Mikä on ydinvoima? Kaikki mitä sinun tulee tietää ydinenergiasta
Ydinvoima on yksi nykyajan merkittävimmistä ja keskustelluimmista energiantuotantomuodoista. Se tarjoaa valtavan määrän sähköä lähes ilman kasvihuonekaasupäästöjä, mutta siihen liittyy myös monimutkaisia kysymyksiä turvallisuudesta ja jätehuollosta. Mutta mikä on ydinvoima oikeastaan, ja miten se muuttuu sähköksi kotisi pistorasiaan?
Tässä artikkelissa sukullemme atomien maailmaan, selvitämme ydinvoimalaitoksen toimintaperiaatteen ja tarkastelemme ydinvoiman merkitystä tulevaisuuden puhtaassa energiajärjestelmässä.
Miten ydinvoima toimii? Fissiosta sähköksi
Ydinvoima perustuu atomiytimiin sitoutuneen energian vapauttamiseen. Toisin kuin hiili- tai kaasusevoimalat, ydinvoimala ei polta mitään. Sen sijaan se hyödyntää fysiikan lakeja lämmön tuottamiseen.
Fissio – energian vapauttaminen
Ydinvoiman ytimessä on ilmiö nimeltä fissio. Siinä raskaiden alkuaineiden, yleensä uraanin ($^{235}U$), ytimet halkeavat kahtia, kun niihin osuu neutroni. Tämä halkeaminen vapauttaa valtavan määrän energiaa lämpönä sekä uusia neutroneja, jotka jatkavat reaktiota – tätä kutsutaan ketjureaktioksi.
Energian määrää kuvaa Einsteinin kuuluisa yhtälö:
Tämä tarkoittaa, että pieni määrä massaa (m) muuttuu halkeamisessa valtavaksi määräksi energiaa (E), koska valonnopeuden neliö (c^2) on luvun suuruudeltaan massiivinen.
Voimalaitoksen prosessi
Ydinvoimalaitos toimii periaatteessa kuin valtava vedenkeitin:
Reaktori: Fissioreaktio tuottaa lämpöä polttoainesauvoissa.
Höyrystyminen: Lämpö siirretään veteen, joka muuttuu korkeapaineiseksi höyryksi.
Turbiini ja generaattori: Höyry pyörittää valtavaa turbiinia, joka on kytketty sähköä tuottavaan generaattoriin.
Lauhdyttimet: Höyry jäähdytetään takaisin vedeksi (yleensä meriveden avulla) ja palautetaan kiertoon.
Top 3 sähkösopimukset nyt
- Tyyppi
- Pörssi
- Hinta (c/kWh)
- Pörssisähkön hinta + 0,59 c/kWh
- Perusmaksu
- 0,00 €/kk 3 kuukauden ajan!
- Tyyppi
- Pörssi
- Hinta (c/kWh)
- Pörssisähkön hinta + 0,42 c/kWh
- Perusmaksu
- 0,00 €/kk 12 kuukauden ajan!
- Tyyppi
- Pörssi
- Hinta (c/kWh)
- Pörssisähkön hinta + 0,48 c/kWh
- Perusmaksu
- 0,00 €/kk 8 kuukauden ajan!
Ydinvoiman hyödyt ja haasteet
Kuten kaikilla energiamuodoilla, myös ydinvoimalla on puolustajansa ja vastustajansa. Sen rooli ilmastonmuutoksen torjunnassa on kuitenkin kiistaton.
Ydinvoiman edut
Päästöttömyys: Ydinvoima ei tuota hiilidioksidia tai muita kasvihuonekaasuja käytön aikana. Se on yksi puhtaimmista tavoista tuottaa suuria määriä sähköä.
Toimitusvarmuus: Toisin kuin tuuli- tai aurinkovoima, ydinvoima on “perusvoimaa”. Se tuottaa sähköä tasaisesti säästä riippumatta, vuoden ympäri.
Tehokkuus: Pieni määrä uraania vastaa energiasisällöltään tonneja hiiltä tai öljyä.
Ydinvoiman haasteet
Ydinjäte: Käytetty polttoaine pysyy radioaktiivisena tuhansia vuosia. Se vaatii erittäin turvallisen loppusijoitusratkaisun.
Rakentamiskustannukset: Ydinvoimalan rakentaminen on hidasta ja vaatii valtavia investointeja, vaikka sähköntuotanto itsessään on myöhemmin edullista.
Turvallisuusriskit: Vaikka onnettomuudet ovat erittäin harvinaisia, niiden vaikutukset voivat olla vakavia. Nykyiset reaktorit on kuitenkin suunniteltu kestämään äärimmäisiä olosuhteita.
Meiltä edullisimmat sähkösopimukset
Katso kaikki ajankohtaiset tarjoukset ja säästä sähkölaskussasi!
Ydinvoima Suomessa
Suomi on yksi maailman johtavista maista ydinvoiman hyödyntämisessä ja ydinjätehuollossa. Suomessa on kaksi ydinvoimalaitosta: Loviisa ja Olkiluoto.
Olkiluoto 3 ja sähkön hinta
Olkiluoto 3 (OL3) on Euroopan tehokkain yksittäinen sähköntuotantoyksikkö. Sen valmistuminen on lisännyt Suomen energiaomavaraisuutta ja auttanut pitämään sähkön pörssihintaa vakaampana. Ydinvoimalla katetaan tällä hetkellä noin 40 % Suomen sähköntarpeesta.
Onkalo – maailman ensimmäinen loppusijoituslaitos
Suomi on edelläkävijä ydinjätteen käsittelyssä. Eurajoelle rakennettu Onkalo on maailman ensimmäinen käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituslaitos, jossa jäte sijoitetaan syvälle peruskallioon kuparikapseleissa.
Ydinvoiman tulevaisuus: Pienreaktorit (SMR)
Tulevaisuudessa ydinvoima ei välttämättä tarkoita vain massiivisia laitoksia. Pienydinvoimalat (SMR, Small Modular Reactors) ovat nouseva trendi.
Sarjatuotanto: Ne voidaan valmistaa tehtaissa ja kuljettaa paikan päälle.
Turvallisuus: Niissä käytetään usein passiivisia turvajärjestelmiä, jotka eivät vaadi sähköä tai ihmisen toimenpiteitä toimiakseen.
Kaukolämpö: Pienreaktoreita voitaisiin käyttää sähkön lisäksi kaupunkien lämmittämiseen, mikä auttaisi luopumaan polttamiseen perustuvasta lämmöntuotannosta.
Vertaa lisää sopimuksia
Laske kulutuksesi perusteella sopivin sopimus yhteistyökumppanimme avulla.
Yhteistyössä│Sähkovertailu.fi
Usein kysytyt kysymykset
Mihin ydinvoima perustuu?
Ydinvoima perustuu fissioon, eli raskaiden atomiytimien (yleensä uraanin) halkeamiseen. Kun ydin halkaistaan neutronilla, vapautuu valtava määrä sidosenergiaa lämpönä. Tämä lämpö keittää vettä, ja syntyvä höyry pyörittää sähköä tuottavaa turbiinia. Periaate on siis sama kuin kahvinkeittimessä, mutta energianlähde on hieman “tykimpi”.
Mitä haittaa on ydinvoimasta?
Suurimmat haasteet ovat ydinjäte ja kustannukset. Käytetty polttoaine pysyy radioaktiivisena tuhansia vuosia, mikä vaatii erittäin turvallisen loppusijoitusratkaisun (kuten Suomen Onkalo). Lisäksi voimaloiden rakentaminen on hidasta ja vaatii massiivisia alkuinvestointeja. Vaikka onnettomuusriski on nykyteknologialla häviävän pieni, mahdollisten vaurioiden ympäristövaikutukset voivat olla laajoja.
Mikä on maailman suurin ydinvoimala?
Maailman suurin ydinvoimala nimellisteholtaan on Japanissa sijaitseva Kashiwazaki-Kariwa, jonka kapasiteetti on huikeat 8212 megawattia. Se on kuitenkin ollut osittain poissa käytöstä turvallisuusjärjestelyjen vuoksi, joten tuotantomäärissä Kanadan Bruce Power ja Etelä-Korean suuryksiköt kilpailevat usein kärkipaikasta.
Miksi ydinvoimaa käytetään?
Ydinvoimaa käytetään, koska se on päästötöntä ja luotettavaa perusvoimaa. Toisin kuin tuuli- tai aurinkovoima, se ei välitä siitä, paistaako aurinko vai tuuleeko ulkona – sähköä tulee tasaisesti 24/7. Se onkin yksi tehokkaimmista työkaluista hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen suuressa mittakaavassa.