Atom este pașnic: fotografie, simbol. Poate un atom să fie liniștit? Există un viitor pentru un atom pașnic?

La sfârșitul celui de-al doilea război mondial, două bombe nucleare au fost aruncate peste orașele japoneze Hiroshima și Nagasaki. Noua armă sa dovedit a fi cea mai mortală din istoria omenirii. Următoarea rasă nucleară dintre URSS și Statele Unite a exacerbat temerile comunității mondiale asupra factorului nuclear. Cu toate acestea, pe lângă focoasele nucleare, a apărut un atom pașnic. Această expresie înseamnă energia nucleară.

Principiul funcționării centralelor nucleare

Funcționarea oricărei centrale nucleare se bazează pe fisiunea unui atom. Pentru a face acest lucru, este necesar să se efectueze o bombardare cu neutroni a nucleelor ​​de uraniu-235. Cele mai mici particule sunt împărțite în fragmente, producând o cantitate imensă de raze gama și energie termică.

Atomul pașnic poate rămâne pașnic doar sub control strict, obligatoriu pentru centralele nucleare. Faptul este că atunci când apare fisiunea, neutronii, care generează noi reacții în lanț. Suprafața necontrolată a nucleelor ​​duce la o explozie. Acest principiu stă la baza exploatării bombei atomice. La centralele electrice, procesul este controlat, iar excesul de energie este canalizat în canalul util pentru oameni.

Uraniu-235

Combustibil nuclear Înainte de utilizare este plasat în tije speciale. Este depozitat sub formă de tablete din oxid de uraniu. Trebuie înțeles că această substanță nu este uniformă. 3% din astfel de comprimate constau din uraniu-235 (reacția este împărțită exact de ea), restul este reprezentat de uraniul-238 (acest izotop nu este divizibil).

De ce avem nevoie de un astfel de raport? Pentru a menține procesul sub control. Reactorul de funcționare declanșează reacția de fisiune. În cursul dezvoltării sale, cantitatea de uraniu-235 scade. În același timp, volumul de produse de fisiune crește. Acestea sunt deșeurile nucleare. Acestea reprezintă un pericol serios pentru mediul înconjurător, astfel încât acestea trebuie eliminate în mod corespunzător. Poate un atom să fie liniștit? După cum se poate vedea din tehnologia descrisă, numai cu respectarea strictă a instrucțiunilor și regulilor procesului de producție.

Cerințe preliminare pentru apariție

Nuclear (atomic) energie provenea la mijlocul secolului XX. De atunci, în lume au fost construite sute de centrale nucleare (442 lucrări de astăzi). Atomul pașnic oferă mai mult de jumătate din energia necesară Franței, Poloniei, Lituaniei, Slovaciei, Suediei și Coreei de Sud. În Europa de Vest, centralele nucleare generează aproximativ o treime din energia electrică.

Totul a început în 1939, când Germania era deschisă fisiune nucleară uraniu. Investigațiile germane erau extrem de interesate de URSS. Oamenii de stiinta au realizat imediat ca procesul nou descoperit permite producerea de volume imense de energie. Dacă specialiștii ar reuși să învețe cum să controleze reacțiile complexe, acest lucru ar rezolva multe probleme economice. Primele studii sovietice legate de atomul pașnic au avut loc la RIAN (Institutul Radium al Academiei de Științe) sub îndrumarea unui fizician remarcabil Igor Kurchatov.

Cursul Nuclear

Munca oamenilor de știință sovietici a fost împiedicată de lipsa de proprietăți a uraniului de către URSS. În plus, în 1941 a început Marele Război Patriotic și a fost necesar să uităm de ceva timp descoperirile revoluționare. În acest context, agenda a fost interceptată în Marea Britanie, SUA și Germania. Paradoxul este că puterea nucleară a apărut ca o ramură a proiectului militarist. Bineînțeles, țările beligerante au încercat mai întâi să obțină cea mai puternică armă, și abia apoi au gândit la modalități pașnice de a-și folosi descoperirile.

Primul reactor nuclear experimental a fost lansat în Statele Unite în decembrie 1942. Șeful proiectului a fost omul de știință italian Enrico Fermi. În URSS, primul reactor a apărut la sfârșitul anului 1946 la Institutul de Energie Atomică. În acest timp, american bombardarea Hiroshima și Nagasaki. În URSS, o bombă atomică a fost creată în 1949, și o bombă cu hidrogen în 1953. Războiul sa încheiat deja, iar oamenii de știință au început să pregătească un reactor nuclear pentru a lucra în economia națională a Uniunii Sovietice.

Construcția de centrale nucleare

Prima primă centrală nucleară din lume a fost lansată în vara anului 1954. Sa dovedit a fi Obninsk Nuclear Power Plant, situat în regiunea Kaluga. În SUA, cu o mică întârziere, au început, de asemenea, să pună în aplicare proiectul de energie nucleară. În 1956, americanii au reușit pentru prima dată să obțină electricitate prin reactor. Treptat, în două superputeri, s-au bazat toate noile centrale nucleare. Fiecare dintre ei a bătut un alt record de putere.

Vârful în dezvoltarea energiei nucleare a scăzut în a doua jumătate a anilor `60. Apoi numărul construcției centralei nucleare a început să scadă. În SUA, Congresul și comunitatea științifică au început o discuție cu privire la problemele legate de siguranța energiei nucleare pașnice. Cu toate acestea, până în 1986, producția de energie electrică la centralele nucleare a ajuns la 15% din volumul produs de centralele electrice convenționale.

Simbolul energiei nucleare

În 1958, la Bruxelles, unde a avut loc următoarea expoziție mondială, a fost deschisă Atomium. Deasupra conceptului de design a lucrat arhitectul Andre Vaterkeyner. Atomium arată ca o latură de fier mare de fier: nouă atomi s-au unit împreună. Greutatea structurii este de 2400 de tone, iar înălțimea este de 102 de metri. Vizitatorii pot intra în șase din cele nouă sfere. Aceste modele atomice, mărite de sute de miliarde de ori, sunt conectate între ele prin tuburi de douăzeci și douăzeci de metri. În interior, există coridoare și scări rulante.

Factor ecologic

Problema contaminării mediului cu deșeuri radioactive devine din ce în ce mai importantă în fiecare an. De exemplu, în Rusia modernă, un atom nuclear este manipulat de personalul a 10 centrale nucleare. Toate aceste întreprinderi au nevoie de o atenție specială din partea ecologiștilor și a agențiilor guvernamentale.

În fiecare an, 50 000 de metri cubi de deșeuri radioactive se acumulează în Uniunea Europeană. Problema cheie este că astfel de gunoi rămâne periculos de mii de ani (de exemplu, perioada de decădere a plutoniului-239 este de 24 mii de ani).

Managementul deșeurilor

Astăzi, există mai multe concepte despre modul cel mai bun de eliminare a deșeurilor radioactive. Prima idee este de a crea depozite în partea de jos a Oceanului Mondial. Aceasta este o metodă destul de dificilă de implementat. Containerele trebuie să fie la o adâncime considerabilă, în plus, ele pot deteriora curentul maritim.

Cea de-a doua idee este considerată în cadrul NASA, unde sugerează trimiterea deșeurilor nucleare în spațiul cosmic. Această metodă este sigură pentru Pământ, dar este plină de cheltuieli excesive. Există și alte idei: să transportați deșeuri în insule nelocuite sau să le îngropați în gheața Antarcticii. Cea mai acceptabilă astăzi este considerată o variantă de construcție a cimitirelor în roci subterane. Studiile legate de această idee continuă să se desfășoare în Germania și Elveția.

Lecția de la Cernobîl

De mult timp, energia nucleară a fost considerată ne-alternativă. Timp de câteva decenii, atomul pașnic din URSS și din alte țări și-a continuat expansiunea economică. Cu toate acestea, în 1986, a avut loc o tragedie la Cernobîl, care a forțat omenirea să-și regândească atitudinea față de centralele nucleare. La stația de lângă Pripyat a apărut o explozie, consecința căreia a fost distrugerea reactorului și eliberarea în mediu a unui număr semnificativ de substanțe radioactive periculoase pentru sănătate.

Celebrul slogan sovietic "Atom pașnic în fiecare casă" sa dovedit a fi compromis. În primele luni după accident, au fost uciși 30 de persoane. Cu toate acestea, consecințele reale ale iradierii au afectat mai târziu. În anii următori zeci de oameni au murit în agonie de o boală teribilă. Mii de cetățeni ai URSS se aflau în zona de infecție. Teritoriile semnificative din Belarus, Ucraina și Rusia au devenit nepotrivite pentru agricultură. Accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl a condus la izbucnirea fobiei publice în legătură cu energia nucleară. După această tragedie, multe posturi din întreaga lume au fost închise.

Deși în ultimii 30 de ani, măsurile de securitate în aceste întreprinderi s-au îmbunătățit considerabil, teoretic o tragedie similară cu Cernobîl ar putea fi repetată. Caz de accident, atât înainte, cât și după Cernobâl: în 1957 - în Regatul Unit (Windscale), în 1979 - în SUA (Three Mile Island), în 2011 - în Japonia (Fukushima). Astăzi, AIEA a colectat informații despre mai mult de 1000 de evenimente extraordinare la stații. Cauzele accidentelor: factorul uman (80% din cazuri), mai puțin deseori - defectele de proiectare. La Fukushima, în Japonia, o situație de urgență sa produs din cauza unui puternic cutremur și a tsunami-ului care a urmat.

Perspectivele pentru energia nucleară

Întrebarea dacă există un viitor pentru un atom pașnic, din punct de vedere economic, este complexă și provoacă numeroase dispute de experți. Din cauza numărului mare de factori contradictorii, viitorul său este neclar și vag. Cele mai recente prognoze ale Agenției Internaționale pentru Energie arată că, dacă tendințele actuale persistă, ponderea energiei electrice produse în centralele nucleare va scădea de la 15% la 9% până în 2030.

Până de curând, puterea nucleară era solicitată, printre altele, din cauza prețurilor ridicate la petrol. Cu toate acestea, în 2014 au scăzut brusc. Astfel, a existat o alternativă mai ieftină la centrala nucleară. De asemenea, este important ca atomul pașnic să ofere oamenilor numai electricitate (adică chiar și cu aplicații pe scară largă nu poate înlătura complet dependența energetică a societății).

Ulei sau electricitate?

Uleiul, în ciuda a tot ceea ce este, este important pentru industrie și transport. Aproximativ 40% din energia consumată de SUA este furnizată de această resursă. Japonia și Franța nu au putut scăpa de dependența de petrol (deși utilizează în mod activ centrale nucleare). Deci există un viitor pentru un atom pașnic sau este condamnat să rămână în umbra "aurului negru"? Tendințele menționate indică faptul că centralele nucleare pot fi în trecut. Cu toate acestea, unele evenimente recente au dat o nouă șansă energiei nucleare.

Este vorba despre apariția de mașini care nu funcționează pe benzină, ci pe electricitate. Astăzi, astfel de vehicule câștigă din ce în ce mai mult piețele din SUA și Europa. În câteva decenii, mașinile electrice vor deveni norme. În acest moment, economia mondială poate reveni din nou la salvarea unei energii nucleare pașnice. Centralele nucleare sunt capabile să rezolve problema nevoii din ce în ce mai mari a diferitelor țări pentru electricitate.

Ingineria termonucleară

Există o altă perspectivă în care un atom pașnic poate face un triumf economic. Una dintre cele mai importante probleme legate de funcționarea centralelor nucleare este siguranța mediului. Problema complexității eliminării deșeurilor de radiații și a combustibilului uzat a dat naștere ideii de reformatare a reactoarelor nucleare în noile atomi-termonucleare. Astfel de întreprinderi vor fi complet sigure pentru mediul înconjurător. Dar, înainte ca această tehnologie de atom pașnic să fie introdusă în producție, specialiștii vor trebui să facă o cale semnificativă.

Astăzi, echipe din 33 de țări lucrează deja la un proiect termonuclear. Natura globală a ideii cu combustibili termonucleari este determinată de numeroasele sale avantaje. Este nu numai sigur din punctul de vedere al ecologiei, ci și inepuizabil. Resursa necesară oamenilor de știință este deuteriul, obținut din Oceanul Mondial. Principala diferență tehnologică dintre o stație termonucleară și o centrală nucleară este că fuziunea nucleară va avea loc la noi centrale (energia nucleară este împărțită la vechile centrale nucleare). Poate că, în această tehnologie, se află viitorul unui atom pașnic.