Kilder til kerneenergi: Spaltning, fusion og anvendelser

Kerneenergi opstår ved at spalte tunge atomer (spaltning) eller forbinde lette atomer (fusion), hvilket skaber varme. Kerneenergi findes naturligt, men mennesker har opdaget, hvordan man kontrollerer kerne-reaktioner til at skabe elkraftværker, drive skibe og skabe kernevåben. Selvom alle kilder til kerneenergi involverer atomer, kan reaktionerne mellem atomerne for at skabe energi ske på forskellige måder.

Spaltning

• Kerneværker bruger spaltning til at skabe elektricitet.

  En kilde til kerneenergi involverer spaltningen af atomer, eller spaltning. For at forenkle: forestil dig at arrangere flere mursten tæt sammen på gulvet og derefter kaste en enkelt mursten mod gruppen. Gruppen ville spalte op og sende andre mursten i forskellige retninger. Gruppen af mursten repræsenterer kernen eller centrum af atomet, og den kastede mursten repræsenterer et elektron. Denne spaltning af en kerne af et elektron er, hvordan kerne-spaltning sker.

Fusion

• Kernefusion er modsat spaltning og sker, når lette atomer (de med færre neutroner og protoner i deres kerner) komprimeres under intensiv varme og pres for at danne tungere atomer, hvorved varme frigives. Hvis betingelser er netop rigtige, kan mere energi skabes end forbruges. Dette gør denne kilde til kerneenergi til et attraktivt mål for det videnskabelige fællesskab at forfølge som en bæredygtig energikilde. De primære brændstoffer i fusion er Deuterium og Tritium, som begge findes i rigeligt i naturen. Den største udfordring for bred produktion af fusionsbaseret kraft er at skabe et kraftværk, der kan modstå de enormtryk og temperaturer, der kræves for at opnå og opretholde fusion.

Radioaktivt henfald

• Radioaktivt henfald sker, når ustabile atomer forsøger at blive stabile og frigiver energi i processen. Dette sker, fordi et radioisotop indeholder ustabile kerner (centre af atomer), som ikke har nok energi til at holde kernen sammen. For at nå en stabil tilstand afgiver kernerne i radioisotopet stof og energi, hvilket ofte resulterer i, at radioisotopet omdannes til et nyt grundstof.

Menneskeskabt vs. naturlig

• Menneskeskabt kerneenergi inkluderer nedfald fra atmosfæren fra kernevåbentests, brugen af fusion til at producere elektricitet fra kernekraftværker, medicinske procedurer som røntgen og CT-scanninger samt lasere. Stråling udsendes også fra menneskeskabte genstande som røgalarmer og lygteklæder.
  Eksempler på naturlig kerneenergi inkluderer varmen vi modtager fra solen, som er resultatet af kernefusion. Sammen med varmen fra solen bomber kosmisk stråling fra rummet konstant jorden. Sten i jordens skort udsender naturlig stråling og bidrager til tilstedeværelsen af radon i nogle hjem.