Прилагане на ядрената енергия: проблеми и перспективи

Широко разпространеното използване на ядрената енергия започна благодарение на научния и техническия прогрес, не само във военната област, но и за мирни цели. Днес не можем да се справим без него в промишлеността, енергетиката и медицината.

Същевременно използването на ядрена енергия има не само предимства, но и недостатъци. На първо място, това е опасност от радиация, както за човека, така и за околната среда.

Използването на ядрената енергия се развива в две посоки: използване в енергетиката и използване на радиоактивни изотопи.

Първоначално атомната енергия трябваше да се използва само за военни цели и всички тенденции се развиваха в тази посока.

Използването на ядрената енергия във военната сфера

Голям брой високоактивни материали се използват за производството на ядрени оръжия. Според експерти ядрените глави съдържат няколко тона плутоний.

Ядрените оръжия са оръжия за масово унищожение, защото причинява разрушение в огромни райони.

Чрез радиуса на действие и силата на заряда ядрените оръжия се разделят на:

• Тактическа.
• Оперативно и тактическо.
• Стратегическо.

Ядрените боеприпаси са разделени на атомни и водородни. Ядрените оръжия се основават на нежелани верижни реакции на делене на тежки ядра и реакции термоядрен синтез. За верижната реакция се използва уран или плутоний.

Поддържането на такъв голям брой опасни материали е голяма заплаха за човечеството. А използването на ядрена енергия за военни цели може да доведе до сериозни последствия.

За първи път ядрените оръжия бяха използвани през 1945 г., за да атакуват японските градове Хирошима и Нагасаки. Последствията от тази атака бяха катастрофални. Както знаете, това е първото и последно приложение на ядрената енергия във войната.

Международната агенция за атомна енергия (МААЕ)

МААЕ е създадена през 1957 г. с цел развиване на сътрудничество между страните в областта на използването на атомната енергия за мирни цели. От самото начало Агенцията изпълнява програмата "Ядрена безопасност и опазване на околната среда".

Но най-важната функция е да се контролират дейностите на страните в ядрената област. Организацията контролира развитието и използването на ядрената енергия само за мирни цели.

Целта на тази програма е да осигури безопасното използване на ядрената енергия, защитавайки човешките същества и околната среда от въздействието на радиацията. Агенцията също така проучи последствията от бедствието в Чернобил.

Агенцията също така подкрепя изследването, разработването и използването на ядрена енергия за мирни цели и посредничи за обмена на услуги и материали между членовете на агенцията.

Заедно с ООН, МААЕ определя и установява стандарти за безопасност и здраве.

Ядрена енергетика

През втората половина на 40-те години на ХХ век съветските учени започнаха да развиват първите проекти за мирно използване на атома. Основната посока на това развитие беше производството на електроенергия.

През 1954 г. в СССР е построена първата атомна електроцентрала в света. След това започнаха да се развиват програми за бърз растеж на ядрената енергия в САЩ, Великобритания, Германия и Франция. Но повечето от тях не бяха изпълнени. Както се оказа, атомната електроцентрала не може да се конкурира със станции, работещи с въглища, газ и мазут.

Но след началото на световната енергийна криза и покачването на цената на петрола търсенето на ядрена енергия нарасна. През 70-те години на миналия век експертите смятат, че силата на всички атомни електроцентрали може да замени половината от електроцентралите.

В средата на 80-те години на миналия век растежът на ядрената енергия отново се забави, скрежките започнаха да преразглеждат плановете за изграждане на нови атомни електроцентрали. Това се насърчаваше както от политиката на енергоспестяване и намаляването на цената на петрола, така и от катастрофата в гарата в Чернобил, която имаше отрицателни последици не само за Украйна.

След това някои държави спряха изцяло да строят и експлоатират атомни електроцентрали.

Атомна енергия за космически мисии

Повече от три дузина ядрени реактора са влезнали в космоса, те са били използвани за генериране на енергия.

Първият ядрен реактор в космоса беше използван от американците през 1965 г. Уран-235 се използва като гориво. Той е работил 43 дни.

В Съветския съюз реакторът "Camomile" стартира в Института за атомна енергия. Той е предназначен да бъде използван заедно с космически кораби плазмени двигатели. Но след всички тестове той никога не беше изстрелян в космоса.

Следващото ядрено съоръжение на Бък се използваше на радарен разузнавателен спътник. Първото устройство започна през 1970 г. от космодрума Байконур.

Днес Роскосмос и Росатом предлагат да проектират космически кораб, който ще бъде оборудван с ядрен ракетен двигател и ще може да достигне Луната и Марс. Но досега всичко това е на етапа на предложението.

Прилагане на ядрената енергия в промишлеността

Атомната енергия се използва за повишаване чувствителността на химическия анализ и производството на амоняк, водород и други химични реагенти, които се използват за производството на торове.

Ядрената енергия, чието използване в химическата промишленост дава възможност за получаване на нови химически елементи, помага за пресъздаване на процесите, които се срещат в земната кора.

Обезсоляването на солените води също използва ядрена енергия. Приложението в черната металургия позволява да се възстанови желязото от желязна руда. Цвят - използва се за производство на алуминий.

Използването на ядрената енергия в селското стопанство

Използването на ядрената енергия в селското стопанство решава проблемите на отглеждането и помага в борбата срещу вредителите.

Ядрената енергия се използва за създаване на мутации в семената. Това се прави, за да се получат нови сортове, които донасят повече добив и са устойчиви на болести по растенията. Така че повече от половината от пшеницата, отглеждана в Италия за производство на макаронени изделия, е получена от мутации.

Също така, използването на радиоизотопи определя най-добрите начини за въвеждане на торове. Например, с тяхната помощ беше установено, че при отглеждането на ориз е възможно да се намали приложението на азотни торове. Това не само спести пари, но и спаси екологията.

Почти странното използване на ядрената енергия е облъчването на ларви на насекоми. Това се прави, за да ги направи безвредни за околната среда. В този случай, насекомите, които се появяват от облъчените ларви, нямат потомство, но в други отношения те са съвсем нормални.

Ядрена медицина

Медицината използва радиоактивни изотопи, за да направи точна диагноза. Медицинските изотопи имат малък полуживот и не представляват особена опасност както за околните, така и за пациентите.

Друга употреба на ядрената енергия в медицината беше открита съвсем наскоро. Това е позитронна емисионна томография. С нея може да намерите рак в ранните етапи.

Прилагане на ядрената енергия в транспорта

В началото на 50-те години на миналия век бяха направени опити за създаване на ядрен резервоар. Развитието започна в САЩ, но проектът никога не се изпълняваше. По принцип, поради факта, че тези танкове не успяха да разрешат проблема с екранирането на екипажа.

Една добре позната компания Форд работи върху кола, която ще работи върху ядрената енергия. Но производството на такава машина не надхвърляше оформлението.

Въпросът е, че ядрената инсталация заемаше много място и колата се оказа много голяма. Компактните реактори не се появиха, така че амбициозният проект беше отменен.

Вероятно най-известният транспорт, който се занимава с ядрена енергия, са различни плавателни съдове, както от военни, така и от цивилни цели:

• Ядрени ледоразбивачи.
• Транспортни кораби.
• Летателни апарати.
• Подводници.
• Cruisers.
• Ядрени подводници.

За и против използването на ядрената енергия

Днес споделете ядрена енергетика в световното производство на енергия е около 17%. Въпреки че човечеството използва биологично гориво, но неговите резерви не са безкраен.

Ето защо, като алтернатива, се използва ядрено гориво. Но процесът на получаването и използването му е свързан с голям риск за живота и околната среда.

Разбира се, ядрените реактори постоянно се подобряват, като се вземат всички възможни мерки за сигурност, но понякога това не е достатъчно. Пример за това е аварията в атомната централа в Чернобил и Фукушима.

От една страна, правилно действащият реактор не излъчва никаква радиация в околната среда, докато голям брой вредни вещества влизат в атмосферата от топлоелектрическите централи.

Най-голяма опасност представляват отработеното гориво, неговата преработка и съхранение. Тъй като досега не е измислен напълно безопасен начин за използване на ядрените отпадъци.