Primjena nuklearne energije: problemi i izgledi

Sadržaj:

Primjena nuklearne energije: problemi i izgledi
Primjena nuklearne energije: problemi i izgledi
Anonim

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

Međutim, upotreba nuklearne energije ima ne samo prednosti, već i nedostatke. Prije svega, to je opasnost od radijacije, kako za ljude tako i za okoliš.

Slika
Slika

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

U početku je atomska energija trebalo da se koristi samo u vojne svrhe, a sav razvoj je išao u tom pravcu.

Vojna upotreba nuklearne energije

Veliki broj visoko aktivnih materijala koristi se za proizvodnju nuklearnog oružja. Stručnjaci procjenjuju da nuklearne bojeve glave sadrže nekoliko tona plutonijuma.

Nuklearno oružje je klasifikovano kao oružje za masovno uništenje jer uzrokuje uništenje na ogromnim područjima.

Prema dometu i snazi punjenja, nuklearno oružje se dijeli na:

  • Tactical.
  • Operativno-taktički.
  • Strateški.

Nuklearno oružje se dijeli na atomsko i vodikovo. Nuklearno oružje se zasniva na nekontrolisanim lančanim reakcijama fisije teških jezgara i reakcijama termonuklearne fuzije. Uranijum ili plutonijum se koristi za lančanu reakciju.

Skladištenje toliko opasnih materijala je velika prijetnja čovječanstvu. A korištenje nuklearne energije u vojne svrhe može dovesti do strašnih posljedica.

Slika
Slika

Prvo nuklearno oružje korišćeno je 1945. za napad na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki. Posljedice ovog napada bile su katastrofalne. Kao što znate, ovo je bila prva i posljednja upotreba nuklearne energije u ratu.

Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA)

IAEA je osnovana 1957. godine sa ciljem razvijanja saradnje između zemalja u oblasti upotrebe atomske energije u miroljubive svrhe. Agencija od samog početka sprovodi program nuklearne sigurnosti i zaštite životne sredine.

Ali najvažnija funkcija je kontrola aktivnosti zemalja u nuklearnom polju. Organizacija kontroliše da se razvoj i korištenje nuklearne energije odvija samo u miroljubive svrhe.

Svrha ovog programa je da osigura bezbednu upotrebu nuklearne energije, zaštitu ljudi i životne sredine od uticaja radijacije. Agencija je također proučavala posljedice nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil.

Agencija također podržava proučavanje, razvoj i korištenje nuklearne energije u miroljubive svrhe i djeluje kao posrednik u razmjeni usluga i materijala između članovaagencije.

Zajedno sa UN-om, IAEA definira i postavlja standarde u oblasti sigurnosti i zaštite zdravlja.

Nuklearna energetska industrija

U drugoj polovini četrdesetih godina dvadesetog veka, sovjetski naučnici su počeli da razvijaju prve projekte za miroljubivo korišćenje atoma. Glavni pravac ovog razvoja bila je elektroprivreda.

A 1954. godine u SSSR-u je izgrađena prva nuklearna elektrana na svijetu. Nakon toga počeli su se razvijati programi za brzi rast nuklearne energije u SAD-u, Velikoj Britaniji, Njemačkoj i Francuskoj. Ali većina njih nije ispunjena. Kako se ispostavilo, nuklearna elektrana nije mogla konkurirati stanicama koje rade na ugalj, plin i lož ulje.

Slika
Slika

Ali nakon početka globalne energetske krize i rasta cijena nafte, potražnja za nuklearnom energijom je porasla. Sedamdesetih godina prošlog vijeka stručnjaci su vjerovali da kapacitet svih nuklearnih elektrana može zamijeniti polovinu elektrana.

Sredinom 80-ih, rast nuklearne energije ponovo je usporen, zemlje su počele da revidiraju planove za izgradnju novih nuklearnih elektrana. Tome je doprinijela i politika uštede energije i pad cijena nafte, kao i katastrofa u černobilskoj elektrani, koja je imala negativne posljedice ne samo za Ukrajinu.

Nakon što su neke zemlje u potpunosti prestale da grade i rade nuklearne elektrane.

Nuklearna energija za svemirska putovanja

Više od tri desetine nuklearnih reaktora odletjelo je u svemir, korišćeni su za proizvodnju energije.

Amerikanci su prvi koristili nuklearni reaktor u svemiru 1965. godine. kao gorivokorišćen je uranijum-235. Radio je 43 dana.

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

Sljedeća nuklearna instalacija Buk korištena je na satelitu za radarsko izviđanje. Prva svemirska letjelica lansirana je 1970. sa kosmodroma Bajkonur.

Danas, Roskosmos i Rosatom predlažu da dizajniraju svemirski brod koji će biti opremljen nuklearnim raketnim motorom i koji će moći da stigne do Mjeseca i Marsa. Ali za sada, ovo je sve u fazi prijedloga.

Primjena nuklearne energije u industriji

Nuklearna energija se koristi za povećanje osjetljivosti hemijske analize i proizvodnju amonijaka, vodonika i drugih hemikalija koje se koriste za pravljenje gnojiva.

Slika
Slika

Nuklearna energija, čija upotreba u hemijskoj industriji omogućava dobijanje novih hemijskih elemenata, pomaže da se rekreiraju procesi koji se dešavaju u zemljinoj kori.

Nuklearna energija se takođe koristi za desalinizaciju slane vode. Primjena u crnoj metalurgiji omogućava povrat željeza iz željezne rude. U boji - koristi se za proizvodnju aluminijuma.

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi rješava probleme uzgoja i pomaže u kontroli štetočina.

Nuklearna energija se koristi za stvaranje mutacija u sjemenkama. Gotovo jeza dobijanje novih sorti koje donose veći prinos i otporne su na bolesti useva. Dakle, više od polovine pšenice uzgojene u Italiji za pravljenje tjestenine uzgojeno je pomoću mutacija.

Također korištenje radioizotopa za određivanje najboljih načina primjene gnojiva. Na primjer, uz njihovu pomoć je utvrđeno da je pri uzgoju riže moguće smanjiti primjenu dušičnih gnojiva. Ovo ne samo da je uštedelo novac, već je sačuvalo i životnu sredinu.

Pomalo čudna upotreba nuklearne energije je zračenje larvi insekata. To je učinjeno kako bi se prikazali neškodljivo po okolinu. U ovom slučaju, insekti koji su nastali iz ozračenih larvi nemaju potomstvo, ali su inače sasvim normalni.

Nuklearna medicina

Medicina koristi radioaktivne izotope za postavljanje tačnih dijagnoza. Medicinski izotopi imaju kratko vrijeme poluraspada i ne predstavljaju posebnu opasnost i za druge i za pacijenta.

Nedavno je otkrivena još jedna primjena nuklearne energije u medicini. Ovo je pozitronska emisiona tomografija. Može se koristiti za otkrivanje raka u ranoj fazi.

Primjena nuklearne energije u transportu

Početkom 50-ih godina prošlog veka pokušano je da se napravi tenk na nuklearni pogon. Razvoj je započeo u SAD-u, ali projekat nikada nije zaživeo. Uglavnom zbog činjenice da ovi tenkovi nisu mogli riješiti problem zaštite posade.

Poznata kompanija Ford radila je na automobilu koji bi radio na nuklearnu energiju. Aliproizvodnja takve mašine nije išla dalje od izgleda.

Slika
Slika

Činjenica je da je nuklearna instalacija zauzimala mnogo prostora, a auto je ispao vrlo sveobuhvatan. Kompaktni reaktori se nikada nisu pojavili, pa je ambiciozni projekat prekinut.

Verovatno najpoznatiji transport koji radi na nuklearnu energiju su razni brodovi, vojni i civilni:

  • Nuklearni ledolomci.
  • Prevozni brodovi.
  • Nosači aviona.
  • Podmornice.
  • Cruisers.
  • Nuklearne podmornice.

Za i protiv upotrebe nuklearne energije

Danas je udio nuklearne energije u svjetskoj proizvodnji energije oko 17 posto. Iako čovječanstvo koristi fosilna goriva, njegove rezerve nisu beskrajne.

Zato se kao alternativa koristi nuklearno gorivo. Ali proces njegovog dobijanja i korišćenja povezan je sa velikim rizikom po život i životnu sredinu.

Naravno, nuklearni reaktori se stalno usavršavaju, poduzimaju se sve moguće sigurnosne mjere, ali to ponekad nije dovoljno. Primjeri su nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil i Fukušimi.

Slika
Slika

S jedne strane, reaktor koji ispravno radi ne emituje nikakvu radijaciju u okolinu, dok velika količina štetnih materija ulazi u atmosferu iz termoelektrana.

Najveća opasnost je istrošeno gorivo, njegova prerada i skladištenje. Jer danaspotpuno siguran način odlaganja nuklearnog otpada nije izmišljen.

Preporučuje se: