Ưu và Nhược Điểm Của Nguồn Năng Lượng Hạt Nhân

Năng lượng hạt nhân hay năng lượng nguyên tử là một loại công nghệ hạt nhân được thiết kế để tách năng lượng có ích từ hạt nhân nguyên tử thông qua các lò giận phản ứng hạt nhân nguyên tử.

Phương pháp độc nhất được sử dụng hiện nay là phân hạch hạt nhân, mặc dù các phương pháp khác có khả năng gồm có tổng hợp hạt nhân và phân rã phóng xạ.

Toàn bộ các lò phản ứng với nhiều kích thước và mục tiêu dùng khác nhau đều dùng nước được nung nóng để làm ra hơi nước và sau đó được chuyển thành cơ năng để phát điện hoặc tạo lực đẩy.

Năm 2007, 14% lượng điện trên thế giới được sản xuất từ năng lượng hạt nhân. Có hơn 150 tàu chạy bằng năng lượng hạt nhân và một vài tên lửa đồng vị phóng xạ đã được sản xuất.

Nguồn gốc của năng lượng hạt nhân

Bức xạ phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành công vào năm 1934. Khi nhóm của ông sử dụng nơtron bắn phá hạt nhân uranium.

Năm 1938, các nhà hóa học người Đức là Otto Hahn và Fritz Strassmann, cùng với các nhà vật lý người Úc Lise Meitner và Otto Robert Frisch cháu của Meitner.

Các nhà hóa học thực hiện các thí nghiệm làm ra các sản phẩm của urani một khi bị nơtron bắn phá. Các nơtron tương đối nhỏ. Chúng có thể cắt các hạt nhân của các nguyên tử urani lớn thành hai phần khá bằng nhau. đây chính là một kết quả đáng ngạc nhiên.

Năng lượng hạt nhân có phải là một giải pháp kinh tế, an toàn?

Vào năm 2005, tiêu thụ năng lượng của thế giới sẽ gấp đôi và nhu cầu điện năng sẽ gấp ba. Mức tiêu thụ ghê gớm đó, mà phần đông ở các nước đang phát triển, không thể thỏa mãn được nhờ “năng lượng mới” như gió, mặt trời mặc dù các nguồn này có thể đóng vai trò quan trọng ở một vài vùng nào đó.

Rất hiện thực, năng lượng hạt nhân là một công nghệ sạch, có khả năng mở rộng trên quy mô lớn để cung cấp nguồn điện ổn định liên tục. Nguồn tài nguyên uranium còn phong phú và triển vọng cung cấp nhiên liệu với giá ổn định rất sáng sủa.

Một phần ba dân số trên thế giới chưa được dùng điện, một phần ba nữa chỉ dùng điện một cách hạn chế. Trong cuộc vật lộn thuyết phục nhu cầu năng lượng của mình, một vài nước đang phát triển đông dân có khả năng làm tăng phát thải CO2 ở tầm toàn cầu.

Uranium là nguyên tố tự nhiên và phóng xạ tự nhiên của nó vẫn ở quanh chúng ta trong cuộc sống thường nhật. Nhiều nước có chính sách năng lượng gắn chặt với năng lượng hạt nhân, trong số đó có Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ, Nga, Nhật Bản, Hàn Quốc với tổng số dân chiếm một nửa dân số thế giới.

Hiện có 440 tổ máy điện hạt nhân đang hoạt động ở 31 đất nước tạo cho sản lượng chiếm 16% tổng điện năng toàn cầu và 30 tổ máy nữa đang xây dựng.

Ưu điểm của năng lượng hạt nhân

1. Tạo ra một số lượng lớn năng lượng

Bức xạ hạt nhân giải phóng nhiều hơn một triệu lần năng lượng so sánh với thủy điện hoặc năng lượng gió. bởi vậy, một lượng điện năng lớn có khả năng xuất hiện lần đầu.

Hiện nay, có khoảng 10-15% sản lượng điện của toàn cầu được tạo ra bằng năng lượng hạt nhân. Bạn có biết với một kg uranium-235 có khả năng sản xuất ra một lượng năng lượng điện tương đương 1.500 tấn than.

2. Nguồn năng lượng xanh

Ưu điểm khổng lồ nhất của nguồn năng lượng này là không tạo ra các khí thải nhà kính (như carbon dioxide, methane, ozone, chlorofluorocarbon) trong giận dữ hạt nhân.

Khí thải nhà kính là một mối đe dọa lớn cho môi trường sống, chúng gây ra sự nóng lên thế giới và biến đổi khí hậu. bức xúc hạt nhân không làm ra các khí thải, phải có rất ít ảnh hưởng đến môi trường.

3. Không làm ô nhiễm không khí

Việc đốt nhiên liệu như than đá làm ra carbon dioxide và khói. Đó là một mối đe dọa đối với môi trường cũng như đời sống con người.

Sản xuất năng lượng hạt nhân không thải ra khói. Vì vậy, nó không gây ô nhiễm không khí trực tiếp. Thế nhưng, giải quyết chất thải phóng xạ là một vấn đề lớn vào thời điểm hiện tại.

4. Nhiên liệu độc lập

Lò giận dữ hạt nhân sử dụng uranium làm nhiên liệu. bức xúc phân hạch của một lượng nhỏ uranium có khả năng tạo ra một năng lượng lớn. Vào thời điểm hiện tại, nguồn dự trữ uranium được tìm thấy trên Trái đất dự kiến sẽ thuyết phục được nhu cầu trong 100 năm nữa.

Sử dụng năng lượng này có thể khiến cho nhiều đất nước có khả năng độc lập về năng lượng và không dựa vào việc khai thác những nhiên liệu như than đá.

Nếu như không có các lỗi của con người hay tai nạn và thiên tai, các lò phản ứng hạt nhân sẽ hoạt động rất hiệu quả trong một thời gian dài. Thêm vào đó, sau khi xây dựng, việc vận hành nhà máy đòi hỏi gần như không có lao động.

Nhược điểm của năng lượng hạt nhân

1. Chất thải do quá trình sản xuất nguy hại cho môi trường

Chất thải phóng xạ từ lâu đã biến thành một đề tài gây tranh luận. Sản phẩm phụ của công đoạn phân hạch tuy chưa làm hại tới chúng ta nhưng ai biết trong tương lai sẽ ra sao nếu như số phụ phẩm này bị trào ra ngoài môi trường.

Hiện tại lượng chất thải từ khoảng 449 nhà máy điện hạt nhân trên toàn cầu đang rất lớn nên con người khó có thể lưu giữ trong dài hạn.

Việc này đặt ra những nguy cơ lớn. nếu không được bảo quản đúng cách, chất thải từ hoạt động sản xuất điện hạt nhân có thể gây ô nhiễm môi trường. Tại thời điểm này đáy biển đang trở thành bãi thải cho các con tàu ngầm hạt nhân và container chứa chất thải hạt nhân.

Vì vậy việc giải quyết chất thải triệt để đang là mối chú ý hàng đầu của các nhà nghiên cứu nhằm cứu sống đại dương đang bị ô nhiễm từng ngày.

2. Khả năng nguy cơ và gặp sự cố khá cao

Kể cả những lúc được bảo vệ kỹ lưỡng và tính toán chi tiết, vẫn có xác suất xảy ra các sự cố nguy hiểm như rò rỉ phóng xạ. Sau khi để xảy ra sự cố, sức tàn phá của năng lượng nguyên tử sẽ rất lớn.

Vì là một nguồn năng lượng vô cùng mạnh nên cả khi bị rò rỉ một lượng nhỏ ra môi trường, nó cũng sẽ gây ra những hậu quả nghiêm trọng.

Công nghệ lò phản ứng hạt nhân

Cũng giống như một vài trạm năng lượng nhiệt phát điện bằng nhiệt năng. Từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, phản ứng phân hạch biến đối năng lượng. Giải phóng hạt nhân nguyên tử thông qua phản ứng này.

Khi một hạt nhân nguyên tử sử dụng để phân hạch tương đối lớn hấp thụ nơtron sẽ làm ra sự phân hạch nguyên tử. Công đoạn phân hạch tách nguyên tử thành 2 hay nhiều hạt nhân nhỏ hơn kèm theo động năng.

Giải phóng tia phóng xạ gamma và nơtron tự do. Một phần nơtron tự do này được hấp thụ bởi các nguyên tử phân hạch khác. Chúng tiếp tục làm ra nhiều nơtron hơn. Đây chính là phản ứng tạo ra nơtron theo cấp số nhân.

Lời kết

Trên đây là những chia sẻ giúp bạn có thêm những hiểu biết cũng như ưu và nhược điểm mà năng lượng hạt nhân mang lại. Việc tiếp tục sử dụng mở rộng nhà máy năng lượng nguyên tử hiện nay vẫn gặp nhiều tranh cãi.

Xem thêm: Nhà máy sản xuất pin mặt trời ở Việt Nam

Phương Thoa – Tổng hợp, chỉnh sửa
(Nguồn tham khảo: vnreview, nangluongvietnam, smartsciencevn)