אטום שליו: תמונה, סמל. יכול להיות אטום שלווה? האם יש עתיד האטום שלו?

בסוף מלחמת העולם השנייה על הערים היפניות הירושימה ונגסאקי, שתי פצצות גרעיניות בוטלו. הנשק החדש היה הקטלני ביותר בהיסטוריה האנושית. מרוץ החימוש הגרעיני שהתפתח בין ברית המועצות וארצות הברית העמיק פחדים של הקהילה הבינלאומית הגורם הגרעיני. עם זאת, בנוסף ראשי נפץ גרעיניים, ולא היה אטום לשלום. על ידי ביטוי זה אומר כוח גרעיני.

עקרון הפעולה של NPP

המבצע של כל תגובה גרעינית היא ביקוע האטום. לגרום שלה, יש צורך לקיים בנויטרונים של גרעיני אורניום-235. החלקיקים הקטנים ביותר מחולקים שברים, ובכך לייצר כמות עצומה של קרן גמא-וחום.

אטום שלום יכול להישאר שלווה רק תחת שליטה קפדנית, חובה עבור NPP. העובדה היא כי ניטרוני הביקוע להתעורר שיוצרת תגובות שרשרת חדשות. לא מבוקר להקיף גרעינים מובילים לפיצוץ. עיקרון זה עומד בבסיס הפעולה של פצצות אטומות. תחנות כוח הנשלטות על ידי אותו התהליך, ואת עודפי האנרגיה מופנה אל ערוץ שימושי עבור אנשים.

אורניום-235

דלק גרעיני לפני השימוש ממוקם מוטות מיוחדות. זה מאוחסן בצורה של כדורי סיליקון של תחמוצת אורניום. זה צריך להיות מובן כי חומר זה אינו אחיד. 3% של טבליות כאלה כוללים אורניום 235 (כאשר התגובה מחולקת אחת), ואת הנותרים כמו 238 (איזוטופ זה לא מחולק).

למה אנחנו צריכים מערכת יחסים כזו? כדי לשמור על התהליך תחת שליטה. כור ביקוע עבודה מתחיל תגובה. במהלך הפיתוח של שלה אורניום 235 מצטמצם. במקביל, הוא מגביר את כמות תוצרי הביקוע. פסולת גרעינית זה. הם מהווים איום חמור לסביבה, ולכן, חייב להיות מסולק כראוי. יכול להיות אטום שלווה? כפי שניתן לראות מן הטכנולוגיה המתוארת, רק כאשר פעל לפי החוקים בקפדנות וייצור המסמך.

המראה רקע

גרעיני (אטומי) אנרגיה שמקורה במאה ה XX באמצע. מאז, מאות תחנות כוח גרעיניות (כיום מפעילה 442) נבנו בעולם. אטום שליו מספק יותר ממחצית האנרגיה הדרושה בצרפת, פולין, ליטא, סלובקיה, שבדיה ודרום קוריאה. במערב אירופה, תחנות כוח גרעיניות ליצור על חשמל שליש.

הכל התחיל בשנת 1939, כאשר ביקוע אורניום התגלה בגרמניה. מחקר גרמני מביע עניין רב בברית המועצות. מדענים משהתברר כי רק תהליך פתוח המאפשר כמויות עצומות של אנרגיה. אם המומחים הצליחו ללמוד כיצד לשלוט בתגובות מורכבות, זה יפתור הרבה בעיות כלכליות. המחקר הסובייטי הראשון קשור אטום שלווה, שנערך ריאן (מכון הרדיום של האקדמיה הלאומית למדעים) תחת הנהגתו של הפיזיקאי הנודע איגור קורצ.

המרוץ הגרעיני

עבודתם של מדענים סובייטיים הקשו בשל חוסר עתודות האורניום עצמו ברית המועצות. בנוסף, בשנת 1941, המלחמה הפטריוטית הגדולה ואת התגליות המהפכניות היו לשכוח. על רקע זה, הפרק יורט בבריטניה, ארה"ב וגרמניה. הפרדוקס נעוץ בעובדה כי כוח גרעיני התפתח כשלוחה של הפרויקט מיליטריסטית. כמובן, מדינות שלחמו מלכתחילה מנסה להשיג את הנשק החזק ביותר, ולאחר מכן לחשוב על דרכים שלווים להשתמש התגליות שלהם.

הכור הגרעיני הניסיוני הראשון הושק בארה"ב בחודש דצמבר 1942. מנהיג הפרויקט הוא המדען האיטלקי אנריקו פרמי. בברית המועצות, הכור הראשון הופיע בסוף 1946 ב המכון לאנרגיה אטומית. בשלב זה לקח לארה"ב הפצצת הירושימה ונגסאקי. בברית המועצות יצר את פצצת האטום במלחמת 1949, ומימן - ב 1953. המלחמה נגמרה, ומדענים החלו להכין כור גרעיני לרוץ על הכלכלה הלאומית של ברית המועצות.

בניית NPP

תחנת הכוח הגרעינית הראשונה בעולם הושק בקיץ 1954 שנה. זה היה תחנת כוח גרעינית Obninsk, הממוקם באזור קלוגה. בארצות הברית קצת מאוחר והתחלתי ליישם פרויקט אנרגיה אטומי. בשנת 1956, אמריקאי בפעם הראשונה הצליח באמצעות הכור כדי לקבל חשמל. בהדרגה, שתי מעצמות מבוסס תחנות כוח גרעיניות חדשות. כל אחד מהם לנצח כוח שיא נוסף.

השיא של התפתחות של כוח גרעיני הגיע במחצית השנייה של 1960. ואז, מספר הפרויקטים של בניית תחנת כוח גרעינית החל לרדת. בקונגרס האמריקאי והקהילה המדעית החל בדיון על הנושאים הקשורים לבטיחות של האטום השלו. עם זאת, על ידי ייצור חשמל 1986 בתחנות כוח גרעיניות הגיע סימן של 15% מנפח המיוצר על ידי תחנות כוח קונבנציונליות.

סמל כוח גרעיני

בשנת 1958 בבריסל, אשר אירח ביריד העולמי אחר, פתח את אטומיום. מעל קונספט העיצוב של האדריכל אנדרה Vaterkeyner. אטומיום נראה כמו אטומים תשעה הגבישי ברזל מוגבר מחוברים יחד. משקל מבני - 2400 טון, ואת הגובה הוא 102 מטרים. מבקרים יכולים להגיע בשש מתוך תשע הספירות. אטומים אלו דגמים מוגדלים מאה מיליארד פעמים, מחוברים זה עוד עשרים צינורות 23 מטר. בתוכם הם במסדרונות ומדרגות נעות.

תמונה של "אטום שהלווה", אשר הופיע בבריסל, בעיצומו של העידן הגרעיני, התפשטה במהירות ברחבי העולם, ואת אטומיום לסמל של האנרגיה הגרעינית כולו ואת הרעיון כי התגליות המדעיות המהפכניות צריכות לשמש לטובת האנושות, לא למלחמה והרס. אטרקציה תיירותית בלגית המוזכרים הרומן מאת ארקדי ובוריס סטרוגצקי סופרי מדע בדיוני סובייטיים מפורסמים "יום שני מתחילה ביום שבת". סמל האטום שלווה מופיע על הסט של ציורים, כמו גם על פוסטרים, המוקדש אנרגיה גרעינית.

גורם סביבתי

הבעיה של זיהום סביבתי על ידי פסולת רדיואקטיבית הופכת דחופה יותר מדי שנה. לדוגמא, ב אטום שלווה רוסי מודרני עוסק צוות של 10 תחנות כוח גרעיניות. כל המפעלים הללו צריכים תשומת לב מיוחד סוכנויות סביבתיות ממשלה.

באיחוד האירופי בכל שנה צובר 50 אלף מטרים מעוקבים של פסולת רדיואקטיבית. הבעיה המרכזית נעוצה בעובדה כי פסולת כזו נותרת מסוכנת במשך אלף שנים (למשל, תקופה של דעיכה של פלוטוניום-239 היא 24,000 שנים).

השלכת פסולת

כיום, ישנם מספר מושגים על מהי הדרך הטובה ביותר להיפטר מפסולת גרעינית. הרעיון הראשון הוא ליצור מאגרים הנמצאים בתחתית האוקיינוסים. זוהי השיטה מיושמת קשה. מיכלים צריכים להיות בעומק ניכר, ובנוסף, הם יכולים לפגוע הנוכחי הים.

הרעיון השני נחשב נאס"א, אשר מציעה לשלוח פסולת גרעינית לחלל. שיטה כזו היא בטוחה עבור כדור הארץ, אך היא טומנת בחובה הוצאות מוגזמות. ישנם רעיונות אחרים: כדי לייצא פסולת כדי איים לא מיושבים או לקבור אותם בקרח של אנטארקטיקה. אך המקובל ביותר כיום נחשב האפשרות של בניית תלוליות ב תצורות סלע מחתרת. מחקרים הקשורים הרעיון הזה, להמשיך שיתקיים בגרמניה ושוויץ.

הלקח של צ'רנוביל

במשך זמן רב, אנרגיה גרעינית נחשבת ללא עוררין. במשך כמה עשורים, האטום שלווה בברית המועצות ובמדינות אחרות על המשך ההתרחבות בפעילות הכלכלית שלהם. עם זאת, בשנת 1986 חלה טרגדיה בצ'רנוביל, אשר אלצה אנושות לחשוב מחדש את יחס תחנות כוח גרעיניות. בתחנה, ליד Pripyat, אירע פיצוץ, התוצאה של אשר הייתה השמדת הכור ואת השחרור לסביבה של כמויות גדולות של חומרים רדיואקטיביים מסוכנים.

הסלוגן הסובייטי המפורסם "אטום שלווה בכל בית" נפגע. בחודשים הראשונים 30 אנשים מתו לאחר התאונה. עם זאת, על ההשפעות האמיתיות של הקרנה אמרו מאוחר יותר. בשנים שלאחר מכן, בעיצומו של מחלה נוראית מת עשרות אנשים. אלפי אזרחים סובייטים היו באזור הנגוע. אזורים גדולים של בלארוס, אוקראינה ורוסיה הפכו מתאימים לחקלאות. התאונה בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל גרמה לפריצתה של פוביה חברתית ביחס אנרגיה גרעינית. לאחר הטרגדיה, תחנות רבות נסגרו בכל רחבי העולם.

למרות מעל 30 שנים של אמצעי אבטחה בחברות אלה שיפרו באופן ניכר, באופן תיאורטי טרגדיה דומה צ'רנוביל יכול לקרות שוב. האירוע של תאונות, הן לפני והן אחרי צ'רנוביל: ב 1957 - בממלכה המאוחדת (Windscale), ב 1979 - בארצות הברית (אי שלושת המילין), ב 2011 - ביפן (Fukushima). היום, סבא"א שנאסף מידע על יותר מ 1000 אירועים יוצאי דופן בתחנות. הגורמים לתאונות: טעות אנוש (80%), בתדירות נמוכה יותר - פגמים בעיצוב. בשעת פוקושימה ביפן, החירום התרחש עקב רעידת האדמה החזקה הצונאמי שלאחר מכן.

סיכויים של כוח גרעיני

השאלה האם יש עתיד לאנרגיה גרעינית לצרכי שלום, מנקודת מבט כלכלית קשה ומעוררת מחלוקות רבות של מומחים. בשל מספר הרב של גורמים מנוגדים של העתיד שלה לא ברור ומעורפל. ההשלכות האחרונות המשחרר את הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה, ואמר כי אם המגמות הנוכחיות יימשכו חלקו של החשמל המיוצר על ידי תחנות כוח גרעיניות, תיפול 2030 מ 15% עד 9%.

עד לאחרונה, אנרגיה גרעינית היא ביקוש לרבות בשל מחירי הנפט הגבוהים. עם זאת, בשנת 2014 הם ירדו בחדות. לפיכך, קיימת אלטרנטיבה אחרת לשימוש באנרגיה גרעינית זילות. כמו כן, חשוב כי אנשים שלווים האטומים מספקים חשמל בלבד (כלומר, גם אם שימוש נרחב לא יכול לגמרי להיפטר בחברת תלות באנרגיה).

שמן או חשמל?

שמן, למרות הכל, חשוב לתעשייה ותחבורה. אודות 40% מהאנרגיה הנצרכת בארה"ב, סיפק משאב. מתלות בנפט לא יכולות להיפטר יפן וצרפת (אם כי הם פעילים באמצעות NPP). אז האם יש עתיד עבור האטום השלו, או שהיא נידונה להישאר בצל "זהב שחור"? מגמות אלה מראים כי המפעל לא יכול להיות בעבר. עם זאת, כמה התפתחויות אחרונות נתנו אנרגיה גרעינית סיכוי חדש.

אנחנו מדברים על המראה של כלי רכב הפועלים על בנזין הוא לא, וחשמל. היום, רכבים כאלה יותר ויותר צוברים בשוק אמריקאי ואירופאי. אחרי כמה עשורים כלי רכב חשמליים יהפכו לנורמה. זה היה בשלב זה כדי להציל את הכלכלה העולמית עשויים לבוא שוב אטום שלווה. NPP מסוגל לפתור את בעיית הצרכים ההולך וגדל של מדינות שונות חשמל.

אנרגית היתוך

יש פרספקטיבה אחרת, שבה אטום שלווים יכולים לעשות ניצחון הכלכלי. אחת הבעיות העיקריות הקשורות שאינו פעולה בטוחה מבחינה אקולוגית של תחנות כוח גרעיניות. שאלתי את המורכבות של הקבורה של פסולת רדיואקטיבית ודלק בילה הוליד את הרעיון של עיצוב מחדש של כורים גרעיניים ההיתוך הגרעיני החדש. ארגונים כאלו יהיו בטוחים לחלוטין לסביבה. אבל לפני הטכנולוגיה של האטום שהלווה תהיה להכניס ייצור, מומחים יצטרכו ללכת דרך ארוכה.

היום על פרויקט תרמו-גרעינית כבר עובדים צוותים מ -33 מדינות. התחייבות גלובלית עם דלק תֶרמוֹגַרעִינִי נגרמת על ידי ריבוי של היתרונות שלה. אין זה בטוח רק לסביבה, אלא גם בלתי נדלה. משאב צורך המדענים - דאוטריום, אשר נגזר האוקיינוסים. התחנה התרמו-הבדל הטכנולוגית העיקרית מן NPP היא היתוך מפעלים חדש (ביקוע גרעיני מתבצע על תחנת הכח הגרעינית לשעבר) יתרחש. אולי זה בטכנולוגיה זו הוא העתיד של האטום השלו.