Application ng nuclear energy: mga problema at prospect

Talaan ng mga Nilalaman:

Application ng nuclear energy: mga problema at prospect
Application ng nuclear energy: mga problema at prospect
Anonim

Nagsimula ang malawakang paggamit ng enerhiyang nukleyar salamat sa pag-unlad ng siyentipiko at teknolohiya, hindi lamang sa larangan ng militar, kundi para sa mapayapang layunin. Sa ngayon, imposible nang wala ito sa industriya, enerhiya at gamot.

Gayunpaman, ang paggamit ng enerhiyang nuklear ay hindi lamang mga pakinabang, kundi pati na rin ang mga disadvantages. Una sa lahat, ito ay ang panganib ng radiation, kapwa para sa mga tao at para sa kapaligiran.

Imahe
Imahe

Ang paggamit ng nuclear energy ay umuunlad sa dalawang direksyon: paggamit ng enerhiya at paggamit ng radioactive isotopes.

Sa una, ang atomic energy ay dapat na ginagamit lamang para sa mga layuning militar, at lahat ng mga pag-unlad ay napunta sa direksyong ito.

Military na paggamit ng nuclear energy

Maraming bilang ng lubos na aktibong materyales ang ginagamit upang makabuo ng mga sandatang nuklear. Tinataya ng mga eksperto na ang mga nuclear warhead ay naglalaman ng ilang toneladang plutonium.

Ang mga sandatang nuklear ay inuri bilang mga armas ng malawakang pagsira dahil nagdudulot ito ng pagkasira sa malalawak na lugar.

Ayon sa saklaw at kapangyarihan ng singil, ang mga sandatang nuklear ay nahahati sa:

  • Tactical.
  • Operational-tactical.
  • Strategic.

Ang mga sandatang nuklear ay nahahati sa atomic at hydrogen. Ang mga sandatang nuklear ay batay sa hindi nakokontrol na chain reactions ng fission ng heavy nuclei at thermonuclear fusion reactions. Ginagamit ang uranium o plutonium para sa isang chain reaction.

Ang pag-iimbak ng napakaraming mapanganib na materyales ay isang malaking banta sa sangkatauhan. At ang paggamit ng nuclear energy para sa mga layuning militar ay maaaring humantong sa malalang kahihinatnan.

Imahe
Imahe

Ang mga unang sandatang nuklear ay ginamit noong 1945 upang salakayin ang mga lungsod ng Hiroshima at Nagasaki ng Hapon. Ang mga kahihinatnan ng pag-atake na ito ay sakuna. Tulad ng alam mo, ito ang una at huling paggamit ng nuclear energy sa digmaan.

International Atomic Energy Agency (IAEA)

Ang IAEA ay itinatag noong 1957 na may layuning bumuo ng kooperasyon sa pagitan ng mga bansa sa larangan ng paggamit ng atomic energy para sa mapayapang layunin. Sa simula pa lang, ipinapatupad na ng ahensya ang programang Nuclear Safety and Environmental Protection.

Ngunit ang pinakamahalagang tungkulin ay kontrolin ang mga aktibidad ng mga bansa sa larangang nuklear. Kinokontrol ng organisasyon na ang pagbuo at paggamit ng nuclear energy ay nangyayari lamang para sa mapayapang layunin.

Ang layunin ng programang ito ay tiyakin ang ligtas na paggamit ng nuclear energy, ang proteksyon ng mga tao at ang kapaligiran mula sa mga epekto ng radiation. Pinag-aralan din ng ahensya ang mga kahihinatnan ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant.

Sinusuportahan din ng ahensya ang pag-aaral, pagpapaunlad at paggamit ng enerhiyang nukleyar para sa mapayapang layunin at nagsisilbing tagapamagitan sa pagpapalitan ng mga serbisyo at materyales sa pagitan ng mga miyembroahensya.

Kasama ang UN, ang IAEA ay tumutukoy at nagtatakda ng mga pamantayan sa larangan ng kaligtasan at pangangalaga sa kalusugan.

Industriya ng nuclear power

Sa ikalawang kalahati ng apatnapu't siglo, ang mga siyentipikong Sobyet ay nagsimulang bumuo ng mga unang proyekto para sa mapayapang paggamit ng atom. Ang pangunahing direksyon ng mga pag-unlad na ito ay ang industriya ng kuryente.

At noong 1954 ang unang nuclear power plant sa mundo ay itinayo sa USSR. Pagkatapos nito, nagsimulang bumuo ng mga programa para sa mabilis na paglaki ng enerhiyang nukleyar sa USA, Great Britain, Germany at France. Ngunit karamihan sa kanila ay hindi natupad. Sa nangyari, hindi kayang makipagkumpitensya ng nuclear power plant sa mga istasyong nagpapatakbo sa coal, gas at fuel oil.

Imahe
Imahe

Ngunit pagkatapos ng pagsisimula ng pandaigdigang krisis sa enerhiya at pagtaas ng presyo ng langis, tumaas ang pangangailangan para sa enerhiyang nuklear. Noong dekada 70 ng huling siglo, naniniwala ang mga eksperto na ang kapasidad ng lahat ng nuclear power plant ay maaaring palitan ang kalahati ng power plant.

Noong kalagitnaan ng dekada 80, bumagal muli ang paglago ng enerhiyang nuklear, sinimulan ng mga bansa na baguhin ang mga plano para sa pagtatayo ng mga bagong planta ng nuclear power. Ito ay pinadali ng parehong patakaran sa pagtitipid ng enerhiya at pagbaba ng mga presyo ng langis, gayundin ng sakuna sa planta ng kuryente ng Chernobyl, na may mga negatibong kahihinatnan hindi lamang para sa Ukraine.

Pagkatapos ihinto ng ilang bansa ang pagtatayo at pagpapatakbo ng mga nuclear power plant sa kabuuan.

Nuclear energy para sa paglalakbay sa kalawakan

Mahigit sa tatlong dosenang nuclear reactor ang lumipad sa kalawakan, ginamit ang mga ito upang makabuo ng enerhiya.

Unang gumamit ang mga Amerikano ng nuclear reactor sa kalawakan noong 1965. bilang panggatongginamit ang uranium-235. Nagtrabaho siya ng 43 araw.

Sa Unyong Sobyet, ang Romashka reactor ay inilunsad sa Institute of Atomic Energy. Dapat itong gamitin sa spacecraft kasama ng mga plasma engine. Ngunit pagkatapos ng lahat ng pagsubok, hindi na siya inilunsad sa kalawakan.

Ang susunod na Buk nuclear installation ay ginamit sa isang radar reconnaissance satellite. Ang unang spacecraft ay inilunsad noong 1970 mula sa Baikonur Cosmodrome.

Ngayon, iminungkahi ng Roskosmos at Rosatom na magdisenyo ng spacecraft na bibigyan ng nuclear rocket engine at makakarating sa Buwan at Mars. Ngunit sa ngayon, ito ay nasa yugto ng mungkahi.

Application ng nuclear energy sa industriya

Ginagamit ang nuclear power para mapataas ang sensitivity ng chemical analysis at makagawa ng ammonia, hydrogen at iba pang kemikal na ginagamit sa paggawa ng mga fertilizer.

Imahe
Imahe

Nuclear energy, ang paggamit nito sa industriya ng kemikal ay ginagawang posible na makakuha ng mga bagong elemento ng kemikal, ay nakakatulong upang muling likhain ang mga prosesong nagaganap sa crust ng lupa.

Nuclear energy ay ginagamit din sa pag-desalinate ng tubig-alat. Ang aplikasyon sa ferrous metalurgy ay nagbibigay-daan upang mabawi ang bakal mula sa iron ore. Sa kulay - ginagamit para sa paggawa ng aluminyo.

Paggamit ng nuclear energy sa agrikultura

Ang paggamit ng nuclear energy sa agrikultura ay lumulutas sa mga problema sa pag-aanak at nakakatulong sa pagkontrol ng peste.

Nuclear energy ay ginagamit upang lumikha ng mga mutasyon sa mga buto. Tapos naupang makakuha ng mga bagong varieties na nagdudulot ng mas maraming ani at lumalaban sa mga sakit sa pananim. Kaya, higit sa kalahati ng trigo na itinanim sa Italy para sa paggawa ng pasta ay pinarami gamit ang mga mutasyon.

Gamitin din ang mga radioisotopes upang matukoy ang mga pinakamahusay na paraan ng paglalagay ng pataba. Halimbawa, sa kanilang tulong, natukoy na kapag nagtatanim ng palay, posibleng bawasan ang paglalagay ng mga nitrogen fertilizers. Hindi lang ito nakatipid, ngunit nailigtas din nito ang kapaligiran.

Ang isang bahagyang kakaibang paggamit ng nuclear energy ay ang pag-irradiate ng larvae ng insekto. Ginagawa ito upang maipakita ang mga ito nang hindi nakakapinsala sa kapaligiran. Sa kasong ito, ang mga insekto na lumabas mula sa irradiated larvae ay walang mga supling, ngunit kung hindi man ay medyo normal.

Nuclear Medicine

Gumagamit ang Medisina ng mga radioactive isotopes upang makagawa ng mga tumpak na diagnosis. Ang mga medikal na isotopes ay may maikling kalahating buhay at hindi nagdudulot ng partikular na panganib sa kapwa at sa pasyente.

Ang isa pang aplikasyon ng nuclear energy sa medisina ay natuklasan kamakailan. Ito ay positron emission tomography. Maaari itong magamit upang matukoy ang cancer sa maagang yugto.

Paglalapat ng nuclear energy sa transportasyon

Noong unang bahagi ng 50s ng huling siglo, ang mga pagtatangka ay ginawa upang lumikha ng isang nuclear-powered tank. Nagsimula ang pag-unlad sa US, ngunit ang proyekto ay hindi nabuhay. Pangunahin dahil sa katotohanang hindi malulutas ng mga tangke na ito ang problema sa pagprotekta ng crew.

Ang kilalang kumpanya ng Ford ay gumagawa ng isang kotse na tatakbo sa nuclear energy. Peroang paggawa ng naturang makina ay hindi lumampas sa layout.

Imahe
Imahe

Ang katotohanan ay ang pag-install ng nuklear ay tumagal ng maraming espasyo, at ang kotse ay naging napaka-kabuuan. Hindi kailanman lumitaw ang mga compact reactor, kaya nabawasan ang ambisyosong proyekto.

Marahil ang pinakasikat na transportasyon na tumatakbo sa nuclear energy ay iba't ibang barko, parehong militar at sibilyan:

  • Nuclear icebreaker.
  • Mga sasakyang barko.
  • Mga sasakyang panghimpapawid.
  • Mga submarino.
  • Cruisers.
  • Nuclear submarines.

Mga kalamangan at kahinaan ng paggamit ng nuclear energy

Ngayon, humigit-kumulang 17 porsiyento ang bahagi ng enerhiyang nukleyar sa paggawa ng enerhiya sa daigdig. Bagama't gumagamit ng fossil fuel ang sangkatauhan, ang mga reserba nito ay hindi walang katapusan.

Kaya, bilang alternatibo, ginagamit ang nuclear fuel. Ngunit ang proseso ng pagkuha at paggamit nito ay nauugnay sa isang malaking panganib sa buhay at kapaligiran.

Siyempre, ang mga nuclear reactor ay patuloy na pinapabuti, lahat ng posibleng hakbang sa kaligtasan ay ginagawa, ngunit minsan ito ay hindi sapat. Halimbawa ay ang mga aksidente sa Chernobyl nuclear power plant at Fukushima.

Imahe
Imahe

Sa isang banda, ang isang maayos na gumaganang reactor ay hindi naglalabas ng anumang radiation sa kapaligiran, habang ang malaking halaga ng mga nakakapinsalang sangkap ay pumapasok sa atmospera mula sa mga thermal power plant.

Ang pinakamalaking panganib ay ginagastos ng gasolina, ang pagproseso at pag-iimbak nito. Dahil ngayonang isang ganap na ligtas na paraan upang itapon ang nuclear waste ay hindi naimbento.

Inirerekumendang: