Атом је миран: фото, симбол. Може ли атом бити мирен? Има ли будућност за мирни атом?

На крају Другог свјетског рата, двије нуклеарне бомбе су одбачене у јапанским градовима Хирошима и Нагасаки. Ново оружје се показало као најсмртоносније у људској историји. Следећа нуклеарна раса између СССР-а и САД-а додатно је погоршала страхове свјетске заједнице око нуклеарног фактора. Међутим, поред нуклеарних бојних глава, појавио се мирни атом. Ова фраза се односи на нуклеарну енергију.

Принцип рада нуклеарних електрана

Рад било које нуклеарне електране базиран је на реакцији фисије атома. Да би то изазвали, неопходно је водити неутронско бомбардовање језгра урана-235. Најмања честица подељена је на фрагменте, док производи огромну количину гама зрака и топлотне енергије.

Мирни атом може остати мирен само под строгом контролом, обавезним за нуклеарне електране. Чињеница је да када се дешава фиссион, неутрони, који генеришу нове ланчане реакције. Неконтролисано окружење језгра доводи до експлозије. То је принцип који је основа деловања атомских бомби. У електранама процес се контролише, а вишак енергије се каналира у канал који је корисно за људе.

Уранијум-235

Пре употребе, нуклеарно гориво се ставља у посебне шипке. Складишти се у облику таблета направљених од оксида уранијума. Требало би схватити да ова супстанца није једнака. 3% таквих таблета се састоји од уранијума-235 (реакција је подијељена тачно уз то), остатак је приказан уранијум-238 (овај изотоп није дељив).

Зашто нам је потребан такав однос? Да би процес био под контролом. Радни реактор покреће реакцију фисије. У току свог развоја, количина уранијума-235 се смањује. Истовремено, повећава се количина фисионих производа. Ово је нуклеарни отпад. Они представљају озбиљну опасност по животну средину, тако да се морају правилно одложити. Може ли атом бити мирен? Као што се види из описане технологије, само уз строго поштовање упутстава и правила производног процеса.

Предуслови за појаву

Нуклеарна (нуклеарна) енергија рођена је средином КСКС века. Од тада на свету изграђено је стотине нуклеарних електрана (данас ради 442 радова). Мирни атом обезбеђује више од половине енергије које су потребне Француској, Пољској, Литванији, Словачкој, Шведској и Јужној Кореји. У западној Европи нуклеарне електране стварају око трећину електричне енергије.

Све је почело 1939. године, када је откривена фисија језгра урана у Немачкој. Истраживања Немаца била су изузетно заинтересована за СССР. Научници су одмах схватили да ново откривени процес омогућава производњу огромних количина енергије. Ако би стручњаци могли научити да контролишу сложене реакције, то би решило многе економске проблеме. Прве совјетске студије везане за мирни атом одржане су у РИАН-у (Радијском институту Академије наука) под руководством изванредног физичара Игора Курцхатов.

Нуклеарна трка

Рад совјетских научника био је ометен недостатком сопствених резерви уранијума у СССР-у. Поред тога, 1941. године започео је Велики патриотски рат, и било је потребно заборавити на револуционарна открића неко време. На тај начин, дневни ред је пресретнут у Великој Британији, САД-у и Немачкој. Парадокс је што се нуклеарна енергија појавила као грана милитаристичког пројекта. Наравно, ратне земље су прво покушавале да добију најмоћније оружје, а тек тада су размишљали о мирним начинима коришћења својих открића.

Први експериментални нуклеарни реактор покренут је у Сједињеним Државама децембра 1942. Руководилац пројекта био је италијански научник Енрицо Ферми. У СССР-у први реактор појавио се крајем 1946. године у Институту за атомску енергију. До тада су америчка бомбардовања Хирошиме и Нагасака већ почела . У СССР-у је 1949. године створена атомска бомба, а водонична бомба 1953. Рат се већ завршио, а научници су почели да припремају нуклеарни реактор за рад на националној економији Совјетског Савеза.

Изградња нуклеарних електрана

Прва нуклеарна електрана на свету покренута је љети 1954. године. Била је Обнинск, која се налази у регији Калуга. У САД-у, уз мало закашњења, почели су и са имплементацијом енергетског нуклеарног пројекта. 1956. Американци су први пут успели да добију струју кроз реактор. Постепено, у две суперсиле, засноване су све нове нуклеарне електране. Сваки од њих је победио још један рекорд.

Врхунци развоја нуклеарне енергије пали су у другој половини 1960-их година. Тада се број грађевина нуклеарне електране почео смањивати. У САД Конгрес и научна заједница започели су расправу о проблемима у вези са сигурношћу мирне нуклеарне енергије. Ипак, до 1986. године, производња електричне енергије у нуклеарним електранама достигла је 15% запремине произведене у конвенционалним електранама.

Симбол нуклеарне енергије

Године 1958. у Бриселу, где је одржана следећа Светска изложба, отворен је Атомиум. Изнад концепта дизајна радио је архитекта Андре Ватеркеинер. Атомијум изгледа као проширена кристална решетка од жељеза: девет атома повезаних. Тежина конструкције је 2400 тона, а висина је 102 м. Посетиоци могу стићи у шест од девет сфера. Ови атомски модели, увећани на стотине милијарди пута, повезани су једним другим двадесет двадесет и двадесет и двадесет метричким цевима. У њима постоје ходници и ескалатори.

Фотографија "мирног атома" који се појавио у Бриселу на врхунцу атомског доба брзо је прошао свет, а Атомијум је постао симбол нуклеарне енергије и идеја да револуционарна научна открића треба искористити у корист човечанства, а не за ратове и уништење. Белгијски оријентир се помиње у роману познатих совјетских научника фантастике браће Стругатски "Понедељак почиње у суботу." Симбол мирног атома појављује се на разним цртежима, као и на амблемима посвећеним нуклеарној енергији.

Еколошки фактор

Проблем контаминације животне средине са радиоактивним отпадом постаје све важнији сваке године. На пример, у савременој Русији, 10 нуклеарних електрана се баве мирним атомом. Сва ова предузећа требају посебну пажњу од стране еколошких и владиних одјељења.

Сваке године се у Европској унији акумулира 50 хиљада кубних метара радиоактивног отпада. Кључни проблем је што такав отпад остаје опасан хиљадама година (на пример, период распадања плутонијума-239 је 24 хиљада година).

Управљање отпадом

Данас постоји неколико концепата о томе како се најбоље ријешити радиоактивни отпад. Прва идеја је стварање спремишта на дну Светског океана. Ово је прилично тешка метода за имплементацију. Контејнери треба да буду на знатној дубини, поред тога могу оштетити струју мора.

Друга идеја се разматра у НАСА-у, где предлажу слање нуклеарног отпада у свемир. Таква метода је сигурна за Земљу, али је преплављена прекомјерним трошковима. Постоје и друге идеје: транспорт отпада на ненасељене отоке или њихово сахрањивање на леду Антарктика. Најприхватљивији данас се сматра варијанта изградње гробаља у подземним стенама. Студије везане за ову идеју настављају да се воде у Немачкој и Швајцарској.

Лекција из Чернобила

Дуго времена се сматра да нуклеарна енергија није алтернатива. Већ неколико деценија, мирни атом у СССР-у и другим земљама наставио је економску експанзију. Међутим, 1986. године у Чернобилу се догодила трагедија, која је приморала човечанство да поново размисли о свом ставу према нуклеарним електранама. На станици у близини Припиата дошло се до експлозије која је резултирала уништењем реактора и пуштањем у значајан број радиоактивних супстанци штетних за здравље.

Чувена совјетска слоган "Мирни атом у свакој кући" је угрожен. У првим месецима након несреће погинуло је 30 људи. Међутим, истински ефекти зрачења утичу на касније. Током наредних година десетине људи умрло је у агонији од страшне болести. Хиљаде грађана СССР-а је било у зони инфекције. Значајне територије Белорусије, Украјине и Русије постале су неприкладне за пољопривреду. Несрећа у Чернобилу довела је до избијања јавне фобије у односу на нуклеарну енергију. Након те трагедије, многе станице широм света су биле затворене.

Иако се током протеклих 30 година мјере сигурности у овим предузећима значајно побољшале, теоретски се може поновити трагедија слична Цхернобилу. Било је несрећа пре и после Чернобилне електране: 1957. - у Великој Британији (Виндскале), 1979. - у САД-у (Оток Тхрее Миле), 2011. године - у Јапану (Фукусхима). Данас, ИАЕА је прикупила информације о више од 1.000 ванредних догађаја на станицама. Узроци несрећа: људски фактор (80% случајева), мање ређе - конструктивне мане. У Фукушими у Јапану, хитна ситуација је настала због снажног земљотреса и цунамија који су услиједили.

Перспективе нуклеарне енергије

Питање да ли постоји будућност за мирни атом, са економског становишта, је комплексно и узрокује многе стручне спорове. Због великог броја конфликтних фактора, његова будућност је нејасна и нејасна. Најновије прогнозе Међународне агенције за енергију показују да ће се уколико се настави тренд, раст удјела електричне енергије произведене у нуклеарним електранама смањити са 15% на 9% до 2030.

До недавно је нуклеарна енергија тражила, између осталог, и због високих цијена нафте. Међутим, у 2014. години су нагло пали. Дакле, постојала је још једна јефтинија алтернатива за НПП. Такође је важно да мирни атом обезбеђује људе само електричном енергијом (то јест, чак и уз широко распрострањену примену, не може у потпуности излудити друштво од енергетске зависности).

Нафта или струја?

Нафта, упркос свему, важна је за индустрију и транспорт. Око 40% енергије коју потроше САД обезбеђује овај ресурс. Од зависности од нафте, Јапан и Француска се нису могли ослободити (иако активно користе нуклеарне електране). Да ли постоји будућност за мирни атом или је осуђен да остану у сенци "црног злата"? Наведене тенденције указују да нуклеарне електране могу бити у прошлости. Међутим, неки од најновијих догађаја дају нуклеарној енергији нову шансу.

Ради се о изгледу аутомобила који не раде на бензин, већ на струју. Данас таква возила све више освајају тржишта у САД-у и Европи. За пар деценија, електрични аутомобили ће постати норма. У овом тренутку светска економија може поново да спаси мирну нуклеарну енергију. НПП-и су у стању да реше проблем стално растућих потреба различитих земаља за електричну енергију.

Термонуклеарна енергија

Постоји још једна перспектива у којој мирни атом може направити економски тријумф. Један од најважнијих проблема везаних за рад нуклеарних електрана је заштита животне средине. Питање сложености сахрањивања радиоактивних отпадака и израбљеног горива довело је до идеје о преформулисању нуклеарних реактора у нове атомско-термонуклеарне. Таква предузећа ће бити потпуно безбедна за животну средину. Али пре него што се ова технологија мирног атома уведе у производњу, стручњаци ће морати направити значајан начин.

Данас, тимови из 33 земље већ раде на термонуклеарном пројекту. Глобална природа идеје термонуклеарних горива одређена је његовим многим предностима. Није са сигурношћу са становишта екологије, али и неисцрпна. Ресурс неопходан за научнике је деутеријум, који се добија од Светског океана. Главна технолошка разлика између термонуклеарне станице и нуклеарне електране је да ће се нуклеарна фузија одвијати у новим постројењима (нуклеарна енергија се дели на некадашње нуклеарне електране). Можда у овој технологији лежи будућност мирног атома.