Aplikace jaderné energie: problémy a vyhlídky

Široké využití jaderné energie začalo díky vědeckému a technickému pokroku nejen ve vojenské oblasti, ale i pro mírové účely. Dnes to bez průmyslu, energie a medicíny nemůžeme udělat.

Současně využívání jaderné energie má nejen výhody, ale také nevýhody. Především je to nebezpečí záření, a to jak pro člověka, tak pro životní prostředí.

Využití jaderné energie se rozvíjí ve dvou směrech: využití v energetice a využívání radioaktivních izotopů.

Zpočátku měla být atomová energie použita pouze pro vojenské účely a veškerý vývoj šel tímto směrem.

Použití jaderné energie ve vojenské oblasti

Pro výrobu jaderných zbraní se používá velké množství vysoce aktivních materiálů. Podle odborníků jaderné hlavice obsahují několik tun plutonia.

Jaderné zbraně jsou zbraní hromadného ničení, protože v rozsáhlých oblastech dochází ke zničení.

Poloměrem působení a silou náboje jsou jaderné zbraně rozděleny na:

• Taktické.
• Operační a taktické.
• Strategické.

Jaderná munice je rozdělena na atomovou a vodíkovou. Jaderné zbraně jsou založeny na neřízených řetězových reakcích štěpení těžkých jader a reakcí termonukleární fúze. Pro řetězovou reakci se používá uran nebo plutonium.

Uchovávání takového množství nebezpečných materiálů představuje velkou hrozbu pro lidstvo. Použití jaderné energie pro vojenské účely může mít vážné důsledky.

Poprvé byly jaderné zbraně použity v roce 1945 k útoku na japonská města Hirošima a Nagasaki. Důsledky tohoto útoku byly katastrofální. Jak víte, toto bylo první a poslední použití jaderné energie ve válce.

Mezinárodní agentura pro atomovou energii (IAEA)

Mezinárodní agentura pro atomovou energii byla založena v roce 1957 s cílem rozvíjet spolupráci mezi zeměmi v oblasti využívání atomové energie pro mírové účely. Agentura od samého počátku realizuje program "Jaderná bezpečnost a ochrana životního prostředí".

Nejdůležitější funkcí je však kontrola činností zemí v jaderné oblasti. Organizace řídí rozvoj a využívání jaderné energie pouze pro mírové účely.

Účelem tohoto programu je zajistit bezpečné využívání jaderné energie, chránit lidské bytosti a životní prostředí před účinky radiace. Agentura také zkoumala důsledky katastrofy v Černobylu.

Agentura také podporuje studium, vývoj a využití jaderné energie pro mírové účely a zprostředkovává výměnu služeb a materiálů mezi členy agentury.

Společně s OSN definuje Mezinárodní agentura pro atomovou energii a stanoví normy pro bezpečnost a ochranu zdraví.

Jaderná energetika

Ve druhé polovině čtyřicátých let dvacátého století začali sovětští vědci rozvíjet první projekty mírového využití atomu. Hlavním směrem tohoto vývoje byl průmysl elektroenergetiky.

A v roce 1954 byla v SSSR vybudována první jaderná elektrárna na světě. Poté se začaly rozvíjet programy rychlého růstu jaderné energie ve Spojených státech, Británii, Německu a Francii. Ale většina z nich nebyla splněna. Jak se ukázalo, jaderná elektrárna nemohla konkurovat stanicím pracujícím na uhlí, plynu a topném oleji.

Ale po nástupu globální energetické krize a růstu cen ropy rostla poptávka po jaderné energii. V 70. letech minulého století experti věřili, že síla všech jaderných elektráren by mohla nahradit polovinu elektráren.

V polovině 80. let došlo k opětnému zpomalení růstu jaderné energie a začaly se přehodnocovat plány na výstavbu nových jaderných elektráren. To bylo podpořeno jak politikou úspor energie, tak snížením ceny ropy a katastrofou v černobylské stanici, která měla negativní důsledky nejen pro Ukrajinu.

Poté se některé země zcela zastavily a provozovaly jaderné elektrárny.

Atomová energie pro kosmické mise

Více než tři desítky jaderných reaktorů letěly do vesmíru, byly zvyklé na výrobu energie.

První jaderný reaktor ve vesmíru používali Američané v roce 1965. Uran-235 byl použit jako palivo. Pracoval 43 dní.

V Sovětském svazu byl v Institutu pro atomovou energii zahájen reakce "Camomile". Byl určen k použití na kosmických lodích spolu s plazmové motory. Ale po všech testech nebyl nikdy vypuštěn do vesmíru.

Další jaderné zařízení Buck bylo použito na radarovém průzkumném satelitu. První zařízení bylo spuštěno v roce 1970 z kosmodromu Baikonur.

Dnes Roskosmos a Rosatom nabízejí navrhnout kosmickou loď, která bude vybavena jaderným raketovým motorem a bude schopna dosáhnout Měsíce a Marsu. Ale zatím je to ve fázi návrhu.

Aplikace jaderné energie v průmyslu

Atomová energie se používá ke zvýšení citlivosti chemické analýzy a výroby amoniaku, vodíku a dalších chemických činidel, které se používají k výrobě hnojiv.

Jaderná energie, jejíž použití v chemickém průmyslu umožňuje získávat nové chemické prvky, pomáhá znovu vytvářet procesy, které se vyskytují v zemské kůře.

Odsolení solných vod také využívá jadernou energii. Použití v železné metalurgii umožňuje obnovit železo z železné rudy. Barva - používá se pro výrobu hliníku.

Využití jaderné energie v zemědělství

Využití jaderné energie v zemědělství řeší problémy chovu a pomáhá v boji proti škůdcům.

Jaderná energie se používá k vytváření mutací v semenech. To se provádí za účelem získání nových odrůd, které přinášejí vyšší výnos a jsou odolné vůči chorobám plodin. Takže více než polovina pšenice pěstované v Itálii na výrobu těstovin byla odvozena mutacemi.

Také pomocí radioizotopů zjistíte nejlepší způsob zavedení hnojiv. Například s jejich pomocí bylo zjištěno, že při pěstování rýže je možné snížit aplikaci dusíkatých hnojiv. To nejen ušetřilo peníze, ale také zachránilo ekologii.

Trochu divné využití jaderné energie je ozáření larvami hmyzu. To je děláno tak, aby byly neškodné pro životní prostředí. V tomto případě hmyz, který se vynořil z ozářených larv, nemá potomky, ale v jiných ohledech jsou zcela normální.

Jaderná medicína

Medicína používá radioaktivní izotopy k přesné diagnostice. Léčivé izotopy mají malý poločas a nepředstavují zvláštní nebezpečí jak pro okolí, tak pro pacienta.

Další využití jaderné energie v medicíně bylo objeveno velmi nedávno. To je pozitronová emisní tomografie. S její pomocí můžete najít rakovinu v počátečních fázích.

Aplikace jaderné energie v dopravě

Na počátku 50. let minulého století byly pokusy o vytvoření jaderného tanku. Vývoj začal v USA, ale projekt nikdy nebyl realizován. V podstatě kvůli tomu, že tyto tanky nebyly schopny vyřešit problém stínění posádky.

Známá společnost Ford pracuje na automobilu, který bude pracovat na jaderné energii. Ale výroba takového stroje nepřekročila rozložení.

Věc spočívá v tom, že jaderné zařízení zaberalo spoustu místa a auto se ukázalo jako velmi nadměrné. Kompaktní reaktory se neobjevily, takže ambiciózní projekt byl zrušen.

Pravděpodobně nejznámější dopravou, která působí na jadernou energii, jsou různé plavidla vojenského i civilního využití:

• Jaderné ledovce.
• Přepravní plavidla.
• Letadlové lodě.
• Ponorky.
• Křižníky.
• Jaderné ponorky.

Výhody a nevýhody využití jaderné energie

Dnes sdílejte jaderné energetiky ve světové výrobě energie je asi 17 procent. Ačkoli lidstvo používá organické palivo, ale jeho zásoby nejsou nekonečné.

Proto se jako alternativa používá jaderné palivo. Postup získávání a používání je však spojen s velkým rizikem pro život a životní prostředí.

Samozřejmě, jaderné reaktory se neustále zlepšují, přijata všechna možná bezpečnostní opatření, ale někdy to nestačí. Příkladem je nehoda v jaderné elektrárně v Černobylu a Fukušimě.

Na jedné straně správně fungující reaktor nevyzařuje žádné záření do životního prostředí, zatímco velké množství škodlivých látek vstupuje do atmosféry z tepelných elektráren.

Největší nebezpečí představuje vyhořelé palivo, jeho zpracování a skladování. Protože dosud nebyl vynalezen zcela bezpečný způsob využití jaderného odpadu.