Прымяненне ядзернай энергіі: праблемы і перспектывы

Паўсюднае ўжыванне ядзернай энергіі пачалося дзякуючы навукова-тэхнічным прагрэсе не толькі ў ваеннай галіне, але і ў мірных мэтах. Сёння нельга абысціся без яе ў прамысловасці, энергетыцы і медыцыне.

Разам з тым, выкарыстанне ядзернай энергіі мае не толькі перавагі, але і недахопы. Перш за ўсё, гэта небяспека радыяцыі, як для чалавека, так і для навакольнага асяроддзя.

Прымяненне ядзернай энергіі развіваецца ў двух напрамках: выкарыстанне ў энергетыцы і выкарыстанне радыеактыўных ізатопаў.

Першапачаткова атамную энергію меркавалася выкарыстоўваць толькі ў ваенных мэтах, і ўсе распрацоўкі ішлі ў гэтым кірунку.

Выкарыстанне ядзернай энергіі ў ваеннай сферы

Вялікая колькасць высокаактаўных матэрыялаў выкарыстоўваюць для вытворчасці ядзернай зброі. Паводле ацэнак экспертаў, ядзерныя боегалоўкі ўтрымліваюць некалькі тон плутонію.

Ядзерную зброю адносяць да зброі масавага паражэння, таму што яно вырабляе разбурэння на велізарных тэрыторыях.

Па радыусе дзеянні і магутнасці зарада ядзерную зброю дзеліцца на:

• Тактычнае.
• Аператыўна-тактычнае.
• Стратэгічнае.

Ядзерныя боепрыпасы дзеляць на атамныя і вадародныя. У аснову ядзернай зброі пакладзены некіравальныя ланцуговыя рэакцыі дзялення цяжкіх ядраў і рэакцыі тэрмаядзернага сінтэзу. Для ланцуговай рэакцыі выкарыстоўваюць ўран альбо плутоній.

Захоўванне такой вялікай колькасці небяспечных матэрыялаў - гэта вялікая пагроза для чалавецтва. А прымяненне ядзернай энергіі ў ваенных мэтах можа прывесці да цяжкіх наступстваў.

Упершыню ядзерную зброю было ўжыта ў 1945 годзе для атакі на японскія гарады Хірасіма і Нагасакі. Наступствы гэтай атакі былі катастрафічнымі. Як вядома, гэта было першае і апошняе прымяненне ядзернай энергіі ў вайне.

Міжнароднае агенцтва па атамнай энергіі (МАГАТЭ)

МАГАТЭ створана ў 1957 годзе з мэтай развіцця супрацоўніцтва паміж краінамі ў галіне выкарыстання атамнай энергіі ў мірных мэтах. З самага пачатку агенцтва ажыццяўляе праграму «Ядзерная бяспека і абарона навакольнага асяроддзя».

Але самая галоўная функцыя - гэта кантроль за дзейнасцю краін у ядзернай сферы. Арганізацыя кантралюе, каб распрацоўкі і выкарыстанне ядзернай энергіі адбываліся толькі ў мірных мэтах.

Мэта гэтай праграмы - забяспечваць бяспечнае выкарыстанне ядзернай энергіі, абарона чалавека і экалогіі ад уздзеяння радыяцыі. Таксама агенцтва займалася вывучэннем наступстваў аварыі на Чарнобыльскай АЭС.

Таксама агенцтва падтрымлівае вывучэнне, развіццё і прымяненне ядзернай энергіі ў мірных мэтах і выступае пасярэднікам пры абмене паслугамі і матэрыяламі паміж членамі агенцтва.

Разам з ААН МАГАТЭ вызначае і ўстанаўлівае нормы ў галіне бяспекі і аховы здароўя.

атамная энергетыка

У другой палове саракавых гадоў дваццатага стагоддзя савецкія навукоўцы пачалі распрацоўваць першыя праекты мірнага выкарыстання атама. Галоўным напрамкам гэтых распрацовак стала электраэнергетыка.

І ў 1954 годзе ў СССР пабудавалі першую ў свеце атамную станцыю. Пасля гэтага праграмы хуткага росту атамнай энергетыкі пачалі распрацоўваць ў ЗША, Вялікабрытаніі, ФРГ і Францыі. Але большасць з іх не былі выкананы. Як аказалася, АЭС не змагла канкураваць са станцыямі, якія працуюць на вугалі, газе і мазуце.

Але пасля пачатку сусветнага энергетычнага крызісу і падаражэння нафты попыт на атамную энергетыку вырас. У 70-х гадах мінулага стагоддзя эксперты лічылі, што магутнасць ўсіх АЭС зможа замяніць палову электрастанцый.

У сярэдзіне 80-х рост атамнай энергетыкі зноў запаволіўся, сраная пачалі пераглядаць планы на збудаванне новых АЭС. Гэтаму спрыялі як палітыка энергазберажэння і зніжэнне кошту на нафту, так і катастрофа на Чарнобыльскай станцыі, якая мела негатыўныя наступствы не толькі для Украіны.

Пасля некаторыя краіны наогул спынілі збудаванне і эксплуатацыю атамных электрастанцый.

Атамная энергія для палётаў у космас

У космас злятаюцца больш за тры дзесяткі ядзерных рэактараў, яны выкарыстоўваліся для атрымання энергіі.

Упершыню ядзерны рэактар у космасе ўжылі амерыканцы ў 1965 годзе. У якасці паліва выкарыстоўваўся уран-235. Прапрацаваў ён 43 дні.

У Савецкім Саюзе рэактар «Рамонак» быў запушчаны ў Інстытуце атамнай энергіі. Яго меркавалася выкарыстоўваць на касмічных апаратах разам з плазменнымі рухавікамі. Але пасля ўсіх выпрабаванняў ён так і не быў запушчаны ў космас.

Наступны ядзерная ўстаноўка «Бук» была ўжытая на спадарожніку радыёлакацыйнай выведкі. Першы апарат быў запушчаны ў 1970 годзе з касмадрома Байканур.

Сёння «Раскосмас» і «Расатам» прапаноўваюць сканструяваць касмічны карабель, які будзе абсталяваны ядзерным ракетным рухавіком і зможа дабрацца да Месяца і Марса. Але пакуль што гэта ўсё на стадыі прапановы.

Прымяненне ядзернай энергіі ў прамысловасці

Атамная энергія ўжываецца для павышэння адчувальнасці хімічнага аналізу і вытворчасці аміяку, вадароду і іншых хімічных рэагентаў, якія выкарыстоўваюцца для вытворчасці угнаенняў.

Ядзерная энергія, прымяненне якой у хімічнай прамысловасці дазваляе атрымліваць новыя хімічныя элементы, дапамагае аднаўляць працэсы, якія адбываюцца ў зямной кары.

Для апраснення салёных вод таксама прымяняецца ядзерная энергія. Прымяненне ў чорнай металургіі дазваляе аднаўляць жалеза з жалезнай руды. У каляровы - ужываецца для вытворчасці алюмінія.

Выкарыстанне ядзернай энергіі ў сельскай гаспадарцы

Прымяненне ядзернай энергіі ў сельскай гаспадарцы вырашае задачы селекцыі і дапамагае ў барацьбе з шкоднікамі.

Ядзерную энергію ўжываюць для з'яўлення мутацый у насенні. Робіцца гэта для атрымання новых гатункаў, якія прыносяць больш ўраджаю і ўстойлівыя да хвароб сельскагаспадарчых культур. Так, больш за палову пшаніцы, што вырошчваецца ў Італіі для вырабу макароны, было выведзена з дапамогай мутацый.

Таксама з дапамогай радиоизотопов вызначаюць лепшыя метады ўнясення угнаенняў. Напрыклад, з іх дапамогай вызначылі, што пры вырошчванні рысу можна паменшыць ўнясенне азотных угнаенняў. Гэта не толькі зэканоміла грошы, але і захавала экалогію.

Крыху дзіўнае выкарыстанне ядзернай энергіі - гэта апрамяненне лічынак насякомых. Робіцца гэта для таго, каб выводзіць іх бясшкодна для навакольнага асяроддзя. У такім выпадку казуркі, якое з'явілася з апрамененых лічынак, не маюць нашчадкаў, але ў астатніх адносінах цалкам нармальны.

ядзерная медыцына

Медыцына выкарыстоўвае радыеактыўныя ізатопы для пастаноўкі дакладнага дыягназу. Медыцынскія ізатопы маюць малы перыяд паўраспаду і не ўяўляе асаблівай небяспекі як для навакольных, так і для пацыента.

Яшчэ адно прымяненне ядзернай энергіі ў медыцыне было адкрыта зусім нядаўна. Гэта пазітронна-эмісійная тамаграфія. З яе дапамогай можна выявіць рак на ранніх стадыях.

Прымяненне ядзернай энергіі на транспарце

У пачатку 50-х гадоў мінулага стагоддзя былі зроблены спробы стварыць танк на ядзернай цязе. Распрацоўкі пачаліся ў ЗША, але праект так і не быў увасоблены ў жыццё. У асноўным з-за таго, што ў гэтых танках так і не змаглі вырашыць праблему экранавання экіпажа.

Вядомая кампанія Ford працавала над аўтамабілем, які б працаваў на ядзернай энергіі. Але далей макета вытворчасць такой машыны не зайшло.

Уся справа ў тым, што ядзерная ўстаноўка займала вельмі шмат месца, і аўтамабіль атрымліваўся вельмі габарытных. Кампактныя рэактары так і не з'явіліся, таму амбіцыйны праект згарнулі.

Напэўна, самы вядомы транспарт, які працуе на ядзернай энергіі - гэта розныя суда як ваеннага, так і грамадзянскага прызначэння:

• Атамныя ледаколы.
• Транспартныя суда.
• Авіяносцы.
• Падводныя лодкі.
• Крэйсеры.
• Атамныя падводныя лодкі.

Плюсы і мінусы выкарыстання ядзернай энергіі

Сёння доля ядзернай энергетыкі ў сусветнай вытворчасці энергіі складае прыкладна 17 адсоткаў. Хоць чалавецтва выкарыстоўвае арганічнае паліва, але яго запасы не бясконцыя.

Таму, як альтэрнатыўны варыянт, выкарыстоўваецца ядзернае паліва. Але працэс яго атрымання і выкарыстання звязаны з вялікай рызыкай для жыцця і навакольнага асяроддзя.

Вядома, пастаянна ўдасканальваюцца ядзерныя рэактары, прымаюцца ўсе магчымыя меры бяспекі, але часам гэтага недастаткова. Прыкладам могуць служыць аварыі на Чарнобыльскай атамнай электрастанцыі і Фукусіме.

З аднаго боку, спраўна працуе рэактар не выкідвае ў навакольнае асяроддзе ніякай радыяцыі, тады як з цеплавых электрастанцый у атмасферу трапляе вялікая колькасць шкодных рэчываў.

Самую вялікую небяспеку ўяўляе адпрацаванае паліва, яго перапрацоўка і захоўванне. Таму што на сённяшні дзень не вынайдзены цалкам бяспечны спосаб ўтылізацыі ядзерных адыходаў.