Frankrikes president Emmanuel Macron har nyligen meddelat att Frankrike kommer att investera 1 miljard euro i kärnkraft och bygga fler reaktorer till 2030 för att hjälpa till att avvärja Europas energikris.

Men även i Frankrike, där kärnkraften står för mer än 70 % av landets energimix, är frågan kontroversiell.

Debatten är särskilt polariserad bland dem som bor nära kärnkraftverk, beroende på om de tjänar antingen materiellt eller symboliskt på denna närhet eller inte. Det finns också en konstant spänning mellan pressen och kärnkraftssektorn när det gäller täckning av industrin.

Decennier sedan det första kärnkraftverket byggdes hindras debatten fortfarande av missförstånd om både fördelarna och nackdelarna med denna teknik.

Kontrastvyer

Som fysiker är vi två huvudsakligen överens om de vetenskapliga och tekniska grunderna i debatten, och om varje argument som bygger på verifierbara fakta. Men våra olika känslor som medborgare leder till att vi väger varje argument på olika sätt och drar olika slutsatser om kärnkraft.

En av oss (Stefano Panebianco) uppskattar att fördelarna med denna teknik gör den till ett hållbart val för framtiden, medan den andra (François Graner) uppskattar att våra ansträngningar bör fokusera på en betydande minskning av vår energiförbrukning.

Genom att dra nytta av våra kontrasterande åsikter baserade på en gemensam förståelse av de vetenskapliga bevisen vill vi hjälpa andra att bilda en åsikt genom att lista för- och nackdelar med kärnkraft genom att använda de rigorösa metoderna i vårt dagliga liv som vetenskapsmän.

För att göra det bad vi experter från hela spektrumet, inklusive fysiker, ekonomer, statsvetare, antropologer, historiker, journalister och frivilliga frivilligorganisationer att bidra till en genomgång av de stora frågorna som rör kärnkraft. De samlade verken ger ingen slutsats:vi överlåter till läsarna att dra sina egna.

Så, hur ska du bestämma dig? Här är grunderna.

Göra val om framtiden

Fysiken bakom kärnkraftsproduktionen av el är välkänd. Det är snarare industrialiseringen av processen som väcker frågor.

Vetenskapliga och tekniska forskningsorganisationer försöker förutse framtida energibehov och utveckla nya typer av kärnreaktorer för att ersätta befintliga. Sådan forskning bör inte förutsäga framtida val som ska göras av politiker och samhälle. Det är dock en långsiktig process som ofta tar flera decennier av forskning, design, utveckling och experiment innan godkännande, och därför kan valen av forskningsinriktningar idag vara något bindande för framtiden.

Till exempel är studiet av design och optimering av snabba neutronförädlarreaktorer ett långvarigt forskningsfält. Detta skulle göra det möjligt för kärnbränsle att återvinnas, vilket skulle bevara naturliga uranresurser och minska kärnavfallet.

I Frankrike byggdes och drevs två på varandra följande demonstranter, Phenix och Super-Phenix, förra seklet och en tredje, Astrid, planerades under de senaste åren. Alla dessa projekt har dock varit föremål för successiva regeringsbeslut om att driva, stoppa, återuppta, och nyligen i Astrids fall, stoppa igen, eller åtminstone skjuta upp. Dessa beslut fattades utifrån ekonomiska, miljömässiga, politiska och strategiska kriterier.

Hur mycket kostar det?

Naturligt uran, som används som bränsle i kraftverk, är fortfarande en relativt riklig resurs och bidrar ännu inte så mycket till den totala kostnaden för kärnenergi.

Den franska revisionsrätten uppskattade den nuvarande genomsnittliga produktionskostnaden för kärnenergi under en livslängd på 50 år till 60 euro per megawattimme, motsvarande sex cent per kilowattimme. Även om jämförelser med andra elkällor är svåra att göra, är det mycket varierande offentliga försäljningspriset på el cirka 15 cent per kilowattimme.

Kostnadsberäkningar beror i hög grad på hypoteser om framtiden, inklusive förlängning av kraftverkens varaktighet, val av avfall och avveckling av reaktorer. Även om beslut ofta fattas inom den kortsiktiga visionen av ett valmandat, måste avfallspolitiken ta hänsyn till långsiktiga konsekvenser.

Samtidigt är den tekniska genomförbarheten av avveckling fortfarande svår att förutsäga på grund av olika nivåer av förståelse för de olika reaktortyperna. För att underhålla eller avveckla ett kärnkraftverk krävs förutseende när det gäller pengar, kunnande och energi, och engagerar därför i hög grad nästa generationer.

Kärnkraft kräver alltså långsiktig politisk, finansiell och geologisk stabilitet.

Är det säkert?

I offentliga debatter om säkerhet har ett rent tekniskt ämne förvandlats till ett politiskt.

Radioaktivitet måste kontrolleras genom alla stadier av kärnbränslekedjan för att förhindra eventuella skadliga effekter på varken människor eller miljö. Risken för kärnkraftsolyckor, oavsett om de är relaterade till naturhändelser, mänskliga fel, slöseri, illvilja eller krig, har hanterats under decennierna genom betydande förbättringar och genom erfarenhetsfeedback från de två största olyckorna i Tjernobyl och Fukushima. Det är dock fortfarande en stor angelägenhet för allmänheten.

Att förebygga olyckor involverar många faktorer, inklusive den mänskliga; arbetstagarnas kunnande och motivation är beroende av ett starkt partnerskap mellan operatör och underleverantörer.

Andra miljöpåverkan under normal drift inkluderar exponeringen av kärnkraftsarbetare och allmänheten för kemiska eller termiska utsläpp:det senare blir problematiskt med den globala uppvärmningen, eftersom flodvatten som krävs för att driva reaktorer blir knappare och varmare.

Har kärnkraft en roll i kampen mot klimatförändringar?

Hur ser framtiden ut för kärnkraften? Forskare kan inte göra förutsägelser. Istället är scenarier användbara verktyg för att undersöka möjliga konsekvenser och kostnader för hypoteser eller val, till exempel genom att minska utsläppen av växthusgaser eller till och med minska energibehovet.

Det faktum att kärnkraftverk inte släpper ut kol, åtminstone under elproduktionsfasen (i motsats till hela bränslets och anläggningens livscykel), är ett argument att överväga i samband med att få ner de globala utsläppen.

Kärnkraftverk levererar också konstant kraft, vilket är en nackdel när det gäller anpassning till efterfrågan, men en fördel när det gäller regelbundenhet:utveckling av intermittenta förnybara energier som sol och vind utövar tryck på eldistributionsnäten, eftersom dessa energier inte nödvändigtvis alltid är tillgänglig under högtrafik.

Politikens roll

I praktiken används ofta globala energiomvandlingsscenarier för att fastställa och stödja val som redan har gjorts.

Globalt sett är de beslut som faktiskt har fattats mycket beroende av geopolitik, till exempel försök att minska beroendet av bensinimport, och även beslut om att utveckla militär kärnkraft vid sidan av energipolitiken.

Det dubbla systemet att finansiera civil och militär forskning vid sidan av varandra är bara motiverat om kärnvapen utvecklas, vilket återigen är ett politiskt beslut.

Varför det är så svårt att bestämma sig

När man ska bestämma sig för vad man ska tycka om kärnkraft är listan över argument att ta hänsyn till frustrerande stor, och många kopplas ihop. Till exempel bidrar vissa reaktorer, laddade med det så kallade blandade uran- och plutoniumoxidbränslet, delvis till att återvinna vissa kärntekniska produkter. Att stänga av dem kan få bieffekten att de nuvarande avfallslagren fylls snabbare än förväntat.

Ännu värre är att beslut ofta baseras på spekulativa hypoteser på grund av svårigheten att förutsäga. Det som är utom tvivel är att alla beslut som tas eller inte tas idag kommer att påverka framtida generationer mer än våra egna.

Detta innebär att medborgarna inte bör låta beslut fattas endast på grundval av vetenskapliga eller tekniska argument, utan bör bestämma sig själva, med hänsyn till den politiska och samhälleliga horisont de vill ha för sig själva och sina barn.