Innehållsförteckning
Fysik för barn
Kärnenergi och klyvning
Kärnkraft är den energi som lagras i en atom av de krafter som håller ihop atomkärnan. Forskare har lärt sig hur man kan fånga upp stora mängder energi från dessa krafter som sedan kan användas för att generera elektricitet.E = mc2
När Albert Einstein arbetade med sin relativitetsteori upptäckte han den matematiska formeln E = mc2. Formeln visade att materia kan omvandlas till energi. Även om detta låter som ett enkelt koncept visade det att en stor mängd energi kan genereras från en mycket liten mängd materia. Detta kan göras genom att dela en atom i en process som kallas kärnklyvning.
Kärnklyvning
Kärnklyvning är en process där en stor atom delas upp i två eller flera mindre atomer. När en atom delas upp frigörs en enorm mängd energi. När energin frigörs långsamt och kontrollerat kan den användas för att generera elektricitet för att driva våra hem. När energin frigörs på en gång inträffar en kedjereaktion som orsakar en kärnexplosion.
En kärnklyvningsreaktion
Källa: US NRC
Kärnkraftverk
Ett av de viktigaste användningsområdena för kärnklyvning är kärnkraft. Kärnkraftverk använder kärnklyvning för att generera värme. De använder denna värme för att skapa ånga av vatten som i sin tur driver elektriska generatorer.
Omkring tjugo procent av elektriciteten i USA produceras av kärnkraftverk. Det finns 104 kommersiella kärnkraftverk i USA.
Se även: Det kalla kriget för barn: Röd skräckKärnkraftverk använder uran som bränsle och kontrollstavar av uran används för att se till att kedjereaktionen av atomspridning sker i en kontrollerad takt.
TVA:s kärnkraftverk Watts Bar
Källa: US DOE
Radioaktivt avfall
En av biprodukterna från kärnenergi är radioaktivt avfall. Detta är rester från kärnreaktionen. Radioaktivt material kan vara farligt för människor och djur.
Andra användningsområden för kärnkraft
Se även: Street Shot - BasketspelKärnkraften har andra användningsområden än kraftverk. Ett av dem är kärnkraftsdrift i fartyg och ubåtar. Kärnkraftsdrivna ubåtar kan stanna under vatten och färdas i höga hastigheter under lång tid. Kärnkraft har också använts i örlogsfartyg, fartyg som används för att bryta is i polartrakterna och i rymdskepp.
Dessa fartyg i den amerikanska flottan är kärnkraftsdrivna.
Källa: Amerikanska flottan
Kärnfusion
En annan form av kärnenergi är kärnfusion. Fusion sker när två eller flera atomer förenas till en större atom. Stjärnor får sin energi från kärnfusion. Djupt inne i en stjärna omvandlas väteatomer ständigt genom fusion till heliumatomer. Det är denna process som genererar den ljus- och värmeenergi som avges av stjärnor, inklusive solen.
Forskarna har inte kommit fram till hur man kan kontrollera fusionen för att skapa användbar energi. Om de kunde det skulle det vara en stor nyhet eftersom fusionen producerar mindre radioaktivt material och skulle ge oss en praktiskt taget obegränsad tillgång till energi.
Intressanta fakta om kärnenergi och kärnklyvning
- De tre stater som har störst kärnkraftsproduktion är Illinois, Pennsylvania och South Carolina.
- USA producerar mer kärnenergi än något annat land.
- I kärnkraftens historia har det inträffat tre stora kärnkraftverkskatastrofer: Tjernobyl (Ukraina), Three Mile Island (USA) och Fukushima Daiichi (Japan).
- Den första kärnkraftsdrivna ubåten var U.S.S. Nautilus som gick ut till sjöss 1954.
- En uranpellets kan generera samma mängd energi som cirka 1 000 kilo kol.
- Den "rök" som du ser från ett kärnkraftverk är inte föroreningar, utan ånga.
Ta en frågesport med tio frågor om den här sidan.
Kärnfysik och relativitet Ämnen
Atom
Elements
Periodiska systemet
Radioaktivitet
Relativitetsteorin
Relativitetsteori - Ljus och tid
Elementarpartiklar - kvarkar
Kärnenergi och klyvning
Vetenskap>> Fysik för barn
