Атомът е спокоен: снимка, символ. Може ли един атом да бъде мирен? Има ли бъдеще за мирен атом?

В края на Втората световна война, японцитев градовете Хирошима и Нагасаки бяха отхвърлени две ядрени бомби. Новото оръжие е най-смъртоносните в историята на човечеството. Следващата ядрена раса между СССР и Съединените щати още повече изостри страховете на световната общност за ядрения фактор. Но в допълнение към ядрените бойни глави се появи мирен атом. Тази фраза се отнася до ядрената енергия.

Принцип на действие на атомните електроцентрали

Работата на всяка атомна електроцентрала се основава на реакцията на деленеатом. За да го предизвикаме, е необходимо да проведем неутронно бомбардиране на ядрото на уран-235. Най-малките частици са разделени на фрагменти, докато произвеждат огромно количество гама лъчи и топлинна енергия.

Мирният атом може да остане мирен само подстрог контрол, задължителен за атомните електроцентрали. Факт е, че когато се появява делене, неутроните, които генерират нови верижни реакции. Неконтролираното покриване на ядрата води до експлозия. Този принцип стои в основата на работата на атомните бомби. В електроцентралите процесът се контролира и излишната енергия се насочва към канала, полезен за хората.

Уран-235

Ядреното гориво преди употреба се поставя вспециални пръчки. Съхранява се под формата на таблетки, направени от уран-оксид. Трябва да се разбере, че това вещество не е еднородно. 3% от таблетките се състоят от уран-235 (реакцията се разделя точно от него), а останалото се отчита от уран-238 (този изотоп не се дели).

Защо се нуждаем от такова съотношение? За да поддържате процеса под контрол. Работещият реактор задейства реакцията на делене. В хода на своето развитие количеството уран-235 намалява. В същото време се увеличава обемът на продуктите от деленето. Това са ядрени отпадъци. Те представляват сериозна опасност за околната среда, така че те трябва да бъдат правилно изхвърлени. Може ли един атом да бъде мирен? Както може да се види от описаната технология, само при стриктно спазване на инструкциите и правилата на производствения процес.

Предпоставки за появата

Ядрената (ядрената) енергетика е с произход отсредата на двадесети век. Оттогава в света са построени стотици атомни електроцентрали (442 произведения днес). Мирният атом осигурява повече от половината от необходимата енергия от Франция, Полша, Литва, Словакия, Швеция и Южна Корея. В Западна Европа атомните електроцентрали генерират около една трета от електроенергията.

Всичко започна през 1939 г., когато беше Германияотворено делене на урановите ядра. Изследванията на германците бяха изключително заинтересовани от СССР. Учените веднага разбраха, че новооткритият процес позволява да се произвеждат огромни количества енергия. Ако специалистите успяха да се научат как да контролират сложни реакции, това ще реши много икономически проблеми. Първите съветски изследвания, свързани с мирния атом, се провеждат в Института по радиология на Академията на науките (RIAS) под ръководството на изключителен физик Игор Курчатов.

Ядрената раса

Работата на съветски учени е възпрепятствана отСССР няма собствени запаси от уран. Освен това през 1941 г. започва Великата отечествена война и за известно време е било необходимо да забравяме за революционните открития. На този фон, дневният ред беше заловен в Обединеното кралство, САЩ и Германия. Парадоксът е, че ядрената енергия се е превърнала в клон на милитаричния проект. Разбира се, воюващите страни най-напред се опитаха да получат най-мощното оръжие и едва тогава помислиха за мирни начини да използват своите открития.

Първият експериментален ядрен реактор бешестартирала в Съединените щати през декември 1942 г. Ръководителят на проекта беше италианският учен Енрико Ферми. В СССР първият реактор се появи в края на 1946 г. в Института по атомна енергия. По това време американските бомбардировки на Хирошима и Нагасаки вече са се случили. В СССР през 1949 г. е създадена атомна бомба и водна бомба през 1953 г. Войната вече приключи и учените започнаха да подготвят ядрен реактор за работа в националната икономика на Съветския съюз.

Изграждане на атомни електроцентрали

Първата атомна електроцентрала в света бешестартирала през лятото на 1954 година. Това беше АЕЦ "Обнинск", разположена в района на Калуга. В САЩ, с малко закъснение, те също започнаха да изпълняват проекта за ядрена енергия. През 1956 г. американците за пръв път успяха да получат електричество през реактора. Постепенно, в две суперсили, бяха базирани всички нови атомни електроцентрали. Всеки от тях бие друг запис.

Върхът на развитието на ядрената енергия паднапрез втората половина на 60-те години. Тогава броят на атомните електроцентрали започна да намалява. В САЩ Конгресът и научната общност започнаха дискусия по проблемите, свързани с безопасността на мирната ядрена енергия. Въпреки това до 1986 г. производството на електроенергия в атомните електроцентрали достигна 15% от обема, произведен от конвенционалните електроцентрали.

Символ на ядрената енергия

През 1958 г. в Брюксел, където е редовнатаСветовната изложба "Атомиум" бе открита. Над концепцията за дизайн работи архитект Андре Vaterkeyner. Атомият прилича на разширена кристална решетка от желязо: девет атома се съединяват. Теглото на конструкцията е 2400 тона, а височината е 102 метра. Посетителите могат да стигнат до шест от деветте сфери. Тези атомни модели, увеличени стотици милиарди пъти, са свързани помежду си с двайсет и двайсет и двадесет метрови тръби. Вътре има коридори и ескалатори.

Снимка на "мирния атом", която се появи в Брюксел през 2007 гвисочината на ядрената епоха, бързо се разпространява по целия свят, и Атомиум се превръща в символ на цялата ядрена енергетика и идеята, че революционните научни открития трябва да се използват в полза на човечеството, а не за война и унищожение. Белгийската туристическа атракция споменава в романа на известния съветски писателите фантасти Аркадий и Борис Стругацки "Понеделник започва в събота". мирно символ атом се появява на снимачната площадка на чертежи, както и на плакати, посветена на ядрената енергия.

Екологичен фактор

Проблемът със замърсяването на околната средарадиоактивните отпадъци стават все по-важни всяка година. Например в съвременната Русия ядреният атом се обработва от персонал от 10 атомни електроцентрали. Всички тези предприятия се нуждаят от специално внимание от страна на природозащитници и правителствени агенции.

В Европейския съюз 50хиляди кубически метра радиоактивни отпадъци. Ключовият проблем е, че такъв боклук остава опасен от хиляди години (например периодът на гниене на плутоний-239 е 24 хиляди години).

Управление на отпадъците

Днес има няколко концепции за това какнай-добре е да се отървете от радиоактивните отпадъци. Първата идея е да се създадат хранилища в дъното на Световния океан. Това е доста труден метод за изпълнение. Контейнерите трябва да бъдат на значителна дълбочина, освен това те могат да повредят морския ток.

Втората идея се разглежда в НАСА, къдетоТе предлагат изпращането на ядрени отпадъци в космическото пространство. Този метод е безопасен за Земята, но е изпълнен с прекомерни разходи. Има и други идеи: да се транспортират отпадъци до необитаеми острови или да се погребат в леда на Антарктида. Най-приемливият днес се счита за вариант на строителство на гробища в скални подземни скали. Изследвания, свързани с тази идея, продължават да се провеждат в Германия и Швейцария.

Урокът на Чернобил

Дълго време се разглеждаше ядрената енергиябез алтернатива. В продължение на няколко десетилетия мирният атом в СССР и други държави продължи икономическото си разширяване. През 1986 г. обаче в Чернобил настъпила трагедия, която принуждава човечеството да преосмисли отношението си към атомните електроцентрали. На станцията близо до Припят се появи експлозия, чиято последица бе разрушаването на реактора и освобождаването в околната среда на значителен брой опасни за здравето радиоактивни вещества.

Известният съветски лозунг "Мирен атом във всякакъща "е компрометирана. През първите месеци след аварията бяха убити 30 души. Истинските последици от облъчването обаче се отразяват по-късно. През следващите години десетки хора умряха в агония от ужасно заболяване. Хиляди граждани на СССР бяха в зоната на инфекция. Значителни територии на Беларус, Украйна и Русия са станали неподходящи за селското стопанство. Инцидентът в атомната електроцентрала в Чернобил доведе до избухване на обществена фобия по отношение на ядрената енергия. След тази трагедия много станции по целия свят бяха затворени.

Въпреки, че над 30 години мерки за сигурност на подобникомпании са значително подобрени, теоретично трагедия, подобна на Чернобил може да се случи отново. В случай на произшествия, преди и след Чернобил: през 1957 г. - в Обединеното кралство (Windscale), през 1979 г. - в САЩ (Three Mile Island), през 2011 г. - в Япония (Фукушима). Днес МААЕ събира информация за повече от 1000 извънредни събития в гарите. Причини за възникване на инциденти: човешка грешка (80%), по-рядко - дизайн недостатъци. В Фукушима в Япония, аварията е възникнала в резултат на силно земетресение и последвалото цунами.

Перспективи за ядрена енергия

Въпросът дали има бъдеще за мирен атом сикономическа гледна точка е трудно и повдига много спорове от експерти. Поради големия брой на конфликтните фактори на неговото бъдеще е неясно и неясно. Последните прогнози, че за печата на Международната енергийна агенция, като каза, че ако сегашните тенденции продължат дела на електроенергията, произведена от ядрени централи, ще падне през 2030 г. от 15% на 9%.

Доскоро ядрената енергияМежду другото, тя беше в търсенето поради високите цени на петрола. През 2014 г. обаче те паднаха рязко. По този начин имаше още една по-евтина алтернатива на атомната електроцентрала. Важно е също така, че мирният атом осигурява на хората само електричество (т.е. дори и с широко приложение не може напълно да освободи обществото от енергийна зависимост).

Нефт или електричество?

Маслото, без значение какво, е важно за негопромишлеността и транспорта. Около 40% от потребената от САЩ енергия се осигурява от този ресурс. Япония и Франция не могат да се отърват от зависимостта от петрола (въпреки че активно използват ядрени централи). Така че има ли бъдеще за мирен атом или е обречена да остане в сянката на "черното злато"? Споменатите тенденции показват, че атомните електроцентрали могат да бъдат в миналото. Някои неотдавнашни събития обаче дадоха шанс на ядрената енергетика.

Става въпрос за появата на автомобили, които не работятна бензина и на електроенергията. Днес подобни автомобили все повече печелят пазарите на САЩ и Европа. След няколко десетилетия електрическите автомобили ще се превърнат в норма. В този момент световната икономика отново може да излезе на помощ за мирна ядрена енергия. АЕЦ са в състояние да решат проблема с непрекъснато нарастващата нужда от електроенергия от различни страни.

Термоядрена енергетика

Има още една перспектива, в която атоммирно може да направи икономически триумф. Един от най-важните проблеми, свързани с експлоатацията на атомните електроцентрали, е безопасността на околната среда. Въпросът за сложността на изхвърлянето на радиационни отпадъци и отработено гориво доведе до идеята за преформатиране на ядрените реактори в нови атомно-термоядрени такива. Такива предприятия ще бъдат напълно безопасни за околната среда. Но преди тази технология на мирен атом да бъде въведена в производството, специалистите ще трябва да направят значим начин.

Днес термоядрен проект вече работиотбори от 33 страни. Глобалният характер на идеята с термоядрени горива се определя от нейните многобройни предимства. Това е не само безопасно от гледна точка на екологията, но и неизчерпаемо. Ресурсът, необходим за учените, е деутериум, който се получава от Световния океан. Основното технологично разлика термоядрен гарата от АЕЦ е, че новата предприятия синтез (ядрен разпад се извършва на бившата атомна централа), ще се случи. Може би в тази технология се крие бъдещето на мирния атом.