Aan die einde van die Tweede Wêreldoorlog is twee kernbomme oor die Japannese stede Hirosjima en Nagasaki gegooi. Die nuwe wapen was die dodelikste in die geskiedenis van die mensdom. Die daaropvolgende kernwedloop tussen die USSR en die VSA het die wêreldgemeenskap se vrese vir die kernfaktor verder vererger. Benewens atoomplofkoppe het 'n vreedsame atoom egter verskyn. Hierdie frase verwys na kernkrag.
NPP-werkingsbeginsel
Die werking van enige kernkragsentrale is gebaseer op die reaksie van atoomsplyting. Om dit te noem, is dit nodig om 'n neutronbombardement van uraan-235-kerne uit te voer. Die kleinste deeltjies word in fragmente verdeel, terwyl dit 'n groot hoeveelheid gammastrale en termiese energie opwek.
Vreedsame atoom kan slegs vreedsaam bly onder streng beheer, verpligtend vir kernkragsentrales. Die feit is dat tydens splitsing neutrone ontstaan, wat aanleiding gee tot nuwe kettingreaksies. Onbeheerde omhulsel van die kerne lei tot 'n ontploffing. Dit is hierdie beginsel wat die werking van atoombomme onderlê. By kragsentrales word die proses beheer, en oortollige energie word na 'n nuttige kanaal vir mense gerig.
Uranium-235
Kernbrandstof word voor gebruik in spesiale stawe geplaas. Dit word gestoor in die vorm van tablette gemaak van uraanoksied. Dit moet verstaan word dat hierdie stof heterogeen is. 3% van hierdie tablette bestaan uit uraan-235 (dit is hy wat splytbaar is tydens die reaksie), die res is uraan-238 (hierdie isotoop is nie splytbaar nie).
Hoekom is hierdie verhouding nodig? Om die proses onder beheer te hou. 'n Werkende reaktor begin 'n splytingsreaksie. In die loop van sy ontwikkeling neem die hoeveelheid uraan-235 af. Terselfdertyd neem die volume van splitsingsprodukte toe. Dit is kernafval. Hulle hou 'n ernstige omgewingsgevaar in en moet dus behoorlik weggedoen word. Kan 'n atoom vreedsaam wees? Soos gesien kan word uit die beskryfde tegnologie, slegs met streng nakoming van die instruksies en reëls van die produksieproses.
Voorvereistes vir voorkoms
Kernenergie het in die middel van die 20ste eeu ontstaan. Sedertdien is honderde kernkragsentrales regoor die wêreld gebou (vandag werk 442). Vreedsame atoom verskaf meer as die helfte van die energie wat Frankryk, Pole, Litaue, Slowakye, Swede en Suid-Korea benodig. In Wes-Europa genereer kernkragsentrales ongeveer 'n derde van elektrisiteit.
Dit het alles begin in 1939, toe uraansplyting in Duitsland ontdek is. Navorsing van die Duitsers was uiters geïnteresseerd in die USSR. Dit het onmiddellik vir wetenskaplikes duidelik geword dat die nuut ontdekte proses die produksie van reusagtige hoeveelhede energie moontlik maak. As spesialiste kon leer om komplekse reaksies te beheer, sou dit baie ekonomiese probleme oplos.probleme. Die eerste Sowjet-navorsing wat met die vreedsame atoom verband hou, het by die RIAN (Radium Institute of the Academy of Sciences) plaasgevind onder leiding van die uitstaande fisikus Igor Kurchatov.
Kernwedren
Die werk van Sowjet-wetenskaplikes is belemmer deur die afwesigheid van die USSR se eie uraanreserwes. Boonop het die Groot Patriotiese Oorlog in 1941 begin, en moes revolusionêre ontdekkings vir 'n rukkie vergeet word. Teen hierdie agtergrond is die agenda in die VK, die VSA en Duitsland onderskep. Die paradoks lê in die feit dat kernenergie verskyn het as 'n uitvloeisel van 'n militaristiese projek. Natuurlik het die strydende lande eerstens probeer om die kragtigste wapens te kry, en toe eers aan vreedsame maniere gedink om hul ontdekkings te gebruik.
Die eerste eksperimentele kernreaktor is in Desember 1942 in die Verenigde State gelanseer. Die projekleier was die Italiaanse wetenskaplike Enrico Fermi. In die USSR het die eerste reaktor aan die einde van 1946 by die Instituut vir Atoomenergie verskyn. Teen hierdie tyd het die Amerikaanse bombardement op Hiroshima en Nagasaki reeds plaasgevind. In die USSR is die atoombom in 1949 geskep en die waterstofbom in 1953. Die oorlog het reeds geëindig, en wetenskaplikes het begin om 'n kernreaktor voor te berei om vir die nasionale ekonomie van die Sowjetunie te werk.
NPP-konstruksie
Die wêreld se eerste kernkragsentrale is in die somer van 1954 gelanseer. Dit blyk die Obninsk-kernkragsentrale te wees, geleë in die Kaluga-streek. In die Verenigde State het hulle met 'n effense vertraging ook begin om 'n atoomenergieprojek te implementeer. In 1956 het die Amerikaners vir die eerste keer daarin geslaag met die hulp vanreaktor om elektrisiteit te kry. Geleidelik is meer en meer nuwe kernkragsentrales in die twee supermoondhede gestig. Elkeen van hulle het nog 'n kragrekord gebreek.
Die hoogtepunt van die ontwikkeling van kernkrag het in die tweede helfte van die 1960's gekom. Toe het die aantal kernkragsentrale konstruksie begin afneem. In die Verenigde State het 'n bespreking in die Kongres en die wetenskaplike gemeenskap begin oor die probleme wat verband hou met die veiligheid van die vreedsame atoom. Nietemin, teen 1986 het kernkragopwekking 15% bereik van dié wat deur konvensionele kragsentrales opgewek is.
Kernenergie-simbool
In 1958 is die Atomium in Brussel geopen, waar die volgende Wêrelduitstalling gehou is. Die ontwerpkonsep is deur argitek André Waterkeyner ontwikkel. Die atoom lyk soos 'n vergrote kristalrooster van yster: nege atome wat saamgevoeg is. Die gewig van die struktuur is 2400 ton, en die hoogte is 102 meter. Besoekers kan ses van die nege ryke binnegaan. Hierdie modelle van atome, honderde biljoene kere vergroot, is aan mekaar verbind deur twintig 23-meter pype. Binne is hulle gange en roltrappe.
Die foto van die "vreedsame atoom", wat op die hoogtepunt van die atoomtydperk in Brussel verskyn het, het vinnig oor die wêreld versprei, en die Atomium het 'n simbool geword van alle kernenergie en die idee dat revolusionêre wetenskaplike ontdekkings tot voordeel van die mensdom gebruik word, en nie vir oorloë en vernietiging nie. Die Belgiese landmerk word in die roman genoem deur die beroemde Sowjet-wetenskapfiksieskrywers die Strugatsky-broers "Maandag begin op Saterdag." Die simbool van die vreedsame atoom verskyn in baie tekeninge, sowel as op embleme wat aan kernenergie gewy is.
Omgewingsfaktor
Die probleem van omgewingsbesoedeling met radioaktiewe afval word elke jaar meer en meer dringend. Byvoorbeeld, in moderne Rusland is die personeel van 10 kernkragsentrales besig met vreedsame kernkrag. Al hierdie ondernemings benodig spesiale aandag van omgewingsbewustes en staatsdepartemente.
50 000 kubieke meter radioaktiewe afval versamel elke jaar in die Europese Unie. Die sleutelprobleem is dat sulke rommel gevaarlik bly vir duisende jare (byvoorbeeld, die tydperk van verval van plutonium-239 is 24 duisend jaar).
Afvalbestuur
Daar is vandag verskeie konsepte oor hoe om die beste van radioaktiewe afval ontslae te raak. Die eerste idee is om begraafplaas op die bodem van die oseane te skep. Dit is 'n taamlik moeilike manier om te implementeer. Houers moet op 'n aansienlike diepte geleë wees, daarbenewens kan dit deur seestrome beskadig word.
Die tweede idee word deur NASA oorweeg, waar hulle voorstel om kernafval die buitenste ruimte in te stuur. Hierdie metode is veilig vir die aarde, maar belaai met buitensporige besteding. Daar is ander idees: om afval na onbewoonde eilande te neem of om dit in die ys van Antarktika te begrawe. Die mees aanvaarbare opsie vandag is die bou van begraafplaas in klipperige ondergrondse rotse. Navorsing wat met hierdie idee verband hou, gaan voort in Duitsland en Switserland.
Tsjernobil-les
Kernenergie is vir 'n lang tyd as onbestrede beskou. Vir verskeieVir dekades het die vreedsame atoom in die USSR en ander lande sy ekonomiese uitbreiding voortgesit. In 1986 het 'n tragedie egter in Tsjernobil plaasgevind wat die mensdom gedwing het om sy houding teenoor kernkragsentrales te heroorweeg. 'n Ontploffing het by 'n stasie naby Pripyat plaasgevind, wat gelei het tot die vernietiging van die reaktor en die vrystelling in die omgewing van 'n aansienlike hoeveelheid radioaktiewe stowwe wat gevaarlik is vir die gesondheid.
Die beroemde Sowjet-slagspreuk "Vreedsame atoom in elke huis" is in die gedrang gebring. In die eerste maande ná die ongeluk is 30 mense dood. Die ware gevolge van blootstelling het egter later gekom. Oor die daaropvolgende jare het nog tientalle mense in angs aan 'n verskriklike siekte gesterf. Duisende burgers van die USSR was in die infeksiegebied. Beduidende gebiede van Wit-Rusland, Oekraïne en Rusland het ongeskik geword vir landbou. Die ongeluk by die Tsjernobil-kernkragsentrale het gelei tot 'n uitbreking van publieke fobie met betrekking tot kernenergie. Na daardie tragedie is baie stasies regoor die wêreld gesluit.
Hoewel veiligheidsmaatreëls by sulke ondernemings oor 30 jaar merkbaar verbeter het, kan teoreties 'n tragedie soortgelyk aan Tsjernobil weer gebeur. Daar was ongelukke beide voor en ná die Tsjernobil-kernkragsentrale: in 1957 - in die Verenigde Koninkryk (Windscale), in 1979 - in die VSA (Three Mile Island), in 2011 - in Japan (Fukushima). Vandag het die IAEA inligting oor meer as 1 000 noodsituasies by stasies ingesamel. Oorsake van ongelukke: menslike faktor (80% van gevalle), minder dikwels - ontwerpfoute. By Fukushima in Japan het 'n noodgeval plaasgevind weens 'n kragtige aardbewing en die daaropvolgende tsoenami.
Vooruitsigte vir kernkrag
Die vraag of die vreedsame atoom 'n toekoms het, is ingewikkeld uit 'n ekonomiese oogpunt en veroorsaak baie kontroversie onder spesialiste. As gevolg van 'n groot aantal botsende faktore is die toekoms daarvan onduidelik en mistig. Die jongste voorspellings wat deur die Internasionale Energieagentskap uitgereik is, dui daarop dat, indien huidige neigings voortduur, die aandeel elektrisiteit wat deur kernkragsentrales vervaardig word van 15% tot 9% teen 2030 sal daal.
Kernenergie was tot onlangs in aanvraag, insluitend as gevolg van hoë oliepryse. In 2014 het hulle egter skerp gedaal. So het nog 'n goedkoper alternatief vir kernkragsentrales verskyn. Dit is ook belangrik dat die vreedsame atoom mense net van elektrisiteit voorsien (dit wil sê, selfs met wydverspreide gebruik kan dit nie die samelewing heeltemal van energie-afhanklikheid ontslae raak nie).
Olie of elektrisiteit?
Olie, ten spyte van alles, is belangrik vir nywerheid en vervoer. Ongeveer 40% van die energie wat die VSA verbruik word deur hierdie hulpbron verskaf. Japan en Frankryk kon nie ontslae raak van afhanklikheid van olie nie (hoewel hulle aktief kernkragsentrales gebruik). Het die vreedsame atoom dus 'n toekoms of is dit gedoem om in die skadu van "swart goud" te bly? Hierdie neigings dui daarop dat kernkragsentrales dalk iets van die verlede is. Sommige onlangse ontwikkelings het kernkrag egter 'n nuwe lewe gegee.
Ons praat van die opkoms van motors wat op elektrisiteit werk in plaas van petrol. Vandag verower sulke vervoer die markte van die VSA en Europa toenemend. Oor 'n paar dekades, elektriese voertuiesal die norm word. Dit is op hierdie oomblik dat die vreedsame atoom weer tot die redding van die wêreldekonomie kan kom. Kernkragsentrales is in staat om die probleem van die steeds toenemende vraag van verskillende lande na elektrisiteit op te los.
Fusie-energie
Daar is 'n ander perspektief waarin die vreedsame atoom 'n ekonomiese triomf kan maak. Een van die belangrikste probleme wat met die bedryf van kernkragsentrales verband hou, is omgewingsveiligheid. Die vraag na die kompleksiteit van die wegdoening van radioaktiewe afval en gebruikte brandstof het aanleiding gegee tot die idee om kernreaktors in nuwe kernfusiereaktors te herformateer. Sulke ondernemings sal heeltemal veilig vir die omgewing wees. Maar voordat hierdie vreedsame atoomtegnologie in produksie ingestel word, sal spesialiste 'n lang pad moet gaan.
Spanne van 33 lande van die wêreld werk reeds aan 'n termonukleêre projek. Die globale aard van die idee van termonukleêre brandstof is te danke aan sy vele voordele. Dit is nie net veilig vanuit die oogpunt van ekologie nie, maar ook onuitputlik. Die hulpbron wat vir wetenskaplikes nodig is, is deuterium, wat uit die oseane verkry word. Die belangrikste tegnologiese verskil tussen 'n termonukleêre stasie en 'n kernkragsentrale is dat kernfusie by nuwe ondernemings sal plaasvind (kernsplyting word by voormalige kernkragsentrales uitgevoer). Miskien is hierdie tegnologie die toekoms van die vreedsame atoom.
