Në fund të Luftës së Dytë Botërore, dy bomba bërthamore u hodhën mbi qytetet japoneze të Hiroshima dhe Nagasaki. Arma e re doli të ishte më vdekjeprurja në historinë njerëzore. Gara bërthamore që pasoi midis BRSS dhe SHBA-së përkeqësoi më tej frikën e komunitetit botëror për faktorin bërthamor. Sidoqoftë, përveç kokave atomike, u shfaq një atom paqësor. Kjo frazë i referohet energjisë bërthamore.
parimi i funksionimit të NPP
Funksionimi i çdo centrali bërthamor bazohet në reagimin e ndarjes së atomit. Për ta quajtur atë, është e nevojshme të kryhet një bombardim neutron i bërthamave të uraniumit-235. Grimcat më të vogla ndahen në fragmente, ndërsa gjenerojnë një sasi të madhe rrezesh gama dhe energji termike.
Atomi paqësor mund të mbetet paqësor vetëm nën kontroll të rreptë, i detyrueshëm për termocentralet bërthamore. Fakti është se gjatë ndarjes, lindin neutrone, të cilat shkaktojnë reaksione të reja zinxhirore. Mbulimi i pakontrolluar i bërthamave çon në një shpërthim. Është ky parim që qëndron në themel të funksionimit të bombave atomike. Në termocentralet, procesi kontrollohet dhe energjia e tepërt drejtohet në një kanal të dobishëm për njerëzit.
Uranium-235
Karburanti bërthamor vendoset në shufra speciale përpara përdorimit. Ai ruhet në formën e tabletave të bëra nga oksidi i uraniumit. Duhet të kuptohet se kjo substancë është heterogjene. 3% e këtyre tabletave përbëhet nga uraniumi-235 (është ai që është i zbërthyeshëm gjatë reaksionit), pjesa tjetër është uranium-238 (ky izotop nuk është i zbërthyeshëm).
Pse është i nevojshëm ky raport? Për të mbajtur procesin nën kontroll. Një reaktor që funksionon fillon një reaksion të ndarjes. Gjatë zhvillimit të tij, sasia e uraniumit-235 zvogëlohet. Në të njëjtën kohë, vëllimi i produkteve të ndarjes rritet. Këto janë mbetje bërthamore. Ato paraqesin një rrezik serioz mjedisor dhe për këtë arsye duhet të asgjësohen siç duhet. A mund të jetë një atom paqësor? Siç shihet nga teknologjia e përshkruar, vetëm me respektim rigoroz të udhëzimeve dhe rregullave të procesit të prodhimit.
Parakushtet për paraqitje
Energjia bërthamore (atomike) e ka origjinën në mesin e shekullit të 20-të. Që atëherë, qindra termocentrale bërthamore janë ndërtuar në mbarë botën (sot janë 442 në funksion). Atomi paqësor siguron më shumë se gjysmën e energjisë së nevojshme nga Franca, Polonia, Lituania, Sllovakia, Suedia dhe Koreja e Jugut. Në Evropën Perëndimore, termocentralet bërthamore prodhojnë rreth një të tretën e energjisë elektrike.
Gjithçka filloi në vitin 1939, kur u zbulua zbërthimi i uraniumit në Gjermani. Studimet e gjermanëve ishin jashtëzakonisht të interesuar për BRSS. Menjëherë u bë e qartë për shkencëtarët se procesi i sapo zbuluar lejon prodhimin e sasive gjigante të energjisë. Nëse specialistët do të mësonin të kontrollonin reagimet komplekse, kjo do të zgjidhte shumë probleme ekonomike.problemet. Hulumtimi i parë sovjetik në lidhje me atomin paqësor u zhvillua në RIAN (Instituti i Radiumit i Akademisë së Shkencave) nën drejtimin e fizikanit të shquar Igor Kurchatov.
Gara bërthamore
Puna e shkencëtarëve sovjetikë u pengua nga mungesa e rezervave të uraniumit të vetë BRSS. Për më tepër, Lufta e Madhe Patriotike filloi në 1941 dhe zbulimet revolucionare duhej të harroheshin për një kohë. Në këtë sfond, axhenda u përgjua në Britaninë e Madhe, SHBA dhe Gjermani. Paradoksi qëndron në faktin se energjia bërthamore u shfaq si degë e një projekti militarist. Sigurisht, vendet ndërluftuese para së gjithash u përpoqën të merrnin armët më të fuqishme dhe vetëm atëherë menduan për mënyra paqësore për të përdorur zbulimet e tyre.
Reaktori i parë eksperimental bërthamor u lançua në Shtetet e Bashkuara në dhjetor 1942. Drejtuesi i projektit ishte shkencëtari italian Enrico Fermi. Në BRSS, reaktori i parë u shfaq në fund të vitit 1946 në Institutin e Energjisë Atomike. Në këtë kohë, bombardimet amerikane të Hiroshimës dhe Nagasakit kishin ndodhur tashmë. Në BRSS, bomba atomike u krijua në 1949, dhe bomba me hidrogjen në 1953. Lufta tashmë ka përfunduar dhe shkencëtarët kanë filluar të përgatisin një reaktor bërthamor për të punuar për ekonominë kombëtare të Bashkimit Sovjetik.
ndërtimi i NPP
Centralja e parë bërthamore në botë u lançua në verën e vitit 1954. Doli të ishte termocentrali bërthamor Obninsk, i vendosur në rajonin e Kaluga. Në Shtetet e Bashkuara, me një vonesë të vogël, filluan të zbatojnë edhe një projekt të energjisë atomike. Në vitin 1956, amerikanët patën sukses për herë të parë me ndihmën ereaktor për të marrë energji elektrike. Gradualisht, në të dy superfuqitë u themeluan gjithnjë e më shumë termocentrale të reja bërthamore. Secili prej tyre theu një tjetër rekord fuqie.
Kulmi i zhvillimit të energjisë bërthamore erdhi në gjysmën e dytë të viteve 1960. Pastaj numri i ndërtimit të termocentraleve bërthamore filloi të zvogëlohej. Në Shtetet e Bashkuara, një diskutim ka filluar në Kongres dhe komunitetin shkencor për problemet që lidhen me sigurinë e atomit paqësor. Megjithatë, deri në vitin 1986, prodhimi i energjisë bërthamore arriti në 15% të asaj të gjeneruar nga termocentralet konvencionale.
Simboli i energjisë bërthamore
Në vitin 1958, Atomium u hap në Bruksel, ku u mbajt Ekspozita e ardhshme Botërore. Koncepti i projektimit u zhvillua nga arkitekti André Waterkeyner. Atomi duket si një rrjetë kristalore e zmadhuar prej hekuri: nëntë atome të bashkuara së bashku. Pesha e strukturës është 2400 ton, dhe lartësia është 102 metra. Vizitorët mund të hyjnë në gjashtë nga nëntë sferat. Këto modele atomesh, të zmadhuara qindra miliarda herë, janë të lidhura me njëri-tjetrin me njëzet tuba 23 metra. Brenda janë korridore dhe shkallë lëvizëse.
Fotografia e "atomit paqësor", e cila u shfaq në Bruksel në kulmin e epokës atomike, u përhap shpejt në mbarë botën dhe Atomium u bë një simbol i të gjithë energjisë bërthamore dhe idesë që zbulimet shkencore revolucionare duhet të të përdoret për të mirën e njerëzimit dhe jo për luftëra dhe shkatërrime. Monumenti belg përmendet në romanin e shkrimtarëve të famshëm sovjetikë të trillimeve shkencore, vëllezërve Strugatsky "E hëna fillon të shtunën". Simboli i atomit paqësor shfaqet në shumë vizatime, si dhe në emblemat kushtuar energjisë bërthamore.
Faktori mjedisor
Problemi i ndotjes së mjedisit me mbetje radioaktive po bëhet gjithnjë e më urgjent çdo vit. Për shembull, në Rusinë moderne, personeli i 10 termocentraleve bërthamore është i angazhuar në energjinë bërthamore paqësore. Të gjitha këto ndërmarrje kanë nevojë për vëmendje të veçantë nga ambientalistët dhe departamentet qeveritare.
50,000 metër kub mbetje radioaktive grumbullohen çdo vit në Bashkimin Evropian. Problemi kryesor është se mbeturinat e tilla mbeten të rrezikshme për mijëra vjet (për shembull, periudha e kalbjes së plutonium-239 është 24 mijë vjet).
Menaxhimi i mbetjeve
Sot ekzistojnë disa koncepte se si të asgjësohen më mirë mbetjet radioaktive. Ideja e parë është krijimi i varrezave të vendosura në fund të oqeaneve. Kjo është një mënyrë mjaft e vështirë për t'u zbatuar. Kontejnerët duhet të vendosen në një thellësi të konsiderueshme, përveç kësaj, ato mund të dëmtohen nga rrymat detare.
Ideja e dytë po shqyrtohet nga NASA, ku propozon dërgimin e mbetjeve bërthamore në hapësirën e jashtme. Kjo metodë është e sigurt për Tokën, por e mbushur me shpenzime të tepërta. Ka ide të tjera: t'i çoni mbeturinat në ishuj të pabanuar ose t'i varrosni në akullin e Antarktidës. Opsioni më i pranueshëm sot është ndërtimi i varrezave në shkëmbinj nëntokësorë shkëmborë. Kërkimet lidhur me këtë ide vazhdojnë në Gjermani dhe Zvicër.
Mësimi i Çernobilit
Për një kohë të gjatë, energjia bërthamore konsiderohej e pakontestueshme. Për disaPër dekada, atomi paqësor në BRSS dhe vende të tjera vazhdoi zgjerimin e tij ekonomik. Sidoqoftë, në vitin 1986, një tragjedi ndodhi në Çernobil që e detyroi njerëzimin të rimendonte qëndrimin e tij ndaj termocentraleve bërthamore. Një shpërthim ndodhi në një stacion afër Pripyat, i cili rezultoi në shkatërrimin e reaktorit dhe lëshimin në mjedis të një sasie të konsiderueshme të substancave radioaktive të rrezikshme për shëndetin.
Slogani i famshëm sovjetik "Atom paqësor në çdo shtëpi" u komprometua. Në muajt e parë pas aksidentit humbën jetën 30 persona. Megjithatë, efektet e vërteta të ekspozimit erdhën më vonë. Gjatë viteve në vijim, dhjetëra njerëz të tjerë vdiqën në agoni nga një sëmundje e tmerrshme. Mijëra qytetarë të BRSS ishin në zonën e infektimit. Territore të rëndësishme të Bjellorusisë, Ukrainës dhe Rusisë u bënë të papërshtatshme për bujqësi. Aksidenti në termocentralin bërthamor të Çernobilit çoi në një shpërthim të fobisë publike në lidhje me energjinë bërthamore. Pas asaj tragjedie, shumë stacione në mbarë botën u mbyllën.
Megjithëse masat e sigurisë në ndërmarrje të tilla janë përmirësuar ndjeshëm gjatë 30 viteve, teorikisht, një tragjedi e ngjashme me Çernobilin mund të ndodhë përsëri. Pati aksidente si para ashtu edhe pas termocentralit bërthamor të Çernobilit: në 1957 - në MB (Windscale), në 1979 - në SHBA (Three Mile Island), në 2011 - në Japoni (Fukushima). Sot, IAEA ka mbledhur informacion për më shumë se 1000 situata emergjente në stacione. Shkaqet e aksidenteve: faktori njerëzor (80% e rasteve), më rrallë - të metat e dizajnit. Në Fukushima në Japoni, një emergjencë ndodhi për shkak të një tërmeti të fuqishëm dhe cunamit që pasoi.
Perspektivat për energjinë bërthamore
Çështja nëse atomi paqësor ka një të ardhme është e ndërlikuar nga pikëpamja ekonomike dhe shkakton shumë polemika midis specialistëve. Për shkak të një numri të madh faktorësh konfliktualë, e ardhmja e tij është e paqartë dhe e mjegullt. Parashikimet e fundit të nxjerra nga Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë sugjerojnë se, nëse trendet aktuale vazhdojnë, pjesa e energjisë elektrike të prodhuar nga termocentralet bërthamore do të bjerë nga 15% në 9% deri në vitin 2030.
Deri kohët e fundit, energjia bërthamore ishte në kërkesë, përfshirë edhe për shkak të çmimeve të larta të naftës. Megjithatë, në vitin 2014 ato ranë ndjeshëm. Kështu, është shfaqur një alternativë tjetër më e lirë për termocentralet bërthamore. Është gjithashtu e rëndësishme që atomi paqësor t'u sigurojë njerëzve vetëm energji elektrike (d.m.th., edhe me përdorim të gjerë, ai nuk mund ta çlirojë plotësisht shoqërinë nga varësia energjetike).
Naftë apo energji elektrike?
Nafta, pavarësisht gjithçkaje, është e rëndësishme për industrinë dhe transportin. Rreth 40% e energjisë që konsumon SHBA-ja sigurohet nga ky burim. Japonia dhe Franca nuk mund të heqin qafe varësinë nga nafta (megjithëse ata përdorin në mënyrë aktive termocentrale bërthamore). Pra, a ka një të ardhme atomi paqësor apo është i dënuar të mbetet nën hijen e “arit të zi”? Këto tendenca sugjerojnë se termocentralet bërthamore mund të jenë një gjë e së shkuarës. Megjithatë, disa zhvillime të fundit i kanë dhënë fuqisë bërthamore një frymë të re.
Po flasim për shfaqjen e makinave që punojnë me energji elektrike në vend të benzinës. Sot, një transport i tillë po pushton gjithnjë e më shumë tregjet e SHBA-së dhe Evropës. Në disa dekada, automjetet elektrikedo të bëhet normë. Është në këtë moment që atomi paqësor mund të vijë përsëri në shpëtimin e ekonomisë botërore. Termocentralet bërthamore janë në gjendje të zgjidhin problemin e kërkesës gjithnjë në rritje të vendeve të ndryshme për energji elektrike.
Energjia e shkrirjes
Ka një perspektivë tjetër në të cilën atomi paqësor mund të bëjë një triumf ekonomik. Një nga problemet më të rëndësishme që lidhet me funksionimin e termocentraleve bërthamore është siguria mjedisore. Çështja e kompleksitetit të asgjësimit të mbetjeve radioaktive dhe karburantit të shpenzuar lindi idenë e riformatimit të reaktorëve bërthamorë në reaktorë të rinj të shkrirjes bërthamore. Ndërmarrje të tilla do të jenë plotësisht të sigurta për mjedisin. Por përpara se kjo teknologji paqësore e atomit të futet në prodhim, specialistëve do t'u duhet të bëjnë një rrugë të gjatë.
Ekipe nga 33 vende të botës po punojnë tashmë për një projekt termonuklear. Natyra globale e idesë së karburantit termonuklear është për shkak të avantazheve të saj të shumta. Ai nuk është vetëm i sigurt nga pikëpamja ekologjike, por edhe i pashtershëm. Burimi i nevojshëm për shkencëtarët është deuteriumi, i cili merret nga oqeanet. Dallimi kryesor teknologjik midis një stacioni termonuklear dhe një termocentrali bërthamor është se bashkimi bërthamor do të bëhet në ndërmarrje të reja (ndarja e bërthamës kryhet në ish-centralet bërthamore). Ndoshta kjo teknologji është e ardhmja e atomit paqësor.
