Kärnenergi och klyvning

Kärnenergi och klyvning

Kärnenergi är den energi som lagras i en atom av de krafter som håller ihop atomens kärna. Forskare har lärt sig att fånga stora mängder energi från dessa krafter som sedan kan användas för att generera elektricitet .

E = mctvå

När han arbetar med sin relativitetsteori, Albert Einstein upptäckte den matematiska formeln E = mctvå. Denna formel visade att materia kunde omvandlas till energi. Även om detta låter som ett enkelt koncept, visade det att en stor mängd energi kunde genereras från en mycket liten mängd materia. Detta kan göras genom att dela en atom i en process som kallas kärnklyvning.

Kärnfission

Kärnklyvning är processen att dela upp en stor atom i två eller flera mindre atomer. När en atom delas frigörs en enorm mängd energi. När energin släpps ut långsamt kan den användas för att generera el för att driva våra hem. När energin släpps ut på en gång inträffar en kedjereaktion som orsakar en kärnexplosion.

Kärnkraftverk

En av de viktigaste applikationerna för kärnklyvning är kärnkraft. Kärnkraftverk använder kärnklyvning för att generera värme. De använder denna värme för att skapa ånga från vatten som i sin tur driver elgeneratorer.



Cirka tjugo procent av elen i USA genereras av kärnkraftverk. Det finns 104 kommersiella kärnkraftsgenererande enheter i USA

Elementet används av kärnkraftverk uran som bränsle. Kontrollstavar av uran används för att säkerställa att kedjereaktionen hos atomer som splittras fortgår i kontrollerad takt.

Radioaktivt avfall

En av biprodukterna från kärnenergi är radioaktivt avfall. Detta är kvarvarande material från kärnreaktionen. Radioaktivt material kan vara farligt för människor och djur.

Andra användningar av kärnkraft

Kärnkraft har andra tillämpningar förutom kraftverk. En applikation är kärnkraftsdrivning i fartyg och ubåtar. Kärnkraftsdrivna ubåtar kan stanna under vatten och färdas med höga hastigheter under lång tid. Kärnkraft har också använts i marinfartyg, fartyg som används för att bryta is i polära hav och rymdskepp.


Dessa fartyg från US Navy är kärnkraftsdrivna
Kärnfusion

En annan form av kärnenergi är kärnfusion. Fusion uppstår när två eller flera atomer förenas för att skapa en större atom. Stjärnor får sin kraft från kärnfusion. Djupt inne i en stjärna omvandlas ständigt väteatomer genom fusion till heliumatomer. Det är denna process som genererar ljus- och värmeenergin som ges av stjärnorna inklusive solen.

Forskare har inte räknat ut hur man kan kontrollera fusion för att skapa användbar energi. Om de kunde det skulle det vara bra nyheter eftersom fusion producerar mindre radioaktivt material och ger oss en nästan obegränsad tillgång på energi.

Intressanta fakta om kärnenergi och klyvning
  • De tre bästa staterna för att producera kärnenergi är Illinois, Pennsylvania och South Carolina.
  • USA genererar mer kärnenergi än någon annan nation.
  • I kärnkraftens historia har tre stora kärnkraftkatastrofer inträffat inklusive Tjernobyl (Ryssland). Three Mile Island (USA) och Fukushima Daiichi (Japan).
  • Den första kärnkraftsdrivna ubåten var U.S.S. Nautilus som lades ut till sjöss 1954.
  • En uranpellet kan generera samma mängd energi som cirka 1000 kg kol.
  • Den 'rök' du ser kommer från ett kärnkraftverk är det inte förorening , men ånga.