Obrazovanje:Nauka

Atom je miran: foto, simbol. Može li atom biti miran? Postoji li budućnost za mirni atom?

Na kraju Drugog svjetskog rata, dvije nuklearne bombe su odbačene preko japanskih gradova Hirošima i Nagasaka. Novo oružje se pokazalo kao najsmrtonosnije u ljudskoj istoriji. Sledeća nuklearna rasa između SSSR-a i Sjedinjenih Država dodatno je pogoršala strahove svjetske zajednice oko nuklearnog faktora. Međutim, pored nuklearnih bojnih glava, pojavio se mirni atom. Ova fraza se odnosi na nuklearnu energiju.

Princip rada nuklearnih elektrana

Rad bilo koje nuklearne elektrane baziran je na reakciji fisije atoma. Da bi ga izazvali, neophodno je voditi neutronsko bombardovanje jezgra urana-235. Najmanja čestica podeljena su na fragmente, dok proizvode ogromnu količinu gama zraka i toplotne energije.

Mirni atom može ostati miren samo pod strogom kontrolom, obaveznim za nuklearne elektrane. Činjenica je da kada se dešava fission, neutroni, koji generišu nove lančane reakcije. Nekontrolisano okruženje jezgra dovodi do eksplozije. To je princip koji je osnova za rad atomskih bombi. U elektranama proces se kontroliše, a višak energije se kanalira na kanal koji je korisan za ljude.

Uranijum-235

Pre upotrebe, nuklearno gorivo se stavlja u posebne šipke. Skladišti se u obliku tableta napravljenih od oksida uranijuma. Trebalo bi shvatiti da ova supstanca nije jednaka. 3% takvih tableta sastoji se od uranijuma-235 (reakcija je podijeljena tačno uz to), ostatak je prikazan uranijum-238 (ovaj izotop nije deljiv).

Zašto nam je potreban takav odnos? Da bi proces bio pod kontrolom. Radni reaktor pokreće reakciju fisije. U toku svog razvoja, količina uranijuma-235 se smanjuje. Istovremeno, povećava se količina fisionih proizvoda. Ovo je nuklearni otpad. Oni predstavljaju ozbiljnu opasnost po životnu sredinu, tako da se moraju pravilno odložiti. Može li atom biti miran? Kao što se vidi iz opisane tehnologije, samo uz strogo poštovanje uputstava i pravila proizvodnog procesa.

Preduslovi za pojavu

Nuklearna (nuklearna) energija rođena je sredinom XX veka. Od tada na svetu izgrađeno je stotine nuklearnih elektrana (danas radi 442 radova). Mirni atom obezbeđuje više od polovine energije potrebne Francuskoj, Poljskoj, Litvaniji, Slovačkoj, Švedskoj i Južnoj Koreji. U zapadnoj Evropi nuklearne elektrane stvaraju oko trećinu električne energije.

Sve je počelo 1939. godine, kada je otkrivena fisija jezgra urana u Nemačkoj. Istrage nemaca bile su izuzetno zainteresovane za SSSR. Naučnici su odmah shvatili da novo otkriveni proces omogućava proizvodnju ogromnih količina energije. Ako bi stručnjaci mogli naučiti da kontrolišu složene reakcije, to bi rešilo mnoge ekonomske probleme. Prve sovjetske studije vezane za mirni atom održane su u RIAN-u (Radijskom institutu Akademije nauka) pod rukovodstvom izvanrednog fizičara Igora Kurchatov.

Nuklearna trka

Rad sovjetskih naučnika otežao je odsustvo sopstvenih rezervi uranijuma u SSSR-u. Pored toga, 1941. godine počeo je Veliki patriotski rat, i bilo je potrebno zaboraviti na revolucionarna otkrića neko vreme. Na taj način, dnevni red je presretnut u Velikoj Britaniji, SAD-u i Nemačkoj. Paradoks je što se nuklearna energija pojavila kao grana militarističkog projekta. Naravno, zaraćene zemlje su prvo pokušavale da dobiju najmoćnije oružje, a tek tada su razmišljali o mirnim načinima korištenja njihovih otkrića.

Prvi eksperimentalni nuklearni reaktor pokrenut je u Sjedinjenim Državama decembra 1942. Rukovodilac projekta bio je italijanski naučnik Enrico Fermi. U SSSR-u prvi reaktor pojavio se krajem 1946. godine u Institutu za atomsku energiju. Do tada su se američka bombardovanja Hirošime i Nagasaka već odvijala . U SSSR-u je 1949. godine stvorena atomska bomba, a vodonična bomba 1953. godine. Rat se već završio, a naučnici su počeli da pripremaju nuklearni reaktor za rad na nacionalnoj ekonomiji Sovjetskog Saveza.

Izgradnja nuklearnih elektrana

Prva nuklearna elektrana na svetu pokrenuta je ljeti 1954. godine. Bila je Obninskova elektrana, koja se nalazi u regiji Kaluga. U SAD-u, uz malo kašnjenja, počeli su i sa implementacijom energetskog nuklearnog projekta. 1956. Amerikanci su prvi put uspeli da dobiju struju kroz reaktor. Postepeno, u dvije supersile, zasnovane su sve nove nuklearne elektrane. Svaki od njih je pobedio još jedan rekord.

Najviši nivo razvoja nuklearne energije pao je u drugoj polovini 1960-ih. Tada se broj izgradnje nuklearne elektrane počeo smanjivati. U SAD Kongres i naučna zajednica započeli su raspravu o problemima koji se odnose na sigurnost mirne nuklearne energije. Ipak, do 1986. godine, proizvodnja električne energije u nuklearnim elektranama dostigla je 15% zapremine proizvedene u konvencionalnim elektranama.

Simbol nuklearne energije

Godine 1958. u Briselu, gde je održana sledeća Svetska izložba, otvoren je Atomium. Iznad koncepta dizajna radio je arhitekta Andre Vaterkeyner. Atomijum izgleda kao proširena kristalna rešetka od željeza: devet atoma povezanih. Težina konstrukcije je 2400 tona, a visina 102 m. Posetioci mogu doći u šest od devet sfera. Ovi atomski modeli, uvećani na stotine milijardi puta, povezani su jednim drugim dvadeset dvadeset i dvadeset i dvadeset metričkim cevima. U njima su hodnici i eskalatori.

Fotografija "mirnog atoma" koji se pojavio u Briselu na vrhuncu atomskog doba brzo je potresao svet, a Atomijum je postao simbol nuklearne energije i ideja da revolucionarna naučna otkrića treba iskoristiti u korist čovečanstva, a ne za ratove i uništavanje. Belgijski orijentir se spominje u romanu čuvenih sovjetskih naučnika fantastike braće Strugatsky "Ponedjeljak počinje u subotu." Simbol mirnog atoma pojavljuje se na raznim crtežima, kao i na amblemima posvećenim nuklearnoj moći.

Ekološki faktor

Problem kontaminacije životne sredine sa radioaktivnim otpadom postaje sve važniji svake godine. Na primjer, u modernoj Rusiji, 10 nuklearnih elektrana se bave mirnim atomom. Sva ova preduzeća trebaju posebnu pažnju od strane ekoloških i vladinih odjeljenja.

Svake godine se u Evropskoj uniji akumulira 50 hiljada kubnih metara radioaktivnog otpada. Ključni problem je što takav otpad ostaje opasan hiljadama godina (na primer, period raspadanja plutonijuma-239 je 24 hiljada godina).

Upravljanje otpadom

Danas postoji nekoliko koncepata o tome kako se najbolje riješiti radioaktivni otpad. Prva ideja je stvaranje spremišta na dnu Svetskog okeana. Ovo je prilično teška metoda za implementaciju. Kontejneri bi trebali biti na značajnoj dubini, pored toga mogu oštetiti struju mora.

Druga ideja se razmatra u NASA-u, gde predlažu slanje nuklearnog otpada u svemir. Takav metod je siguran za Zemlju, ali je preplavljen prekomernim troškovima. Postoje i druge ideje: transport otpada na nenaseljene otoke ili njihovo sahranjivanje na ledu Antarktika. Najprihvatljiviji danas se smatra varijanta izgradnje grobalja u podzemnim stenama. Studije vezane za ovu ideju nastavljaju da se sprovode u Nemačkoj i Švajcarskoj.

Lekcija Černobila

Dugo vremena se smatra da nuklearna energija nije alternativa. Već nekoliko decenija, mirni atom u SSSR-u i drugim zemljama nastavio je ekonomsku ekspanziju. Međutim, 1986. godine dogodila se tragedija u Černobilu, koja je primorala čovečanstvo da ponovo razmisli o svom stavu prema nuklearnim elektranama. Na stanici u blizini Pripyata došlo je do eksplozije koja je rezultirala uništenjem reaktora i puštanjem u značajan broj radioaktivnih supstanci štetnih po zdravlje.

Čuvena sovjetska slogan "Mirni atom u svakoj kući" je ugrožen. U prvim mesecima nakon nesreće poginulo je 30 ljudi. Međutim, istinski efekti zračenja utiču na kasnije. Tokom narednih godina desetine ljudi umrlo je u agoniji od strašne bolesti. Hiljade građana SSSR-a je bilo u zoni infekcije. Značajne teritorije Belorusije, Ukrajine i Rusije postale su neprikladne za poljoprivredu. Nesreća u Černobilu dovela je do izbijanja javne fobije u odnosu na nuklearnu energiju. Nakon te tragedije, mnoge stanice širom svijeta su zatvorene.

Iako se tokom proteklih 30 godina, mjere sigurnosti u ovim preduzećima značajno poboljšale, teoretski se može ponoviti tragedija slična Chernobilu. Bilo je nesreća prije i nakon černobilne elektrane: 1957. - u Velikoj Britaniji (Windskale), 1979. - u SAD-u (Otok tri milje), 2011. - u Japanu (Fukushima). Danas, IAEA je prikupljao informacije o više od 1.000 vanrednih događaja na stanicama. Uzroci nesreća: ljudski faktor (80% slučajeva), manje ređe - konstruktivne mane. U Fukušimi u Japanu, vanredna situacija je došla zbog snažnog zemljotresa i cunamija koji su uslijedili.

Perspektive nuklearne energije

Pitanje da li postoji budućnost za mirni atom, sa ekonomskog stanovišta, je kompleksno i uzrokuje mnoge stručne sporove. Zbog velikog broja konfliktnih faktora, njegova budućnost je nejasna i nejasna. Najnovije prognoze Međunarodne agencije za energiju pokazuju da će se ukoliko se nastavi tekući trend, udio električne energije proizvedene u nuklearnim elektranama će se smanjiti sa 15% na 9% do 2030.

Do nedavno je, između ostalog, tražila nuklearnu energiju zbog visokih cijena nafte. Međutim, u 2014. godini su naglo opali. Tako je postojala još jedna jeftinija alternativa za NPP. Takođe je važno da mirni atom obezbeđuje ljude samo električnom energijom (to jest, čak i uz široko rasprostranjenu primjenu, ne može u potpunosti osloboditi društvo energetske zavisnosti).

Nafta ili struja?

Nafta, uprkos svemu, važna je za industriju i transport. Oko 40% energije koju potroše SAD obezbeđuje ovaj resurs. Od zavisnosti od nafte, Japan i Francuska se nisu mogli osloboditi (iako aktivno koriste nuklearne elektrane). Da li postoji budućnost za mirni atom ili je osuđena da ostanu u senci "crnog zlata"? Navedene tendencije ukazuju da nuklearne elektrane mogu biti u prošlosti. Međutim, neki od najnovijih događaja daju nuklearnoj energiji novu šansu.

Radi se o pojavljivanju automobila koji ne rade na benzin, već na struju. Danas takva vozila sve više osvajaju tržišta u SAD-u i Evropi. Za par decenija, električni automobili će postati norma. U ovom trenutku svetska ekonomija može opet doći do spašavanja mirne nuklearne energije. NPP-i su u stanju da reše problem stalno rastućih potreba različitih zemalja za električnu energiju.

Termonuklearna energetika

Postoji još jedna perspektiva u kojoj mirni atom može napraviti ekonomski trijumf. Jedan od najvažnijih problema vezanih za rad nuklearnih elektrana je zaštita životne sredine. Pitanje složenosti sahranjivanja radioaktivnih otpadaka i iskorišćenog goriva dovelo je do ideje o reformatiranju nuklearnih reaktora u nove atomsko-termonuklearne. Takva preduzeća će biti potpuno bezbedna za životnu sredinu. Ali pre nego što se ova tehnologija mirnog atoma uvodi u proizvodnju, stručnjaci će morati napraviti značajan način.

Danas, timovi iz 33 zemlje već rade na termonuklearnom projektu. Globalna priroda ideje termonuklearnih goriva je određena njegovim brojnim prednostima. Ne samo da je sigurna sa stanovišta ekologije, već i neiscrpna. Sredstvo potrebnim za naučnike je deuterijum, koji se dobija od Svetskog okeana. Glavna tehnološka razlika između termonuklearne stanice i nuklearne elektrane je da će se nuklearna fuzija odvijati u novim postrojenjima (nuklearna energija se deli na nekadašnje nuklearne elektrane). Možda u ovoj tehnologiji leži budućnost mirnog atoma.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bs.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.