Điện hạt nhân (Nuclear Power) là điện được sản xuất từ phản ứng phân hạch hạt nhân trong các lò phản ứng hạt nhân. Quá trình này tạo ra một lượng nhiệt rất lớn, được sử dụng để đun sôi nước, tạo ra hơi nước và làm quay tua-bin phát điện.
Nguyên lý hoạt động của nhà máy điện hạt nhân
- Phân hạch hạt nhân
- Nguyên liệu chính thường là Uranium-235 hoặc Plutonium-239.
- Khi một hạt nhân Uranium bị bắn phá bởi neutron, nó sẽ vỡ ra, giải phóng năng lượng lớn cùng với các neutron mới tiếp tục phản ứng dây chuyền.
- Sản sinh nhiệt
- Nhiệt lượng từ phản ứng phân hạch làm nước trong lò phản ứng nóng lên.
- Hệ thống làm mát giúp kiểm soát nhiệt độ, tránh quá tải nhiệt dẫn đến sự cố.
- Tạo ra điện
- Nước nóng biến thành hơi nước, làm quay tua-bin phát điện.
- Sau khi đi qua tua-bin, hơi nước được làm nguội và tái sử dụng.
Ưu điểm của điện hạt nhân
✅ Không phát thải CO₂: Giúp giảm biến đổi khí hậu vì không tạo ra khí nhà kính như than, dầu.
✅ Hiệu suất cao, sản lượng lớn: Một lượng nhỏ nhiên liệu có thể tạo ra lượng điện lớn.
✅ Hoạt động ổn định: Không phụ thuộc vào thời tiết như điện gió hay mặt trời.
✅ Tiết kiệm tài nguyên đất: Cần ít diện tích hơn so với các nguồn năng lượng tái tạo.
Nhược điểm của điện hạt nhân
⚠ Rủi ro tai nạn: Nếu không kiểm soát tốt, có thể gây ra thảm họa như Chernobyl (1986) hay Fukushima (2011).
⚠ Chất thải phóng xạ: Nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng vẫn còn tính phóng xạ cao, cần xử lý an toàn.
⚠ Chi phí đầu tư cao: Xây dựng nhà máy điện hạt nhân đòi hỏi vốn lớn và thời gian dài.
Tương lai của điện hạt nhân
- Phát triển lò phản ứng thế hệ mới: An toàn hơn, giảm rủi ro và tối ưu hiệu suất.
- Ứng dụng công nghệ phản ứng nhiệt hạch (Fusion): Tạo ra năng lượng sạch không có chất thải phóng xạ.
- Kết hợp với năng lượng tái tạo để đảm bảo nguồn cung điện bền vững.
Điện hạt nhân là chủ đề quan trọng trong chuyển dịch năng lượng.