niels Bohr med til at gå i spidsen for denne udvikling. Atomkraft blev samtidig et fokusområde inden for våbenproduktion ved 2. verdenskrig, og her blev verdens første atombombe også anvendt og satte ødelæggende spor i Hiroshima.

I dag finder vi ingen atomkraft i Danmark. Folketinget vedtog en folketingsbeslutning om en energiplanlægning uden atomkraft tilbage i 1985, som helt grundlæggende angiver, at der ikke skal planlægges en energimæssig fremtid i Danmark med atomkraft.

Så meget energi producerer et atomkraftværk

Selvom vi ikke finder nogen form for atomkraftværker herhjemme, er der i dag 450 forskellige kraftværker, der arbejder med atomkraft verden over. Disse er fordelt på 32 forskellige lande, og der er ligeledes 60 nye planlagt inden for den nærmeste fremtid. Langt størstedelen finder du i Kina, Frankrig og Indien.

Men hvor meget energi producerer et atomkraftværk? Spørgsmålet er både interessant og omdiskuteret. For i dag er der tale om atomkraft som fremtidens energiform i og med, at atomkraft passer særdeles godt på miljøet. I dag er cirka 14 % af verdens elektricitet fra et atomkraftværk, og USA producerer i omegnen af 100.000 megawatt kernekraft.

Fordele ved atomkraft

Der er en række fordele ved atomkraft, og dette er også årsagen til, at denne atomenergi bliver diskuteret meget her og nu. Atomkraft er nemlig særdeles skånsom i forbindelse med miljøet, og det vil derfor være den vigtigste faktor i forhold til at passe på klimaet. Atomkraft udleder ingen CO2 samtidig med, at produktionen fra termisk energi til elektricitet kun gør brug af minimale ressourcer fra naturen.

Samtidig er det en let måde at få fat på brændstof. Her løber vi ikke tør for atomer, ligesom det er tilfældet med eksempelvis olie. Det er ligeledes nemt at få brændsel til reaktorerne, da dette kan findes i langt flere lande, end hvad der er tilfældet med naturgas, olie og kul.

Sidst kan strømmen nemt reguleres i modsætning til andre former for miljøvenlig energiproduktion. Sol- og vindenergi er afhængig af solrige og vindfulde dage, og dette er ikke tilfældet for atomenergi. Dette kan genereres uanset vind og vejr.

Ulemper ved atomkraft

Atomenergi er også kendt som strålingsenergi, og her rammer vi hovedet på sømmet, når det kommer til den største ulempe ved atomkraft. Fissionsprocessen skaber et restprodukt af de radioaktive atomkerner, og dette er farligt for mennesker i store mængder. Siver dette ud i vandet, vil det være dødeligt for mange mennesker i værste fald.

Det er samtidig dyrt at få dette affald opbevaret, og det kan have en voldsom henfaldstid på hele 300.000 år. Dermed er det svært at slippe af med de skadelige kemikalier på sigt.

Den største risiko udgøres dog, hvis der opstår en eksplosion på et atomkraftværk. Sker der en fejl i reaktoren, som vi har set blandt andet i Tjernobyl, vil det resultere i enorme mængder af radioaktivt stof. Dette vil ødelægge det nærliggende areal, være dødeligt for tusindvis af mennesker og ødelægge områder i mange år. Dette er den faktor, som er den hyppigste årsag til skepsis overfor atomkraft i verden.

Er atomkraft vedvarende energi?

Atomkraft er en kontroversiel energikilde, når det kommer til spørgsmålet om, hvorvidt den er vedvarende eller ej. På den ene side er atomkraft baseret på fission af atomkerner, som kan ske i store mængder og derfor kan give en stor og pålidelig mængde elektricitet over en længere periode. På den anden side er det også vigtigt at huske på, at atomkraft er baseret på uran, som er en begrænset ressource. Der er derfor en begrænset mængde uran til rådighed, og det kan tage mange år at udvinde mere.

Udfordringer med sikkerheden ved kernekraftværker

Derudover har atomkraft også en række udfordringer i forhold til sikkerhed og håndtering af affald. Radioaktivt affald er farligt og kan forblive farligt i tusindvis af år, hvilket kræver omhyggelig opbevaring og behandling. Der er også risici for ulykker og lækager, som kan have alvorlige konsekvenser for både mennesker og miljø.

Så selvom atomkraft kan give en stor mængde elektricitet over en længere periode, og derfor kan betragtes som en pålidelig kilde, er den ikke en vedvarende energikilde, da den er baseret på en begrænset ressource og har store udfordringer i forhold til sikkerhed og affaldshåndtering.

Hvordan påvirker atomkraft miljøet?

Atomkraft deler vandene med en meget stor fordel og en lige så stor potentiel ulempe. Atomkraft er kendt som en ren energikilde, fordi der ikke udskilles CO2. Dog opstår der en udfordring i forbindelse med produktionen af radioaktivt materiale som restaffald.

Der bliver i dag forsket i dette for at løse denne udfordring. Her fokuserer de på at genbruge materialet, men hvor det forbliver i et lukket og fjernbetjent system. Her er der blandt andet blevet præsenteret et IFR-anlæg, hvor materialet bliver anvendt til at udvinde mere energi, indtil der kun er en brøkdel af affaldet tilbage. Herefter vil mængden være så lille, at det gør det langt nemmere for os at bortskaffe det radioaktive materiale.

Atomkraft synes at vække interesse hos mange forskere og miljøaktivister i dag på både godt og ondt. For denne energikilde kan være med til at sætte skub under en forbedring af vores klimaforandringer, men samtidig kan det udgøre en stor fare for beboere i nærområder, hvis der ikke bliver holdt ordentligt styr på processerne.