Aplicación de la energía nuclear: problemas y perspectivas
El uso generalizado de la energía nuclear comenzógracias al progreso científico y tecnológico no solo en el campo militar, sino también con fines pacíficos. Hoy no podemos prescindir de ella en la industria, la energía y la medicina.
Al mismo tiempo, el uso de la energía nuclear no solo tiene ventajas, sino también desventajas. En primer lugar, es un peligro de radiación, tanto para el hombre como para el medioambiente.
El uso de la energía nuclear se desarrolla en dos direcciones: uso en ingeniería energética y uso de isótopos radiactivos.
Inicialmente, se suponía que la energía atómica se usaba solo para fines militares, y todos los desarrollos iban en esta dirección.
El uso de la energía nuclear en el ámbito militar
Una gran cantidad de materiales altamente activos se usan para la producción de armas nucleares. Según los expertos, las ojivas nucleares contienen varias toneladas de plutonio.
Las armas nucleares se refieren a las armas de destrucción en masa, porque producen destrucción en vastas áreas.
Por el radio de acción y el poder de la carga, las armas nucleares se dividen en:
- Táctico
- Operacional y táctico.
- Estratégico.
Las municiones nucleares se dividen en atómicas e hidrógeno. Las armas nucleares se basan en reacciones en cadena no guiadas de fisión de núcleos pesados y reacciones de fusión termonuclear. Para la reacción en cadena, se usa uranio o plutonio.
Mantener una cantidad tan grande de materiales peligrosos es una gran amenaza para la humanidad. Y el uso de la energía nuclear para fines militares puede tener graves consecuencias.
Por primera vez, se usaron armas nucleares en 1945para atacar las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Las consecuencias de este ataque fueron catastróficas. Como saben, esta fue la primera y la última aplicación de la energía nuclear en la guerra.
El Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA)
El OIEA se estableció en 1957 para desarrollarcooperación entre países en el campo del uso de la energía atómica con fines pacíficos. Desde el principio, la agencia está implementando el programa "Seguridad Nuclear y Protección Ambiental".
Pero la función más importante es controlar las actividades de los países en la esfera nuclear. La organización controla el desarrollo y el uso de la energía nuclear solo con fines pacíficos.
El propósito de este programa es proporcionar una caja de seguridadel uso de la energía nuclear, la protección del hombre y el medio ambiente contra los efectos de la radiación. La agencia también estudió las consecuencias del desastre de Chernobyl.
La agencia también apoya el estudio, el desarrollo y el uso de la energía nuclear con fines pacíficos y media el intercambio de servicios y materiales entre los miembros de la agencia.
Junto con la ONU, el OIEA define y establece normas para la seguridad y la salud.
Ingeniería de energía nuclear
En la segunda mitad de los años cuarenta del siglo XX, los científicos soviéticos comenzaron a desarrollar los primeros proyectos de uso pacífico del átomo. La dirección principal de estos desarrollos fue la industria de la energía eléctrica.
Y en 1954 se construyó la primera en el mundo en la URSSplanta de energía nuclear. Después de esto, los programas para el rápido crecimiento de la energía nuclear comenzaron a desarrollarse en los Estados Unidos, Gran Bretaña, Alemania y Francia. Pero la mayoría de ellos no se conocieron. Resultó que la planta de energía nuclear no podía competir con las estaciones que trabajan con carbón, gas y fuel oil.
Pero después del inicio de la crisis energética mundialy el aumento en el precio de la demanda de petróleo por energía nuclear ha crecido. En los años 70 del siglo pasado, los expertos creían que el poder de todas las centrales nucleares podría reemplazar a la mitad de las centrales eléctricas.
A mediados de la década de 1980, el crecimiento de la energía nuclear de nuevoralentizado, los esbozos comenzaron a revisar los planes para la construcción de nuevas plantas de energía nuclear. Esto fue promovido tanto por la política de ahorro de energía y la reducción en el precio del petróleo, como por la catástrofe en la estación de Chernobyl, que tuvo consecuencias negativas no solo para Ucrania.
Después de eso, algunos países dejaron de construir y operar plantas de energía nuclear por completo.
Energía atómica para misiones espaciales
Más de tres docenas de reactores nucleares volaron al espacio, fueron utilizados para generar energía.
El primer reactor nuclear en el espacio fue utilizado por los estadounidenses en 1965. El uranio-235 se usó como combustible. Él trabajó por 43 días.
En la Unión Soviética, el reactor "Manzanilla" fue lanzado enInstituto de Energía Atómica. Se suponía que debía usarse en vehículos espaciales junto con motores de plasma. Pero después de todas las pruebas, nunca fue lanzado al espacio.
La siguiente instalación nuclear de Buck se utilizó en un satélite de reconocimiento de radar. El primer dispositivo fue lanzado en 1970 desde el cosmódromo de Baikonur.
Hoy Roskosmos y Rosatom ofrecenDiseña una nave espacial que estará equipada con un motor de misiles nucleares y podrá alcanzar la Luna y Marte. Pero hasta ahora todo esto está en la etapa de propuesta.
Aplicación de energía nuclear en la industria
La energía atómica se usa para aumentar la sensibilidad del análisis químico y la producción de amoníaco, hidrógeno y otros reactivos químicos que se utilizan para producir fertilizantes.
La energía nuclear, cuyo uso en la industria química permite obtener nuevos elementos químicos, ayuda a recrear los procesos que ocurren en la corteza terrestre.
La desalinización de las aguas salinas también utiliza energía nuclear. La aplicación en metalurgia ferrosa permite restaurar el hierro del mineral de hierro. En color: utilizado para la producción de aluminio.
El uso de la energía nuclear en la agricultura
El uso de la energía nuclear en la agricultura resuelve los problemas de la reproducción y ayuda en la lucha contra las plagas.
La energía nuclear se usa para la aparición de mutaciones ensemillas Esto se hace para obtener nuevas variedades que traigan más rendimiento y sean resistentes a las enfermedades de los cultivos. Por lo tanto, más de la mitad del trigo cultivado en Italia para la producción de pasta se derivó por mutaciones.
También el uso de radioisótopos determina el mejorformas de aplicar fertilizantes. Por ejemplo, con su ayuda se determinó que al cultivar arroz, es posible reducir la aplicación de fertilizantes nitrogenados. Esto no solo ahorró dinero, sino que también salvó la ecología.
Un uso un poco extraño de la energía nuclear -esta es la irradiación de larvas de insectos. Esto se hace con el fin de hacerlos inofensivos para el medio ambiente. En este caso, los insectos que emergieron de las larvas irradiadas no tienen descendencia, pero en otros aspectos son bastante normales.
Medicina nuclear
La medicina usa isótopos radiactivos para hacer un diagnóstico preciso. Los isótopos médicos tienen una vida media pequeña y no presentan un peligro particular para el entorno y el paciente.
Otro uso de la energía nuclear en medicina fue descubierto recientemente. Esta es la tomografía por emisión de positrones. Con su ayuda puede encontrar cáncer en las primeras etapas.
Aplicación de la energía nuclear en el transporte
A principios de los años 50-s del siglo pasado sese han hecho intentos para crear un tanque de propulsión nuclear. Los desarrollos comenzaron en los Estados Unidos, pero el proyecto nunca se implementó. Básicamente, debido al hecho de que estos tanques no fueron capaces de resolver el problema de proteger a la tripulación.
Una conocida compañía Ford trabajó en un automóvil que trabajaría en energía nuclear. Pero la producción de tal máquina no fue más allá del diseño.
El caso es que la instalación nuclear ocupaba mucho espacio, y el automóvil resultó ser demasiado grande. Los reactores compactos no aparecieron, por lo que el ambicioso proyecto fue cancelado.
Probablemente el transporte más famoso que opera con energía nuclear sea el de varios buques de uso militar y civil:
- Rompehielos nucleares.
- Buques de transporte
- Portaaviones.
- Submarinos.
- Cruceros.
- Submarinos nucleares
Pros y contras del uso de la energía nuclear
En la actualidad, la participación de la energía nuclear en la producción mundial de energía es de alrededor del 17 por ciento. Aunque la humanidad usa combustible orgánico, pero sus reservas no son infinitas.
Por lo tanto, como alternativa, se usa combustible nuclear. Pero el proceso de obtención y uso se asocia con un gran riesgo para la vida y el medio ambiente.
Por supuesto, nuclearreactores, se toman todas las medidas de seguridad posibles, pero a veces esto no es suficiente. Un ejemplo es el accidente en la central nuclear de Chernobyl y en Fukushima.
Por un lado, el reactor no funcione correctamente y no emite radiación ambiental, mientras que la potencia térmica de la gran cantidad de sustancias nocivas a la atmósfera.
El mayor peligro está representado por el combustible gastado, su procesamiento y almacenamiento. Porque hasta la fecha, no se ha inventado una forma completamente segura de utilizar los desechos nucleares.
