Широко разпространеното използване на ядрената енергия започна благодарение на научно-техническия прогрес, не само във военната област, но и за мирни цели. Днес е невъзможно без него в индустрията, енергетиката и медицината.
Въпреки това, използването на ядрена енергия има не само предимства, но и недостатъци. На първо място, това е опасността от радиация, както за хората, така и за околната среда.
Използването на ядрената енергия се развива в две посоки: използване на енергия и използване на радиоактивни изотопи.
Първоначално атомната енергия е трябвало да се използва само за военни цели и всички разработки вървят в тази посока.
Военна употреба на ядрена енергия
Голям брой високоактивни материали се използват за производството на ядрени оръжия. Експерти изчисляват, че ядрените бойни глави съдържат няколко тона плутоний.
Ядрените оръжия се класифицират като оръжия за масово унищожение, защото причиняват унищожение на огромни площи.
Според обхвата и мощността на заряда ядрените оръжия се разделят на:
- Тактически.
- Оперативно-тактически.
- Стратегически.
Ядрените оръжия са разделени на атомни и водородни. Ядрените оръжия се основават на неконтролирани верижни реакции на делене на тежки ядра и реакции на термоядрен синтез. За верижна реакция се използва уран или плутоний.
Съхранението на толкова много опасни материали е голяма заплаха за човечеството. А използването на ядрена енергия за военни цели може да доведе до ужасни последици.
Първите ядрени оръжия са използвани през 1945 г. за нападение на японските градове Хирошима и Нагасаки. Последиците от тази атака бяха катастрофални. Както знаете, това беше първото и последно използване на ядрена енергия във войната.
Международна агенция за атомна енергия (МААЕ)
МААЕ е създадена през 1957 г. с цел развиване на сътрудничество между страните в областта на използването на атомната енергия за мирни цели. От самото начало агенцията изпълнява програмата за ядрена безопасност и опазване на околната среда.
Но най-важната функция е да контролира дейността на страните в ядрената област. Организацията контролира развитието и използването на ядрената енергия само за мирни цели.
Целта на тази програма е да гарантира безопасното използване на ядрената енергия, защитата на хората и околната среда от въздействието на радиацията. Агенцията проучва и последствията от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил.
Агенцията също така подпомага изучаването, развитието и използването на ядрената енергия за мирни цели и действа като посредник при обмена на услуги и материали между членовеагенции.
Заедно с ООН, МААЕ дефинира и задава стандарти в областта на безопасността и опазването на здравето.
Ядрена енергетика
През втората половина на четиридесетте години на ХХ век съветските учени започват да разработват първите проекти за мирно използване на атома. Основната посока на това развитие беше електроенергийната индустрия.
И през 1954 г. първата в света атомна електроцентрала е построена в СССР. След това започнаха да се разработват програми за бърз растеж на ядрената енергетика в САЩ, Великобритания, Германия и Франция. Но повечето от тях не бяха изпълнени. Както се оказа, атомната електроцентрала не може да се конкурира със станциите, които работят на въглища, газ и мазут.
Но след началото на световната енергийна криза и покачването на цените на петрола търсенето на ядрена енергия нарасна. През 70-те години на миналия век експертите смятаха, че капацитетът на всички атомни електроцентрали може да замени половината от електроцентралите.
В средата на 80-те години растежът на ядрената енергия отново се забави, страните започнаха да преразглеждат плановете си за изграждане на нови атомни електроцентрали. Това беше улеснено както от политиката за пестене на енергия, така и от спада на цените на петрола, както и от катастрофата в Чернобилската електроцентрала, която имаше негативни последици не само за Украйна.
След като някои държави напълно спряха да строят и експлоатират атомни електроцентрали.
Ядрена енергия за космически пътувания
Повече от три дузини ядрени реактори излетяха в космоса, те бяха използвани за генериране на енергия.
За първи път американците използват ядрен реактор в космоса през 1965 г. като горивобеше използван уран-235. Работил е 43 дни.
В Съветския съюз реакторът Ромашка беше пуснат в Института по атомна енергия. Предполагаше се, че ще се използва на космически кораби заедно с плазмени двигатели. Но след всички тестове той никога не е бил изстрелян в космоса.
Следващата ядрена инсталация Бук беше използвана на сателит за радарно разузнаване. Първият космически кораб е изстрелян през 1970 г. от космодрума Байконур.
Днес Роскосмос и Росатом предлагат да проектират космически кораб, който ще бъде оборудван с ядрен ракетен двигател и ще може да достигне до Луната и Марс. Но засега всичко това е на етап предложение.
Прилагане на ядрената енергия в индустрията
Ядрената енергия се използва за повишаване на чувствителността на химическия анализ и производство на амоняк, водород и други химикали, които се използват за направата на торове.
Ядрената енергия, чието използване в химическата промишленост прави възможно получаването на нови химични елементи, помага за пресъздаването на процесите, протичащи в земната кора.
Ядрената енергия също се използва за обезсоляване на солена вода. Приложението в черната металургия позволява извличането на желязо от желязна руда. В цвят - използва се за производството на алуминий.
Използване на ядрена енергия в селското стопанство
Използването на ядрена енергия в селското стопанство решава проблемите с размножаването и помага при контрола на вредителите.
Ядрената енергия се използва за създаване на мутации в семената. Готово еза получаване на нови сортове, които носят повече добив и са устойчиви на болести по културите. И така, повече от половината от пшеницата, отглеждана в Италия за приготвяне на тестени изделия, е отгледана с помощта на мутации.
Също използване на радиоизотопи за определяне на най-добрите начини за прилагане на тор. Например, с тяхна помощ беше установено, че при отглеждане на ориз е възможно да се намали прилагането на азотни торове. Това не само спести пари, но и спаси околната среда.
Леко странно използване на ядрена енергия е за облъчване на ларви на насекоми. Това се прави, за да се показват безвредно за околната среда. В този случай насекомите, които са се появили от облъчените ларви, нямат потомство, но иначе са съвсем нормални.
Ядрена медицина
Медицината използва радиоактивни изотопи за поставяне на точни диагнози. Медицинските изотопи имат кратък полуживот и не представляват особена опасност както за другите, така и за пациента.
Наскоро беше открито друго приложение на ядрената енергия в медицината. Това е позитронно-емисионна томография. Може да се използва за откриване на рак в ранен стадий.
Прилагане на ядрената енергия в транспорта
В началото на 50-те години на миналия век се правят опити за създаване на танк с ядрен двигател. Разработката започна в САЩ, но проектът така и не беше оживен. Основно поради факта, че тези танкове не могат да решат проблема с екранирането на екипажа.
Добре познатата компания Ford работеше върху автомобил, който ще работи на ядрена енергия. Нопроизводството на такава машина не е надхвърляло оформлението.
Факт е, че ядрената инсталация заемаше много място, а колата се оказа много цялостна. Компактните реактори така и не се появиха, така че амбициозният проект беше съкратен.
Вероятно най-известният транспорт, който работи с ядрена енергия, са различни кораби, както военни, така и граждански:
- Ядрени ледоразбивачи.
- Транспортни кораби.
- Самолетоносачи.
- Подводници.
- Cruisers.
- Ядрени подводници.
Плюсове и минуси на използването на ядрена енергия
Днес делът на ядрената енергия в световното производство на енергия е приблизително 17 процента. Въпреки че човечеството използва изкопаеми горива, неговите запаси не са безкрайни.
Затова като алтернатива се използва ядрено гориво. Но процесът на получаване и използване е свързан с голям риск за живота и околната среда.
Разбира се, ядрените реактори непрекъснато се подобряват, вземат се всички възможни мерки за безопасност, но понякога това не е достатъчно. Примери са авариите в атомната електроцентрала в Чернобил и Фукушима.
От една страна, правилно функциониращият реактор не излъчва никаква радиация в околната среда, докато голямо количество вредни вещества навлизат в атмосферата от топлоелектрически централи.
Най-голямата опасност е отработеното гориво, неговата преработка и съхранение. Защото днесне е изобретен напълно безопасен начин за изхвърляне на ядрени отпадъци.
