Ydinenergian laaja käyttö alkoi tieteellisen ja teknisen kehityksen ansiosta, ei vain sotilaallisella alalla, vaan myös rauhanomaisiin tarkoituksiin. Nykyään teollisuudessa, energiassa ja lääketieteessä on mahdotonta tulla toimeen ilman sitä.
Ydinenergian käytöllä ei kuitenkaan ole vain etuja, vaan myös haittoja. Ensinnäkin se on säteilyn vaara sekä ihmisille että ympäristölle.
Ydinenergian käyttö kehittyy kahteen suuntaan: energian käyttöön ja radioaktiivisten isotooppien käyttöön.
Aluksi atomienergiaa piti käyttää vain sotilaallisiin tarkoituksiin, ja kaikki kehitys meni tähän suuntaan.
Ydinenergian sotilaallinen käyttö
Ydinaseiden valmistukseen käytetään suurta määrää erittäin aktiivisia materiaaleja. Asiantuntijat arvioivat, että ydinkärjet sisältävät useita tonneja plutoniumia.
Ydinaseet luokitellaan joukkotuhoaseiksi, koska ne aiheuttavat tuhoa laajoilla alueilla.
Latauksen kantaman ja tehon mukaan ydinaseet jaetaan:
- Taktinen.
- Operaatio-taktinen.
- Strateginen.
Ydinaseet jaetaan atomi- ja vetyaseisiin. Ydinaseet perustuvat hallitsemattomiin raskaiden ytimien fissioketjureaktioihin ja lämpöydinfuusioreaktioihin. Uraania tai plutoniumia käytetään ketjureaktioon.
Monien vaarallisten aineiden varastointi on suuri uhka ihmiskunnalle. Ja ydinenergian käyttö sotilaallisiin tarkoituksiin voi johtaa vakaviin seurauksiin.
Ensimmäisiä ydinaseita käytettiin vuonna 1945 hyökättiin Japanin Hiroshiman ja Nagasakin kaupunkeihin. Tämän hyökkäyksen seuraukset olivat katastrofaaliset. Kuten tiedät, tämä oli ensimmäinen ja viimeinen ydinenergian käyttö sodassa.
Kansainvälinen atomienergiajärjestö (IAEA)
IAEA perustettiin vuonna 1957 tavoitteenaan kehittää maiden välistä yhteistyötä atomienergian rauhanomaiseen käyttöön liittyvissä kysymyksissä. Virasto on alusta alkaen toteuttanut ydinturvallisuus- ja ympäristönsuojeluohjelmaa.
Mutta tärkein tehtävä on valvoa maiden toimintaa ydinalalla. Järjestö valvoo, että ydinenergian kehittäminen ja käyttö tapahtuu vain rauhanomaisiin tarkoituksiin.
Tämän ohjelman tarkoituksena on varmistaa ydinenergian turvallinen käyttö, ihmisten ja ympäristön suojelu säteilyn vaikutuksilta. Virasto tutki myös Tšernobylin ydinvoimalaitoksen onnettomuuden seurauksia.
Virasto tukee myös ydinenergian tutkimusta, kehittämistä ja käyttöä rauhanomaisiin tarkoituksiin ja toimii välittäjänä jäsenten välisessä palvelu- ja materiaalivaihdossavirastot.
IAEA määrittelee ja asettaa standardeja turvallisuuden ja terveyden suojelun alalla yhdessä YK:n kanssa.
Ydinvoimateollisuus
1900-luvun 40-luvun jälkipuoliskolla Neuvostoliiton tiedemiehet alkoivat kehittää ensimmäisiä hankkeita atomin rauhanomaiseen käyttöön. Tämän kehityksen pääsuunta oli sähkövoimateollisuus.
Ja vuonna 1954 maailman ensimmäinen ydinvoimala rakennettiin Neuvostoliittoon. Sen jälkeen ydinenergian nopean kasvun ohjelmia alettiin kehittää Yhdysvalloissa, Isossa-Britanniassa, Saksassa ja Ranskassa. Suurin osa niistä ei kuitenkaan toteutunut. Kuten kävi ilmi, ydinvoimalaitos ei pystyisi kilpailemaan hiilellä, kaasulla ja polttoöljyllä toimivien asemien kanssa.
Mutta maailmanlaajuisen energiakriisin alettua ja öljyn hinnan nousun jälkeen ydinenergian kysyntä on kasvanut. Viime vuosisadan 70-luvulla asiantuntijat uskoivat, että kaikkien ydinvoimaloiden kapasiteetti voisi korvata puolet voimalaitoksista.
80-luvun puolivälissä ydinenergian kasvu hidastui jälleen, maat alkoivat tarkistaa uusien ydinvoimaloiden rakentamissuunnitelmia. Tätä edesauttoivat sekä energiansäästöpolitiikka ja öljyn hinnan lasku että Tšernobylin voimalaitoksen katastrofi, jolla ei ollut kielteisiä seurauksia vain Ukrainalle.
Jotkin maat lopettivat ydinvoimaloiden rakentamisen ja käytön kokonaan.
Ydinenergia avaruusmatkoille
Yli kolme tusinaa ydinreaktoria lensi avaruuteen, niitä käytettiin energian tuottamiseen.
Amerikkalaiset käyttivät ensimmäisen kerran ydinreaktoria avaruudessa vuonna 1965. polttoaineenauraani-235:tä käytettiin. Hän työskenteli 43 päivää.
Neuvostoliitossa atomienergiainstituutissa käynnistettiin Romashka-reaktori. Sitä oli tarkoitus käyttää avaruusaluksissa yhdessä plasmamoottoreiden kanssa. Mutta kaikkien testien jälkeen häntä ei koskaan laukaistu avaruuteen.
Seuraava Bukin ydinlaitos käytettiin tutkatiedustelusatelliitissa. Ensimmäinen avaruusalus laukaistiin vuonna 1970 Baikonurin kosmodromista.
Tänään Roskosmos ja Rosatom ehdottavat avaruusaluksen suunnittelua, joka varustetaan ydinrakettimoottorilla ja joka pystyy saavuttamaan Kuun ja Marsin. Mutta toistaiseksi tämä kaikki on ehdotusvaiheessa.
Ydinenergian soveltaminen teollisuudessa
Ydinvoimaa käytetään lisäämään kemiallisen analyysin herkkyyttä ja tuottamaan ammoniakkia, vetyä ja muita kemikaaleja, joita käytetään lannoitteiden valmistukseen.
Ydinenergia, jonka käyttö kemianteollisuudessa mahdollistaa uusien kemiallisten alkuaineiden saamisen, auttaa luomaan uudelleen maankuoressa tapahtuvia prosesseja.
Ydinenergiaa käytetään myös suolaveden suolan poistamiseen. Sovellus rautametalurgiassa mahdollistaa raudan t alteenoton rautamalmista. Värillinen - käytetään alumiinin valmistukseen.
Ydinenergian käyttö maataloudessa
Ydinenergian käyttö maataloudessa ratkaisee lisääntymisongelmia ja auttaa tuholaistorjuntaan.
Ydinenergiaa käytetään mutaatioiden luomiseen siemenissä. Se on tehtysaada uusia lajikkeita, jotka tuottavat enemmän satoa ja ovat kestäviä viljelykasvien taudeille. Joten yli puolet Italiassa pastan valmistukseen käytetystä vehnästä jalostettiin mutaatioiden avulla.
Myös radioisotooppien avulla määritetään parhaat lannoitteen levitystavat. Esimerkiksi heidän avullaan todettiin, että riisiä kasvatettaessa on mahdollista vähentää typpilannoitteiden käyttöä. Tämä ei ainoastaan säästänyt rahaa, vaan myös ympäristöä.
Hieman outo ydinenergian käyttö on hyönteisten toukkien säteilyttäminen. Tämä tehdään niiden näyttämiseksi ympäristölle vaarattomasti. Tässä tapauksessa säteilytetyistä toukista esiin tulleilla hyönteisillä ei ole jälkeläisiä, mutta ne ovat muuten melko normaaleja.
Ydinlääketiede
Lääketiede käyttää radioaktiivisia isotooppeja tarkkojen diagnoosien tekemiseen. Lääketieteellisillä isotoopeilla on lyhyt puoliintumisaika, eivätkä ne aiheuta erityistä vaaraa sekä muille että potilaalle.
Ydinenergian toinen sovellus lääketieteessä löydettiin hiljattain. Tämä on positroniemissiotomografia. Sitä voidaan käyttää syövän havaitsemiseen varhaisessa vaiheessa.
Ydinenergian käyttö liikenteessä
Viime vuosisadan 50-luvun alussa yritettiin luoda ydinvoimalla toimiva säiliö. Kehitys aloitettiin Yhdysvalloissa, mutta projektia ei koskaan saatettu eloon. Pääasiassa siksi, että nämä tankit eivät pystyneet ratkaisemaan miehistön suojausongelmaa.
Tunnettu Ford-yhtiö työskenteli ydinenergialla toimivan auton parissa. Muttatällaisen koneen tuotanto ei mennyt layoutia pidemmälle.
Tosiasia on, että ydinlaitos vei paljon tilaa, ja auto osoittautui erittäin kokonaisv altaiseksi. Kompakteja reaktoreita ei koskaan ilmestynyt, joten kunnianhimoista hanketta rajoitettiin.
Luultavasti tunnetuin ydinvoimalla toimiva kuljetusväline on erilaiset alukset, sekä sotilas- että siviilialukset:
- Ydinjäänmurtajat.
- Kuljetusalukset.
- Lentotukialukset.
- Sukellusveneet.
- Risteilijät.
- Ydinsukellusveneet.
Ydinenergian käytön plussat ja miinukset
Ydinenergian osuus maailman energiantuotannosta on nykyään noin 17 prosenttia. Vaikka ihmiskunta käyttää fossiilisia polttoaineita, sen varannot eivät ole loputtomat.
Siksi vaihtoehtona käytetään ydinpolttoainetta. Mutta sen hankkimiseen ja käyttöön liittyy suuri riski ihmiselle ja ympäristölle.
Tietenkin ydinreaktoreita parannetaan jatkuvasti, kaikki mahdolliset turvatoimenpiteet toteutetaan, mutta joskus tämä ei riitä. Esimerkkejä ovat Tšernobylin ydinvoimalaitoksen ja Fukushiman onnettomuudet.
Toisa alta oikein toimiva reaktori ei päästä ympäristöön säteilyä, kun taas lämpövoimaloista pääsee ilmakehään suuria määriä haitallisia aineita.
Suurin vaara on käytetty polttoaine, sen käsittely ja varastointi. Koska tänääntäysin turvallista tapaa ydinjätteen hävittämiseen ei ole keksitty.
