Kernenergie, wat is het precies? En kunnen we zonder?

Sinds de kernramp in Fukushima worden mensen weer eens met hun neus op de feiten gedrukt: kernenergie kan levensgevaarlijk zijn. De straling die vrijkomt kan een halfwaardetijd hebben van duizenden jaren. Maar wat is kernenergie nu eigenlijk precies? En hoe wordt het geproduceerd?

Wat is ioniserende straling?

Radioactieve straling is het uitzenden van ioniserende straling door materialen. Dit komt doordat sommige isotopen instabiel zijn, deze kunnen zonder rede veranderen in een andere atoomsoort. Deze verandering van radioactief verval genoemd, hierbij komt ioniserende straling vrij. Er wordt onderscheid gemaakt tussen een aantal soorten ioniserende straling, alfa-, beta- en gammastraling zijn 3 bekende soorten.

Gevaren van ioniserende straling

Wanneer ioniserende straling vrijkomt kunnen veranderingen ontstaan in menselijke cellen. Het DNA wordt beschadigd, deze beschadigingen in het DNA worden ook wel mutaties genoemd. Het lichaam zal er alles aan doen om de opgelopen mutatie te herstellen. Maar in sommige gevallen lukt dat niet en vermeerdert de cel met het gemuteerde DNA zich verder. De dochtercellen zullen de mutatie dan ook bevatten. Dit kan leiden tot kanker.

Kernenergie

Kernenergie is een veelgebruikte bron om energie op te wekken, over de hele wereld zijn kerncentrales gebouwd om de bevolking te voorzien van energie. Als grondstof voor kernenergie worden zware metalen als uraan gebruikt. Maar de ruwe stof uraan is niet direct geschikt voor de productie van kernenergie. Daarvoor moet het metaal verrijkt worden. Tijdens de verrijking van de zware metalen ontstaan stoffen als uranium en plutonium. Met deze stoffen wordt verder gewerkt.

Uranium en plutonium worden splijtstoffen genoemd en zijn radioactief. Deze splijtstoffen worden in een kerncentrale in dichtgelaste staven in een groot reactorvat met water gehouden. Door de radioactieve lading van de splijtstoffen zenden ze een sterke straling uit. Met alleen de aanwezigheid van radioactieve stoffen heb je nog geen kernenergie. Daarvoor moeten de atoomkernen van de splijtstoffen worden gespleten. Dit gebeurt onder invloed van de aanwezigheid van neutronen.

Tijdens de splijting van de atoomkernen ontstaat veel hitte, deze hitte wordt afgegeven aan het water dat in het reactorvat aanwezig is. De temperatuur in het reactorvat kan oplopen tot temperaturen van 300 ºC. Normaal gesproken zou water dan al verdampt zijn, maar doordat in het reactorvat onder hoge druk staat gaat het water niet koken. Wanneer het hete water vervolgens uit het reactorvat wordt gelaten zal het meteen verdampen. Deze damp zorgt vervolgens op zijn beurt voor de aandrijving van een turbine die voor productie van elektriciteit zorgt.

Naast het opwekken van energie wordt kernenergie gebruikt voor de productie van radio-isotopen. Deze isotopen worden gebruik voor stralingstherapie en andere medische toepassingen voor onder andere kankerpatiënten.

Kunnen we zonder kernenergie?

Kernenergie is een van de schoonste en zuinigste methoden om energie op te wekken. Bij de productie van kernenergie ontstaat geen CO2. En met een kleine hoeveelheid splijtstof kan een erg grote hoeveelheid kernenergie worden opgewekt, kernenergie is dus erg goedkoop. Daarnaast wordt het milieu niet aangetast, zoals bij olieboringen en gaswinning wel gebeurt. We kunnen op dit moment nog niet zonder kernenergie. Omdat er simpelweg teveel energieverbruikers zijn om deze allemaal te voorzien van energie met bijvoorbeeld wind- of zonne-energie. Dus zolang deze laatstgenoemde technieken nog erg kostbaar zijn zal kernenergie blijven bestaan. Een nadeel is het gevaar dat de bevolking loopt wanneer er een probleem optreedt in de kerncentrale, want deze kunnen geheel zonder menselijke fouten toch optreden.