Nguvu ya nyuklia ya Marekani ni Jibu la Mabadiliko ya Hali ya Hewa?
(Takwimu zisizo za Marekani zinatoka mwaka 2014. Takwimu za hivi karibuni hazipatikani.)
Uongozi wa Umoja wa Mataifa ulitoka kwenye jukumu la kihistoria kama upainia wa maendeleo ya nguvu za nyuklia. Reactor ya kwanza ya maji ya kibiashara, Yankee Rowe, ilianza mwaka wa 1960 na ilifanyika hadi 1992. (Chanzo: "Nguvu ya Nyuklia nchini Marekani," Chama cha Nyuklia cha Dunia, Aprili 2017.)
Vituo vya Nguvu za Nyuklia
Kuna mitambo ya nguvu ya nishati ya nyuki 99 katika majimbo thelathini. Wengi huko mashariki mwa Mto Mississippi (tazama ramani). Wao huzalisha karibu $ 40 - $ 50,000,000 kila moja katika mauzo ya umeme na kujenga kazi zaidi ya 100,000. Kila dola iliyotumiwa na reactor wastani huzalisha $ 1.87 katika uchumi wa Marekani. (Chanzo: "Faida za Kiuchumi za Nishati ya Nyuklia," Taasisi ya Nishati ya Nyuklia, Aprili 2014.)
Nishati za umeme za nyuklia za Marekani zilizalisha asilimia 19.7 ya 4.079 trilioni kWh ya jumla ya uzalishaji wa umeme wa Marekani mwaka 2016. Ilikuwa ya pili kwa makaa ya mawe (asilimia 30) na gesi ya asili (asilimia 34).
Ni kubwa zaidi ya umeme (asilimia 6.5) na vyanzo vingine vingine ikiwa ni pamoja na nguvu za upepo (asilimia 8.4).
Pia kuna vipimo 36 vya vyuo vikuu vya utafiti (tazama ramani). Wao hutumiwa kuunda kiasi kidogo cha mionzi kwa majaribio. Hii ndio ambapo wanasayansi wanajifunza neutroni na chembe nyingine za subatomic, kuchunguza vipengele vya magari na matibabu na kujifunza jinsi ya kutibu kansa.
(Chanzo: "Rejea ya Wastaafu na Utafiti," NRC, Agosti 18, 2011.)
Nguvu ya Nyuklia Inafanya Kazi?
Mimea yote ya nguvu ya joto hutoa maji mvuke, ambayo inarudi jenereta kuunda umeme. Katika vituo vya nguvu za nyuklia, mvuke hufanywa na joto iliyotokana na fission ya nyuklia. Ni wakati atomi inagawanywa, ikitoa kiasi kikubwa cha nishati kwa njia ya joto.
Uranium 235 hutumiwa kama mafuta kwa sababu huvunjika kwa urahisi wakati unapokanyuka na neutron. Mara hiyo itakapotokea, neutrons kutoka uranium yenyewe huanza kupigana na atomi zake nyingine. Hii inachukua majibu ya mnyororo. Ndiyo sababu mabomu ya nyuklia ni yenye nguvu.
Katika jenereta ya nyukliya, mmenyuko wa mnyororo hudhibitiwa na viboko maalum ambavyo vinachukua neutrons nyingi bila kujali. Nguvu hizi za udhibiti zimewekwa karibu na fimbo za mafuta, ambazo zina nyuzi za mafuta ya uranium. Zaidi ya 200 ya fimbo hizi ni kikundi katika kile kinachojulikana kama mkutano wa mafuta. Wakati wahandisi wanataka kupunguza kasi ya mchakato huo, wao hupunguza viboko zaidi katika mkutano. Wakati wanataka joto zaidi, wanainua fimbo. (Chanzo: "Je, mimea ya nyuklia hufanya kazi gani?" Duke Nishati.)
Umoja wa Mataifa ina aina mbili za mimea ya nyuklia. Kuna majibu 65 ya maji yaliyotengenezwa na majibu na majibu 34 ya kuchemsha maji.
Wanatofautiana na jinsi joto inavyohamishwa kutoka kwenye ripoti ya jenereta.
Reactors maji ya shinikizo hutumia shinikizo la juu ili kuweka maji katika reactor kutoka kuchemsha. Hii inaruhusu kuwa joto kwa ngazi za juu. Kisha joto huhamishiwa kwa njia ya mabomba kwenye chombo tofauti cha maji katika jenereta. Inajenga mvuke inayoendesha turbine ya umeme. Maji kutoka kwa reactor kisha anarudi kupitiwa tena. Mvuke kutoka kwenye turbine hupozwa katika condenser. Maji yanayotokana yanarejeshwa kwa jenereta ya mvuke. Hapa kuna toleo la uhuishaji wa majibu ya maji yaliyosaidiwa.
Maji ya maji yaliyochemwa kwa upande mwingine, tumia maji ya kuchemsha ili kuunda moja kwa moja mvuke ili kuendesha jenereta. Hapa kuna toleo la uhuishaji wa majibu ya maji ya kuchemsha.
Jambo muhimu zaidi ni kwamba mchakato mzima unafanyika katika mazingira yaliyomo ili kulinda ulimwengu wa nje kutokana na uchafuzi wowote.
Mimea ya nguvu inaweza kupozwa chini na hata kusimamishwa haraka. (Chanzo: "Nishati ya Nyuklia Inafanya Kazi Nini?", UNAE.)
Faida
Mimea ya nguvu za nyuklia haitatoa maji yoyote ya chafu, tofauti na makaa ya mawe na gesi ya asili.
Wanaunda kazi 0.5 kwa kila saa ya megawati (mWh) ya umeme zinazozalishwa. Hii ni kulinganisha na kazi 0.19 katika makaa ya mawe, kazi 0.05 katika mimea iliyopigwa gesi na 0.05 kwa nguvu za upepo. Chanzo kingine cha nguvu kinachojenga ajira zaidi / mWh ni photovoltaic ya jua, katika kazi 1.06 / mWh. (Chanzo: "Faida za Kiuchumi za Nishati ya Nyuklia," Taasisi ya Nishati ya Nyuklia, Aprili 2014. )
Kwa miongo kadhaa, nguvu za nyuklia imekuwa na gharama za gharama nafuu za uendeshaji. Katika asilimia 1.87 / kWh (takwimu za 2008), ni asilimia 68 ya gharama ya makaa ya mawe. Na hadi hivi karibuni, ilikuwa ni asilimia 25 ya gharama ya gesi ya asili.
Hofu juu ya joto la joto la kimataifa limezuia ujenzi mpya wa mimea ya makaa ya makaa ya mawe. Matokeo yake, kuanzia mwaka 1992 hadi 2005, baadhi ya megawatts 270,000 ya nguvu za mimea mpya za gesi zenye nguvu zilijengwa. Wakati huo, mimea hiyo ilionekana kuwa na uwezekano mkubwa wa uwekezaji. Matokeo yake, MWe 14,000 tu ya uwezo mpya wa nyuklia na makaa ya makaa ya mawe yalikuja mtandaoni. Ilisaidia kusafirisha bei za gesi asilia, na kulazimisha watumiaji wa viwanda vikubwa mbali na kusukuma gharama za umeme za gesi kuelekea senti 10 / kWh.
Hasara
Kuna hasara kubwa mbili kwa nguvu za nyuklia, kutokana na asili ya mionzi ya chanzo chake cha mafuta.
1. A ajali katika mmea inaweza kutolewa nyenzo za mionzi katika mazingira kama pumzi (malezi kama wingu) ya gesi na chembe za mionzi. Hizi chembe huchafuliwa au kuingizwa na watu na wanyama au kuwekwa chini. Chembe zinajumuisha atomi zisizo na utulivu zinazotolewa na nishati ya ziada, inayoitwa mionzi, hadi iwe imara. Katika dozi za chini, mionzi ni bure. Baada ya kupungua kwa nyuklia ingawa, kiwango kikubwa huharibu seli za hai na inaweza kusababisha mabadiliko, ugonjwa na kifo.
Uwezekano wa uwezo wa kushuka kwa nyuklia unaweza kuwa mbaya, kama inavyoonekana katika Chernobyl na Fukushima , ingawa nafasi ya tukio hilo linafanyika ni la kawaida. Maafa ya nyuklia tu ya Marekani yalikuwa katika Tatu Mile Island mnamo 1979 wakati mizinga ya mafuta ya mionzi yaliyoteyuka. Kiasi kidogo tu cha gesi ya mionzi ilitolewa. Hakukuwa na athari za afya zinazoweza kupimwa. Hata hivyo, hakuna mimea mpya ya nyuklia iliyojengwa kwa miaka 30.
Karibu Wamarekani milioni tatu wanaishi ndani ya maili 10 ya mmea wa uendeshaji. Wao huhatarisha mfiduo wa mionzi ya moja kwa moja wakati wa ajali. Ikiwa wewe ni mmoja wa watu hao, hapa ndio jinsi ya kujiandaa kwa ajali.
Utoaji wa taka za nyuklia ni hasara kubwa. Upungufu wa ngazi ya chini huja kutoka kwa kuwasiliana na mafuta ya nyuklia katika shughuli za siku hadi siku. Imewekwa kwenye tovuti au inatumwa kwenye kituo cha taka cha chini katika moja ya majimbo 37. (Chanzo: "Tanga ya chini," Tume ya Udhibiti wa Nyuklia ya Marekani.)
Kupoteza kiwango cha juu kuna mafuta. Inachukua mamia ya maelfu ya miaka kuzima. Kwa sasa, tani 70,000 za mafuta haya huhifadhiwa kwenye mimea yenye nguvu. (Chanzo: "Faff na Fallout," The Economist, Agosti 29, 2015.)
Katika Sheria ya Sheria ya Uchafuzi wa Nyuklia ya mwaka wa 1982, Congress iliiambia Tume ya Udhibiti wa Nyuklia ya Marekani kuunda, kujenga, kufanya kazi na hatimaye kukomesha hifadhi ya geologic ya kudumu kwa uharibifu wa taka ya juu katika Yucca Mountain, Nevada.
Viongozi wa mitaa hawataki hatari katika hali yao. Walichelewesha maendeleo yake hadi mwaka 2013 wakati NRC ilishinda kesi yake katika Mahakama ya Rufaa ya Marekani. Mwaka wa 2015, NRC ilikamilisha tathmini ya usalama na kuanza kufanya kazi kwenye Taarifa ya Impact ya Mazingira. (Chanzo: "Upungufu wa Taka ya Juu," Tume ya Udhibiti wa Nyuklia ya Marekani.)
Ujeo wa Nguvu ya Nyuklia ya Marekani
Mahitaji ya umeme ya kila mwaka ya Marekani yanageuka kuongezeka kwa asilimia 28 na 2040. Kwa kupanda kwa bei ya mafuta na gesi na wasiwasi juu ya joto la joto la dunia, nguvu za nyuklia imeanza kuvutia tena. Mwishoni mwa miaka ya 1990, nguvu za nyuklia ilionekana kama njia ya kupunguza utegemezi wa mafuta na gesi ya nje. Mabadiliko haya ya sera yalifanya njia ya ukuaji mkubwa katika uwezo wa nyuklia.
Sheria ya Sera ya Nishati ya 2005 ilitoa motisha za kifedha kwa ajili ya ujenzi wa mimea ya nyuklia ya juu. Pia kulikuwa na mipango mitatu ya udhibiti ambayo ilipunguza njia:
- Mchakato wa vyeti wa kubuni mkali.
- Utoaji wa vibali vya mapema ya tovuti.
- Kuchanganya mchakato wa ujenzi na uendeshaji.
Tangu mwaka 2007, makampuni yameomba leseni 24 kwa ajili ya mitambo mpya ya nyuklia. Kuna mimea minne mpya chini ya ujenzi. Westinghouse inajenga mbili huko Georgia na mbili huko South Carolina. (Chanzo: "Kituo cha nyuklia cha Westinghouse cha CB & I," The Wall Street Journal, Oktoba 29, 2015)
Kwa upande mwingine, kupoteza mafuta ya shale ya ndani na gesi ya asili imefanya gesi mbadala ya bei nafuu kwa kisasa mimea ya nyuklia. Matokeo yake, mimea minne imefungwa katika miaka miwili iliyopita. Kuweka mimea ya nyuklia ya kale kuna gharama zaidi kuliko kujenga mimea mpya ya gesi. Ni ghali zaidi kuliko kurekebisha mitambo ya nguvu ya makaa ya mawe ya kuchoma makaa ya mawe kwa gesi ya asili.
Kwa hiyo, wakati ujao wa kupanua nguvu za nyuklia nchini Marekani inategemea bei za gesi za asili. Ikiwa watafufuliwa tena na kukaa juu, wanatarajia makini kurudi kwenye kizazi cha nguvu za nyuklia. (Chanzo: "Mwingine Reactor Anafunga, Punctuality New Reality kwa Amerika ya Nyuklia Nguvu," National Geographic, 1 Januari 2015.)