Zdjęcia Prodżektu

Za i przeciw

Elektrownie jądrowe stanowią źródła energetyczne będące nieniszczące dla środowiska, nie powodują wydzielania tlenków węgla, siarki i azotu, które są odpowiedzialne za występowanie kwaśnych deszczy i powstawanie efektu cieplarnianego, które w konsekwencji prowadza nieuchronnie do zatrucia atmosfery ziemskiej. Związki takie jak tlenki węgla, siarki i azotu są produktami ubocznymi przy działaniu elektrowni węglowych, które dodatkowo stają się źródłem powstawania  milionów ton popiołów, zanieczyszczających ziemię. Alternatywne źródło energii jakim są elektrownie jądrowe są źródłem tzw. czystej energii, będącej przyjazną dla otaczającego środowiska.

Elektrownie jądrowe stanowią wysoki czynnik ryzyka i są wysoce niebezpieczne w razie awarii. Można było się o tym przekonać kiedy to 26 kwietnia 1986 rok doszło do katastrofy reaktora jądrowego w elektrowni w Czarnobylu. Na skutek tego nieszczęścia atmosfera ziemska została skażona izotopami promieniotwórczymi ( dziesiątki radioaktywnych izotopów, a tym izotopy promieniotwórcze ¹³¹I oraz ¹³⁷Cs), doszło do skażenia znacznej części terenu Europy. Ta aktywność, która została uwolniona podczas awarii reaktora jądrowego stanowiła zaledwie ok. 4% całkowitej aktywności jaka była wytwarzana w reaktorach jądrowych w elektrowni  w Czarnobylu. Skażenia zostały wyniesione przy pomocy prądów termicznych będących skutkiem pożaru i wybuchu na wysokość ok. 2 km, dalej powodowały rozchodzenie się  zgodnie z kierunkami ruchu mas powietrza.

W lasach zanotowano najwyższe skażenie roślin i zwierząt, gdyż są to miejsca istotnych elementów ekosystemu, w których substancje skażające pozostają szczególnie długo. Zgodnie z przemieszczaniem się zanieczyszczeń w głąb ziemi następuje proces samooczyszczania się ekosystemów, proces ten przebiega szybciej w lasach liściastych, wolniej natomiast zachodzi w lasach iglastych, tereny rolnicze natomiast spowalniają jeszcze te procesy na obu terenach. Substancje skażające przechowywane są głównie w ściółce leśnej. Ściółka leśna stanowi główne miejsce składowania substancji skażających.

Zaraz po wybuchu reaktora jądrowego i w niedalekim okresie śmierć poniosło 237 osób  (zostało napromieniowanych, co spowodowało pojawienie się choroby popromiennej), 134 osoby natomiast zachorowały na ostrą chorobę popromienną, w czasie samej tragedii śmierć poniosły 34 osoby. Awaria reaktora w elektrowni jądrowej w Czarnobylu stała się momentem   pojawienia się sztucznych pierwiastków promieniotwórczych, które to przyczyniły się do skażenia promieniotwórczego na dalekich obszarach. W dalszym czasie śmierć poniosło 10 tysięcy osób, które uległy napromieniowaniu, a około czterech milionów ludzi zapadło na choroby popromienne. Według Państwowej Agencji Atomistyki aż 25% terytorium Polski zostało skażone silnie, 50% średnio, a pozostałe słabo.

Wraz ze skażeniem promieniotwórczym nastąpił wzrost stężenia w biosferze pierwiastków zaliczanych do naturalnych pierwiastków promieniotwórczych, będących skutkiem działalności człowieka. Pierwiastki takie są skutkiem ubocznym wydobywania węgla i spalania kopalin. Dodatkowo pojawiły się a środowisku związki promieniotwórcze nie obecne wcześniej, tzw. sztuczne pierwiastki promieniotwórcze. Jak źródła sztucznych pierwiastków promieniotwórczych upatruje się próbne wybuchy jądrowe, które  prowadzane w atmosferze, innym źródłem są katastrofy reaktorów a także obróbka i magazynowanie paliwa jądrowego.

Duży problem w przypadku energetyki jądrowej stanową także odpady promieniotwórcze powstające jako efekty działania reaktorów. Składuje się je w odludnych miejscach , jednakże zawsze istnieje niebezpieczeństwo, że przedostaną się do środowiska.

Zalety wykorzystania energii jądrowej

Wady wykorzystania energii jądrowej

Źródło energii nie zanieczyszczające środowiska naturalnego gazami zaliczanych do gazów cieplarnianych        Niezależność elektrowni od miejsc  występowania surowca – możliwość  ich budowania w miejscach, gdzie zajdzie taka  potrzeba        energia jądrowa sama jest tania, wybudowanie elektrowni jądrowej niesie ze sobą natomiast gigantyczne koszty

długi czas trwania budowy elektrowni atomowej        przy produkcji  niebezpiecznych odpadów radioaktywnych pojawia się  niebezpieczeństwo ich  składowania i przechowywania        niebezpieczeństwo awarii elektrowni jądrowych – przy dużej ilość elektrowni jeszcze większe,  katastrofa nuklearna jak w  Czarnobylu byłaby wielce prawdopodobna.        Brak możliwości wykorzystania energii jądrowej do transportu ciężarówek, samolotów czy statków.        Brak możliwości wykorzystania energii jądrowej jako surowca do otrzymywania tworzyw sztucznych, nawozów i środków ochrony roślin.        Pojawianie się  elektrowni atomowej stanowi problem i techniczny i fizyczny, i jednocześnie jest to problem nierozprzestrzeniania broni jądrowej.

Czy rzeczywiście potrzebujemy reaktory jądrowe? Można na ten temat dyskutować, gdyż  zdania są podzielone. Jako że wyczerpują się zasoby paliw organicznych, takich ja węgiel, gaz ziemny czy ropa naftowa, które podczas wyzyskiwania ponadto zanieczyszczają środowisko naturalne, można by się spodziewać  że energetyka jądrowa w najbliższym czasie  będzie się nadal rozwijać. Tak szacuje się przynajmniej dopóki nie zostaną opracowane tanie i masowe sposoby wyzyskiwania źródeł energii w zupełności  proekologicznej, takiej jak energii wiatru, słonecznej, czy geotermalnej.  Synteza jądrowa także stanowi sposób na wyzyskiwanie energii, co wiąże się z dużymi nadziejami. Jako, że jest to metoda o wiele bardziej bezpieczna, i nie powoduje wytwarzania promieniotwórczych odpadów radioaktywnych. Stąd nieustannie trwają prace nad syntezą jądrową.

Odkrycie istnienia promieniotwórczości znacznie pogłębiło naszą wiedzę na temat wszechświata i może wpłynąć decydująco na przyszłość Ziemi - naszej planety. Na podstawie wyżej wyszczególnionego wyliczenia korzyści i zagrożeń dla ludzkości i całego świata, wynikających z odkrycia i wykorzystania zjawiska promieniotwórczości naturalnej i możliwości wytwarzania sztucznej, można sformułować wnioski,  że  wszystko zależy od postawy człowieka. To intelekt i moralność ludzi decyduje czy to, co istnieje w naturze, zostanie wyzyskane dla dobra ludzkości i świata, czy też posłuży do stworzenia niebezpieczeństwa. Współcześnie żyjący człowiek, w czasie szybko rozwijającej się cywilizacji, posługujący się najnowszą aparaturą badawczą i wiedzą naukowców z różnych dziedzin, może zniwelować negatywne skutki promieniotwórczości i wykorzystać energię jądrową dla dobra przyszłości naszej planety.

Fakty i mity na temat katastrofy w Czarnobylu

Fakty i mity katastrofy w Elektrowni Czarnobyl

Fakty ...

Liczba ofiar (oficjalnie):

• 2 strażaków umiera w nocy 26.04.'86
• kolejnych 28 umiera w ciągu kilku miesięcy
• oficjalna liczba zgonów wynosi 51 ofiar

Liczba ofiar (nieoficjalnie):

• 600 pilotów śmigłowców
• co 4 z górników zmarł przed 40 rokiem życia; ok. 2,5tys
• ok. 20 tys. likwidatorów zmarło do 2005 roku; ok 200tys jest inwalidami
• łączna liczba ofiar wg. różnych źródeł jest szacowana od 60 osób nawet do kilkunastu tysięcy

Reaktor nr4:

• pokrywa reaktora nr 4 ważyła 1200T
• 30 śmigłowców gasiło ogień w reaktorze
• jeden pilot wykonywał do 33 przelotów dziennie
• nad płonącym reaktorem wykonano w ciągu dwóch dni 410 przelotów, podczas których zrzucano do reaktora 80kg worki z piaskiem
• zrzucono w sumie 6tys. Ton piasku i kwasu bornego, który neutralizuje promieniowanie
• zdalnie starowane roboty, spychające gruz do krateru ulegały uszkodzeniu i były zastępowane ludźmi
• 'Bioroboty' - żołnierze [ok. 3,5tys] w wieku 20-30 lat, którzy musieli sprzątać okolice reaktora 4, oraz zgarniać radioaktywny gruz z dachu
• 'Bioroboty' sami musieli sobie zrobić ołowiane pancerze oraz osłony
• pracowali po 2-3min za pierwszym razem a potem po 40 sek. w 8-osobowych grupach [w tym oficer]
• niektórzy wychodzili na dach nawet po 5 razy
• oczyszczanie strefy wokół reaktora, trwało 24h/24h 7 dni w tygodniu
• żołnierze biorący udział w usuwaniu skutków tragedii dostali po 100 rubli premii oraz dyplomy

Sarkofag:

• 170m długości, 66m wysokości
• budowę sarkofagu rozpoczęto w sierpniu 1986r
• Demola 4tys. - dźwig pracujący przy budowie
• likwidatorzy na znak wygranej 'bitwy o Czarnobyl' zatknęli flagę na kominie
• niektórzy z likwidatorów podpisują się na ostatniej płycie zamykającej sarkofag
• do dzisiaj 3tys. likwidatorów czuwa nad stanem rozpadającego się sarkofagu
• koszt budowy nowego sarkofagu wynosić będzie 300mln dolarów; ma on mieć 108m wysokości i być wybudowany nad starym sarkofagiem

Promieniowanie:

• promieniowanie w małych ilościach, nawet przez pewien czas nie jest szkodliwe
• mutacje dotyczą głównie dzieci, które narodziły się podczas skażenia, bądź w niedługim czasie po katastrofie

Ważne dane:

• elektrownia oddalona była o 15km od miejscowości Czarnobyl i o 3km o miasta Prypeć
• Prypeć na dzień 26.04.'86 liczył ok. 45 tys. mieszkańców
• Czarnobyl na dzień 26.04.'86 liczył ok. 15 tys. mieszkańców
• 30km strefę wokół reaktora zamieszkiwało 130 tys. osób
• 100tys. żołnierzy oraz 400tys cywilów pracowało w zwalczaniu skutków tragedii
• 10tys. górników z Rosji i górniczego zagłębia Ukrainy brało udział w przekopywaniu tunelu pod 4 reaktor
• radioaktywne cząsteczki zapadają się w ziemię na 5 cm rocznie

...i Mity

Mitem jest że:

• człowiek od promieniowania świeci
• u żyjących już napromieniowanych ludzi występują mutacje

Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu

Elektrownia jądrowa w Czarnobylu (CzAES) - elektrownia wykorzystująca radionuklidy jako paliwo. Uruchomiona na terenie Ukrainy, niedaleko granicy z Białorusią. Leży 3 km od opuszczonego obecnie miasta Prypec, 15 km od miasta Czarnobyla i 110 km od stolicy Ukrainy - Kijowa. Elektrownia została całkowicie zamknięta w 2000 roku ze względów bezpieczeństwa.


W dniu awarii elektrownia posiadała 4 ukończone reaktory [widoczne na zdjęciu po prawej]. W planach była budowa kolejnych ośmiu reaktorów [ogólnie reaktorów miało być 12], lecz katastrofa pokrzyżowała plany i budowane wówczas reaktory nr 5 i 6 [widoczne na zdjęciu po lewej stronie] nie zostały dokończone.
W reaktorach Europy Zachodniej rolę stabilizatora reaktora pełni chłodziwo. W odmiennych konstrukcyjnie reaktorach typu RBMK [takich jak w elektrowni Czarnobyl], w razie awarii reaktora zdolność spowalniania grafitu miała utrzymywać się na stałym poziomie. Jednakże przestrzeń parowa, która została stworzona przez chłodziwo zwiększyła reaktywność.
W odróżnieniu od innych reaktorów, czwarty reaktor w Czarnobylu nie był chroniony przez masywną obudowę, która zwiększała bezpieczeństwo. Z tego właśnie powodu w trakcie wybuchu, oraz trwającego później przez 14 dni pożaru bloków grafitowych, do atmosfery przedostała się duża ilość substancji radioaktywnych, których rozprzestrzenianie się mozemy zaobserwować na mapach.
Obecnie czwarty reaktor [w którym doszło do eksplozji] chroni sarkofag, który ma na celu niedopuszczenie, do wydostawania się promieniotwórzych pierwiastów ze zniszczonego reaktora. Został on wybudowany zaraz po tragedii, gdy już uporano się z pożarem w czwartym reaktorze. Stary rakofag jest w coraz gorszym stanie, dlatego niedawno rozpoczęła się budowa nowego sarkofagu, który ma być wybodowany nad starym, szczelnie go przykrywając.

Elektrownie Jądrowe w Europie

Elektrownie jądrowe w Europie:

Elektrownia jądrowa w polsce

Elektrownie jądrowe w Polsce

W Polsce nie ma elektrowni jądrowych. Jedynym działającym reaktorem jądrowym jest badawczy reaktor Maria, zarządzany obecnie przez Instytut Energii Atomowej. W latach 80. XX wieku rozpoczęto budowę elektrowni Żarnowiec w woj. pomorskim. Prace przerwano na początku lat 90., głównie pod naciskiem protestów przeciwników energetyki atomowej. Zakończono tylko inwestycję towarzyszącą, elektrownię szczytowo-pompową.
W dniu 4 stycznia 2005 rząd przyjął dokument Polityka energetyczna Polski do 2025 roku, w którym napisano^[1]:

• Ze względu na konieczność dywersyfikacji nośników energii pierwotnej oraz potrzebę ograniczenia emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, uzasadnione staje się wprowadzenie do krajowego systemu energetyki jądrowej
• Ponieważ prognozy wskazują na potrzebę pozyskiwania energii elektrycznej z elektrowni jądrowej w drugim dziesięcioleciu rozpatrywanego okresu, to biorąc pod uwagę długość cyklu inwestycyjnego konieczne jest niezwłoczne rozpoczęcie społecznej debaty na ten temat.

Według telefonicznych badań Millward Brown na zlecenie portalu Money.pl w dniach 22-24 sierpnia 2008 na reprezentatywnej grupie 1004 osób, 48% pytanych opowiedziało się przeciw budowie w Polsce elektrowni jądrowej. Odmienną opinię wygłosiło 42%, podczas gdy 10% nie ma zdania w tej kwestii. Przeciw jest aż 62% kobiet (dla porównania mężczyzn - 32%), a także większość osób żyjących na obszarach wiejskich i miastach do 100 tysięcy mieszkańców^[2].
Państwowa Agencja Atomistyki zamierza zająć się ewentualnym planowaniem rozmieszczenia elektrowni jądrowej. Ma być jedną z wielu elektrowni zapewniających bezpieczeństwo energetyczne kraju, która (według opinii PAA) nie zagraża środowisku bardziej niż konwencjonalne elektrownie. Przeciwko budowie elektrowni jądrowej w Polsce są m.in. Greenpeace i partia Zieloni 2004.^[3]
9 listopada 2008 w Gdańsku, premier Donald Tusk zapowiedział budowę co najmniej dwóch elektrowni atomowych w północno-wschodniej Polsce.^[4] Prawdopodobne lokacje to Żarnowiec na Pomorzu, oraz tereny Podlasia.
W marcu 2009 roku Departamentu Dywersyfikacji Dostaw Nośników Energii w Ministerstwie Gospodarki przemianowany został na Departament Energii Jądrowej^[5].
8 stycznia 2010 roku Ministerstwo Gospodarki podało listę 28 miejscowości, które są brane pod uwagę pod kątem lokalizacji pierwszej elektrowni atomowej w Polsce^[6].

Nieukończony główny budynek elektrowni Żarnowiec :

Działanie elektrowni jądrowych

Budowa i zasada działania reaktora jądrowego. Klasyfikacja reaktorów

Integralnym elementem elektrowni jądrowej jest reaktor jądrowy, w którym następuje proces inicjacji, kontroli oraz podtrzymywania reakcji łańcuchowych rozpadu jądrowego. W wyniku reakcji rozszczepienia w rdzeniu reaktora jądrowego wytwarza się promieniowanie jądrowe (głównie neutrony i promieniowanie gamma) oraz ciepło. Podczas tej reakcji zostaje utworzonych także wiele nuklidów.

Przekrój rdzenia reaktora jądrowego

Gdy liczba neutronów powstających w reaktorze w jednostkowym czasie dt jest równa liczbie neutronów traconych w tym samym czasie w wyniku pochłaniania i ucieczki, stan pracy reaktora określa się jako tzw. stan krytyczny. Jest to normalny stan pracy reaktora, stan pracy ustalonej, którego osiągnięcie zależy od poziomu wytwarzania oraz strat neutronów. Sterowanie reaktorem polega więc na regulacji poziomu neutronów w reaktorze tak, by znajdował się on w stanie krytycznym. Do tego wykorzystuje się fakt istnienia materiałów silnie pochłaniających neutrony, czyli takich które mają duży przekrój czynny na pochłanianie neutronów (bor, kadm). Za pomocą wykonanych z takich materiałów prętów sterujących utrzymuje się pożądany poziom neutronów poprzez odpowiednie zakłócenie ich bilansu, prowadzące do osłabienia lub wygaszenia reakcji łańcuchowej, a w konsekwencji do zmniejszenia produkcji ciepła. Analogiczne jest działanie prętów bezpieczeństwa, przy czym, są one używane wyłącznie do awaryjnego wyłączenia reaktora.

Odpowiednio sterując prętami regulacyjnymi można uzyskać stan krytyczny reaktora przy różnym poziomie mocy, ograniczonym jedynie wydajnością odprowadzania ciepła. Uzyskana moc zależy od wielkości strumienia neutronów w rdzeniu, tak więc jeśli pręty zostaną podniesione i pozwoli się na zaistnienie przez pewien czas stanu nadkrytycznego, wartość strumienia neutronów ulegnie zwiększeniu, natomiast po opuszczeniu prętów do początkowego poziomu jego wartość ustali się na wyższym poziomie dając odpowiednio wyższą moc ustaloną. Sytuacja ta dotyczy przypadku, gdy reaktor ma tzw. zapas paliwa, tj. jego masa jest większa od masy krytycznej. Strumień neutronów i moc reaktora nie zależą zatem od położenia prętów regulacyjnych, prętami reguluje się tylko prędkość zmian mocy [2].

Jako paliwo jądrowe stosuje się substancje zawierające izotopy rozszczepialne tj. izotopy ciężkie, których jądra łatwo ulegają rozszczepieniu w wyniku bombardowania neutronami o małych energiach (najczęściej są to np. ²³⁵U, ²³³U, ²³⁹Pu, ²⁴¹Pu).

Aby nie dopuścić do wydostania się na zewnątrz reaktora produktów rozszczepienia, paliwo jądrowe jest zamknięte wewnątrz elementów paliwowych mających najczęściej postać walcowych, kulistych lub płytkowych prętów.

Walcowy element paliwowy składa się ze szczelnej, cienkościennej rurki tzw. koszulki (stopy cyrkonu, stal nierdzewna) oraz z umieszczonych w jej wnętrzu pastylek paliwowych. Zestawy (kilkudziesięciu lub więcej) elementów paliwowych tworzą zespoły - tzw. kasety paliwowe, stanowiące zasadniczą część rdzenia reaktora.

Porównanie rozmiarów pastylek paliwowych do spinacza	Zespół prętów reaktora jądrowego

W trakcie reakcji rozszczepienia powstają nowe jądra - tzw. fragmenty rozszczepienia, które zapoczątkowują łańcuchy rozpadów promieniotwórczych. Elementy tych łańcuchów stanowią produkty rozszczepienia (większość z nich -  to izotopy promieniotwórcze).

Energia wydzielona w procesie rozszczepienia jest głównie energią kinetyczną fragmentów rozszczepienia, po czym, w oddziaływaniu z atomami paliwa, zamienia się w energię cieplną. Wartość tej energii zwiększają dodatkowo neutrony prędkie, które wytracają prędkość w moderatorze. W materiale moderatora neutron zmniejsza swoją energię ponad 20 milionów razy w wyniku zderzeń sprężystych z jądrami moderatora, podczas których neutron oddaje im część swojej energii. Po kilku zderzeniach, średnia prędkość neutronów zostaje zredukowana do wartości, która jest zbliżona do średniej energii kinetycznej atomów i cząsteczek z tego ośrodka. Neutrony o takiej energii nazywamy neutronami termicznymi. Neutrony o wyższych energiach - neutronami epitermicznymi. [2]

Przekazywanie energii najbardziej skutecznie zachodzi przy zderzeniach neutronów z lekkimi jądrami ( grafit, beryl, woda, ciężka woda). Zatem idealny moderator powinien mieć niską liczbę masową, aby odebrać jak najwięcej energii w każdym zderzeniu z neutronem, a jednocześnie mieć jak najniższy przekrój czynny na pochłanianie, aby jak najmniej neutronów było traconych w materiale moderatora w procesie spowalniania.

W celu odprowadzenia wydzielonego ciepła, między prętami przepływa chłodziwo - substancja mająca mały przekrój czynny na chwytanie neutronów. Jako chłodziwa używa się np. wody - zwykłej lub ciężkiej, ciekłego sodu, helu lub dwutlenku węgla. Przepływ chłodziwa przez reaktor jest wymuszany przystosowanymi do tego celu pompami.

Basen zawierający zużyte elementy paliwowe

Do produkcji energii jądrowej w elektrowniach jądrowych, można wykorzystywać nie tylko reakcję rozszczepienia, lecz także reakcję syntezy jąder. Jest to jednak znacznie trudniejsze zadanie, gdyż trudno jest zbudować pomieszczenie do otrzymywania i przechowywania bardzo gorącej plazmy. Stosuje się w tym celu specjalne pułapki magnetyczne, w których w odpowiednio dobranych polach magnetycznych więzi się gorące jony. Buduje się specjalne urządzenia zwane tokamakami, w których pracuje się nad syntezą jądrową [9].

Tokamak Jest zbudowany z pierścieniowej komory próżniowej, która obejmuje rdzeń potężnego transformatora. Komora wypełniona jest zjonizowanym gazem (deuterem albo deuterem i trytem). Pole magnetyczne pochodzące z transformatora indukuje prąd elektryczny w pierścieniu gazu. Przepływ prądu powoduje wyładowania w gazie w wyniku czego następuje jeszcze większa jego jonizacja i ogrzewanie. W końcu tworzy się gorąca plazma, która dzięki silnemu polu magnetycznemu, utrzymywana jest w zwartym słupie wewnątrz pierścienia.
Pierwszy tokamak powstał w roku 1950 w Instytucie Energii Atomowej w Moskwie. W Wielkiej Brytanii istnieje potężny tokamak JET. 9 listopada 1991 roku przeprowadzono w nim eksperyment, w którym dokonano reakcji syntezy deuteru i trytu:

Reakcja ta była utrzymywana przez około 2 godziny, a wytworzona w jej wyniku energia elektryczna wynosiła ok. 1 MW.

 Schemat cieplny elektrowni jądrowej z reaktorem wodnym ciśnieniowym

1. Blok reaktora 2. Komin chłodzący 3. Reaktor 4. Pręty kontrolne 5. Zbiornik wyrównawczy ciśnienia 6. Generator pary 7. Zbiornik paliwa 8. Turbina 9. Prądnica 10. Transformator 11. Skraplacz 12. Stan gazowy 13. Stan ciekły 14. Powietrze 15. Wilgotne powietrze 16. Rzeka 17. Układ chłodzenia 18. I obieg 19. II obieg 20. Para wodna 21. Pompa

Animowany schemat elektrowni z reaktorem wodnym BWR (Boilt Water Reactor)

Co nieco o elektrowniach.

Elektrownia jądrowa – obiekt przemysłowo-energetyczny (elektrownia cieplna), wytwarzający energię elektryczną poprzez wykorzystanie energii pochodzącej z rozszczepienia jąder atomów, najczęściej uranu (uranu naturalnego lub nieco wzbogaconego w izotop U-235), w której ciepło konieczne do uzyskania pary, jest otrzymywane z reaktora jądrowego.



Budowa elektrowni:
Ogólna zasada działania elektrowni atomowej (na przykładzie obiegu PWR):
W reaktorze jądrowym w wyniku reakcji rozszczepienia jąder atomowych wydzielają się duże ilości ciepła, które jest odbierane przez czynnik roboczy (najczęściej wodę pod wysokim ciśnieniem w tak zwanym obiegu pierwotnym – reaktory PWR i WWER). Czynnik przepływa do wytwornicy pary, gdzie oddaje ciepło wrzącej wodzie z obiegu wtórnego o niższym ciśnieniu, a następnie powraca do reaktora. Para wodna (para mokra, która jest osuszana przed dojściem do turbiny - cząsteczki wody w parze mokrej, pod wysokim ciśnieniem, zniszczyłyby turbinę, więc para mokra przechodzi najpierw z wytwornicy pary przez systemy osuszające, zanim nie trafi do turbiny) napędza następnie turbinę parową połączoną z generatorem. Separacja obiegów zapewnia większe bezpieczeństwo w przypadku wycieku pary z turbiny.

Historia 

Pierwsza elektrownia jądrowa, o mocy 5 MW powstała w 1954 r. w Obnińsku (ZSRR). Produkcja prądu nie była jednak w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych głównym zadaniem elektrowni jądrowych. Pierwszoplanowym celem ich budowy była produkcja wzbogaconego materiału rozszczepialnego do produkcji broni atomowej. W latach siedemdziesiątych zaczęło gwałtownie przybywać bloków energetycznych z reaktorami atomowymi. Na świecie uruchamiano kilkanaście reaktorów rocznie (dla porównania w latach 1980-1989 średnio 22, a 1990-2004 – 5). Te gwałtowne zmiany były spowodowane prawie bezawaryjną pracą pierwszych elektrowni w tamtym czasie, co doprowadziło do zwiększenia zainteresowania tym rozwiązaniem, natomiast w latach 90. na jego spadek wpływ miały dwie poważne awarie: w Three Mile Island w 1979 r. i w Czarnobylu w 1986 r. oraz wzrost wymagań dotyczących bezpieczeństwa bloków jądrowych. Cykl projektowania i budowy elektrowni atomowej trwa około 10 lat, na liczbę uruchamianych w latach 80. reaktorów wpływ miały więc decyzje podjęte najczęściej jeszcze przed awarią w elektrowni Three Mile Island.
W latach 80. i 90. XX wieku, wiele krajów wstrzymało się z podejmowaniem decyzji o budowie kolejnych bloków jądrowych. W Stanach Zjednoczonych nie rozpoczęto budowy żadnego nowego bloku od 1977. Obywatele Szwecji w referendum w 1979 roku zdecydowali o zupełnym wycofaniu się z energetyki jądrowej. Wycofanie się planowały także: Holandia, Niemcy, Słowenia, a Włochy zrealizowały już te plany w 1990 r. Buduje się natomiast dużo reaktorów w Azji (Chiny, Indie, Japonia, Korea Południowa i Korea Północna, Iran, Pakistan). Jednak po roku 2000 wiele krajów zaczęło ponownie rozpatrywać możliwość budowy elektrowni jądrowych. Jest to spowodowane głównie zobowiązaniami dotyczącymi ograniczenia emisji dwutlenku węgla, prognozami wzrostu cen paliw kopalnych, ciągłego wzrostu zużycia energii elektrycznej oraz chęcią dywersyfikacji jej źródeł. Energia jądrowa jest najbardziej skondensowanym źródłem energii z jakiego obecnie korzysta człowiek. Uważa się, że przy rozsądnym gospodarowaniu jest to także jedna z najczystszych obecnie znanych form produkcji energii, znacząco pod tym względem przewyższająca np. technologie oparte o paliwa kopalne. Szacuje się, że występujące na Ziemi zasoby uranu wystarczą na pokrycie zapotrzebowania energetycznego ludzkości na wiele tysięcy lat. Natomiast, przy obecnym poziomie wykorzystania, paliwa kopalne wyczerpią się prawdopodobnie już za kilkadziesiąt lat.
Budowa nowych reaktorów trwa w Finlandii (Olkiluoto-3), Francji (Flamanville-3) i Armenii (w celu zastąpienia starej elektrowni w Mecamor), gdzie do 2010 roku przewiduje się oddać do użytku jeden reaktor. Decyzję o budowie nowych bloków podjęto również w Bułgarii (nowa elektrownia w Belene), Słowenii (rozbudowa elektrowni w Krsku), i na Litwie (rozbudowa elektrowni w Ignalinie).