İkinci Dünya Savaşı'nın sonunda, Japon şehirleri Hiroşima ve Nagazaki'ye iki nükleer bomba atıldı. Yeni silahın insanlık tarihinin en ölümcül olduğu kanıtlandı. SSCB ile ABD arasında devam eden nükleer yarış, dünya toplumunun nükleer faktöre ilişkin korkularını daha da şiddetlendirdi. Ancak, atomik savaş başlıklarına ek olarak, barışçıl bir atom ortaya çıktı. Bu ifade nükleer güce atıfta bulunur.
NPP çalışma prensibi
Herhangi bir nükleer santralin çalışması, atom fisyonunun reaksiyonuna dayanır. Bunu aramak için, uranyum-235 çekirdeğinin bir nötron bombardımanı yapmak gerekir. En küçük parçacıklar, büyük miktarda gama ışını ve termal enerji üretirken parçalara ayrılır.
Barışçıl atom ancak nükleer santraller için zorunlu olan sıkı kontrol altında barışçıl kalabilir. Gerçek şu ki, fisyon sırasında yeni zincir reaksiyonlarına yol açan nötronlar ortaya çıkıyor. Çekirdeklerin kontrolsüz sarılması bir patlamaya yol açar. Atom bombalarının işleyişinin altında yatan bu ilkedir. Santrallerde süreç kontrol edilir ve fazla enerji insanlar için faydalı bir kanala yönlendirilir.
Uranyum-235
Nükleer yakıt kullanılmadan önce özel çubuklara yerleştirilir. Uranyum oksitten yapılmış tabletler şeklinde depolanır. Bu maddenin heterojen olduğu anlaşılmalıdır. Bu tabletlerin %3'ü uranyum-235'ten (reaksiyon sırasında bölünen odur), geri kalanı uranyum-238'den (bu izotop bölünemez) oluşur.
Bu oran neden gerekli? Süreci kontrol altında tutmak. Çalışan bir reaktör bir fisyon reaksiyonu başlatır. Gelişimi sırasında uranyum-235 miktarı azalır. Aynı zamanda, fisyon ürünlerinin hacmi artar. Bu nükleer atık. Ciddi bir çevresel tehlike oluştururlar ve bu nedenle uygun şekilde imha edilmelidirler. Bir atom barışçıl olabilir mi? Tanımlanan teknolojiden de anlaşılacağı gibi, yalnızca üretim sürecinin talimatlarına ve kurallarına sıkı sıkıya bağlı kalınarak.
Görünüş için önkoşullar
Nükleer (atom) enerji 20. yüzyılın ortalarında ortaya çıktı. O zamandan beri dünya çapında yüzlerce nükleer santral inşa edildi (bugün 442 faal durumda). Barışçıl atom Fransa, Polonya, Litvanya, Slovakya, İsveç ve Güney Kore'nin ihtiyaç duyduğu enerjinin yarısından fazlasını sağlıyor. Batı Avrupa'da nükleer santraller elektriğin yaklaşık üçte birini üretiyor.
Her şey 1939'da Almanya'da uranyum fisyonunun keşfedilmesiyle başladı. Almanların araştırmaları SSCB ile son derece ilgiliydi. Bilim adamları, yeni keşfedilen sürecin devasa miktarlarda enerji üretimine izin verdiğini hemen anladı. Uzmanlar karmaşık reaksiyonları kontrol etmeyi öğrenebilseydi, bu birçok ekonomik sorunu çözebilirdi.sorunlar. Barışçıl atomla ilgili ilk Sovyet araştırması, seçkin fizikçi Igor Kurchatov'un rehberliğinde RIAN'da (Bilimler Akademisi Radyum Enstitüsü) gerçekleşti.
Nükleer yarış
Sovyet bilim adamlarının çalışmaları, SSCB'nin kendi uranyum rezervlerinin olmaması nedeniyle engellendi. Ayrıca 1941'de Büyük Vatanseverlik Savaşı başladı ve devrimci keşiflerin bir süreliğine unutulması gerekiyordu. Bu arka plana karşı İngiltere, ABD ve Almanya'da gündem tıkandı. Paradoks, nükleer enerjinin militarist bir projenin bir dalı olarak ortaya çıkması gerçeğinde yatmaktadır. Tabii ki, savaşan ülkeler her şeyden önce en güçlü silahları elde etmeye çalıştılar ve ancak o zaman keşiflerini kullanmanın barışçıl yollarını düşündüler.
İlk deneysel nükleer reaktör Aralık 1942'de Amerika Birleşik Devletleri'nde piyasaya sürüldü. Proje lideri İtalyan bilim adamı Enrico Fermi idi. SSCB'de ilk reaktör 1946'nın sonunda Atom Enerjisi Enstitüsü'nde ortaya çıktı. Bu zamana kadar, Hiroşima ve Nagazaki'nin Amerikan bombalaması çoktan gerçekleşmişti. SSCB'de atom bombası 1949'da ve hidrojen bombası 1953'te yaratıldı. Savaş çoktan sona erdi ve bilim adamları Sovyetler Birliği'nin ulusal ekonomisi için çalışacak bir nükleer reaktör hazırlamaya başladılar.
NPP inşaatı
Dünyanın ilk nükleer santrali 1954 yazında piyasaya sürüldü. Kaluga bölgesinde bulunan Obninsk nükleer santrali olduğu ortaya çıktı. Amerika Birleşik Devletleri'nde hafif bir gecikmeyle bir atom enerjisi projesini de uygulamaya başladılar. 1956'da Amerikalılar, ilk kez ABD'nin yardımıyla başarılı oldular.elektrik elde etmek için reaktör. Yavaş yavaş, iki süper güçte giderek daha fazla yeni nükleer santral kuruldu. Her biri başka bir güç rekoru kırdı.
Nükleer enerjinin gelişiminin zirvesi 1960'ların ikinci yarısında geldi. Daha sonra nükleer santral inşaatlarının sayısı azalmaya başladı. Amerika Birleşik Devletleri'nde, Kongre'de ve bilim camiasında, barışçıl atomun güvenliği ile ilgili sorunlar hakkında bir tartışma başladı. Bununla birlikte, 1986'da nükleer enerji üretimi, geleneksel enerji santrallerinin ürettiğinin %15'ine ulaştı.
Nükleer enerji sembolü
1958'de Atomium, bir sonraki Dünya Sergisinin düzenlendiği Brüksel'de açıldı. Tasarım konsepti, mimar André Waterkeyner tarafından geliştirildi. Atomium, büyütülmüş bir kristal demir kafes gibi görünüyor: dokuz atom bir araya geldi. Yapının ağırlığı 2400 ton, yüksekliği ise 102 metredir. Ziyaretçiler dokuz alemden altısına girebilir. Yüz milyarlarca kez büyütülmüş bu atom modelleri birbirine 23 metrelik yirmi boru ile bağlanmıştır. İçeride koridorlar ve yürüyen merdivenler var.
Atom çağının zirvesinde Brüksel'de ortaya çıkan "barışçıl atom"un fotoğrafı hızla tüm dünyaya yayıldı ve Atomium tüm nükleer enerjinin ve devrim niteliğindeki bilimsel keşiflerin yapılması gerektiği fikrinin sembolü haline geldi. savaşlar ve yıkım için değil, insanlığın yararına kullanılmalıdır. Belçikalı dönüm noktası, ünlü Sovyet bilim kurgu yazarları Strugatsky kardeşlerin "Pazartesi Cumartesi günü başlar" adlı romanında bahsedilmiştir. Barışçıl atom sembolü birçok çizimde ve nükleer enerjiye adanmış amblemlerde yer alır.
Çevresel faktör
Radyoaktif atıklarla çevre kirliliği sorunu her yıl daha acil hale geliyor. Örneğin, modern Rusya'da, 10 nükleer santralin personeli barışçıl nükleer enerji ile uğraşmaktadır. Tüm bu işletmelerin çevrecilerin ve devlet dairelerinin özel ilgi göstermesi gerekiyor.
50.000 metreküp radyoaktif atık Avrupa Birliği'nde her yıl birikir. Temel sorun, bu tür kalıntıların binlerce yıl boyunca tehlikeli kalmasıdır (örneğin, plütonyum-239'un bozunma süresi 24 bin yıldır).
Atık yönetimi
Bugün radyoaktif atıkların en iyi nasıl bertaraf edileceğine dair birkaç kavram var. İlk fikir, okyanusların dibinde bulunan mezarlık alanları yaratmaktır. Bu, uygulanması oldukça zor bir yoldur. Konteynerler hatırı sayılır bir derinliğe yerleştirilmelidir, ayrıca deniz akıntılarından zarar görebilirler.
İkinci fikir, uzaya nükleer atık göndermeyi önerdikleri NASA tarafından değerlendiriliyor. Bu yöntem Dünya için güvenlidir, ancak aşırı harcamalarla doludur. Başka fikirler de var: atıkları ıssız adalara götürmek veya onları Antarktika'nın buzlarına gömmek. Bugün en kabul edilebilir seçenek, kayalık yer altı kayalarında mezarlıkların inşasıdır. Bu fikirle ilgili araştırmalar Almanya ve İsviçre'de devam ediyor.
Çernobil dersi
Uzun bir süre nükleer enerji tartışılmaz olarak kabul edildi. birkaç içinOn yıllar boyunca, SSCB ve diğer ülkelerdeki barışçıl atom ekonomik genişlemesini sürdürdü. Ancak 1986'da Çernobil'de insanlığı nükleer santrallere karşı tutumunu yeniden düşünmeye zorlayan bir trajedi yaşandı. Pripyat yakınlarındaki bir istasyonda, reaktörün tahrip olmasına ve sağlığa zararlı önemli miktarda radyoaktif maddenin çevreye salınmasına neden olan bir patlama meydana geldi.
Ünlü Sovyet sloganı "Her evde barışçıl atom" tehlikeye atıldı. Kazadan sonraki ilk aylarda 30 kişi öldü. Ancak, maruz kalmanın gerçek etkileri daha sonra ortaya çıktı. Sonraki yıllarda onlarca insan daha korkunç bir hastalıktan acı içinde öldü. Binlerce SSCB vatandaşı enfeksiyon bölgesindeydi. Belarus, Ukrayna ve Rusya'nın önemli bölgeleri tarım için uygun hale geldi. Çernobil nükleer santralindeki kaza, nükleer enerjiyle ilgili bir halk fobisinin patlamasına neden oldu. Bu trajediden sonra dünyadaki birçok istasyon kapatıldı.
Bu tür işletmelerdeki güvenlik önlemleri 30 yılda önemli ölçüde iyileşmiş olsa da, teorik olarak Çernobil'e benzer bir trajedi tekrar yaşanabilir. Çernobil nükleer santralinden önce ve sonra kazalar oldu: 1957'de - İngiltere'de (Windscale), 1979'da - ABD'de (Three Mile Island), 2011'de - Japonya'da (Fukushima). Bugün, IAEA, istasyonlardaki 1.000'den fazla acil durum hakkında bilgi topladı. Kaza nedenleri: insan faktörü (vakaların %80'i), daha az sıklıkla - tasarım kusurları. Japonya'daki Fukushima'da, güçlü bir deprem ve ardından gelen tsunami nedeniyle acil bir durum meydana geldi.
Nükleer enerji için beklentiler
Barışçıl atomun bir geleceği olup olmadığı sorusu ekonomik açıdan karmaşıktır ve uzmanlar arasında pek çok tartışmaya neden olur. Çok sayıda çelişkili faktör nedeniyle geleceği belirsiz ve sisli. Uluslararası Enerji Ajansı tarafından yayınlanan en son tahminler, mevcut eğilimler devam ederse, nükleer santrallerin ürettiği elektriğin payının 2030 yılına kadar %15'ten %9'a düşeceğini gösteriyor.
Yakın zamana kadar, yüksek petrol fiyatları da dahil olmak üzere nükleer enerjiye talep vardı. Ancak, 2014'te keskin bir düşüş yaşadılar. Böylece nükleer santrallere daha ucuz bir alternatif daha ortaya çıktı. Barışçıl atomun insanlara yalnızca elektrik sağlaması da önemlidir (yani yaygın kullanımda bile toplumu enerji bağımlılığından tamamen kurtaramaz).
Petrol mü, elektrik mi?
Petrol her şeye rağmen sanayi ve ulaşım için önemlidir. ABD'nin tükettiği enerjinin yaklaşık %40'ı bu kaynaktan sağlanmaktadır. Japonya ve Fransa (nükleer santralleri aktif olarak kullanmalarına rağmen) petrole bağımlılıktan kurtulamadılar. Peki barışçıl atomun bir geleceği var mı yoksa "siyah altın"ın gölgesinde kalmaya mahkum mu? Bu eğilimler, nükleer santrallerin geçmişte kaldığını gösteriyor. Ancak, son zamanlardaki bazı gelişmeler nükleer enerjiye yeni bir hayat verdi.
Benzin yerine elektrikle çalışan arabaların ortaya çıkmasından bahsediyoruz. Bugün, bu tür taşımacılık ABD ve Avrupa pazarlarını giderek daha fazla fethediyor. Birkaç on yıl içinde elektrikli araçlarnorm haline gelecek. İşte tam bu anda barışçıl atom yeniden dünya ekonomisinin imdadına yetişebilir. Nükleer santraller, farklı ülkelerin giderek artan elektrik talebi sorununu çözebilmektedir.
Füzyon enerjisi
Barışçıl atomun ekonomik bir zafer kazanabileceği başka bir bakış açısı daha var. Nükleer santrallerin işletilmesiyle ilgili en önemli sorunlardan biri çevre güvenliğidir. Radyoaktif atıkların ve kullanılmış yakıtın bertarafının karmaşıklığı sorusu, nükleer reaktörleri yeni nükleer füzyon reaktörlerine yeniden biçimlendirme fikrini doğurdu. Bu tür işletmeler çevre için tamamen güvenli olacaktır. Ancak bu barışçıl atom teknolojisi üretime geçmeden önce uzmanların uzun bir yol kat etmesi gerekecek.
Dünyanın 33 ülkesinden ekipler şimdiden bir termonükleer proje üzerinde çalışıyor. Termonükleer yakıt fikrinin küresel doğası, birçok avantajından kaynaklanmaktadır. Sadece ekoloji açısından güvenli değil, aynı zamanda tükenmez. Bilim adamları için gerekli olan kaynak okyanuslardan elde edilen döteryumdur. Bir termonükleer istasyon ile bir nükleer santral arasındaki temel teknolojik fark, nükleer füzyonun yeni işletmelerde gerçekleşecek olmasıdır (çekirdek fisyon eski nükleer santrallerde gerçekleştirilir). Belki de bu teknoloji barışçıl atomun geleceğidir.
