L'energia nuclear pot ser un tema complicat, però intentaré explicar-t'ho d'una manera senzilla i divertida!
Comencem per entendre de què està feta tota la matèria que coneixem a l'univers, i després veurem com funciona l'energia nuclear i com es fa servir al nostre món.
De què està fet tot allò que veiem?
Imagina't que tot el que veus al teu voltant —com els arbres, els edificis, i fins i tot el teu cos— està fet de peces diminutes anomenades àtoms. Els àtoms són tan petits que no es poden veure amb els ulls, però estan en tot allò que coneixem. Els àtoms estan formats de parts encara més petites, i al centre de cada àtom hi ha un nucli.
Podríem dir que el nucli és com el “cor” de l'àtom, i dins del nucli hi viuen unes partícules anomenades protons i neutrons. Aquests protons i neutrons estan fortament enganxats entre ells gràcies a una força especial que els manté junts. Aquesta força és tan poderosa que si s'aconsegueix alliberar produeix una gran quantitat d'energia.
Què és lenergia nuclear?
L'energia nuclear és l'energia que es guarda dins del nucli dels àtoms. Quan aquesta energia s'allibera, pot produir molta calor, i amb aquesta calor es pot fer moltes coses útils, com ara generar electricitat. Hi ha diverses maneres dalliberar lenergia nuclear, però una de les més comunes es diu fissió nuclear.
Com funciona la fissió nuclear?
Imagineu que el nucli d'un àtom és com un globus ple d'energia. Si trenquem aquest globus, l'energia surt de cop i s'allibera de manera explosiva. La fissió nuclear és una cosa semblant: si trenquem el nucli d'un àtom gran (com l'urani o el plutoni), aquest nucli es divideix en parts més petites i allibera una gran quantitat d'energia en el procés.
Per fer-ho, en una planta denergia nuclear sutilitzen neutrons, que són petites partícules, per colpejar el nucli dels àtoms durani. Quan un neutró xoca amb el nucli, el nucli es trenca i allibera molta energia en forma de calor.
Aquesta calor després es fa servir per escalfar aigua i crear vapor. El vapor mou una turbina (com les aspes d'un ventilador) i en moure's la turbina genera electricitat.
On es fa servir l'energia nuclear?
L'energia nuclear es fa servir principalment per produir electricitat.
Les plantes nuclears funcionen com qualsevol altra planta denergia, però en lloc de cremar carbó o gas per generar calor, utilitzen lenergia nuclear.
D'aquesta manera moltes ciutats i cases poden tenir llum i electricitat sense dependre d'altres combustibles.
L'energia nuclear és perillosa?
Encara que l'energia nuclear té molts beneficis, també pot ser perillosa si no es fa servir amb molta cura.
Quan trenquem el nucli dels àtoms, a més d'alliberar energia, també es produeixen residus nuclears que són materials radioactius. Aquests materials poden ser perjudicials per a les persones i el medi ambient, per la qual cosa s'han de manejar i emmagatzemar amb extrema cura.
Una altra cosa que cal considerar és que, si alguna cosa surt malament en una planta nuclear, hi pot haver un accident. Un accident nuclear podria alliberar molta radiació a l'ambient, cosa que pot causar problemes de salut i danyar els ecosistemes.
Per què es fa servir si és perillosa?
La raó per la qual fem servir l'energia nuclear és perquè, quan es fa servir correctament, pot produir molta electricitat sense contaminar l'aire, com sí que ho fan les plantes d'energia que cremen carbó o gas.
Les plantes nuclears no emeten diòxid de carboni (CO₂), que és un gas que contribueix al canvi climàtic.
A més, com que produeix tanta energia, una planta nuclear no necessita gaire combustible en comparació amb altres fonts d'energia.
L'energia nuclear és renovable?
L'energia nuclear no es considera renovable, ja que depèn de materials com l'urani, que no es poden substituir fàcilment. Quan s'acabi l'urani, no es pot generar més d'aquesta energia sense trobar cap altre material. Les energies renovables, com l'energia solar i eòlica, són diferents perquè usen recursos naturals que no s'esgoten, com ara el sol i el vent.
Com s'emmagatzemen els residus nuclears?
Quan els àtoms d'urani es trenquen, les restes que queden segueixen sent radioactives i poden ser perilloses durant milers d'anys.
Aquests residus nuclears es col·loquen en contenidors especials, dissenyats per evitar que la radiació escapi. En alguns països, aquests residus s'emmagatzemen en llocs subterranis, molt profunds a la Terra, on poden estar segurs durant molt de temps.
Hi ha altres maneres d'energia nuclear?
Sí, a més de la fissió nuclear, que és la que hem explicat, hi ha un altre tipus d'energia nuclear anomenada fusió nuclear.
La fusió nuclear és diferent, ja que en lloc de trencar el nucli dels àtoms, es tracta d'ajuntar dos nuclis d'àtoms lleugers per formar-ne un de més gran. Aquest procés és el mateix que passa al sol ia les estrelles, i allibera una enorme quantitat d'energia.
Tot i que la fusió nuclear produeix molta energia i és més neta que la fissió, és molt difícil de fer a la Terra perquè requereix temperatures extremadament altes. Els científics estan treballant en experiments perquè, en el futur, puguem fer servir la fusió nuclear de manera segura com a font d'energia.