Czym jest elektrownia jądrowa?
Jest to mówiąc ogólnie fabryka prądu elektrycznego. Najpierw wytwarzane jest ciepło, którego źródłem jest reaktor jądrowy. W reaktorze znajduje się woda pod ciśnieniem ok. 15 MPa (reaktor wodno-ciśnieniowy) i zanurzone w niej pręty paliwowe. Temperatura wody dochodzi do 330 stopni C. Następuje rozpad jąder atomów uranu, pod wpływem bombardowania neutronami, na jądra lżejszych pierwiastków, czemu towarzyszy wydzielanie wielkich ilości ciepła. To ciepło przekazywane jest na wymiennik ciepła którym są przetwornice pary. Następnie za pośrednictwem przetwornic pary przekazywane jest ciepło do obwodu wtórnego z którego para zasila turbinę zamieniając ciepło na energię mechaniczną. Turbina z kolei porusza generator, który zmienia energię mechaniczną na elektryczną, skąd przekazywana jest ona do sieci. Ciepło z obwodu wtórnego przekazywane jest do zbiornika wodnego (morze, jezioro lub rzeka), lub do chłodni kominowej (wydostaje się w postaci pary wodnej na zewnątrz).
Oczywiście są jeszcze dodatkowe urządzenia jak stabilizator ciśnienia, czy reflektor (nie dopuszcza do ucieczki neutronów na zewnątrz). Ruch wody w obiegu wtórnym wymuszany jest za pomocą pomp dieslowskich. Lecz reaktor zaprojektowany jest tak, że nawet bez udziału pomp dieslowskich w ciągu 72 godzin od wyłączenia reaktora jest on schładzany a ciepło po-wyłączeniowe odprowadzane do zbiornika wodnego (morze, jezioro, rzeka) lub wielkiego komina zwanego chłodnią kominową. Są to tzw. pasywne systemy bezpieczeństwa. Reaktor jest automatycznie wyłączany w razie przekroczenia takich parametrów jak: stężenie wodoru, ciśnienie, temperatura itp. Zapewnia to bezpieczeństwo i eliminuje ewentualny błąd ludzki. W przeciwieństwie do tradycyjnych elektrowni opartych o spalanie węgla, mazutu lub gazu, elektrownia jądrowa nie wydziela żadnych szkodliwych substancji, ponieważ eliminuje w ogóle proces spalania.
Reakcjom jądrowym towarzyszą trzy rodzaje promieniowania: alfa, beta i gamma.
Czym jest promieniowanie alfa? Jest to promieniowanie jonizujące emitowane przez rozpadające się jądra atomowe, będące strumieniem cząstek alfa, które są jądrami helu. Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu izotopu 4He, więc często oznacza się ją jako He2+.
Czym jest promieniowanie beta? Jest to promieniowanie które powstaje podczas rozpadu jądra atomu. W zależności od rodzaju tego rozpadu, jest ono strumieniem elektronów (z rozpadu β−) lub pozytonów (z rozpadu β+) poruszających się z prędkością porównywalną z prędkością światła w próżni. Promieniowanie to jest silnie pochłaniane przez materię.
Czym jest promieniowanie gamma? Jest to promieniowanie wysyłane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych. Jest to bardzo przenikliwe promieniowanie elektromagnetyczne o długość fali mniejszej od 10-10 m. Fale gamma powstają również w wyniku anihilacji elektronów ujemnych i pozytonów, a także z rozpadu mezonów, stąd ich obecność w promieniowaniu kosmicznym.
Jeśli chodzi o jednostkę oddziaływania promieniowania na organizm ludzki to jest nią Sivert czyli 1 J energii /1 kg masy ciała. Promieniowanie śmiertelne dla człowieka to 5 Sivertów. Elektrownia jądrowa wnosi podwyższa promieniowanie tła o około 0,00001 Sv rocznie (dla porównania, średni poziom dawki od promieniowania tła w Polsce to 0,0025 Sv w ciągu roku).