Applicazione dell'energia nucleare: problemi e prospettive
Inizia l'uso diffuso dell'energia nuclearegrazie al progresso scientifico e tecnologico non solo nel campo militare, ma anche per scopi pacifici. Oggi non possiamo farne a meno nell'industria, nell'energia e nella medicina.
Allo stesso tempo, l'uso dell'energia nucleare non ha solo vantaggi, ma anche svantaggi. Prima di tutto, è un pericolo di radiazioni, sia per l'uomo che per l'ambiente.
L'uso dell'energia nucleare si sviluppa in due direzioni: uso in ingegneria energetica e uso di isotopi radioattivi.
Inizialmente, l'energia atomica doveva essere utilizzata solo per scopi militari e tutti gli sviluppi andavano in questa direzione.
L'uso dell'energia nucleare nella sfera militare
Un gran numero di materiali altamente attivi sono utilizzati per la produzione di armi nucleari. Secondo gli esperti, le testate nucleari contengono diverse tonnellate di plutonio.
Le armi nucleari si riferiscono alle armi di distruzione di massa, perché producono distruzione in vaste aree.
Dal raggio di azione e potere della carica, le armi nucleari sono divise in:
- Tattico.
- Operativo e tattico.
- Strategico.
Le munizioni nucleari sono divise in atomico e idrogeno. Le armi nucleari si basano su reazioni a catena non guidate di fissione di nuclei pesanti e reazioni di fusione termonucleare. Per la reazione a catena si usa l'uranio o il plutonio.
Mantenere un numero così elevato di materiali pericolosi è una grande minaccia per l'umanità. E l'uso di energia nucleare per scopi militari può portare a gravi conseguenze.
Per la prima volta, nel 1945 furono usate armi nucleariper attaccare le città giapponesi di Hiroshima e Nagasaki. Le conseguenze di questo attacco furono catastrofiche. Come sapete, questa fu la prima e l'ultima applicazione dell'energia nucleare nella guerra.
L'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA)
L'AIEA è stata fondata nel 1957 per svilupparsicooperazione tra paesi nel campo dell'uso dell'energia atomica per scopi pacifici. Fin dall'inizio, l'agenzia sta implementando il programma "Sicurezza nucleare e protezione ambientale".
Ma la funzione più importante è controllare le attività dei paesi nella sfera nucleare. L'organizzazione controlla lo sviluppo e l'uso dell'energia nucleare solo per scopi pacifici.
Lo scopo di questo programma è di fornire una cassafortel'uso dell'energia nucleare, la protezione dell'uomo e dell'ambiente dagli effetti delle radiazioni. L'agenzia ha anche studiato le conseguenze del disastro di Chernobyl.
L'agenzia sostiene inoltre lo studio, lo sviluppo e l'uso dell'energia nucleare a scopi pacifici e media lo scambio di servizi e materiali tra i membri dell'agenzia.
Insieme con l'ONU, l'AIEA definisce e stabilisce standard per la sicurezza e la salute.
Ingegneria dell'energia nucleare
Nella seconda metà degli anni quaranta del ventesimo secolo, gli scienziati sovietici iniziarono a sviluppare i primi progetti di uso pacifico dell'atomo. La direzione principale di questi sviluppi è stata l'industria elettrica.
E nel 1954 fu costruito il primo al mondo in URSScentrale nucleare. In seguito, i programmi per la rapida crescita del nucleare hanno iniziato a svilupparsi negli Stati Uniti, in Gran Bretagna, Germania e Francia. Ma la maggior parte di loro non è stata soddisfatta. Come si è scoperto, la centrale nucleare non potrebbe competere con le stazioni che lavorano a carbone, gas e olio combustibile.
Ma dopo l'inizio della crisi energetica globalee l'aumento del prezzo della domanda di petrolio per l'energia nucleare è cresciuto. Negli anni '70 del secolo scorso, gli esperti ritenevano che la potenza di tutte le centrali nucleari potesse sostituire la metà delle centrali elettriche.
A metà degli anni '80, la crescita dell'energia nucleare di nuovorallentato, i seni hanno cominciato a rivedere i piani per la costruzione di nuove centrali nucleari. Ciò è stato promosso sia dalla politica di risparmio energetico e dalla riduzione del prezzo del petrolio, sia dalla catastrofe nella stazione di Chernobyl, che ha avuto conseguenze negative non solo per l'Ucraina.
Dopo di ciò, alcuni paesi hanno smesso di costruire e far funzionare le centrali nucleari del tutto.
Energia atomica per le missioni spaziali
Più di tre dozzine di reattori nucleari volarono nello spazio, furono usati per generare energia.
Il primo reattore nucleare nello spazio fu usato dagli americani nel 1965. L'uranio 235 veniva usato come combustibile. Ha lavorato per 43 giorni.
Nell'Unione Sovietica è stato lanciato il reattore "Camomilla"Istituto di energia atomica. Doveva essere usato sui veicoli spaziali insieme ai motori al plasma. Ma dopo tutti i test non è mai stato lanciato nello spazio.
Il successivo impianto nucleare di Buck fu usato su un satellite di ricognizione radar. Il primo dispositivo fu lanciato nel 1970 dal cosmodromo di Baikonur.
Oggi Roskosmos e Rosatom offronoProgettare un veicolo spaziale che sarà dotato di un motore missilistico nucleare e sarà in grado di raggiungere la Luna e Marte. Ma finora questo è tutto nella fase della proposta.
Applicazione dell'energia nucleare nell'industria
L'energia atomica viene utilizzata per aumentare la sensibilità dell'analisi chimica e la produzione di ammoniaca, idrogeno e altri reagenti chimici utilizzati per produrre fertilizzanti.
L'energia nucleare, il cui uso nell'industria chimica consente di ottenere nuovi elementi chimici, aiuta a ricreare i processi che si verificano nella crosta terrestre.
Anche la desalinizzazione delle acque saline usa l'energia nucleare. L'applicazione nella metallurgia ferrosa consente di ripristinare il ferro dal minerale di ferro. A colori - utilizzato per la produzione di alluminio.
L'uso dell'energia nucleare in agricoltura
L'uso dell'energia nucleare in agricoltura risolve i problemi dell'allevamento e aiuta nella lotta contro i parassiti.
L'energia nucleare viene utilizzata per la comparsa di mutazioni insemi. Questo viene fatto per ottenere nuove varietà che portano più rendimento e sono resistenti alle malattie delle colture. Quindi, più della metà del grano coltivato in Italia per la produzione di pasta è stato derivato da mutazioni.
Anche l'uso di radioisotopi determina il megliomodalità di applicazione dei fertilizzanti. Ad esempio, con il loro aiuto è stato stabilito che durante la coltivazione del riso è possibile ridurre l'applicazione di fertilizzanti azotati. Questo non solo ha risparmiato denaro, ma ha anche salvato l'ecologia.
Un piccolo uso strano dell'energia nuclearequesta è l'irradiazione delle larve di insetti. Questo è fatto per renderli innocui per l'ambiente. In questo caso, gli insetti che sono emersi dalle larve irradiate non hanno prole, ma per altri aspetti sono abbastanza normali.
Medicina nucleare
La medicina usa isotopi radioattivi per fare una diagnosi accurata. Gli isotopi medici hanno una ridotta emivita e non presentano un particolare pericolo per l'ambiente circostante e per il paziente.
Un altro uso dell'energia nucleare in medicina è stato scoperto molto recentemente. Questa è la tomografia ad emissione di positroni. Con il suo aiuto puoi trovare il cancro nelle prime fasi.
Applicazione dell'energia nucleare nei trasporti
All'inizio degli anni '50 del secolo scorso c'eranosono stati fatti tentativi per creare un carro armato a propulsione nucleare. Gli sviluppi sono iniziati negli Stati Uniti, ma il progetto non è mai stato implementato. Fondamentalmente, a causa del fatto che questi carri armati non erano in grado di risolvere il problema della schermatura dell'equipaggio.
Una nota azienda Ford ha lavorato su un'auto che avrebbe funzionato sull'energia nucleare. Ma la produzione di una macchina del genere non è andata oltre il layout.
Il fatto è che l'installazione nucleare occupa molto spazio e l'auto si è rivelata molto sovradimensionata. I reattori compatti non comparvero, quindi l'ambizioso progetto fu cancellato.
Probabilmente il trasporto più famoso che opera sull'energia nucleare è rappresentato da varie imbarcazioni di uso sia militare che civile:
- Rompighiaccio nucleare.
- Navi da trasporto
- Vettori aerei
- Sottomarini.
- Cruisers.
- Sottomarini nucleari.
Pro e contro dell'uso dell'energia nucleare
Oggi, la quota di energia nucleare nella produzione mondiale di energia è di circa il 17%. Sebbene l'umanità usi il combustibile organico, ma le sue riserve non sono infinite.
Pertanto, in alternativa, viene utilizzato il combustibile nucleare. Ma il processo per ottenerlo e utilizzarlo è associato a un grande rischio per la vita e l'ambiente.
Certo, nuclearereattori, sono prese tutte le misure di sicurezza possibili, ma a volte questo non è sufficiente. Un esempio è l'incidente alla centrale nucleare di Chernobyl e Fukushima.
Da un lato, un reattore correttamente funzionante non emette radiazioni nell'ambiente, mentre un gran numero di sostanze nocive entra nell'atmosfera dalle centrali termoelettriche.
Il più grande pericolo è rappresentato dal combustibile esaurito, dalla sua lavorazione e conservazione. Perché finora non è stato inventato un modo completamente sicuro di utilizzare le scorie nucleari.
