Kernenergie

Kernenergie, nucleaire energie of atoomenergie is energie die is opgewekt door middel van kernreacties. Wanneer atoomkernen van bepaalde chemische elementen door kernsplijting worden omgezet in meerdere lichtere kernen, door kernfusie met elkaar versmelten tot zwaardere kernen of door radioactief verval uiteenvallen, komt er energie vrij in de vorm van warmte en ioniserende straling.

In kerncentrales wordt kernenergie uit kernsplijting gebruikt voor het produceren van elektriciteit. Op 1 januari 2021 waren er wereldwijd 442 kernreactoren operationeel in kerncentrales. Ze produceren samen 10% van de elektriciteit in de wereld. Daarnaast hebben veel onderzeeërs, vliegdekschepen alsook enkele atoomijsbrekers een nucleaire aandrijving gebaseerd op kernsplijting. Bij kernsplijting ontstaat als bijproduct radioactief afval, bestaande uit laag/middel- en hoogradioactief afval. Het afval blijft deels honderdduizenden tot miljoenen jaren hoog-radioactief.

Een voorbeeld van kernenergie uit kernfusie is de warmtestraling die in sterren, zoals de Zon, wordt opgewekt. Er is al veel onderzoek gedaan naar de toepassing van kernfusie in kerncentrales, ook wel fusie-energie genoemd, maar er is nog geen zicht op de technische en economische haalbaarheid daarvan.

Kernsplijting of kernfusie kan worden toegepast in kernwapens. Potentieel kan radioactief materiaal ook worden verwerkt in een vuile bom, die zijn werking ontleent aan radioactief verval van het materiaal.

Radioactief verval wordt ook ingezet voor medische toepassingen in de vorm van medische isotopen, waaronder bij de behandeling van kanker. In Nederland wordt in het reactorcentrum Petten een derde van alle medische isotopen in de wereld geproduceerd.

Sinds de jaren 1970 is er wereldwijd veel weerstand tegen kernenergie, met als voornaamste bezwaren het risico op kernrampen, nucleaire proliferatie en het ontstaan van kernafval, waarbij langdurige opslag niet als duurzame oplossing voor dit afval wordt beschouwd. Verdere bezwaren zijn de hoge bouwkosten en bouwtijd van een kerncentrale. De kernrampen van Tsjernobyl en Fukushima hebben verder aan de tegenstand bijgedragen. Daarnaast komen er kleinere kernongevallen voor.

In het kader van de discussie over de opwarming van de Aarde en de uitputting van grondstoffen krijgt kernenergie hernieuwde aandacht als alternatief voor het gebruik van fossiele brandstoffen. Dit met het argument dat deze energiebron bijdraagt aan het beperken van de opwarming vanwege het gebrek aan uitstoot van broeikasgassen bij de productie. Ook vergen kerncentrales weinig ruimte en weinig schaarse grondstoffen voor de bouw in vergelijking met windturbines en zonnepanelen, per opgewekte hoeveelheid energie. Uranium, dat meestal als bron van brandstof dient, is een veelvoorkomend element op Aarde, al zijn de voorraden net zoals die van fossiele brandstoffen uitputtelijk. De risico's van kernrampen, kernongevallen en kernafval worden door voorstanders kleiner geacht dan de risico's van veel huidige alternatieven voor energieproductie (o.a. klimaatverandering, luchtvervuiling, leveringszekerheid).