Η ευρεία χρήση της πυρηνικής ενέργειας ξεκίνησε χάρη στην επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο, όχι μόνο στον στρατιωτικό τομέα, αλλά και για ειρηνικούς σκοπούς. Σήμερα είναι αδύνατο να γίνει χωρίς αυτό στη βιομηχανία, την ενέργεια και την ιατρική.
Ωστόσο, η χρήση της πυρηνικής ενέργειας δεν έχει μόνο πλεονεκτήματα, αλλά και μειονεκτήματα. Πρώτα απ 'όλα, είναι ο κίνδυνος της ακτινοβολίας, τόσο για τον άνθρωπο όσο και για το περιβάλλον.
Η χρήση της πυρηνικής ενέργειας αναπτύσσεται προς δύο κατευθύνσεις: τη χρήση ενέργειας και τη χρήση ραδιενεργών ισοτόπων.
Αρχικά, η ατομική ενέργεια έπρεπε να χρησιμοποιηθεί μόνο για στρατιωτικούς σκοπούς και όλες οι εξελίξεις πήγαιναν προς αυτή την κατεύθυνση.
Στρατιωτική χρήση της πυρηνικής ενέργειας
Ένας μεγάλος αριθμός εξαιρετικά ενεργών υλικών χρησιμοποιείται για την παραγωγή πυρηνικών όπλων. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι οι πυρηνικές κεφαλές περιέχουν αρκετούς τόνους πλουτωνίου.
Τα πυρηνικά όπλα ταξινομούνται ως όπλα μαζικής καταστροφής επειδή προκαλούν καταστροφή σε τεράστιες περιοχές.
Σύμφωνα με το εύρος και την ισχύ του φορτίου, τα πυρηνικά όπλα χωρίζονται σε:
- Τακτικός.
- Επιχειρησιακό-τακτικό.
- Στρατηγικό.
Τα πυρηνικά όπλα χωρίζονται σε ατομικά και υδρογόνο. Τα πυρηνικά όπλα βασίζονται σε ανεξέλεγκτες αλυσιδωτές αντιδράσεις σχάσης βαρέων πυρήνων και αντιδράσεις θερμοπυρηνικής σύντηξης. Το ουράνιο ή το πλουτώνιο χρησιμοποιείται για μια αλυσιδωτή αντίδραση.
Η αποθήκευση τόσων πολλών επικίνδυνων υλικών αποτελεί μεγάλη απειλή για την ανθρωπότητα. Και η χρήση της πυρηνικής ενέργειας για στρατιωτικούς σκοπούς μπορεί να οδηγήσει σε τρομερές συνέπειες.
Τα πρώτα πυρηνικά όπλα χρησιμοποιήθηκαν το 1945 για να επιτεθούν στις ιαπωνικές πόλεις Χιροσίμα και Ναγκασάκι. Οι συνέπειες αυτής της επίθεσης ήταν καταστροφικές. Όπως γνωρίζετε, αυτή ήταν η πρώτη και τελευταία χρήση πυρηνικής ενέργειας στον πόλεμο.
Διεθνής Οργανισμός Ατομικής Ενέργειας (ΔΟΑΕ)
Ο ΔΟΑΕ ιδρύθηκε το 1957 με στόχο την ανάπτυξη της συνεργασίας μεταξύ των χωρών στον τομέα της χρήσης της ατομικής ενέργειας για ειρηνικούς σκοπούς. Από την αρχή, ο οργανισμός εφαρμόζει το πρόγραμμα Πυρηνικής Ασφάλειας και Προστασίας του Περιβάλλοντος.
Αλλά η πιο σημαντική λειτουργία είναι ο έλεγχος των δραστηριοτήτων των χωρών στον πυρηνικό τομέα. Ο οργανισμός ελέγχει ότι η ανάπτυξη και η χρήση της πυρηνικής ενέργειας γίνεται μόνο για ειρηνικούς σκοπούς.
Σκοπός αυτού του προγράμματος είναι να διασφαλίσει την ασφαλή χρήση της πυρηνικής ενέργειας, την προστασία του ανθρώπου και του περιβάλλοντος από τις επιπτώσεις της ακτινοβολίας. Ο οργανισμός μελέτησε επίσης τις συνέπειες του ατυχήματος στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ.
Ο οργανισμός υποστηρίζει επίσης τη μελέτη, ανάπτυξη και χρήση της πυρηνικής ενέργειας για ειρηνικούς σκοπούς και ενεργεί ως ενδιάμεσος στην ανταλλαγή υπηρεσιών και υλικών μεταξύ των μελώνπρακτορεία.
Μαζί με τον ΟΗΕ, ο ΔΟΑΕ ορίζει και θέτει πρότυπα στον τομέα της ασφάλειας και της προστασίας της υγείας.
Βιομηχανία πυρηνικής ενέργειας
Στο δεύτερο μισό της δεκαετίας του σαράντα του εικοστού αιώνα, οι Σοβιετικοί επιστήμονες άρχισαν να αναπτύσσουν τα πρώτα έργα για την ειρηνική χρήση του ατόμου. Η κύρια κατεύθυνση αυτών των εξελίξεων ήταν η βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας.
Και το 1954 κατασκευάστηκε ο πρώτος πυρηνικός σταθμός στον κόσμο στην ΕΣΣΔ. Μετά από αυτό, άρχισαν να αναπτύσσονται προγράμματα για την ταχεία ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας στις ΗΠΑ, τη Μεγάλη Βρετανία, τη Γερμανία και τη Γαλλία. Όμως τα περισσότερα από αυτά δεν εκπληρώθηκαν. Όπως αποδείχθηκε, ο πυρηνικός σταθμός δεν μπορούσε να ανταγωνιστεί σταθμούς που λειτουργούν με άνθρακα, φυσικό αέριο και μαζούτ.
Όμως μετά την έναρξη της παγκόσμιας ενεργειακής κρίσης και την άνοδο των τιμών του πετρελαίου, η ζήτηση για πυρηνική ενέργεια έχει αυξηθεί. Στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα, οι ειδικοί πίστευαν ότι η δυναμικότητα όλων των πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής θα μπορούσε να αντικαταστήσει τους μισούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.
Στα μέσα της δεκαετίας του '80, η ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας επιβραδύνθηκε ξανά, οι χώρες άρχισαν να αναθεωρούν τα σχέδια για την κατασκευή νέων πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής. Αυτό διευκόλυνε τόσο η πολιτική εξοικονόμησης ενέργειας όσο και η πτώση των τιμών του πετρελαίου, καθώς και η καταστροφή στο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής του Τσερνομπίλ, η οποία είχε αρνητικές συνέπειες όχι μόνο για την Ουκρανία.
Αφού ορισμένες χώρες σταμάτησαν εντελώς την κατασκευή και τη λειτουργία πυρηνικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής.
Πυρηνική ενέργεια για διαστημικά ταξίδια
Περισσότεροι από τρεις δωδεκάδες πυρηνικοί αντιδραστήρες πέταξαν στο διάστημα, χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή ενέργειας.
Οι Αμερικανοί χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά πυρηνικό αντιδραστήρα στο διάστημα το 1965. ως καύσιμοχρησιμοποιήθηκε ουράνιο-235. Εργάστηκε για 43 ημέρες.
Στη Σοβιετική Ένωση, ο αντιδραστήρας Romashka εκτοξεύτηκε στο Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας. Υποτίθεται ότι θα χρησιμοποιηθεί σε διαστημόπλοια μαζί με κινητήρες πλάσματος. Αλλά μετά από όλες τις δοκιμές, δεν εκτοξεύτηκε ποτέ στο διάστημα.
Η επόμενη πυρηνική εγκατάσταση Buk χρησιμοποιήθηκε σε έναν δορυφόρο αναγνώρισης ραντάρ. Το πρώτο διαστημόπλοιο εκτοξεύτηκε το 1970 από το κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ.
Σήμερα, η Roskosmos και η Rosatom προτείνουν να σχεδιάσουν ένα διαστημόπλοιο που θα είναι εξοπλισμένο με πυρηνική μηχανή πυραύλων και θα μπορεί να φτάσει στη Σελήνη και τον Άρη. Αλλά προς το παρόν, όλα αυτά βρίσκονται στο στάδιο της πρότασης.
Εφαρμογή της πυρηνικής ενέργειας στη βιομηχανία
Η πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιείται για την αύξηση της ευαισθησίας της χημικής ανάλυσης και την παραγωγή αμμωνίας, υδρογόνου και άλλων χημικών ουσιών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λιπασμάτων.
Η πυρηνική ενέργεια, η χρήση της οποίας στη χημική βιομηχανία καθιστά δυνατή την απόκτηση νέων χημικών στοιχείων, βοηθά στην αναδημιουργία των διεργασιών που συμβαίνουν στον φλοιό της γης.
Η πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιείται επίσης για την αφαλάτωση του αλμυρού νερού. Η εφαρμογή στη σιδηρούχα μεταλλουργία επιτρέπει την ανάκτηση σιδήρου από σιδηρομετάλλευμα. Σε χρώμα - χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλουμινίου.
Χρήση της πυρηνικής ενέργειας στη γεωργία
Η χρήση της πυρηνικής ενέργειας στη γεωργία λύνει προβλήματα αναπαραγωγής και βοηθά στον έλεγχο των παρασίτων.
Η πυρηνική ενέργεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μεταλλάξεων στους σπόρους. Εγινενα αποκτήσει νέες ποικιλίες που φέρνουν μεγαλύτερη απόδοση και είναι ανθεκτικές στις ασθένειες των καλλιεργειών. Έτσι, περισσότερο από το ήμισυ του σιταριού που καλλιεργείται στην Ιταλία για την παρασκευή ζυμαρικών εκτράφηκε χρησιμοποιώντας μεταλλάξεις.
Χρησιμοποιώντας επίσης ραδιοϊσότοπα για τον προσδιορισμό των καλύτερων τρόπων εφαρμογής λιπάσματος. Για παράδειγμα, με τη βοήθειά τους, καθορίστηκε ότι κατά την καλλιέργεια ρυζιού, είναι δυνατό να μειωθεί η εφαρμογή αζωτούχων λιπασμάτων. Αυτό όχι μόνο εξοικονόμησε χρήματα, αλλά έσωσε και το περιβάλλον.
Μια ελαφρώς περίεργη χρήση της πυρηνικής ενέργειας είναι η ακτινοβόληση των προνυμφών των εντόμων. Αυτό γίνεται για να εμφανίζονται ακίνδυνα για το περιβάλλον. Σε αυτή την περίπτωση, τα έντομα που αναδύθηκαν από τις ακτινοβολημένες προνύμφες δεν έχουν απογόνους, αλλά κατά τα άλλα είναι αρκετά φυσιολογικά.
Πυρηνική Ιατρική
Η Ιατρική χρησιμοποιεί ραδιενεργά ισότοπα για να κάνει ακριβείς διαγνώσεις. Τα ιατρικά ισότοπα έχουν μικρό χρόνο ημιζωής και δεν αποτελούν ιδιαίτερο κίνδυνο τόσο για τους άλλους όσο και για τον ασθενή.
Μια άλλη εφαρμογή της πυρηνικής ενέργειας στην ιατρική ανακαλύφθηκε πρόσφατα. Αυτή είναι η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του καρκίνου σε πρώιμο στάδιο.
Εφαρμογή της πυρηνικής ενέργειας στις μεταφορές
Στις αρχές της δεκαετίας του '50 του περασμένου αιώνα, έγιναν προσπάθειες για τη δημιουργία πυρηνικής δεξαμενής. Η ανάπτυξη ξεκίνησε στις ΗΠΑ, αλλά το έργο δεν υλοποιήθηκε ποτέ. Κυρίως λόγω του γεγονότος ότι αυτές οι δεξαμενές δεν μπορούσαν να λύσουν το πρόβλημα της θωράκισης του πληρώματος.
Η γνωστή εταιρεία Ford εργαζόταν σε ένα αυτοκίνητο που θα λειτουργούσε με πυρηνική ενέργεια. Αλλάη παραγωγή μιας τέτοιας μηχανής δεν ξεπέρασε τη διάταξη.
Το γεγονός είναι ότι η πυρηνική εγκατάσταση καταλάμβανε πολύ χώρο και το αυτοκίνητο αποδείχθηκε πολύ γενικό. Οι συμπαγείς αντιδραστήρες δεν εμφανίστηκαν ποτέ, επομένως το φιλόδοξο έργο περιορίστηκε.
Πιθανώς η πιο διάσημη μεταφορά που λειτουργεί με πυρηνική ενέργεια είναι διάφορα πλοία, τόσο στρατιωτικά όσο και πολιτικά:
- Πυρηνικά παγοθραυστικά.
- Μεταφορικά πλοία.
- αεροπλανοφόρα.
- Υποβρύχια.
- Cruisers.
- Πυρηνικά υποβρύχια.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της χρήσης πυρηνικής ενέργειας
Σήμερα, το μερίδιο της πυρηνικής ενέργειας στην παγκόσμια παραγωγή ενέργειας είναι περίπου 17 τοις εκατό. Αν και η ανθρωπότητα χρησιμοποιεί ορυκτά καύσιμα, τα αποθέματά της δεν είναι ατελείωτα.
Επομένως, ως εναλλακτική, χρησιμοποιείται πυρηνικό καύσιμο. Όμως η διαδικασία απόκτησης και χρήσης του συνδέεται με μεγάλο κίνδυνο για τη ζωή και το περιβάλλον.
Φυσικά, οι πυρηνικοί αντιδραστήρες βελτιώνονται συνεχώς, λαμβάνονται όλα τα πιθανά μέτρα ασφαλείας, αλλά μερικές φορές αυτό δεν αρκεί. Παραδείγματα είναι τα ατυχήματα στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ και στη Φουκουσίμα.
Από τη μία πλευρά, ένας αντιδραστήρας που λειτουργεί σωστά δεν εκπέμπει καμία ακτινοβολία στο περιβάλλον, ενώ μεγάλη ποσότητα επιβλαβών ουσιών εισέρχεται στην ατμόσφαιρα από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς.
Ο μεγαλύτερος κίνδυνος είναι τα αναλωμένα καύσιμα, η επεξεργασία και η αποθήκευσή τους. Γιατί σήμεραδεν έχει εφευρεθεί ένας απολύτως ασφαλής τρόπος απόρριψης πυρηνικών αποβλήτων.
