Со времен промышленной революции люди полагались на ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и газ, для производства электроэнергии для промышленности и транспорта. К сожалению, при сжигании этого топлива в воздух выбрасываются частицы, которые нагревают планету и ежегодно заболевают тысячи людей. В конце 1900-х годов инженеры начали экспериментировать с ядерной энергией в качестве замены ископаемого топлива. Итак, что такое ядерная энергия?

атомная электростанция. В конце 1900-х годов инженеры начали экспериментировать с ядерной энергией в качестве замены ископаемого топлива. Итак, что такое ядерная энергия?

Ядерная энергия не создает парниковых газов и наносит вред гораздо меньшему количеству людей в год, чем другие формы производства энергии. Тем не менее, он создает радиоактивные отходы, которые могут нанести вред жизни, если их не содержать должным образом. Читайте дальше, чтобы узнать больше об атомной энергии.

Атомная (Ядерная) энергия

Первый ядерный реактор был построен в 1942 году итальянским физиком Энрико Ферми. Реактор вырабатывал энергию, разрушая мощнейшую силу, удерживающую ядро ​​атома в стабильном сосотоянии. Когда эта сила разрушается, большое количество энергии высвобождается в виде тепла. Затем это тепло используется для создания пара, который можно превратить в электроэнергию.

Разрушение атома известно как ядерное деление. Однако некоторые атомы дают лучшие результаты, чем другие. Атомные станции используют уран в качестве сырья для реакций, потому что этот тяжелый металл легко расщепляется. После распада первого атома лишние нейтроны начинают сталкиваться друг с другом и вызывают цепную реакцию.

Специалисты-ядерщики контролируют скорость и теплоту этой реакции, удаляя из реактора лишние нейтроны. Чтобы подпитывать ядерную энергию, уран необходимо добывать, а затем обогащать. В процессе обогащения используется центрифуга для разделения различных видов урана и создания лучшего топлива.

Как и другие элементы, уран имеет несколько различных изотопов. Это означает, что некоторые атомы урана имеют больше нейтронов, чем другие. Хотя все они имеют одинаковые химические свойства, некоторые из них более стабильны, чем другие. Изотоп, известный как уран-235, лучше всего подходит для деления ядер.

Плюсы и минусы ядерной энергетики

Ядерная энергетика интересна тем, что процесс преобразования урана в энергию не приводит к выбросу парниковых газов в атмосферу. Уран нужно добывать, обогащать, а затем транспортировать на объект. Тем не менее, атомные станции значительно улучшили энергетическую отрасль, когда речь идет о загрязнении окружающей среды.

Каждый год электростанции выбрасывают мелкие частицы, которые достаточно малы, чтобы проникнуть в дыхательную систему человека. Эти частицы способствуют примерно 5,5 миллионам смертей во всем мире от болезней легких, болезней сердца и рака. Ядерное деление не создает этих частиц, что делает его лучшим вариантом для здоровья человека и окружающей среды.

Тем не менее, есть некоторые серьезные опасения по поводу использования ядерного деления. Во-первых, в процессе атомного распада на атомной электростанции образуются токсичные отходы, которые остаются радиоактивными в течение десятков тысяч лет. Переработка этого материала сложна, и его сложно безопасно хранить.

С тех пор, как в начале 1950-х годов была построена первая атомная электростанция, произошло несколько ужасных аварий, когда радиоактивные материалы вышли за пределы защитной оболочки. Примеры включают Три-Майл-Айленд в 1979 году, взрыв в Чернобыле в 1986 году и Фукусиму в 2011 году. Нарушения условий содержания вызывают рак и могут сделать территорию непригодной для жизни на многие годы.

Энергетические инновации

Отчасти из-за этих аварий инвесторы отдали предпочтение заводам, работающим на ископаемом топливе, а не атомной энергии. В 2021 году атомные электростанции производили примерно 10% мировой энергии, хотя некоторые страны используют ее больше, чем другие. В Америке почти 20% электроэнергии, потребляемой каждый год, вырабатывается в результате ядерного деления.

Хотя есть опасения по поводу использования ядерного деления, многие люди считают, что это наиболее устойчивое решение, доступное до тех пор, пока можно будет получать больше энергии из энергии ветра и солнца. Ученые работают над тем, чтобы сделать ядерную энергию более эффективной, безопасной и экономичной, чтобы ее можно было использовать более широко.

Например, ученые пытались заменить уран торием. Хотя ториевые реакторы несовершенны, токсичные отходы, образующиеся при использовании этого элемента, безопасны в течение 500 лет , что намного быстрее, чем 10 000-летний период полураспада радиоактивных отходов урана. Торий также легко доступен как побочный продукт добычи редкоземельных элементов.

Ядерная энергетика с самого начала исследовалась в связи с созданием ядерного оружия. Регулировать ядерную деятельность в глобальном масштабе чрезвычайно сложно — обогащенный уран можно использовать как для ядерного оружия, так и для электростанций. Хотя изучение ядерных технологий может решить проблему энергоснабжения, оно также вызывает множество опасений по поводу безопасности.

Будущее ядерной энергетики

Ядерная энергия возникает в результате расщепления ядра атома с выделением тепла. Этот процесс не производит парниковых газов и может спасти миллионы людей в год от смерти от твердых частиц ископаемого топлива. Однако при разрушении урана в ядерных реакторах образуются токсичные отходы, которые остаются радиоактивными в течение тысяч лет.

В то время как некоторые эксперты считают, что ядерная энергетика слишком опасна, другие считают ее лучшим вариантом для устойчивой энергетики в современном мире. Ученые продолжают совершенствовать эту технологию в надежде, что ядерная энергия может стать безопасным и рентабельным источником энергии во всем мире.

(Visited 1 times, 1 visits today)