Aplicació de l'energia nuclear: problemes i perspectives

Taula de continguts:

Aplicació de l'energia nuclear: problemes i perspectives
Aplicació de l'energia nuclear: problemes i perspectives
Anonim

L'ús generalitzat de l'energia nuclear va començar gràcies al progrés científic i tecnològic, no només en l'àmbit militar, sinó també amb finalitats pacífices. Avui és impossible prescindir-ne a la indústria, l'energia i la medicina.

No obstant això, l'ús de l'energia nuclear no només té avantatges, sinó també desavantatges. En primer lloc, és el perill de la radiació, tant per als humans com per al medi ambient.

Imatge
Imatge

L'ús de l'energia nuclear s'està desenvolupant en dues direccions: l'ús d'energia i l'ús d'isòtops radioactius.

Inicialment, se suposava que l'energia atòmica s'havia d'utilitzar només amb finalitats militars, i tots els desenvolupaments van anar en aquesta direcció.

Ús militar de l'energia nuclear

Un gran nombre de materials altament actius s'utilitzen per produir armes nuclears. Els experts estimen que les ogives nuclears contenen diverses tones de plutoni.

Les armes nuclears es classifiquen com a armes de destrucció massiva perquè causen destrucció en grans àrees.

Segons l'abast i la potència de la càrrega, les armes nuclears es divideixen en:

  • Tàctic.
  • Operacional-tàctic.
  • estratègic.

Les armes nuclears es divideixen en atòmiques i hidrogen. Les armes nuclears es basen en reaccions en cadena incontrolades de fissió de nuclis pesats i reaccions de fusió termonuclear. L'urani o el plutoni s'utilitzen per a una reacció en cadena.

L'emmagatzematge de tants materials perillosos és una gran amenaça per a la humanitat. I l'ús de l'energia nuclear amb finalitats militars pot tenir conseqüències nefastes.

Imatge
Imatge

Les primeres armes nuclears es van utilitzar el 1945 per atacar les ciutats japoneses d'Hiroshima i Nagasaki. Les conseqüències d'aquest atac van ser catastròfiques. Com sabeu, aquest va ser el primer i l'últim ús de l'energia nuclear a la guerra.

Agència Internacional d'Energia Atòmica (OIEA)

L'OIEA es va establir l'any 1957 amb l'objectiu de desenvolupar la cooperació entre països en l'àmbit de l'ús de l'energia atòmica amb finalitats pacífices. Des del principi, l'agència ha estat implementant el programa de seguretat nuclear i protecció del medi ambient.

Però la funció més important és controlar les activitats dels països en l'àmbit nuclear. L'organització controla que el desenvolupament i l'ús de l'energia nuclear es produeixin només amb finalitats pacífices.

L'objectiu d'aquest programa és garantir l'ús segur de l'energia nuclear, la protecció dels humans i del medi ambient dels efectes de la radiació. L'agència també va estudiar les conseqüències de l'accident a la central nuclear de Txernòbil.

L'agència també dóna suport a l'estudi, desenvolupament i ús de l'energia nuclear amb finalitats pacífices i actua com a intermediari en l'intercanvi de serveis i materials entre els membresagències.

Juntament amb l'ONU, l'OIEA defineix i estableix estàndards en l'àmbit de la seguretat i la protecció de la salut.

Indústria de l'energia nuclear

A la segona meitat dels anys quaranta del segle XX, els científics soviètics van començar a desenvolupar els primers projectes per a l'ús pacífic de l'àtom. La direcció principal d'aquests desenvolupaments va ser la indústria de l'energia elèctrica.

I el 1954 es va construir la primera central nuclear del món a l'URSS. Després d'això, es van començar a desenvolupar programes per al ràpid creixement de l'energia nuclear als EUA, Gran Bretanya, Alemanya i França. Però la majoria d'ells no es van complir. Com va resultar, la central nuclear no podia competir amb les estacions que funcionen amb carbó, gas i fuel-oil.

Imatge
Imatge

Però després de l'inici de la crisi energètica mundial i l'augment del preu del petroli, la demanda d'energia nuclear ha crescut. A la dècada dels 70 del segle passat, els experts creien que la capacitat de totes les centrals nuclears podria substituir la meitat de les centrals elèctriques.

A mitjans dels anys 80, el creixement de l'energia nuclear es va alentir de nou, els països van començar a revisar els plans per a la construcció de noves centrals nuclears. Això es va veure facilitat tant per la política d'estalvi energètic com per la caiguda del preu del petroli, així com pel desastre de la central elèctrica de Txernòbil, que va tenir conseqüències negatives no només per a Ucraïna..

Després que alguns països van deixar de construir i explotar centrals nuclears.

Energia nuclear per als viatges espacials

Més de tres dotzenes de reactors nuclears van volar a l'espai, es van utilitzar per generar energia.

Els nord-americans van utilitzar per primera vegada un reactor nuclear a l'espai el 1965. com a combustibleS'ha utilitzat urani-235. Va treballar durant 43 dies.

A la Unió Soviètica, el reactor Romashka es va llançar a l'Institut d'Energia Atòmica. S'havia d'utilitzar en naus espacials juntament amb motors de plasma. Però després de totes les proves, mai va ser llançat a l'espai.

La propera instal·lació nuclear de Buk es va utilitzar en un satèl·lit de reconeixement de radar. La primera nau espacial es va llançar l'any 1970 des del cosmòdrom de Baikonur.

Avui, Roskosmos i Rosatom proposen dissenyar una nau espacial que estarà equipada amb un motor de coet nuclear i podrà arribar a la Lluna i Mart. Però de moment, tot això està en l'etapa de la proposta.

Aplicació de l'energia nuclear a la indústria

L'energia nuclear s'està utilitzant per augmentar la sensibilitat de les anàlisis químiques i produir amoníac, hidrogen i altres productes químics que s'utilitzen per fer fertilitzants.

Imatge
Imatge

L'energia nuclear, l'ús de la qual a la indústria química permet obtenir nous elements químics, ajuda a recrear els processos que es donen a l'escorça terrestre.

L'energia nuclear també s'utilitza per dessalar l'aigua salada. L'aplicació en metal·lúrgia ferrosa permet recuperar ferro del mineral de ferro. En color: utilitzat per a la producció d'alumini.

Ús de l'energia nuclear a l'agricultura

L'ús de l'energia nuclear a l'agricultura resol els problemes de reproducció i ajuda al control de plagues.

L'energia nuclear s'utilitza per crear mutacions a les llavors. Està fetper obtenir noves varietats que aportin més rendiment i siguin resistents a les mal alties dels cultius. Per tant, més de la meitat del blat que es conrea a Itàlia per fer pasta es va criar amb mutacions.

També utilitzant radioisòtops per determinar les millors maneres d'aplicar fertilitzants. Per exemple, amb la seva ajuda, es va determinar que quan es cultiva arròs, és possible reduir l'aplicació de fertilitzants nitrogenats. Això no només va estalviar diners, sinó que també va salvar el medi ambient.

Un ús una mica estrany de l'energia nuclear és irradiar larves d'insectes. Això es fa per mostrar-los de manera inofensiva per al medi ambient. En aquest cas, els insectes que van sorgir de les larves irradiades no tenen descendència, però d' altra manera són bastant normals.

Medicina nuclear

La medicina utilitza isòtops radioactius per fer diagnòstics precisos. Els isòtops mèdics tenen una vida mitjana curta i no representen un perill particular tant per als altres com per al pacient.

Recentment s'ha descobert una altra aplicació de l'energia nuclear en medicina. Aquesta és la tomografia per emissió de positrons. Es pot utilitzar per detectar el càncer en una fase primerenca.

Aplicació de l'energia nuclear al transport

A principis dels anys 50 del segle passat, es van intentar crear un tanc d'energia nuclear. El desenvolupament va començar als EUA, però el projecte mai es va dur a terme. Principalment a causa del fet que aquests tancs no podien resoldre el problema del blindatge de la tripulació.

La coneguda empresa Ford estava treballant en un cotxe que funcionés amb energia nuclear. Peròla producció d'aquesta màquina no va anar més enllà del disseny.

Imatge
Imatge

El fet és que la instal·lació nuclear ocupava molt d'espai i el cotxe va resultar ser molt global. Els reactors compactes no van aparèixer mai, de manera que l'ambiciós projecte es va reduir.

Probablement el transport més famós que funciona amb energia nuclear són diversos vaixells, tant militars com civils:

  • Trencagels nuclears.
  • Vaixells de transport.
  • Portaavions.
  • Submarins.
  • Cruisers.
  • Submarins nuclears.

Pros i contres de l'ús de l'energia nuclear

Avui, la proporció de l'energia nuclear en la producció mundial d'energia és d'aproximadament el 17 per cent. Tot i que la humanitat utilitza combustibles fòssils, les seves reserves no són infinites.

Per tant, com a alternativa, s'utilitza combustible nuclear. Però el procés d'obtenció i ús està associat a un gran risc per a la vida i el medi ambient.

Per descomptat, els reactors nuclears es milloren constantment, s'estan prenent totes les mesures de seguretat possibles, però de vegades això no és suficient. Alguns exemples són els accidents a la central nuclear de Txernòbil i Fukushima.

Imatge
Imatge

D'una banda, un reactor que funciona correctament no emet cap radiació al medi ambient, mentre que una gran quantitat de substàncies nocives entra a l'atmosfera des de les centrals tèrmiques.

El perill més gran és el combustible gastat, el seu processament i emmagatzematge. Perquè avuiNo s'ha inventat una manera completament segura d'eliminar els residus nuclears.

Recomanat: