Co ciekawe, zdarza się, że do rozszczepienia dochodzi samoistnie, na przykład w izotopach uranu czy toru. W większości przypadków mówimy jednak o celowym działaniu: wykorzystywane są wtedy neutrony uderzające w jądro z odpowiednio dużą siłą. W takich okolicznościach wzrasta niestabilność i dochodzi do rozpadu jądra atomowego. Towarzyszą temu emisje wysokoenergetycznych fotonów w postaci promieniowania gamma.
Czytaj też: Tokamak Energy ogłasza przełom dot. fuzji jądrowej i zostawia konkurencję w tyle dzięki nowej technologii
I choć brzmi to jak rewolucyjne źródło energii, to trzeba zauważyć, że jest ono znane ludzkości od dłuższego czasu. Już w połowie ubiegłego stulecia naukowcy opracowali sposoby pozwalające na skorzystanie z rozszczepiania jąder atomowych w celu produkowania energii elektrycznej. Jak się to dzieje? Najkrócej rzecz ujmując: rozpadowi towarzyszy powstawanie ogromnych ilości ciepła. Można je wykorzystać do podgrzania wody. Tak powstaje para wodna, która napędza turbinę parową generującą energię elektryczną.
Badania prowadzone w latach 30. XX wieku sugerowały, jakoby optymalnym kandydatem na rozszczepianie był uran-235. Poza tym ówcześni naukowcy zaproponowali sposób na kontrolowanie reakcji łańcuchowej, dzięki której można było zyskać pewność, że wykładnicza produkcja neutronów nie wymknie się spod kontroli.
Zjawisko rozszczepiania jąder atomowych jest wykorzystywane do produkowania energii na masową skalę już od połowy ubiegłego wieku
Z biegiem lat metody oraz infrastruktura potrzebne do napędzania rozszczepiania jąder atomowych stawały się coraz bardziej dopracowane. Obecnie na całym świecie działa około 440 elektrowni jądrowych, które wytwarzają nawet 10 procent energii elektrycznej w skali globalnej. Mimo to, wcale nie jest to najlepszym wynikiem w historii. Na przykład w 1993 roku przytoczony wskaźnik był znacznie wyższy i wynosił 17 procent.
To zaskakujący spadek, szczególnie jeśli wziąć pod uwagę fakt, iż obecnie głównym źródłem energii wciąż są paliwa kopalne. Te prowadzą przecież do powstawania emisji gazów cieplarnianych, czego konsekwencje wszyscy już dobrze znamy. Pojawia się więc pytanie: dlaczego rozszczepianie jąder atomowych nie jest wykorzystywane na większą skalę?
Za trzy kluczowe problemy związane z tą technologią uznaje się wysokie koszty, ryzyko wystąpienia awarii i konieczność składowania niebezpiecznych odpadów
Za trzy główne problemy towarzyszące eksploatacji energii pozyskiwanej dzięki rozszczepianiu jader atomowych uznaje się wysokie ryzyko, konieczność składowania niebezpiecznych odpadów oraz ponoszenia wysokich kosztów. Niestety, radioaktywne pozostałości stanowią zagrożenie dla zdrowia i życia nawet po upływie tysięcy lat. Z tego względu muszą być skuteczne izolowane, tak, by ludzie nie mieli z nimi styczności.
W ten sposób składowiska takich odpadów ciągle się powiększają. Poza tym nie zapominajmy o ryzyku awarii. Ewentualne uszkodzenia reaktorów mogłyby doprowadzić do wycieków niebezpiecznych substancji, choć trzeba przyznać, że obecne zabezpieczenia są na tyle zaawansowane, iż realne ryzyko jest bliskie zeru.
Czytaj też: Geotermalna rewolucja w produkcji energii. Ta firma wie, jak wykorzystać ją na całym świecie
Być może najpoważniejszym problemem stojącym na drodze do popularyzacji takiego źródła energii są relatywnie wysokie koszty. O ile w okresie od 2009 do 2019 roku eksploatacja węgla potaniała średnio o 2 procent, tak w przypadku energii jądrowej doszło do 26-procentowego wzrostu. Dla porównania, energetyka słoneczna i wiatrowa doświadczyły około 90-procentowych spadków. Wydaje się więc, że rozszczepianie jąder atomowych może stanowić przydatnego asa w rękawie, lecz na dłuższą metę trudno będzie uznawać to zjawisko za kluczowe dla ziemskich systemów energetycznych.
