Fissioenergialla

Fissioenergialla tarkoitetaan energiaa, jota vapautuu ydinfission reaktioissa. Fissio tapahtuu, kun raskas ydin, kuten uraani-235 tai plutonium-239, jakautuu kahdeksi kevyemmäksi ytimeksi neutronin kanssa, ja siihen liittyy suuri lämpöenergian vapautuminen sekä useita neutroneita. Kontrolloitu ketjureaktio mahdollistaa jatkuvan lämpötilan ja sähkön tuotannon.

Ydinvoimalaitoksissa lämpöenergia siirretään yleensä veden kautta höyryksi, joka pyörittää turbiineja. Reaktorissa käytetään moderaattoria ja jäähdytystä sekä kontrollivartaita reaktionopeuden säätelemiseen. Turvallisuusjärjestelmät ylläpitävät reaktion tasapainoa ja estävät hallitsemattoman ketjureaktion.

Reaktorityyppejä ovat yleisesti kevytvesireaktorit (LWR), kuten pressurized water reactor (PWR) ja boiling water reactor (BWR), sekä raskaiden vesien reaktorit (CANDU). Vähemmän yleisiä ovat nopea reaktorit (FBR), jotka käyttävät kiihdytettyjä neutroneja ja voivat hyödyntää polttoaineen energian parempaan hyödyntämiseen. Ydinpolttoaine ja jäähdytysnesteet vaihtelevat reaktorin mukaan.

Fissioenergia tarjoaa paljon energiaa pienellä polttoainemäärällä ja pienemmillä suorasilla päästöillä fossiilisiin verrattuna. Silti syntyy pitkäikäistä radioaktiivista jätettä sekä onnettomuuksien ja ydinmateriaalin luvattoman leviämisen riski. Jätteiden turvallinen varastointi, loppusijoitus ja polttoaineen hallinta ovat keskeisiä kysymyksiä ja sääntelyn kohteita.

Fission kautta energian hyödyntäminen sai alkunsa 1940-luvulla ensimmäisten kontrolloitujen kokeiden myötä, mikä johti ydinvoimaloiden laajamittaiseen käyttöönottoon ja sähköntuotantoon. Nykyisin suurin osa ydinenergian tuotannosta perustuu kevytvesireaktoreihin, ja tutkimus keskittyy turvallisuuteen, jätehuoltoon sekä uusien reaktorityyppien kehittämiseen.