14 원자력의 장단점 - 환경

장점과 원자력 에너지의 단점은 명확하게 두 진영으로 나누어 져 오늘날의 사회에서 매우 일반적인 논쟁이다. 일부는 신뢰할 수 있고 저렴한 에너지라고 주장하는 반면 다른 일부는 오용을 유발할 수있는 재난에 대해 경고합니다.

핵 에너지 또는 원자 에너지는 중성자로 우라늄 원자를 충돌시켜 두 개로 나뉘어 전기를 생성하는 데 사용되는 다량의 열을 방출하는 핵분열 과정을 통해 얻어집니다.

1956 년 영국에서 최초의 원자력 발전소가 문을 열었습니다. Castells (2012)에 따르면 2000 년에는 전 세계 전력의 4 분의 1을 생산하는 487 개의 원자로가있었습니다. 현재 6 개국 (미국, 프랑스, 일본, 독일, 러시아, 한국)은 원자력 생산의 거의 75 %를 집중하고있다 (Fernández and González, 2015).

많은 사람들은 체르노빌이나 후쿠시마와 같은 유명한 사고 덕분에 원자력이 매우 위험하다고 생각합니다. 그러나 이러한 유형의 에너지는 온실 가스 배출이 거의 없기 때문에 "깨끗한"에너지로 간주하는 사람들이 있습니다.

이점

높은 에너지 밀도

우라늄은 원자력 발전소에서 전기를 생산하는 데 일반적으로 사용되는 원소입니다. 이것은 엄청난 양의 에너지를 저장하는 속성을 가지고 있습니다.

우라늄 1g은 휘발유 18 리터에 해당하며 1kg은 석탄 100 톤과 거의 동일한 에너지를 생산합니다 (Castells, 2012).

화석 연료보다 저렴

원칙적으로 우라늄의 비용은 석유 나 휘발유의 비용보다 훨씬 비싸지 만 상당한 양의 에너지를 생성하는 데이 원소의 소량 만 필요하다는 점을 고려하면 결국 비용은 다음보다 낮아집니다. 화석 연료의 그것.

유효성

세계 에너지 통계 검토 (2016)의 정보를 기반으로 한 세계 에너지 소비. 델파이 234.

원자력 발전소는 도시에 전기를 공급하기 위해 연중 무휴 24 시간 운영 할 수 있습니다. 플랜트에 따라 주유 기간이 1 년 또는 6 개월이기 때문이다.

다른 유형의 에너지는 지속적인 연료 공급 (예 : 석탄 화력 발전소)에 의존하거나 간헐적이며 기후 (예 : 재생 가능 자원)에 의해 제한됩니다.

화석 연료보다 온실 가스를 적게 배출

세계 원자력 에너지 소비. NuclearVacuum

원자력은 정부가 GHG 배출 감축 약속을 지키는 데 도움이 될 수 있습니다. 원자력 발전소의 운영 과정은 화석 연료를 필요로하지 않기 때문에 온실 가스를 배출하지 않습니다.

그러나 발생하는 배출은 플랜트의 수명주기 동안 발생합니다. 우라늄의 건설, 운영, 추출 및 제분 및 원자력 발전소 해체. (Sovacool, 2008).

핵 활동에 의해 방출되는 CO2의 양을 추정하기 위해 수행 된 가장 중요한 연구 중 평균 값은 66g의 CO2e / kWh입니다. 이는 다른 재생 가능 자원보다 배출량이 높지만 화석 연료로 생성되는 배출량보다 여전히 낮습니다 (Sovacool, 2008).

적은 공간 필요

원자력 발전소는 다른 유형의 에너지 활동에 비해 공간이 거의 필요하지 않습니다. Rector 및 냉각탑 설치에 상대적으로 작은 면적 만 필요합니다.

반대로 풍력 및 태양 에너지 활동은 수명 기간 동안 원자력 발전소와 동일한 에너지를 생산하기 위해 넓은 지역을 필요로합니다.

적은 낭비를 생성합니다

원자력 발전소에서 발생하는 폐기물은 매우 위험하고 환경에 해 롭습니다. 그러나 다른 활동과 비교하면 그 양이 상대적으로 적고 적절한 보안 조치를 사용하면 위험을 나타내지 않고 환경과 격리 된 상태를 유지할 수 있습니다.

아직 개발중인 기술

원자력과 관련하여 아직 해결되지 않은 많은 문제가 있습니다. 그러나 핵분열 외에도 두 개의 단순한 원자를 결합하여 중원자를 형성하는 핵융합이라는 또 다른 과정이 있습니다.

핵융합의 발전은 두 개의 수소 원자를 사용하여 헬륨 중 하나를 생성하고 에너지를 생성하는 것을 목표로합니다. 이것은 태양에서 일어나는 것과 동일한 반응입니다.

핵융합이 일어나기 위해서는 매우 높은 온도와 강력한 냉각 시스템이 필요하며, 이는 심각한 기술적 어려움을 야기하므로 아직 개발 단계에 있습니다.

구현된다면 방사성 폐기물을 생성하지 않고 현재 우라늄 핵분열로 생성되는 에너지보다 훨씬 더 많은 에너지를 생성하기 때문에 더 깨끗한 소스를 의미 할 것입니다.

단점

독일의 Grafenrheinfeld 원자력 발전소

우라늄은 재생 불가능한 자원입니다

많은 국가의 역사적 데이터에 따르면 평균적으로 광산에서 우라늄의 50-70 % 이하를 추출 할 수 있습니다. 0.01 % 미만의 우라늄 농도는 더 많은 양을 처리해야하기 때문에 더 이상 생존 할 수 없기 때문입니다. 암석과 사용 된 에너지는 식물이 생성 할 수있는 것보다 큽니다. 또한 우라늄 채굴은 광상 추출 반감기가 10 ± 2 년입니다 (Dittmar, 2013).

Dittmar는 2013 년에 2030 년까지 기존 및 계획된 모든 우라늄 광산에 대한 모델을 제안했습니다.이 모델은 2015 년 경에 58 ± 4 kton의 전 세계 우라늄 채굴 피크를 얻어 나중에 최대 54 ± 5 kton으로 감소시킵니다. 2025 년까지 그리고 2030 년경에는 최대 41 ± 5kton까지.

이 양은 향후 10 ~ 20 년 동안 기존 및 계획된 원자력 발전소에 전력을 공급하기에 더 이상 충분하지 않습니다 (그림 1).

그림 1. 세계 우라늄 생산 정점 및 다른 연료와 비교 (Fernández and González, 2015)

화석 연료를 대체 할 수 없습니다

세계에서 화석 연료로 생산되는 10 테라 와트를 대체하기 위해서는 10,000 개의 원자력 발전소가 필요하기 때문에 원자력만으로는 석유, 가스 및 석탄을 기반으로 한 연료의 대안이 될 수 없습니다. 그림으로 볼 때 세계에는 486 개 밖에 없습니다.

원자력 발전소를 건설하는 데는 많은 돈과 시간이 소요되며, 일반적으로 건설 시작부터 시운전까지 5 ~ 10 년 이상이 걸리며 모든 신규 발전소에서 지연이 매우 흔합니다 (Zimmerman , 1982).

또한 가동 기간이 약 30 ~ 40 년으로 비교적 짧고 공장 해체를 위해 별도의 투자가 필요하다.

화석 연료에 따라 다름

원자력과 관련된 과정은 화석 연료에 의존합니다. 핵연료 사이클은 발전소의 발전 과정뿐만 아니라 우라늄 광산 탐사 및 개발에서부터 원자력 발전소 해체 및 해체에 이르는 일련의 활동으로 구성됩니다.

우라늄 채굴은 환경에 좋지 않습니다.

우라늄 채굴은 환경에 매우 해로운 활동입니다. 1kg의 우라늄을 얻으려면 190,000kg 이상의 지구를 제거해야하기 때문입니다 (Fernández and González, 2015).

미국에서는 우라늄이 주요 산물 인 재래식 매장지의 우라늄 자원이 1,600,000 톤으로 추정되며, 이로부터 250,000 톤의 우라늄을 회수 할 수 있습니다 (Theobald, et al. 1972).

우라늄은 표면이나 지하에서 채굴되어 분쇄 된 다음 황산으로 침출됩니다 (Fthenakis and Kim, 2007). 발생되는 폐기물은 방사성 원소로 장소의 토양과 물을 오염시키고 환경을 악화시키는 원인이됩니다.

우라늄은 추출에 전념하는 근로자에게 심각한 건강 위험을 안겨줍니다. Samet 등은 1984 년에 우라늄 채굴이 흡연보다 폐암 발병 위험이 더 크다는 결론을 내 렸습니다.

매우 지속적인 잔류 물

공장이 가동을 종료하면 향후 토지 사용이 인구 나 환경에 방사선 위험을 초래하지 않도록 해체 프로세스를 시작해야합니다.

해체 과정은 3 단계로 구성되며 토지가 오염되지 않기 위해서는 약 110 년의 기간이 필요합니다. (도라도, 2008).

현재 영국, 벨기에, 네덜란드, 프랑스, 스위스, 스웨덴, 독일, 이탈리아 (Reinero, 2013, Fernández 및 González, 2015). 우라늄의 유효 수명이 수천 년이라는 점을 고려하면 이는 미래 세대에 대한 위험을 나타냅니다.

원자력 재해

원자력 발전소는 엄격한 안전 기준으로 지어졌으며 벽은 외부로부터 방사성 물질을 격리하기 위해 몇 미터 두께의 콘크리트로 만들어졌습니다.

그러나 100 % 안전하다고 주장하는 것은 불가능합니다. 수년에 걸쳐 원자력이 인구의 건강과 안전에 위험을 초래한다는 것을 암시하는 여러 사고가 발생했습니다.

2011 년 3 월 11 일, 일본 동부 해안의 리히터 규모에서 9 번 지진이 발생하여 엄청난 쓰나미가 발생했습니다. 이로 인해 원자로가 심각한 영향을받은 후쿠시마-다이 이치 원자력 발전소에 막대한 피해가 발생했습니다.

이후 원자로 내부의 폭발은 핵분열 생성물 (방사성 핵 물질)을 대기로 방출했습니다. 방사성 핵종은 대기 에어러솔에 빠르게 부착되고 (Gaffney et al., 2004), 이후 대기의 큰 순환으로 인해 기단과 함께 전 세계로 먼 거리를 이동했습니다. (Lozano, et al. 2011).

이 외에도 다량의 방사성 물질이 바다로 유출되어 오늘날까지도 후쿠시마 공장은 오염 된 물 (300 t / d)을 계속 방출하고 있습니다 (Fernández and González, 2015).

체르노빌 사고는 1986 년 4 월 26 일 발전소의 전기 제어 시스템을 평가하는 동안 발생했습니다. 이 재앙은 원자로 근처에 사는 30,000 명의 사람들을 각각 약 45 rem의 방사선에 노출 시켰는데, 이는 히로시마 폭탄 생존자들이 경험 한 것과 거의 같은 수준의 방사선입니다 (Zehner, 2012).

사고 후 초기 기간 동안 방출 된 생물학적으로 가장 중요한 동위 원소는 방사성 요오드, 주로 요오드 131 및 기타 단기 요오드이다 (132, 133).

오염 된 음식과 물의 섭취와 흡입에 의한 방사성 요오드의 흡수는 사람들의 갑상선에 심각한 내부 노출을 초래했습니다.

사고 후 4 년 동안 건강 검진에서 노출 된 어린이, 특히 7 세 미만의 갑상선 기능 상태에 상당한 변화가 있음을 발견했습니다 (Nikiforov and Gnepp, 1994).

전쟁 사용

Fernández와 González (2015)에 따르면 플루토늄과 고갈 된 우라늄과 같은 원자력 발전소의 폐기물은 핵무기 제조의 원료이기 때문에 민간인을 군사 원자력 산업에서 분리하기가 매우 어렵습니다. 플루토늄은 원자 폭탄의 기초이며 우라늄은 발사체에 사용됩니다.

원자력의 성장은 국가들이 핵무기 용 우라늄을 얻을 수있는 능력을 증가 시켰습니다. 원자력 프로그램이없는 여러 국가에서이 에너지에 대한 관심을 표명하는 요인 중 하나가 이러한 프로그램이 핵무기 개발에 도움이 될 수있는 근거라는 것은 잘 알려져 있습니다. (Jacobson과 Delucchi, 2011).

원자력 시설의 대규모 글로벌 증가는 잠재적 인 핵전쟁이나 테러 공격으로 세계를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 지금까지 인도, 이라크, 북한과 같은 국가에서 핵무기 개발 또는 개발 시도는 원자력 시설에서 비밀리에 이루어졌다 (Jacobson and Delucchi, 2011).

참고 문헌

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14 원자력의 장단점 - 환경 - 2025

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