Využitie jadrovej energie má veľa faktorov, ktoré závisia od technológie a využitia. Jadrová energia zabezpečuje hlavné tieto kategórie:
Výroba elektrickej energie – používa sa na generovanie elektrickej energie v jadrových elektrárňach. Jadrové palivo urán alebo plutónium sa štiepe v jadrovom reaktore, čo rozbieha reťazovú reakciu a uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie. Tepelná energia zabezpečuje poháňanie turbín, ktoré generujú elektrický prúd.
Vývoj a výskum – dôležitá súčasť vývoja a výskumu v oblasti technológií a vedy. Ponúka štúdium rádioaktívnych materiálov, jadrových procesov a vytváranie nových materiálov. Výskum zahŕňa veľké množstvo aplikácií, medicínskeho využitia v rádioterapií a výroby rádio farmaceutík.
Vesmírne technológie a vojenské využitie – jadrová energia sa používa na pohon niektorých typov vojenských lodí a ponoriek, alebo na pohon vesmírnych satelitov a sond, ktoré musia dlhodobo pracovať vo vesmírnom prostredí. Používa sa na vytvorenie jadrových zbraní, ktoré si uchovávajú na zastrašovanie a ako súčasť svojej dlhodobej obrannej stratégie.
Desalinizácia vody – jadrová energia sa občas používa na energetický náročný proces desalinizácia morskej vody, ktorým sa získava sladká pitná voda. Energia má svoje výhody, ako je nízka emisia skleníkových plynov pri výrobe elektrickej energie a nevýhody zložité, nebezpečné nakladanie a prevádzka s jadrovým palivom.
Výroba elektrickej energie
Jadrová energia pomáha pri výrobe elektrickej energie v jadrových elektrárňach prostredníctvom jadrového štiepenie. Tento proces funguje nasledovne:
Jadrové palivo – elektráreň používa špeciálne jadrové palivo ide najčastejšie o plutónium alebo urán, ktoré ponúkajú jadrové atómy. Jadrové atómy majú výnimočnú vlastnosť, takzvané štiepenie na menšie častice, keď sú vystavené neutrónom.
Štiepenie jadra – jadrový reaktor kontroluje štiepenie jadier paliva. Pokiaľ jadro plutónia alebo uránu zasiahne neutrónom, môže uvoľniť a štiepiť veľké množstvo energie vo forme tepelného žiarenia.
Tepelná energia – uvoľnená tepelná energia sa používa na zohriatie vody alebo iného prostriedku v reaktore na vysokú teplotu.
Pohonné cykly – voda alebo iný chladiaci prostriedok je prevedený cez tepelný výmenník, kde prenáša tepelnú energiu na druhý okruh. Druhý okruh býva zvyčajne vodný par alebo tepelné nosiče.
Generátory a turbíny – tepelná energia je použitá na zohriatie vodného paru alebo pracovného prostriedku, ktorý poháňa turbíny. Rotujúce turbíny sú spojene s generátormi, ktoré vyrábajú elektrický prúd pomocou elektromagnetickej indukcie. Výroba elektrickej energie – elektrický prúd generovaný generátormi prevedie elektrické vedenie. Elektrika je distribuovaná do elektrických rozvodových systémov, ktoré zabezpečujú napájanie priemyselných zariadení, domov, mestskej infraštruktúry a mnoho ďalších elektrických spotrebičov.
Zelená energia
Jadrová energia je považovaná za zelenú formu energie s porovnaním uhlia, ropy a zemného plynu. Nevytvára pri svojom prevádzkovaní množstvo emisií skleníkových plynov. Pre relatívne čistú je považovaná pre nízku emisnú produkciu, stabilný dodávateľský reťazec a vysokej energetickej účinnosti. Obrátená strana je dlhodobé skladovanie a správne nakladanie s jadrovým odpadom, ťažba uránu je spojená s environmentálnymi vplyvmi.
