Çfarë është energjia bërthamore?

 

Energjia bërthamore është burimi më i madh dhe më i besueshëm në botë i energjisë së pastër dhe furnizon me energji elektrike shtëpitë e dhjetëra miliona njerëzve në Amerikë çdo ditë. Për të luftuar ndryshimet klimatike, botës do t’i duhen mënyra të reja dhe më të mira për të shfrytëzuar këtë burim energjie, i cili prodhohet nga reaktorët bërthamorë përmes një procesi që gjeneron zero gazra serë. Por si japin reaktorët bërthamorë kaq shumë energji pa emetim? Gjithçka fillon me nxehtësinë.

 

Nxehtësia lëshohet në një reaktor bërthamor kur atomet ndahen, një proces i njohur si ndarje. Atomet, blloqet ndërtuese të materies, përbëhen nga tri grimca – neutrone dhe protone të lidhura së bashku, duke formuar atë që njihet si bërthama e atomit, dhe elektronet, të cilat janë grimca të ngarkuara negativisht që rrotullohen rreth bërthamës.

Reaktorët bërthamorë ndajnë atomet e uraniumit, një element pak radioaktiv, për të formuar nxehtësi. Ky proces çliron nxehtësi dhe neutrone. Disa nga këto neutrone vazhdojnë të përplasen me atome të tjera të uraniumit, duke shkaktuar ndarjen e tyre, gjë që e mban reaksionin bërthamor në punë.

Këto seri reaksionesh të ndarjes ndodhin të gjitha brenda një pjese të reaktorit bërthamor të njohur si shufra e karburantit, një tub cilindrik i gjatë, i mbyllur me saldim që përmban uranium. Një grup karburanti përshkruan një pako të mbushur me 100 deri në 200 të këtyre shufrave. E gjithë bërthama e reaktorit përbëhet nga qindra grupe karburanti të paketuara së bashku në një formë cilindri të madh, kështu që zakonisht ka dhjetëra mijëra shufra karburanti në bërthamën e reaktorit.

Në një termocentral tipik bërthamor, uji rrjedh mbi shufrat e karburantit në bërthamën e reaktorit për ta ftohur atë. Kjo nxehtësi rrit temperaturën e ujit duke bërë që ai të kthehet në avull. Ky avull dërgohet në një turbinë që është e lidhur me një gjenerator. Presioni i avullit e bën turbinën të rrotullohet, paksa si një mulli me erë. Gjeneratori, si të gjithë gjeneratorët e tjerë të energjisë elektrike, përdor lëvizjen mekanike të turbinës për të prodhuar energji elektrike. Më në fund, pasi kalon nëpër turbinë, avulli ftohet, duke e kthyer atë në ujë në mënyrë që të mund të përdoret përsëri. Ndryshe nga djegia e lëndëve djegëse fosile, zbërthimi nuk çliron dyoksid karboni, blozë ose kimikate të tjera të dëmshme, prandaj është një burim energjie me emetim zero.

Ndërsa dy llojet më të zakonshme janë reaktori i ujit nën presion (PWR) dhe reaktori i ujit të vluar (BWR), janë zhvilluar dizajne të reja për reaktorët bërthamorë. Zhvillimi i reaktorëve bërthamorë vazhdon edhe sot, sepse këto dhe teknologjitë më të reja të avancuara të reaktorëve mund të ndihmojnë në përmbushjen e kërkesave në rritje të botës për energji pa kontribuuar në ngrohjen globale. Në ballë të avancimit të energjisë bërthamore janë laboratorët si Laboratori Kombëtar Argonne i Departamentit të Energjisë së SHBA (DOE).

 

Me mbështetjen e DOE-s, shkencëtarët e Argonne-s po hetojnë dizajne të reja të reaktorëve dhe teknologji të riciklimit të karburantit që mund të rrisin sigurinë, t’i bëjnë operacionet e centraleve bërthamore më efikase, të zvogëlojnë sasinë e mbetjeve bërthamore dhe të zvogëlojnë kohën dhe kostot e ndërtimit. Puna e tyre bazohet në trashëgiminë e gjatë të kërkimit bërthamor nga i cili u themelua laboratori. Duke filluar nga vitet 1940, Argonne ka qenë në pararojë në zhvillimin e përdorimeve paqësore për energjinë bërthamore. Ndërsa kërkimet, projektimet dhe eksperimentet e Argonne-s përbëjnë themelin e të gjithë reaktorëve bërthamorë komercialë të përdorur sot, studiuesit e tij janë gjithashtu në ballë të përparimeve të reja për gjeneratën e ardhshme të reaktorëve.