Kärnenergi skapas genom att tunga atomer klyvs (fission) eller att lätta atomer slås samman (fusion), vilket alstrar värme. Kärnenergi förekommer naturligt i universum, men människan har lärt sig att kontrollera kärnreaktioner för att bygga kraftverk som genererar el, driva örlogsfartyg och framställa kärnvapen. Även om alla källor till kärnenergi involverar atomer kan reaktionerna mellan atomerna ske på olika sätt.
En av källorna till kärnenergi är klyvning av atomer, så kallad fission. För att förenkla kan man föreställa sig flera kulor placerade tätt tillsammans på ett golv, varefter en enda kula kastas mot gruppen. Gruppen splittras då och andra kulor skickas i olika riktningar. Kulguppen representerar atomens kärna, medan den kastade kulan symboliserar en neutron.
När en tung atomkärna träffas av en neutron klyvs den och frigör energi samt nya neutroner, vilka i sin tur kan klyva fler atomer och skapa en kedjereaktion. Kärnkraftverk använder just denna process för att producera elektricitet.
Kärnfusion är motsatsen till fission och inträffar när lätta atomer (de med färre neutroner och protoner i sina kärnor) pressas samman under intensiv värme och högt tryck för att bilda tyngre atomer, varvid värme frigörs. Om förhållandena är rätt kan mer energi skapas än vad som förbrukas. Detta gör fusionen till ett attraktivt mål för forskarsamhället som en framtidens energikälla.
De viktigaste bränslena vid fusion är deuterium och tritium, som båda finns i rikliga mängder i naturen. Den största utmaningen för en utbredd produktion av fusionsbaserad kraft är att bygga kraftverk som klarar de enorma tryck och temperaturer som krävs för att uppnå och upprätthålla fusion.
Radioaktivt sönderfall uppstår när instabila atomer försöker bli stabila och därvid avger energi. Detta beror på att en radioisotop innehåller instabila kärnor som inte har tillräckligt med bindningsenergi för att hålla ihop. För att nå ett stabilt tillstånd avger kärnorna i radioisotopen materia och energi, vilket ofta resulterar i att radioisotopen omvandlas till ett helt nytt grundämne.
Människoskapad kärnenergi omfattar bland annat radioaktivt nedfall efter kärnvapenprov, elproduktion i kärnkraftverk samt medicinska tillämpningar som röntgen, datortomografi och lasrar. Strålning avges även från vardagliga människoskapade föremål, exempelvis rökdetektorer och glödstrumpor i gaslyktor.
Exempel på naturlig kärnenergi är den värme vi får från solen, som är ett resultat av kärnfusion. Utöver solens värme bombarderas jorden dessutom ständigt av kosmisk strålning från rymden. Bergarter i jordskorpan avger naturlig strålning och bidrar till förekomsten av radon i vissa hem.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online