Besedna zveza »jedrska energija« v večini vzbudi vsaj kanček strahospoštovanja, obenem pa vznemirljive radovednosti. Da so tako majhni delčki – atomi, ki sestavljajo prav vse snovi okoli nas, lahko tako mogočni, čeprav jih s prostim očesom ne vidimo, in kakor so mogočni gradniki sveta, imajo tudi uničujočo moč! Le kdo si v spomin ne prikliče razvpitih jedrskih katastrof, podob vojne in strahot, povezanih z njimi? Vsako leto na obletnico jedrske katastrofe v Černobilu, 26. aprila, obeležujemo spominski dan. A kot so trdile že babice – prav vsaka stvar je lahko zdravilo ali strup, tako je seveda tudi z jedrsko energijo. Pametno izrabljena lahko jedrska tehnologija našo civilizacijo pripelje v čistejšo, prijaznejšo prihodnost, v kateri bomo živeli bolj složno in spoštljivo do sebe, drug do drugega in do našega okolja. O vsem tem smo se pogovarjali z dr. Igorjem Jenčičem, jedrskim fizikom in vodjo Izobraževalnega centra za jedrsko tehnologijo pri Institutu Jožef Stefan. 

1. Kaj je jedrska energija, kako se pridobiva? 

Pri razlagi jedrske energije se moramo najprej spomniti, da je vsaka snov sestavljena iz zelo majhnih delcev, ki se imenujejo atomi. Ti atomi se lahko med seboj povezujejo v molekule, npr. dva atoma vodika in en atom kisika se spojijo v molekulo vode. Takemu spajanju pravimo kemična reakcija. Primer kemične reakcije je tudi gorenje premoga, ko se spajata ogljik in kisik, pri tem se sprošča energija, nastaja pa ogljikov dioksid.

Atomi pa so sestavljeni iz jedra ter elektronov, ki krožijo okoli tega jedra, podobno kot planeti krožijo okoli Sonca. Jedrska energija izvira iz sprememb, ki se zgodijo v atomskem jedru. Takim spremembam pravimo jedrske reakcije. Pri eni jedrski reakciji se sprosti približno milijonkrat več energije kot pri eni kemični reakciji. Najbolj razširjena jedrska reakcija, zlivanje jeder ali fuzija, poteka na Soncu in ostalih zvezdah.

Na Zemlji energije s pomočjo fuzije sicer še ne znamo pridobivati; pridobivamo pa jo s pomočjo cepitve jeder ali fisije. Naprave, kjer poteka nadzorovana cepitev jeder, se imenujejo reaktorji. Reaktorji, ki se uporabljajo za proizvodnjo elektrike, pa se imenujejo jedrske elektrarne.

2. Kako se je razvijala skozi čas? 

Razvoj jedrske energije se je začel leta 1895, ko je Wilhelm Röntgen odkril po sebi imenovano rentgensko sevanje, tri leta kasneje pa je Marie Curie z možem izolirala radioaktivni element radij. V začetku 20. stoletja je sledila cela vrsta znanstvenih odkritij; med njimi je pomemben prvi jedrski reaktor, ki ga je Enrico Fermi leta 1942 postavil v Chicagu.

Žal se je potem jedrska energija uporabila za bombardiranje Hirošime in Nagasakija leta 1945.

Po koncu druge svetovne vojne se je nadaljeval razvoj jedrske energije v miroljubne namene. Prve jedrske elektrarne so začele delovati po letu 1954, največji razcvet pa je jedrska energija doživela po letu 1973 zaradi naftne krize. V desetletju, ki je sledilo, je bila zgrajena večina jedrskih elektrarn, ki obratujejo še danes.

Gradnja jedrskih elektrarn pa je bila, zlasti v Evropi in Ameriki, v veliki meri zaustavljena po nesreči v Černobilu, ki se je zgodila leta 1986 v tedanji Sovjetski zvezi, današnji Ukrajini.

3. Kaj se je v Černobilu zares zgodilo? 

Glavni razlog za nesrečo v Černobilu je bilo nepravilno ukrepanje operaterjev, svoje pa je prispevala tudi nevarna zasnova reaktorjev, ki so jih gradili izključno v Sovjetski zvezi. Ko so operaterji kršili pravila in spravili reaktor v stanje, ki je bilo izven dovoljenega območja obratovanja, je prišlo do hipnega povečanja moči, parne eksplozije in požara, ki je radioaktivne snovi ponesel daleč naokrog.

4. Mineva 36 let od jedrske katastrofe v Černobilu, kako se je v tem času spremenila/razvila jedrska varnost?

Po Černobilu se je posebej izkristaliziral pomen varnostne kulture, tj. spoznanja, da ni dovolj, da imamo napisana neka pravila, temveč da mora biti cel sistem vzpostavljen tako, da ljudi vzgaja in usmerja v to, da se ta pravila tudi spoštujejo. Z drugimi besedami, da se spodbuja zavedanje, da omejitve in predpisi niso samo formalnost, niso sami sebi namen, temveč da spoštovanje predpisov zagotavlja varnost. Pojem varnostne kulture je pomemben tudi na drugih področjih, npr. v prometu ali pri obvladovanju epidemije, toda pri jedrski energiji je še posebej poudarjen.

Poleg tega se je po nesreči v Černobilu okrepilo tudi mednarodno sodelovanje in obveščanje. Ustanovljeno je bilo svetovno združenje jedrskih elektrarn WANO, v okviru katerega se medsebojno obveščajo o napakah in problemih, s katerimi se posamezne elektrarne srečujejo. Mnogo ceneje se je namreč učiti iz tujih napak kot iz svojih.

5. Kakšna je jedrska prihodnost? 

V zadnjih desetletjih so se nove jedrske elektrarne gradile predvsem na Kitajskem in v drugih azijskih državah. Toda zaradi podnebnih sprememb in zagotavljanja energetske neodvisnosti tudi v zahodnih državah dozoreva spoznanje, da bo del energije v prihodnosti morala zagotavljati tudi jedrska tehnologija. Nova jedrska elektrarna je letos začela obratovati na Finskem, gradijo pa jih v Franciji, Veliki Britaniji in ZDA.

6. V luči podnebnih sprememb in globalnega segrevanja, kakšno vlogo lahko odigrajo jedrske elektrarne oziroma jedrska energija? 

Jedrske elektrarne že danes predstavljajo drugi največji vir brezogljične proizvodnje elektrike; takoj za hidroelektrarnami. Žal pa kar dve tretjini elektrike na svetu proizvedejo termoelektrarne, ki so eden največjih virov izpustov ogljikovega dioksida in podnebnih sprememb. Termoelektrarne bo zato treba v čim krajšem času zapreti in jih nadomestiti z elektrarnami, ki ne povzročajo izpustov ogljikovega dioksida. Potencial rek je v veliki meri že izkoriščen, ostali obnovljivi viri, kot sta sonce in veter, pa ne morejo proizvajati elektrike takrat, ko jo potrebujemo, in tudi ne morejo zagotavljati stabilnosti električnega omrežja. Prav tako še niso tehnološko in ekonomsko dostopni shranjevalniki energije (baterije), ki bi lahko shranjevali elektriko v dovolj velikih količinah.

Termoelektrarne lahko nadomestimo izključno s kombinacijo obnovljivih virov in jedrskih elektrarn.

7. Kako pridobimo ustrezno izobrazbo za vaš poklic? Ali je v vašem poklicu veliko žensk? 

Pomemben del jedrske elektrarne je zelo podoben termoelektrarni. Zato so jedrski strokovnjaki večinoma inženirji tehničnih strok, predvsem elektro in strojne smeri. Ob zaposlitvi v jedrski elektrarni ali kaki drugi organizaciji s tega področja pa opravijo dodatno usposabljanje iz jedrske tehnologije. Ta usposabljanja trajajo od dveh mesecev do dveh let.

Za tiste, ki se specializirajo predvsem za delovanje reaktorja, pa obstaja posebna študijska smer na Fakulteti za matematiko in fiziko, ki se imenuje Jedrska tehnika.

Delež žensk je podoben kot v drugih tehničnih poklicih. Res jih je manj kot moških, ni jih pa zanemarljivo malo in še manj je zanemarljiv njihov prispevek. Nenazadnje je bila ena začetnic jedrske fizike Marie Curie, prav tako velja omeniti Lise Meitner, ki je igrala ključno vlogo pri odkritju jedrske reakcije cepitve. Tudi danes jedrske strokovnjakinje zasedajo pomembne položaje v Sloveniji in svetu.

8. Kako ste se sami odločili za to pot? 

Študiral sem fiziko in jedrska energija se mi je zdela področje, kjer znanost zelo konkretno in pomembno prispeva k blagostanju družbe. Najprej sem delal kot raziskovalec na področju reaktorske fizike, zadnjih 20 let pa vodim Izobraževalni center za jedrsko tehnologijo.

9. Kakšna je prihodnost jedrske energije v Sloveniji?

Za Slovenijo velja enako kot za ostale države: termoelektrarn se izključno z obnovljivimi viri ne da nadomestiti, temveč le s kombinacijo jedrske energije in obnovljivih virov. Preprosto povedano, jedrska elektrarna bo proizvajala elektriko tudi takrat, ko sonce ne sije ali veter ne piha. Ima pa Slovenija veliko prednost, da že ima znanje in izkušnje za uporabo jedrske energije. Za države, ki doslej niso imele jedrskih elektrarn, bo namreč prehod mnogo zahtevnejši in tudi dražji.