Atom je mírové: fotografie, symbol. Může být atom klidný? Existuje budoucnost mírového atomu?

Na konci druhé světové války upadly do japonských měst Hirošima a Nagasaki dvě jaderná bomba. Nová zbraň se v lidských dějinách ukázala jako nejnebezpečnější. Následná jaderná rasa mezi SSSR a Spojenými státy dále zhoršila obavy světového společenství z jaderného faktoru. Kromě jaderných hlavic se však objevil i mírový atom. Tato fráze znamená jaderné energetiky.

Princip činnosti jaderných elektráren

Provoz každé jaderné elektrárny je založen na štěpení atomu. Abychom to způsobili, je nutné provést neutronové bombardování jader uranu-235. Nejmenší částice jsou rozděleny na fragmenty, přičemž vytvářejí obrovské množství gama paprsků a tepelné energie.

Klidný atom může zůstat klidný pouze pod přísnou kontrolou, povinnou pro jaderné elektrárny. Faktem je, že při štěpení se objevují neutrony, které vytvářejí nové řetězové reakce. Nekontrolované pokrytí jader vede k výbuchu. Právě tato zásada je základem pro provoz atomových bomby. V elektrárnách je proces řízen a nadbytečná energie je vedena do kanálu užitečného pro lidi.

Uran 235

Jaderné palivo Před použitím je umístěn ve speciálních tyčích. Skladuje se ve formě tablet vyrobených z oxidu uranu. Mělo by být zřejmé, že tato látka není jednotná. 3% těchto tablet se skládá z uranu-235 (reakce se dělí přesně), zbytek je uranem-238 (tento izotop není dělitelný).

Proč potřebujeme takový poměr? Pro udržení procesu pod kontrolou. Provozní reaktor spouští štěpnou reakci. Během vývoje množství uranu-235 klesá. Zároveň se zvyšuje objem štěpných produktů. Jedná se o jaderný odpad. Představují vážné nebezpečí pro životní prostředí, a proto musí být řádně odstraněny. Může být atom klidný? Jak lze vidět z popsané technologie, pouze s přísným dodržováním pokynů a pravidel výrobního procesu.

Předpoklady pro vzhled

Jaderné (atomové) energie vznikla v polovině XX století. Od té doby byly na světě postaveny stovky jaderných elektráren (dnes je 442 děl). Mírný atom poskytuje více než polovinu energie potřebné Francií, Polskem, Litvou, Slovenskem, Švédskem a Jižní Koreou. V západní Evropě tvoří jaderné elektrárny přibližně třetinu elektřiny.

Všechno to začalo v roce 1939, kdy bylo Německo otevřeno jaderné štěpení uranu. Vyšetřování Němců se v SSSR velmi zajímalo. Vědci si okamžitě uvědomili, že nově objevený proces umožňuje vyrábět obrovské množství energie. Pokud se specialisté podařilo naučit se řídit složité reakce, řeší by to mnoho ekonomických problémů. První sovětské studie týkající se mírového atomu se uskutečnily v RIAN (Radium Institute of the Academy of Sciences) pod vedením vynikajícího fyzik Igor Kurchatov.

Nuclear Race

Práce sovětských vědců byla narušena nedostatkem SSSR ze zásob vlastního uranu. Navíc v roce 1941 začala Velká vlastenecká válka a na chvíli bylo nutné zapomenout na revoluční objevy. Na tomto pozadí byla agenda zachycena ve Velké Británii, USA a Německu. Paradoxem je, že jaderná moc se objevila jako součást militaristického projektu. Samozřejmě, bojující země se nejprve pokoušely získat nejsilnější zbraň a teprve pak přemýšlely o mírových způsobech využití svých objevů.

První experimentální jaderný reaktor byl vypuštěn ve Spojených státech v prosinci 1942. Vedoucím projektu byl italský vědec Enrico Fermi. V SSSR se první reaktor objevil na konci roku 1946 v Ústavu pro atomovou energii. Tentokrát americký bombardování Hirošimy a Nagasaki. V SSSR byla v roce 1949 vytvořena atomová bomba a vodní bomba v roce 1953. Válka již skončila a vědci začali připravovat jaderný reaktor pro práci na národním hospodářství Sovětského svazu.

Výstavba jaderných elektráren

První jaderná elektrárna na světě byla zahájena v létě roku 1954. Ukázalo se to Obninská jaderná elektrárna, který se nachází v oblasti Kalugy. V USA, s malým zpožděním, začali realizovat projekt jaderné energie. V roce 1956 se Američané poprvé podařilo získat elektřinu přes reaktor. Postupně ve dvou velmocích byly založeny všechny nové jaderné elektrárny. Každý z nich porazil další rekord.

Vrchol ve vývoji jaderné energie klesl ve druhé polovině šedesátých let. Poté začal počet staveb v jaderné elektrárně klesat. V USA zahájil kongres a vědecká komunita diskusi o problémech spojených s bezpečností mírové jaderné energie. Nicméně výroba elektřiny v jaderných elektrárnách do roku 1986 dosáhla 15% objemu vyrobeného konvenčními elektrárnami.

Symbol jaderné energie

V roce 1958, v Bruselu, kde se konala příští Světová výstava, bylo otevřeno Atomium. Nad konceptem designu pracoval architekt Andre Vaterkeyner. Atomium vypadá jako zvětšená krystalová mřížka ze železa: devět atomů spojených dohromady. Hmotnost konstrukce je 2400 tun a výška je 102 metrů. Návštěvníci se mohou dostat do šesti z devíti koulí. Tyto atomové modely, zvětšené stovky miliard časů, jsou navzájem propojeny dvěma dvaceti dvacetimetrovými trubkami. Uvnitř jsou chodby a eskalátory.

Ekologický faktor

Problém kontaminace životního prostředí radioaktivním odpadem se stává stále důležitějším rokem. Například v moderním Rusku manipuluje atom jaderně s 10 jadernými elektrárnami. Všechny tyto podniky potřebují zvláštní pozornost od ekologů a vládních agentur.

Každý rok se v Evropské unii hromadí 50 000 metrů krychlových radioaktivních odpadů. Klíčovým problémem je to, že takové odpadky zůstávají nebezpečné po tisíce let (například doba rozkladu plutonia 239 je 24 tisíc let).

Odpadové hospodářství

Dnes existuje několik konceptů o tom, jak nejlépe se zbavit radioaktivního odpadu. První myšlenkou je vytvořit úložiště na dně Světového oceánu. Jedná se o poměrně obtížnou metodu implementace. Kontejnery by měly mít značnou hloubku, navíc by mohly poškodit mořský proud.

Druhá myšlenka je zvažována v NASA, kde navrhuje odesílání jaderného odpadu do vesmíru. Tato metoda je bezpečná pro Zemi, ale je plná nadměrných výdajů. Existují i ​​další myšlenky: přepravovat odpad na neobydlené ostrovy nebo je pochovat v ledových oblastech Antarktidy. Nejvíce přijatelné dnes je považováno za variantu výstavby hřbitovů ve skalních podzemních skalách. Studie týkající se této myšlenky jsou nadále prováděny v Německu a ve Švýcarsku.

Lekce Černobylu

Již delší dobu byla jaderná energie považována za ne-alternativní. Několik desetiletí mírový atom v SSSR a dalších zemích pokračoval v ekonomickém rozšiřování. V roce 1986 však v Černobylu došlo k tragédii, která přinutila lidstvo přehodnotit svůj postoj vůči jaderných elektrárnách. Na stanici u Pripyatu došlo k výbuchu, jehož důsledkem bylo zničení reaktoru a uvolnění významného množství radioaktivních látek do životního prostředí ohrožujících zdraví.

Slavný sovětský slogan "Klidný atom v každém domě" se ukázal jako ohrožený. V prvních měsících po nehodě bylo zabito 30 lidí. Pravdivé důsledky ozařování ovšem ovlivnily později. Během následujících let desítky lidí zemřelo v agónii z hrozného onemocnění. Tisíce občanů SSSR se nacházelo v zóně infekce. Významná území Běloruska, Ukrajiny a Ruska jsou pro zemědělství nevhodná. Nehoda v jaderné elektrárně v Černobylu vedla k vypuknutí veřejné fóbie ve vztahu k jaderné energii. Po této tragédii bylo mnoho stanic po celém světě uzavřeno.

I když více než 30 let na bezpečnostní opatření u těchto společností znatelně zlepšily, teoreticky tragédie podobná Černobylu může stát znovu. Případě nehody, a to jak před, tak po Černobylu: v roce 1957 - ve Spojeném království (Windscale), v roce 1979 - v USA (Three Mile Island), v roce 2011 - v Japonsku (Fukušima). Dnešní MAAA shromáždila informace o více než 1000 mimořádných událostech na stanicích. Příčiny nehod: lidský faktor (80% případů), méně často - chyby návrhu. Ve Fukushimě v Japonsku nastala mimořádná situace v důsledku silného zemětřesení a následného tsunami.

Vyhlídky na jadernou energii

Otázka, zda existuje budoucnost mírového atomu z ekonomického hlediska, je složitá a způsobuje mnoho odborných sporů. Vzhledem k velkému množství protichůdných faktorů je její budoucnost nejasná a vágní. Podle nedávných odhadů, který uvolňuje Mezinárodní energetické agentury s tím, že pokud bude pokračovat současný vývoj podílu elektřiny vyrobené jaderných elektráren, bude klesat v roce 2030 z 15% na 9%.

Až do nedávné doby se jaderná energie poptávala mimo jiné kvůli vysokým cenám ropy. V roce 2014 však prudce klesly. Existovala tedy ještě jedna levnější alternativa k jaderné elektrárně. Důležité je také to, že mírový atom poskytuje lidem jen elektrickou energii (to znamená, že dokonce i s rozšířenou aplikací nemůže úplně zbavit společnost energetickou závislost).

Ropa nebo elektřina?

Ropa, navzdory všemu, je důležitá pro průmysl a dopravu. Asi 40% energie spotřebované v USA poskytuje tento zdroj. Japonsko a Francie se nemohou zbavit závislosti na ropě (i když aktivně využívají jaderné elektrárny). Takže existuje budoucnost mírového atomu nebo je odsouzena zůstat ve stínu "černého zlata"? Uvedené tendence ukazují, že jaderné elektrárny mohou být v minulosti. Některé nedávné události však daly jadernou energii novou šanci.

Jedná se o vzhled automobilů, které nepracují s benzínem, ale s elektřinou. Dnes takové vozy stále více vydělávají na trzích USA a Evropy. Za několik desetiletí se elektromobily stanou normou. V tomto okamžiku může světová ekonomika znovu přijmout záchranu mírové jaderné energie. JE jsou schopny vyřešit problém stále rostoucí potřeby různých zemí v oblasti elektřiny.

Termonukleární energetika

Existuje i další perspektiva, v níž může mírumilovný atom ekonomický triumf dělat. Jedním z nejdůležitějších problémů spojených s provozem jaderných elektráren je bezpečnost životního prostředí. Problém složitosti odstraňování radiačního odpadu a vyhořelého paliva vyvolal myšlenku přeměny jaderných reaktorů na nové atomové termonukleární látky. Takové podniky budou naprosto bezpečné pro životní prostředí. Ale předtím, než bude tato technologie mírového atomu zavedena do výroby, odborníci budou muset udělat významnou cestu.

Dnes pracují týmy z 33 zemí na termonukleárním projektu. Globální povaha myšlenky s termonukleárními palivy závisí na mnoha výhodách. Je to nejen z hlediska ekologie, ale také nevyčerpatelné. Zdrojem nezbytným pro vědce je deuterium, které se získává ze Světového oceánu. Hlavní technologický rozdíl mezi termonukleární stanicí a jadernou elektrárnou spočívá v tom, že jaderná fúze se uskuteční v nových zařízeních (jaderná elektrárna je rozdělena na staré jaderné elektrárny). Snad v této technologii spočívá budoucnost mírového atomu.