kärnkraft i Amerika, hur det fungerar, Fördelar, Nackdelar och dess inverkan

Ryssland

Land	miljarder kWh producerat
USA	805,3
Frankrike	384,0
Kina	210,5
Ryssland	179,7
Sydkorea	154,2
179,7
Kanada	97.4
Ukraina	81.,0
Tyskland	80,1
Storbritannien	65,1
Sverige	60,6

hur kärnkraft fungerar

alla kraftverk värmer vatten för att producera ånga, vilket gör en generator för att skapa El. I kärnkraftverk sker denna ånga genom den värme som genereras från kärnklyvning. Det är när en atom delas och släpper ut enorma mängder energi i form av värme.,

uran 235 används som bränsle eftersom det bryts sönder lätt när det kolliderar med en neutron. När det händer börjar neutronerna från uranet kollidera med sina andra atomer. Detta startar en kedjereaktion. Det är därför atombomber är så kraftfulla.

dessa styrstavar placeras bredvid bränslestavarna, som innehåller uranbränslepellets. Över 200 av dessa stavar är grupperade i vad som kallas en bränsleaggregat., När ingenjörerna vill sakta ner processen sänker de mer kontrollstavar i aggregatet. När de vill ha mer värme höjer de stavarna.

USA har två typer av kärnkraftverk. Det finns 65 trycksatta vattenreaktorer och 34 kokande vattenreaktorer. De skiljer sig åt i hur värmen överförs från reaktorn till generatorn.

1. trycksatta vattenreaktorer använder högt tryck för att hålla vattnet i reaktorn från kokning. Detta gör det möjligt att värma till superhöga nivåer., Värmen överförs sedan genom rör till en separat behållare med vatten i generatorn. Det skapar ångan som driver elturbinen. Vattnet från reaktorn återgår sedan till uppvärmningen. Ångan från turbinen kyls i en kondensor. Det resulterande vattnet skickas tillbaka till ånggeneratorn. Här är en animerad version av en trycksatt vattenreaktor.
2. kokande vattenreaktorer, å andra sidan, använd kokande vatten direkt för att skapa ångan för att driva generatorn. Här är en animerad version av kokande vatten reaktorn.,

det viktigaste är att hela processen sker i en innesluten miljö för att skydda omvärlden från eventuella föroreningar. Kraftverken kan kylas ner och till och med stoppas snabbt.,

fördelar

kärnkraftverk släpper inte ut några växthusgaser, till skillnad från kol och naturgas., Som ett resultat bidrar de inte till klimatförändringen. Denna fördel blir mer attraktiv eftersom världen försöker minska den globala uppvärmningen.

kärnkraftverk är också mer motståndskraftiga än andra former av energiproduktion vid naturkatastrofer. Till exempel kan orkaner förstöra sol-och vindkraftverk. De är mindre benägna att skada de förstärkta byggnader som rymmer kärnkraftverk.

kärnkraftverk skapar fler arbetstillfällen än andra former av energi. De skapar 0,5 jobb för varje megawattimme av el som produceras. Detta är i jämförelse med 0.,19 jobb i kol, 0,05 jobb i gaseldade anläggningar och 0,05 i vindkraft. Den enda andra kraftkällan som skapar fler jobb/MWh är solceller. Denna källa genererar 1.06 jobb / MWh.

enligt 2008 års siffror var kostnaden 1,87 cent per kilowattimme(kWh). Detta var bara 68% av kostnaden för kol. Fram till nyligen var det bara 25% av kostnaden för naturgas.,

men rädslan för den globala uppvärmningen hämmade nybyggnad av koleldade kraftverk. Som ett resultat byggdes nya gaseldade kraftverk från 1992 till 2005. Dessa levererade cirka 270.000 megawatt av energi. Vid den tidpunkten verkade dessa anläggningar ha den lägsta investeringsrisken. Som ett resultat kom endast 14 000 MWe av ny kärnkraft och koleldad kapacitet online. Det bidrog till att driva upp naturgaspriserna. Detta tvingade stora industriella användare offshore och drev gaseldade elkostnader mot 10 cent / kWh, enligt Kärnenergiinstitutets rapport.,

kärnbränsle är effektivt. Ca 28 gram uran frigöra så mycket energi som 100 metriska ton kol. Som ett resultat är transporten billigare.

nackdelar

på grund av bränslekällans radioaktiva natur har kärnkraften två stora nackdelar. De är risken för olyckor och bortskaffande av kärnavfall.

olyckor

en olycka vid anläggningen skulle kunna släppa ut radioaktivt material i miljön som en plym eller molnliknande bildning av radioaktiva gaser och partiklar., Dessa partiklar kan inandas eller intas av människor och djur eller deponeras på marken. Partiklarna består av instabila atomer som avger överflödig energi, kallad strålning, tills de blir stabila. I låga doser är strålning ofarlig. Efter en nukleär härdsmälta men, de stora doserna förstöra levande celler och orsaka mutationer, sjukdom och död.

de förödande incidenterna i Tjernobyl och Fukushima är perfekta illustrationer av konsekvenserna.

den enda amerikanska kärnkraftskatastrofen var på Three Mile Island 1979 när de radioaktiva bränslestavarna delvis smälte. Endast en liten mängd radioaktiv gas släpptes. Det fanns inga mätbara hälsoeffekter. Fortfarande byggdes inga nya kärnkraftverk på 30 år.

nästan 3 miljoner amerikaner bor inom 10 miles från en driftsanläggning. De riskerar direkt strålningsexponering vid en olycka., Om du är en av dessa människor, berättar Department of Homeland Security hur du förbereder dig för en sådan olycka.

bortskaffande

bortskaffande av kärnavfall är en stor nackdel. Lågnivåavfall kommer från kontakt med kärnbränslet i den dagliga verksamheten. Den bortskaffas på plats eller skickas till en avfallsanläggning på låg nivå i en av 37 stater.

högnivåavfall består av använt kärnbränsle. Det tar hundratusentals år att avaktivera. Det finns 80 platser runt om i landet där detta avfall lagras., De flesta av anläggningarna är nära nuvarande eller tidigare kärnreaktorer. Många ligger nära floder, sjöar och oceaner.

i lagen om Kärnavfallspolitik från 1982 berättade kongressen för US Nuclear Regulatory Commission att utforma, konstruera och driva ett permanent geologiskt förråd för bortskaffande av högaktivt avfall i Yucca Mountain, Nevada. Det skulle kosta 100 miljarder dollar. Det skulle kräva 300 miles järnvägsspår, och Titan sköldar för att hålla avfallet intakt.

de försenade sin utveckling fram till 2013 när NRC vann sitt fall i den amerikanska appellationsdomstolen. Under 2015 slutförde NRC en säkerhetsbedömning. År 2016 slutförde den en miljökonsekvensbeskrivning.

kärnkraft är inte en förnybar resurs. Det finns 80 års bränsle i kända reserver om de används till nuvarande priser.

amerikanska kärnkraftverk

det finns 95 kärnreaktorer i 29 stater. De flesta ligger öster om Mississippifloden., De genererar runt $ 40 miljarder till $ 50 miljarder vardera i elförsäljning. De skapar direkt över 100 000 jobb. Varje dollar som spenderas av den genomsnittliga reaktorn genererar $ 1.87 i den amerikanska ekonomin. Det skapade ytterligare 375 000 jobb.

amerikanska kärnkraftverk genererade 849.6 terawatt-timmar i 2017. Det är 19% av de totala 4,460. 8 terawatt-timmarna av den totala amerikanska elproduktionen i 2017. Det var andra till kol, som genererade 28%, och naturgas på 35%. Det är större än vattenkraft, vilket bara bidrog med 6.,5%, och andra alternativa källor inklusive vindkraft på 20,3%.

det finns också 31 testreaktorer vid forskningsuniversitet. De används för att skapa små mängder strålning för experiment. Det är där forskare studerar neutroner och andra subatomiska partiklar, undersöker bil-och medicinska komponenter och lär sig hur man förbättrar cancerbehandling.

framtiden för USA: s kärnkraft

den årliga amerikanska efterfrågan på El förväntas öka med 47% fram till 2050., Med stigande olje-och gaspriser och oro över den globala uppvärmningen har kärnkraften börjat se attraktiv ut igen. I slutet av 1990-talet sågs kärnkraften som ett sätt att minska beroendet av importerad olja och gas. Denna politiska förändring banade väg för en betydande ökning av kärnkapaciteten.

energipolitiska lagen från 2005 gav ekonomiska incitament för byggandet av avancerade kärnkraftverk. Den nyaste anläggningen började fungera i oktober 2016. Två nya reaktorer håller på att byggas i Georgien.,

å andra sidan har fracking av inhemsk skifferolja och naturgas gjort gas till ett överkomligt alternativ till att modernisera gamla kärnkraftverk. Att bygga nya gaseldade anläggningar kostar mindre än att hålla gamla kärnkraftverk igång. Renovering av gamla koleldade kraftverk för att driva på naturgas kostar mindre också.

det verkar som om framtiden för att utöka kärnkraften i Amerika beror på naturgaspriserna. Om de stiger igen och håller sig höga, förvänta dig uppmärksamhet för att återvända till kärnkraftsproduktionen.,