Jaderná energie není nepřítel: Jakfunguje a proč se jí nebát

Když se řekne jaderná energie, mnohým z nás naskočí husí kůže. Obavy z výbuchu, radiace nebo nebezpečného odpadu jsou v nás stále hluboce zakořeněny. Jenže skutečnost je mnohem méně dramatická a o to zajímavější. Jaderná energie totiž není nepřítel – naopak může být naším silným spojencem v boji proti klimatické krizi.

Zatímco fosilní paliva ničí planetu a obnovitelné zdroje zatím nestačí pokrýt globální poptávku po elektřině, jaderné elektrárny tiše a spolehlivě zásobují miliony domácností bez jediného kilogramu skleníkových plynů.

A to není všechno – díky technologickému pokroku a výzkumu v oblasti jaderné fúze se může brzy otevřít éra ještě čistší a bezpečnější energie. Jak vlastně jaderná reakce funguje? A kdo stál u zrodu tohoto energetického zázraku? Odpovědi na tyto otázky, i na to, proč se jaderné energie není třeba bát, najdete v našem článku.

Co je to jaderná energie?

Jaderná energie je forma energie, která vzniká při řízeném štěpení jader radioaktivních prvků,nejčastěji uranu. Při tomto procesu se uvolňuje obrovské množství tepla, které ohřívá vodu a mění ji v páru. Ta pak roztáčí turbínu, která je napojená na generátor – a ten vyrábí elektřinu. Zjednodušeně řečeno: jaderná elektrárna funguje podobně jako ta tepelná, jen s tím rozdílem, že místo uhlí nebo plynu využívá energii ukrytou v samotném jádru atomu.

Na rozdíl od vodních nebo větrných elektráren, kde turbínu pohání přímo přírodní síly, spoléhají jaderné elektrárny na složitější, ale vysoce efektivní technologii. Díky tomu produkovat stabilní a výkonný zdroj energie bez výkyvů způsobených počasím nebo denní dobou.

Jak probíhá řízená štěpná reakce?

Srdcem každé jaderné elektrárny je reaktor – mohutná kovová nádoba ukrytá v reaktorové hale a obklopená silným betonovým pláštěm, který zajišťuje maximální bezpečnost. Právě zde probíhářízená štěpná reakce, tedy kontrolovaný proces, při kterém se uvolňuje obrovské množství energie.

Jako jaderné palivo slouží nejčastěji uran, případně plutonium, a to ve formě tyčí, kazet nebo koulí. Tyto palivové elementy jsou ponořeny do tzv. moderátoru – speciální látky, která zpomaluje neutrony a tím usnadňuje samotnou reakci. Nejčastěji se používá demineralizovaná voda, méně často grafit.

Reakce začíná v momentě, kdy neutron narazí do jádra atomu radioaktivního prvku. Jádro se rozkmitá, následně rozpadne a uvolní energii. Výsledné odštěpky se vysokou rychlostí rozletí do okolí, kde narážejí na další atomy a tím opět uvolňují tepelnou energii. Ta se pak využívá k výrobě páry, která roztáčí turbíny a generuje elektřinu. Celý proces je pečlivě řízený a kontrolovaný, což z něj činí jeden z nejefektivnějších způsobů výroby energie vůbec.

Výhody jaderné energie

Jednou z největších výhod jaderné energie je její šetrnost k životnímu prostředí. Na rozdíl od fosilních paliv jaderné elektrárny neprodukují skleníkové plyny, a tedy nezatěžují atmosféru emisemi, které přispívají ke globálnímu oteplování. Zároveň šetří přírodní zdroje, protože k výrobě obrovského množství elektřiny potřebují jen malé množství paliva. To z nich činí ekologicky i ekonomicky výhodnou alternativu.

Jaderné elektrárny vynikají také vysokou efektivitou a stabilitou výroby – na rozdíl od solárních nebo větrných zdrojů nejsou závislé na počasí a umožňují snadnou regulaci výkonu podle aktuální spotřeby. Navíc mají relativně nízké provozní náklady, což z nich dělá atraktivní a spolehlivý pilíř energetického mixu, zejména v době, kdy roste poptávka po čisté a dostupné energii.

Nevýhody jaderné energie

Ačkoliv jaderná energie má mnoho výhod, nelze opomenout ani její značné nevýhody. Výstavba jaderné elektrárny je mimořádně finančně nákladná, což se projevilo například na ceně výstavby jaderné elektrárny Temelín, která tehdy dosáhla astronomických 100 miliard korun.

Náklady na výstavbu jaderných zařízení jsou tak mnohonásobně vyšší než u elektráren využívajících fosilní paliva. Navíc, provoz jaderných elektráren si vyžaduje vysoké investice i do prodlužování životnosti a bezpečné likvidace.

Náklady a doba výstavby

Další komplikací je doba výstavby. Plánování a realizace jaderné elektrárny trvá mnoho let, a to i z důvodu přísných bezpečnostních požadavků, které zahrnují ochranu před přírodními katastrofami a hrozbami z vnějšku. Tento dlouhý časový rámec dělá z jaderné energie investici na desítky let, což může být pro některé země nevýhodné.

Nedostatek uranu

Navzdory tomu, že se jaderná energie považuje za ekologickou, není to obnovitelný zdroj energie. Přírodní zásoby uranu jsou omezené, a to by mohlo znamenat, že za několik století budeme muset hledat jiné alternativy. K tomu se navíc dováží uranová ruda z jiných států, což zvyšuje závislost na zahraničních zdrojích.

Neumíme si poradit s likvidací radioaktivního odpadu

Nakonec je zde problém s likvidací radioaktivního odpadu. Vyhořelé palivo je třeba dlouhodobě skladovat v meziskladech, a následně i v hlubinných úložištích. Ačkoli probíhá výzkum využití jaderného odpadu, zůstává to složitý a dlouhodobý problém. K tomu se přidává i nepopularita jaderných elektráren u obyvatel, kteří často odmítají jejich výstavbu a provoz ve svých regionech, čímž se ztěžuje výběr vhodných lokalit.

Kdo vymyslel jadernou energii?

Jaderná energie má svůj původ v práci geniálního italského vědce Enrica Fermiho, který v roce 1942 vedl tým, jenž 2. prosince na Univerzitě v Chicagu spustil historicky první jaderný reaktor Chicago Pile-1. Tento reaktor rozběhl první řízenou štěpnou jadernou reakci, což otevřelo cestu pro využití jaderné energie v širším měřítku. O devět let později, v roce 1951, byla na reaktoru EBR-1 v Idahu poprvé vyrobena elektřina z jaderné energie, když rozsvítila čtyři žárovky.

Prvním komerčně využívaným reaktorem byla jaderná elektrárna Obninsk v Sovětském svazu, která začala dodávat elektrický proud do domácností 26. června 1954. O dva roky později, v roce 1956, připojila Calder Hall ve Velké Británii k síti svou první jadernou elektrárnu, která nejen zásobovala elektřinou, ale sloužila i vojenským účelům. Tento vývoj ukázal, že jaderná energie má obrovský potenciál jak pro civilní, tak pro vojenské využití.

Závěr

Jaderná energie se ukazuje jako klíčová pro boj proti klimatickým změnám, díky své nízké produkci skleníkových plynů a vysoké efektivitě. Ačkoli čelí výzvám, jako jsou náklady a likvidace odpadu, technologický pokrok slibuje bezpečnější a udržitelnější budoucnost. Jaderná energie je tedy cenným nástrojem pro čistou a stabilní výrobu energie.

Zdroje: ČEZ, Europarlament, ČT24