Primjena nuklearne energije: problemi i perspektive

Rasprostranjena upotreba nuklearne energije započela je zahvaljujući znanstvenom i tehnološkom napretku, ne samo u vojnom polju, već i mirnim ciljevima. Danas ne možemo bez nje u industriji, energiji i medicini.

Istodobno, upotreba nuklearne energije ima ne samo prednosti nego i nedostatke. Prije svega, to je opasnost od zračenja, kako za čovjeka tako i za okoliš.

Korištenje nuklearne energije se razvija u dva smjera: korištenje u elektroenergetici i uporabu radioaktivnih izotopa.

U početku, atomska energija je trebala biti korištena samo u vojne svrhe, a svi se razvijao u tom smjeru.

Korištenje nuklearne energije u vojnoj sferi

Velik broj visoko aktivnih materijala koristi se za proizvodnju nuklearnog oružja. Prema riječima stručnjaka, nuklearne bojeve glave sadrže nekoliko tona plutonija.

Nuklearno oružje smatra se oružjem za masovno uništenje, jer proizvodi uništavanje u golemim područjima.

Pod radijusom djelovanja i snagom naboja nuklearno oružje podijeljeno je na:

• Taktički.
• Operativni i taktički.
• Strateško.

Nuklearna je municija podijeljena na atomski i vodik. Nuklearno oružje temelji se na unguided lančane reakcije fisija teških jezgri i reakcije termonuklearne fuzije. Za lančanu reakciju koristi se uran ili plutonij.

Održavanje tako velikog broja opasnih materijala predstavlja veliku prijetnju čovječanstvu. A uporaba nuklearne energije u vojne svrhe može dovesti do ozbiljnih posljedica.

Po prvi put, nuklearno oružje upotrijebljeno je 1945. za napad na japanske gradove Hirošime i Nagasaki. Posljedice ovog napada bile su katastrofalne. Kao što znate, ovo je bila prva i posljednja primjena nuklearne energije u ratu.

Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA)

IAEA je osnovana 1957. godine kako bi razvila suradnju zemalja u korištenju nuklearne energije u miroljubive svrhe. Od samog početka agencija provodi program "Nuklearna sigurnost i zaštita okoliša".

No najvažnija je uloga kontrolirati aktivnosti zemalja u nuklearnoj sferi. Organizacija kontrolira razvoj i korištenje nuklearne energije samo u miroljubive svrhe.

Svrha ovog programa je osigurati sigurnu uporabu nuklearne energije, zaštitu ljudskih bića i okoliša od posljedica zračenja. Agencija je također proučavala posljedice katastrofe u Černobilu.

Agencija također podupire istraživanje, razvoj i korištenje nuklearne energije u mirne svrhe i posreduje razmjenu usluga i materijala između članova agencije.

Zajedno s UN-om, IAEA definira i uspostavlja standarde za sigurnost i zdravlje.

Nuklearna energija

U drugoj polovici četrdesetih godina 20. stoljeća, sovjetski su znanstvenici počeli razvijati prve projekte mirnog korištenja atoma. Glavni smjer razvoja bio je elektroprivreda.

I 1954. prva nuklearna elektrana na svijetu izgrađena je u SSSR-u. Nakon toga, počeli su se razvijati programi za brz rast nuklearne energije u Sjedinjenim Državama, Velikoj Britaniji, Njemačkoj i Francuskoj. Ali većina njih nije bila ispunjena. Kao što se ispostavilo, nuklearna elektrana nije mogla konkurirati postajama koje rade na ugljenu, plinu i loživom ulju.

No, nakon pojave globalne energetske krize i porasta cijene nafte, potražnja za nuklearnom energijom rasla je. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća, stručnjaci su vjerovali da moć svih nuklearnih elektrana može zamijeniti polovicu elektrana.

Sredinom 80-tih, rast nuklearne energije ponovno je usporen, sina je počela pregledavati planove za izgradnju novih nuklearnih elektrana. To je potaknulo i politika uštede energije i smanjenje cijene nafte, kao i katastrofa u Černobilu, što je imalo negativne posljedice ne samo za Ukrajinu.

Nakon toga, neke su zemlje zaustavile izgradnju i upravljanje nuklearnim elektranama.

Atomska energija za svemirske misije

Više od tri desetina nuklearnih reaktora uletjelo je u svemir, navikli su na stvaranje energije.

Amerikanci su 1965. koristili prvi nuklearni reaktor u prostoru. Uranij-235 je korišten kao gorivo. Radio je 43 dana.

U Sovjetskom Savezu pokrenut je reaktor "kamilica" na Institutu za atomsku energiju. Trebao bi se koristiti na svemirskim vozilima zajedno s plazma motora. Ali nakon svih testova nikad nije bio lansiran u svemir.

Sljedeća nuklearna instalacija "Beech" primijenjena je na satelit radarskog izviđanja. Prvi je uređaj pokrenut 1970. godine iz kozmodroma Baikonur.

Danas Roskosmos i Rosatom nudimo dizajn svemirske letjelice koja će biti opremljena nuklearnim raketnim motorom i moći će doći do Mjeseca i Marsa. No, do sada je sve ovo u fazi prijedloga.

Primjena nuklearne energije u industriji

Atomska energija se koristi za povećanje osjetljivosti kemijske analize i proizvodnje amonijaka, vodika i drugih kemijskih reagensa koji se koriste za proizvodnju gnojiva.

Nuklearna energija, čija upotreba u kemijskoj industriji omogućuje dobivanje novih kemijskih elemenata, pomaže u stvaranju procesa koji se javljaju u zemljinoj kora.

Za uklanjanje slane vode, koristi se i nuklearna energija. Primjena u željeznoj metalurgiji omogućuje vraćanje željeza iz željezne rude. U boji - koristi se za proizvodnju aluminija.

Korištenje nuklearne energije u poljoprivredi

Korištenje nuklearne energije u poljoprivredi rješava probleme uzgoja i pomaže u borbi protiv štetnika.

Nuklearna energija koristi se za stvaranje mutacija u sjemenu. To je učinjeno kako bi se dobile nove sorte koje donose više prinosa i otporne su na bolesti usjeva. Tako je više od polovice pšenice uzgojene u Italiji za proizvodnju tjestenine izvedeno mutacijama.

Također, korištenje radioizotopa određuju najbolje načine uvođenja gnojiva. Na primjer, s njihovom pomoći utvrđeno je da kada se raste riža, moguće je smanjiti primjenu dušičnih gnojiva. To ne samo da štedi novac, već i sprema ekologiju.

Nešto čudno korištenje nuklearne energije je ozračivanje larve insekata. To je učinjeno kako bi ih učinili bezopasnim za okoliš. U ovom slučaju, insekti koji su se pojavili iz ozračenih ličinki nemaju potomstvo, ali inače su sasvim normalni.

Nuklearna medicina

Medicina koristi radioaktivni izotopi kako bi uspostavio točnu dijagnozu. Medicinski izotopi imaju mali poluživot i ne predstavljaju posebnu opasnost za okolinu i pacijenta.

Još jedna upotreba nuklearne energije u medicini otkrivena je vrlo nedavno. Ovo je pozitronna emisijska tomografija. Uz to, možete otkriti rak u ranoj fazi.

Primjena nuklearne energije u transportu

Početkom 50-ih godina prošlog stoljeća, pokušali su stvoriti spremnik s nuklearnim napajanjem. Započeli su razvoj u SAD-u, ali projekt nikada nije implementiran. Uglavnom, zbog činjenice da ti spremnici nisu bili u stanju riješiti problem zaštite zadaće posade.

Poznata tvrtka Ford radila je na automobilu koji će raditi na nuklearnoj energiji. No proizvodnja takvog stroja nije nadmašila model.

Stvar je u tome što je nuklearna instalacija zauzela puno prostora, a automobil je postao vrlo prevelik. Ne pojavljuju se kompaktni reaktori pa je ambiciozan projekt otkazan.

Vjerojatno najpoznatiji transport koji djeluje na nuklearnoj energiji su različiti brodovi i vojne i civilne uporabe:

• Nuclear icebreakers.
• Transportne posude.
• nosača zrakoplova.
• Podmornica.
• Kruzeri.
• Nuklearne podmornice.

Prednosti i nedostatci korištenja nuklearne energije

Danas je udio nuklearne energije u svjetskoj proizvodnji energije oko 17 posto. Iako čovječanstvo koristi organsko gorivo, ali njegove rezerve nisu beskonačne.

Stoga, kao alternativa, koristi se nuklearno gorivo. Ali proces dobivanja i korištenja povezan je s velikim rizikom za život i okoliš.

Naravno, nuklearni reaktori neprekidno se poboljšavaju, poduzimaju se sve moguće sigurnosne mjere, ali ponekad to nije dovoljno. Primjer je nesreća u nuklearnoj elektrani Černobil i Fukushima.

S jedne strane ispravno funkcionirajući reaktor ne emitira nikakvo zračenje u okoliš, dok veliki broj štetnih tvari ulazi u atmosferu iz termoelektrana.

Najveća opasnost predstavlja istrošeno gorivo, njezina prerada i skladištenje. Budući da do danas nije izumio potpuno siguran način korištenja nuklearnog otpada.