Er kerneenergi og atomkraft det samme

Povl Lebeck Ølgaard Artikelstart Atomenergi refererer til den energi, der frigøres gennem processer i atomkernen. Da kræfterne inden i atomkerner er markant stærkere end dem, der virker mellem atomer, er det muligt at generere væsentligt større energimængder fra kernefysiske reaktioner sammenlignet med kemiske reaktioner, der involverer atomer og molekyler.

Der er to primære metoder til at generere energi via kerneprocesser: kernespaltning, kendt som fission, og kernefusion, hvor kerner smelter sammen. Energiskabende kerneprocesser kan forekomme, når de resulterende kerner efter processen er mere stabilt bundet sammen end de oprindelige kerner. Grundstoffer af mellemvægt, såsom jern og kobber, besidder de mest stabile atomkerner. Både i lette og meget tunge kerner er bindingsenergien mindre.

Følgelig er der to måder at frembringe energi ved brug af kerneprocesser: Fission, altså Fission Fissionsprocessen blev opdaget i og udgør den mekanisme, der har muliggjort den praktiske anvendelse af atomenergi. Når en neutron rammer visse tunge atomkerner, deles disse i to nye atomkerner. Energifrigørelsen ved fission er enorm. Spaltning af alle atomkerner i 1 kg fissilt materiale frigiver en energimængde svarende til forbrændingen af 2,5 millioner kg kul.

Ved fission genereres der ikke kun energi; der udsendes ligeledes nye neutroner. Da blot én neutron er tilstrækkelig til at initere en fission, kan de frigjorte neutroner igangsætte yderligere fissioner, hvilket skaber en selvforstærkende kædereaktion. Denne kædereaktion udgør grundlaget for energiproduktionen i både kernereaktorer og atomvåben.

Kun et begrænset antal tunge kerner kan spaltes ved neutronabsorption; blandt naturens grundstoffer er dette primært visse isotoper af uran. Det er dog muligt at fremstille nye fissile materialer, såsom plutonium og uran, ved at bestråle uran og thorium med neutroner i reaktorer. Den første storskala anvendelse af atomenergi var atombomben, der blev kastet over Hiroshima i august.

Den civile anvendelse af atomenergi fulgte først senere. Det første dedikerede kernekraftværk, Calder Hall, blev taget i brug i Storbritannien i. Efterfølgende er der blevet opført kernekraftværker i størstedelen af de industrialiserede nationer. Fusion Den anden vej til at generere atomenergi involverer sammensmeltningsprocesser mellem lette atomkerner, for eksempel deuterium (tung brint) og tritium (super-tung brint).

For at disse fusionsprocesser kan finde sted, skal kernerne bringes ekstremt tæt på hinanden. Dog frastøder kernerne hinanden på grund af deres positive elektriske ladning. Kerneprocesser under disse ekstremt høje temperaturer betegnes som termonukleare fusionsprocesser. Den første og hidtil eneste anvendelse af energi fra fusionsprocesser er i brintbomber.

Her anvendes detonationen af et fissionsvåben til at opvarme brintmaterialet til så ekstreme temperaturer, at de termonukleare processer kan starte. Der har gennem mange år været forskning i at udnytte fusionsprocesser til fredelige formål, altså til energiproduktion. Betydelige fremskridt er blevet opnået, men der er endnu ikke opnået en netto energiproduktion i fusionsreaktorer.

Læs mere i Den Store Danske.