Primjena nuklearne energije: problemi i perspektive

Rasprostranjena upotreba nuklearne energije započela je zahvaljujući naučnom i tehnološkom napretku, ne samo u vojnoj oblasti, već iu miroljubive svrhe. Danas ne možemo bez nje u industriji, energetici i medicini.

Istovremeno, upotreba nuklearne energije nema samo prednosti, već i mane. Prvo, ovo je opasnost od zračenja, kako za čoveka, tako i za životnu sredinu.

Upotreba nuklearne energije se razvija u dva pravca: korištenje u elektroenergetici i korištenje radioaktivnih izotopa.

Na početku, atomska energija je trebalo da se koristi samo u vojne svrhe, a svi događaji su išli u tom pravcu.

Korišćenje nuklearne energije u vojnoj sferi

Za proizvodnju nuklearnog oružja koristi se veliki broj visoko aktivnih materijala. Prema ekspertima, nuklearne bojeve glave sadrže nekoliko tona plutonijuma.

Nuklearno oružje se smatra oružjem za masovno uništavanje, jer proizvodi uništenje u ogromnim područjima.

Po radijusu i moći optužbe, nuklearno oružje deli se na:

• Taktički.
• Operativno i taktički.
• Strateški.

Nuklearna municija je podeljena na atomsku i vodonik. Nuklearno oružje zasnovano je na neuslovnim lančanim reakcijama fisije teških jezgara i reakcijama termonuklearne fuzije. Za lančanu reakciju koristi se uranijum ili plutonijum.

Održavanje ovako velikog broja opasnih materijala predstavlja veliku pretnju za čovečanstvo. A upotreba nuklearne energije u vojne svrhe može dovesti do ozbiljnih posljedica.

Po prvi put, nuklearno oružje je korišteno 1945. godine za napad na japanske gradove Hirošime i Nagasaki. Posledice ovog napada bile su katastrofalne. Kao što znate, ovo je bila prva i poslednja primena nuklearne energije u ratu.

Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA)

IAEA je osnovana 1957. godine radi razvoja saradnje između zemalja u upotrebi nuklearne energije u miroljubive svrhe. Agencija od samog početka sprovodi program "Nuklearna sigurnost i zaštita životne sredine".

Ali najvažnija funkcija je kontrola aktivnosti zemalja u nuklearnoj sferi. Organizacija kontroliše da se razvoj i upotreba nuklearne energije javlja samo u miroljubive svrhe.

Svrha ovog programa je osigurati sigurno korištenje nuklearne energije, zaštitu ljudskih bića i životne sredine od efekata zračenja. Agencija je takođe proučavala posljedice katastrofe u Černobilu.

Agencija takođe podržava istraživanje, razvoj i upotrebu nuklearne energije u miroljubive svrhe i posreduje razmjeni usluga i materijala između članova agencije.

Zajedno sa UN, IAEA definiše i uspostavlja standarde u oblasti bezbednosti i zdravlja.

Nuklearna energija

U drugoj polovini četrdesetih godina dvadesetog veka, sovjetski naučnici počeli su da razvijaju prve projekte miroljubive upotrebe atoma. Glavni pravac ovakvog razvoja bio je elektroenergetska industrija.

A 1954. godine prva je nuklearna elektrana na svetu izgrađena u SSSR-u. Nakon toga, programi za brz rast nuklearne energije počeli su da se razvijaju u Sjedinjenim Državama, Britaniji, Nemačkoj i Francuskoj. Ali većina njih nije bila ispunjena. Kao što se ispostavilo, nuklearna elektrana nije mogla da se takmiči sa stanicama koje rade na uglju, gasu i naftnom naftu.

Ali nakon pojave globalne energetske krize i porasta cena nafte, tražnja za nuklearnom energijom je porasla. U sedamdesetim godinama prošlog veka, stručnjaci su verovali da snaga nuklearnih elektrana može da zameni polovinu elektrana.

Sredinom osamdesetih godina, rast nuklearne energije ponovo je usporen, sudenci su počeli da razmatraju planove za izgradnju novih nuklearnih elektrana. Ovo je promovisano i politikom uštede energije i smanjenjem cijene nafte, kao i katastrofom u Černobilu, koja je imala negativne posledice ne samo za Ukrajinu.

Nakon toga, neke zemlje su zaustavile izgradnju i rad nuklearnih elektrana.

Atomska energija za svemirske misije

Više od tri desetine nuklearnih reaktora letelo je u svemir, navikli su na stvaranje energije.

Prvi nuklearni reaktor u svemiru koristili su Amerikanci 1965. godine. Uranijum-235 je korišćen kao gorivo. Radio je 43 dana.

U Sovjetskom Savezu, u Institutu za atomsku energiju pokrenut je reaktor "Camomile". Trebalo je da se koristi na svemirskim vozilima zajedno sa plazma motorima. Ali nakon svih testova, nikada nije bio lansiran u svemir.

Sledeća nuklearna instalacija "Bukva" primenjena je na satelitu radarske izviđačke. Prvi uređaj pokrenut je 1970. godine sa kosmodroma Baikonur.

Danas Roskosmos i Rosatom nude dizajn svemirskog broda koji će biti opremljen nuklearnim raketnim motorom i koji će moći da stigne do Meseca i Marsa. Ali do sada je ovo sve u fazi prijedloga.

Primjena nuklearne energije u industriji

Atomska energija se koristi za povećanje osetljivosti hemijske analize i proizvodnje amonijaka, vodonika i drugih hemijskih reagensa koji se koriste za proizvodnju đubriva.

Nuklearna energija, čija upotreba u hemijskoj industriji dozvoljava dobijanje novih hemijskih elemenata, pomaže u ponovnom uspostavljanju procesa koji se javljaju u zemaljskoj kori.

Desalinacija slane vode takođe koristi nuklearnu energiju. Primjena u crnoj metalurgiji omogućava vraćanje gvožđa iz željezne rude. U boji - koristi se za proizvodnju aluminijuma.

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi rešava probleme uzgoja i pomaže u borbi protiv štetočina.

Nuklearna energija se koristi za stvaranje mutacija u semenu. Ovo je učinjeno da bi se dobijale nove sorte koje donose više prinosa i otporne su na bolesti useva. Dakle, više od polovine pšenice koja je proizvedena u Italiji za proizvodnju testenina izvedena je mutacijama.

Takođe, korištenjem radio-izotopa utvrđuju se najbolji načini uvođenja đubriva. Na primjer, uz njihovu pomoć utvrđeno je da kada se uzgaja pirinač, moguće je smanjiti primjenu azotnih đubriva. Ovo nije samo spasilo novac, već je spasilo i ekologiju.

Donekle čudna upotreba nuklearne energije je zračenje larve insekata. Ovo je učinjeno kako bi ih učinili bezopasnim za životnu sredinu. U ovom slučaju, insekti koji su nastali od zračenja larve nemaju potomstvo, ali su inače sasvim normalni.

Nuklearna medicina

Medicina koristi radioaktivne izotope da bi uspostavila tačnu dijagnozu. Medicinski izotopi imaju mali poluživot i ne predstavljaju posebnu opasnost za okolinu i pacijent.

Nedavno je otkrivena još jedna upotreba nuklearne energije u medicini. Ovo je pozitronska emisiona tomografija. Uz to možete otkriti rak u ranim fazama.

Primjena nuklearne energije u transportu

U ranim 50-ih godina prošlog vijeka napravljeni su pokušaji da se napravi rezervoar na nuklearnu energiju. Kretanja počela su u SAD, ali projekat nikada nije implementiran. U suštini, zbog činjenice da ovi tenkovi nisu bili u stanju da reše problem zaštite ekipa.

Poznata kompanija Ford radila je na automobilu koji bi radio na nuklearnoj energiji. Ali proizvodnja takve mašine nije prevazišla model.

Stvar je u tome što je nuklearna instalacija zauzela dosta prostora, a automobil se pokazao preveliki. Kompaktni reaktori nisu se pojavili, tako da je ambiciozan projekat otkazan.

Verovatno najpoznatiji transport koji radi na nuklearnoj energiji su različiti brodovi kako vojne tako i civilne upotrebe:

• Nuklearni ledolomci.
• Transportni brodovi.
• Nosioci.
• Podmornice.
• Krstarice.
• Nuklearne podmornice.

Prednosti i slabosti upotrebe nuklearne energije

Danas je udio nuklearne energije u svetskoj proizvodnji energije oko 17 posto. Iako čovječanstvo koristi organsko gorivo, ali njegove rezerve nisu beskonačne.

Stoga, kao alternativa, koristi se nuklearno gorivo. Ali proces pribavljanja i korišćenja je povezan sa velikim rizikom za život i životnu sredinu.

Naravno, nuklearni reaktori se stalno poboljšavaju, preduzimaju se sve mere bezbednosti, ali ponekad to nije dovoljno. Primer je nesreća u nuklearnoj elektrani Černobil i Fukushima.

S jedne strane, ispravni radni reaktor ne emituje zračenje u okolinu, dok veliki broj štetnih materija ulazi u atmosferu iz termoelektrana.

Najveću opasnost predstavlja izrabljeno gorivo, njegova prerada i skladištenje. Zato što do danas nije izumio sasvim siguran način korišćenja nuklearnog otpada.