Cuốn sách giúp hiểu rõ về cách năng lượng hạt nhân tư định nghĩa, xây nhà máy, an toàn và quản lý chất thải.
Năng lượng hiện diện dưới nhiều hình thức: cơ năng, động năng, hóa năng và năng lượng bức xạ.
80% năng lượng từ nguồn hóa thạch. Gọi là hóa thạch vì chúng là kết quả của hàng triệu năm tích tụ trong tự nhiên: thực vật động vật hấp thụ ánh sáng mặt trời qua quang hợp sau đó bị chôn vùi dưới lòng đất và chuyển hóa dần theo thời gian.
Năng lượng là một phần thiết yếu, nhưng việc sử dụng không hề vô hại. Vết dầu loang trên đại dương, vụ nổ khí đốt trong các tòa nhà, than đá đi vơi mưa axit, thủy điện gây thảm họa vỡ đập, tai nạn khi bảo trì pin năng lượng, tua bin gió, còn năng lượng hạt nhân thì Chernobyl hay Fukushima.
Để so sánh thì sử dụng số ca tử vong trên mỗi 1.000 TWh thì than đá cao nhất là 100k người, còn hạt nhân là 90. Hoặc chỉ tiêu gCO2/kWh trong toàn bộ vòng đời sản xuất năng lượng, thì than đá là 1100-1700 còn hạt nhân 5-10.
Để hiểu về nguyên tử thì sách giới thiệu dần các khái niệm:
Mỗi nguyên tử có hạt nhân điện tích dương được bọc bởi electron âm. Nguyên tử to bằng tòa nhà và hạt nhân như con ong.
Hạt nhân gồm Proton điện tich dương và Notron trung hòa. Số proton băng eletron (bay bên ngoài). Số proton gọi là Z, ổn định, quyết định tính chất hóa học của nguyên tố, gọi là đồng vị. Dư proton hay notron thì gọi là phân rã, tạo ra bức xạ.
Bắn notron chậm vào hạt nhân thì hạt nhân hấp thụ và chuyển notron thành proton và bắn ra electron để cân bằng điện tích. Việc thay đổi proton làm thay đổi tính chất hóa học, gọi là giả kim.
Khi bắn notron chậm vào Uranium Z92 thì ko thành Z93 mà hạt nhân Uranium mất ổn định, tự tách đôi như giọt nước lớn vỡ ra và giải phóng năng lượng >> gọi là năng lượng hạt nhân. Khi vỡ (phân hạch) thì phóng ra notron mới, các nơntron này lại được hạt nhân Uranium khác hấp thụ khơi mào phản ưng dây chuyền liên tục.
Phân hạch chỉ xảy ra với uranium 235, còn Uranium 238 thì nhận 1 notron chậm thì ko xảy ra gì, sau đó nhận thêm 1 notron chậm nữa lại chuyển hóa thành U239, rồi U239 phân rã thành Np239, rồi thành Pu239 - plutonium Z94 lại là nguyên tố phân hạch được như U235. Do đó U238 gọi là vật liệu sinh phân hạch.
Notron sinh ra khi phân hạch có tốc độ 20.000km/giây gọi là notron nhanh, để phân rã thì cần chuyển thành nơtron chậm 2km/giây bằng cách cho va chạm liên tiếp với hạt nhân nhẹ , như Hydro có trogn nước.
Dù là năng lượng hạt nhân hay khí, điện than thì đều có cơ chế là nhiệt sinh ra đun sôi nước, quay tuabin tạo ra máy phát điện. Đó là nguyên lý lò hạt nhân.
Điều kiện lò hạt nhân:
- Vật liệu phân hạch: uranium 235 hay plutonium
- Vật liệu sinh phân hạch: urnium 238 hay thorium
- Chất làm chậm, vật liệu hấp thu notron
- Chất lỏng tản nhiệt: nước, heli...
Đó là 4 chương đầu
Chương 5 về quá trình từ mỏ, cô đặc làm giàu uranium, gia công thanh nhiên liệu đưa vào lò và xử lý nguyên liệu tái sử dụng
Chương 6 giải thích 2 chữ phóng xạ.
Phóng xạ tự nhiên từ: bức xạ vũ trụ từ Mặt trời, từ các nguyên tố phóng xạ tự nhiên trong lòng đất, từ khí radon trong không khí (phát sinh từ phân rã uranium trong lòng đất), thực phẩm đồ uống chứa các nguyên tố phóng xạ tự nhiên. Trên thế giới, mưc độ phơi nhiễm phóng xạ tự nhiên thay đổi tùy khu vực, như Paris là 2.4mSv mỗi năm + 1.5mSv khi trải qua chẩn đoán y tế, nha khoa. Để an toàn, khi áp dụng mô hình tuyến tính không ngưỡng để đưa ra giới hạn quy chuẩn: đối với người lao động trong ngành hạt nhân là tối đa 20mSv/năm , đối với ngưòi dân là 1mSv/năm (nếu áp dụng quy chuẩn bày thì khu vực Limousin, Bretagbe của Pháp hay các khu nghỉ dưỡng trên núi cao sẽ vượt chuẩn).
Từ trang 95 -98, giải thích cơ chế tổn thương adn.
Chương 7-11 bài học từ các thảm họa và cách xây dựng lò để tránh thảm họa bi kịch. Cách nước Pháp quản lý bảo trì vận hành tính giá điện.
