Istraživački rad iz fizike "Nuklearna energija: plusevi i minusi". Nuklearna (nuklearna) energija

Široka upotreba nuklearne energije počela je zahvaljujući naučnom i tehnološkom napretku, ne samo u vojnom području, već iu miroljubive svrhe. Danas se bez toga ne može u industriji, energetici i medicini.

Međutim, korištenje nuklearne energije ima ne samo prednosti, već i nedostatke. Prije svega, to je opasnost od zračenja, kako za čovjeka tako i za okoliš.

Korištenje nuklearne energije razvija se u dva smjera: korištenje u energetici i korištenje radioaktivnih izotopa.

U početku je atomska energija trebala da se koristi samo u vojne svrhe, a sav razvoj je išao u tom pravcu.

Upotreba nuklearne energije u vojnoj sferi

Za proizvodnju nuklearnog oružja koristi se veliki broj visoko aktivnih materijala. Stručnjaci procjenjuju da nuklearne bojeve glave sadrže nekoliko tona plutonija.

Nuklearno oružje se spominje zato što uzrokuje uništenje na ogromnim teritorijama.

Prema dometu i snazi ​​punjenja, nuklearno oružje se dijeli na:

• Taktički.
• Operativno-taktička.
• Strateški.

Nuklearno oružje se dijeli na atomsko i vodikovo. Nuklearno oružje se zasniva na nekontrolisanim lančanim reakcijama fisije teških jezgara i reakcijama.Za lančanu reakciju koristi se uranijum ili plutonijum.

Skladištenje tako velike količine opasnih materija predstavlja veliku prijetnju čovječanstvu. A korištenje nuklearne energije u vojne svrhe može dovesti do strašnih posljedica.

Prvi put je nuklearno oružje upotrijebljeno 1945. za napad na japanske gradove Hirošimu i Nagasaki. Posljedice ovog napada bile su katastrofalne. Kao što znate, ovo je bila prva i posljednja upotreba nuklearne energije u ratu.

Međunarodna agencija za atomsku energiju (IAEA)

IAEA je osnovana 1957. godine sa ciljem razvijanja saradnje između zemalja u oblasti upotrebe atomske energije u miroljubive svrhe. Agencija od samog početka sprovodi program "Nuklearna sigurnost i zaštita životne sredine".

Ali najvažnija funkcija je kontrola nad aktivnostima zemalja u nuklearnoj sferi. Organizacija kontrolira da se razvoj i korištenje nuklearne energije odvija samo u miroljubive svrhe.

Svrha ovog programa je osiguranje bezbednog korišćenja nuklearne energije, zaštita čoveka i životne sredine od uticaja radijacije. Agencija je također proučavala posljedice nesreće u nuklearnoj elektrani Černobil.

Agencija također podržava proučavanje, razvoj i korištenje nuklearne energije u mirnodopske svrhe i djeluje kao posrednik u razmjeni usluga i materijala između članova agencije.

Zajedno sa UN-om, IAEA definira i uspostavlja sigurnosne i zdravstvene standarde.

Nuklearne energije

U drugoj polovini četrdesetih godina dvadesetog veka, sovjetski naučnici počeli su da razvijaju prve projekte za miroljubivo korišćenje atoma. Glavni pravac ovog razvoja bila je elektroprivreda.

A 1954. godine izgrađena je stanica u SSSR-u. Nakon toga počeli su se razvijati programi za brzi rast nuklearne energije u SAD-u, Velikoj Britaniji, Njemačkoj i Francuskoj. Ali većina njih nije ispunjena. Kako se pokazalo, nuklearna elektrana nije mogla konkurirati stanicama koje rade na ugalj, plin i mazut.

Ali nakon početka globalne energetske krize i rasta cijena nafte, potražnja za nuklearnom energijom je porasla. Sedamdesetih godina prošlog stoljeća stručnjaci su vjerovali da kapacitet svih nuklearnih elektrana može zamijeniti polovinu elektrana.

Sredinom 80-ih, rast nuklearne energije ponovo je usporen, zemlje su počele revidirati planove za izgradnju novih nuklearnih elektrana. Tome je doprinijela i politika štednje energije i pad cijena nafte, kao i katastrofa u černobilskoj elektrani, koja je imala negativne posljedice ne samo za Ukrajinu.

Nakon toga neke zemlje su u potpunosti obustavile izgradnju i rad nuklearnih elektrana.

Nuklearna energija za svemirska putovanja

Više od tri desetine nuklearnih reaktora odletjelo je u svemir, korišteni su za proizvodnju energije.

Amerikanci su prvi put koristili nuklearni reaktor u svemiru 1965. godine. Uran-235 je korišten kao gorivo. Radio je 43 dana.

U Sovjetskom Savezu, na Institutu za atomsku energiju pokrenut je reaktor Romashka. Trebalo je da se koristi na svemirskim brodovima zajedno sa, ali nakon svih testova, nikada nije lansiran u svemir.

Sljedeća nuklearna instalacija Buk korištena je na satelitu za radarsko izviđanje. Prvi aparat lansiran je 1970. sa kosmodroma Bajkonur.

Danas Roskosmos i Rosatom predlažu dizajn svemirskog broda koji će biti opremljen nuklearnim raketnim motorom i koji će moći da stigne do Mjeseca i Marsa. Ali za sada je sve u fazi prijedloga.

Primjena nuklearne energije u industriji

Nuklearna energija se koristi za povećanje osjetljivosti hemijskih analiza i za proizvodnju amonijaka, vodonika i drugih hemikalija koje se koriste za proizvodnju gnojiva.

Nuklearna energija, čija upotreba u hemijskoj industriji omogućava dobijanje novih hemijskih elemenata, pomaže u ponovnom stvaranju procesa koji se dešavaju u zemljinoj kori.

Nuklearna energija se također koristi za desalinizaciju slane vode. Primjena u crnoj metalurgiji omogućava povrat željeza iz željezne rude. U boji - koristi se za proizvodnju aluminijuma.

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi

Upotreba nuklearne energije u poljoprivredi rješava probleme selekcije i pomaže u kontroli štetočina.

Nuklearna energija se koristi za stvaranje mutacija u sjemenkama. To se radi kako bi se dobile nove sorte koje donose veći prinos i otporne su na bolesti usjeva. Dakle, više od polovine pšenice uzgojene u Italiji za pravljenje tjestenine uzgojeno je pomoću mutacija.

Radioizotopi se također koriste za određivanje najboljih načina primjene gnojiva. Na primjer, uz njihovu pomoć je utvrđeno da je pri uzgoju riže moguće smanjiti primjenu dušičnih gnojiva. Ovo ne samo da je uštedelo novac, već je sačuvalo i životnu sredinu.

Pomalo čudna upotreba nuklearne energije je zračenje ličinki insekata. To je učinjeno kako bi se neškodljivo prikazali po okolinu. U ovom slučaju, insekti koji su nastali iz ozračenih ličinki nemaju potomstvo, ali su u drugim aspektima sasvim normalni.

nuklearna medicina

Medicina koristi radioaktivne izotope za postavljanje tačne dijagnoze. Medicinski izotopi imaju kratko vrijeme poluraspada i ne predstavljaju posebnu opasnost i za druge i za pacijenta.

Još jedna primjena nuklearne energije u medicini otkrivena je sasvim nedavno. Ovo je pozitronska emisiona tomografija. Može pomoći u otkrivanju raka u ranoj fazi.

Primjena nuklearne energije u transportu

Početkom 50-ih godina prošlog stoljeća pokušano je stvoriti tenk na nuklearni pogon. Razvoj je započeo u SAD-u, ali projekat nikada nije zaživeo. Uglavnom zbog činjenice da u ovim tenkovima nisu mogli riješiti problem zaštite posade.

Poznata kompanija Ford radila je na automobilu koji bi radio na nuklearnu energiju. Ali proizvodnja takve mašine nije išla dalje od izgleda.

Stvar je u tome što je nuklearna instalacija zauzimala puno prostora, a automobil se pokazao vrlo sveobuhvatnim. Kompaktni reaktori se nikada nisu pojavili, pa je ambiciozni projekat prekinut.

Vjerojatno najpoznatiji transport koji radi na nuklearnu energiju su razni brodovi, kako vojni tako i civilni:

• Transportni brodovi.
• Nosači aviona.
• Podmornice.
• Cruiseri.
• Nuklearne podmornice.

Prednosti i nedostaci korištenja nuklearne energije

Danas je udio u svjetskoj proizvodnji energije oko 17 posto. Iako čovječanstvo koristi, ali njegove rezerve nisu beskrajne.

Stoga se koristi kao alternativa, ali je proces dobijanja i korišćenja povezan sa velikim rizikom za život i životnu sredinu.

Naravno, nuklearni reaktori se stalno usavršavaju, poduzimaju se sve moguće sigurnosne mjere, ali to ponekad nije dovoljno. Primjer su nesreće u Černobilu i Fukušimi.

S jedne strane, reaktor koji ispravno radi ne emituje nikakvo zračenje u okolinu, dok velika količina štetnih materija ulazi u atmosferu iz termoelektrana.

Najveća opasnost je istrošeno gorivo, njegova prerada i skladištenje. Jer do danas nije izmišljen potpuno siguran način odlaganja nuklearnog otpada.

Za i protiv nuklearnih elektrana "Neka atom bude radnik, a ne vojnik." Za i protiv
nuklearne elektrane
„Neka atom radi, i
nije vojnik."

NPP uređaj

Nuklearna elektrana (NPP) - nuklearno postrojenje za proizvodnju energije

Prednosti i mane nuklearnih elektrana

Prednosti nuklearne elektrane

Vagon za transport nuklearnog goriva

10. Ogromna prednost nuklearne elektrane je njena relativna ekološka čistoća.

11. U nuklearnim elektranama nema takvih emisija.

12.

13. Najmoćnije nuklearne elektrane na svijetu

14.

15.

16. Nedostaci nuklearnih elektrana

17.

18. Količina radioaktivnog otpada je veoma mala, veoma je kompaktna i može se skladištiti pod uslovima koji obezbeđuju da ne iscuri napolje.

19. NE Bilibino je jedina nuklearna elektrana u zoni permafrosta.

20.

21. Mirni atom mora živjeti

Upotreba nuklearne energije u modernom svijetu toliko je važna da kada bismo se sutra probudili i energija nuklearne reakcije nestala, svijet kakav poznajemo vjerovatno bi prestao da postoji. Mir je osnova industrijske proizvodnje i života u zemljama kao što su Francuska i Japan, Njemačka i Velika Britanija, SAD i Rusija. A ako posljednje dvije zemlje još uvijek mogu zamijeniti izvore nuklearne energije termalnim stanicama, onda je za Francusku ili Japan to jednostavno nemoguće.

Upotreba nuklearne energije stvara mnoge probleme. U osnovi, svi ovi problemi se odnose na činjenicu da koristeći energiju vezivanja atomskog jezgra (koju zovemo nuklearna energija) za vlastitu korist, čovjek prima značajno zlo u vidu visoko radioaktivnog otpada koji se ne može jednostavno baciti. Otpad iz nuklearnih izvora energije potrebno je prerađivati, transportovati, zakopavati i skladištiti dugo vremena u sigurnim uslovima.

Za i protiv, koristi i štete od upotrebe nuklearne energije

Razmotrite prednosti i nedostatke upotrebe atomsko-nuklearne energije, njihove prednosti, štetu i značaj u životu čovječanstva. Očigledno je da je nuklearna energija danas potrebna samo industrijalizovanim zemljama. Odnosno, miroljubiva nuklearna energija svoju glavnu primjenu nalazi uglavnom u objektima kao što su tvornice, prerađivački pogoni itd. Energetski intenzivne industrije udaljene od izvora jeftine električne energije (poput hidroelektrana) koriste nuklearne elektrane kako bi osigurale i razvile svoje interne procese.

Agrarnim regijama i gradovima zapravo nije potrebna nuklearna energija. Sasvim ga je moguće zamijeniti termalnim i drugim stanicama. Pokazalo se da je ovladavanje, stjecanje, razvoj, proizvodnja i korištenje nuklearne energije najvećim dijelom usmjereno na zadovoljavanje naših potreba za industrijskim proizvodima. Da vidimo kakve su to industrije: automobilska industrija, vojna industrija, metalurgija, hemijska industrija, naftni i gasni kompleks itd.

Da li moderna osoba želi da vozi novi automobil? Želite li se obući u trendi sintetiku, jesti sintetiku i sve zapakirati u sintetiku? Želite svijetle proizvode u različitim oblicima i veličinama? Želi sve nove telefone, televizore, kompjutere? Da li želite da kupujete mnogo, često menjate opremu oko sebe? Želite da jedete ukusnu hemijsku hranu iz šarenih pakovanja? Želite li živjeti u miru? Da li želite da čujete slatke govore sa TV ekrana? Da li želite da imate puno tenkova, kao i projektila i krstarica, kao i granata i topova?

I on dobija sve. Nije važno što na kraju nesklad između riječi i djela vodi u rat. Nije bitno što je za njeno zbrinjavanje potrebna i energija. Za sada je osoba mirna. On jede, pije, ide na posao, prodaje i kupuje.

A za sve to je potrebna energija. A za to je potrebno mnogo nafte, gasa, metala itd. A svi ovi industrijski procesi zahtijevaju atomsku energiju. Dakle, ma šta ko pričao, dok se prvi industrijski termonuklearni fuzijski reaktor ne pusti u seriju, nuklearna energija će se samo razvijati.

U prednosti nuklearne energije možemo bezbedno da zapišemo sve na šta smo navikli. S druge strane, tužna perspektiva neminovne smrti u kolapsu iscrpljivanja resursa, problemi nuklearnog otpada, porast stanovništva i degradacija obradivog zemljišta. Drugim riječima, atomska energija je omogućila čovjeku da još snažnije počne ovladavati prirodom, prisiljavajući je preko svake mjere da je za nekoliko decenija prešao prag za reprodukciju osnovnih resursa, počevši između 2000. i 2010. godine proces kolapsa potrošnje. Ovaj proces objektivno više ne zavisi od osobe.

Svi će morati manje jesti, manje živjeti i manje uživati ​​u prirodnom okruženju. Ovdje leži još jedan plus ili minus atomske energije, koji leži u činjenici da će zemlje koje su ovladale atomom moći učinkovitije preraspodijeliti iscrpljene resurse onih koji nisu ovladali atomom. Štaviše, samo će razvoj programa termonuklearne fuzije omogućiti čovječanstvu da jednostavno preživi. Ajde sad objasnimo na prstima kakva je to "zvijer" - atomska (nuklearna) energija i čime se jede.

Masa, materija i atomska (nuklearna) energija

Često se čuje tvrdnja da su „masa i energija isto“, ili takvi sudovi da izraz E = mc2 objašnjava eksploziju atomske (nuklearne) bombe. Sada kada ste prvi put razumjeli nuklearnu energiju i njene primjene, bilo bi zaista nerazumno zbuniti vas izjavama poput "masa jednaka energiji". U svakom slučaju, ovakav način tumačenja velikog otkrića nije najbolji. Očigledno, ovo je samo duhovitost mladih reformista, "Galilejaca novog vremena". U stvari, predviđanje teorije, koje je potvrđeno mnogim eksperimentima, kaže samo da energija ima masu.

Sada ćemo objasniti savremeno gledište i dati kratak pregled istorije njegovog razvoja.
Kada se energija bilo kojeg materijalnog tijela povećava, njegova masa se povećava, a tu dodatnu masu pripisujemo povećanju energije. Na primjer, kada se zračenje apsorbira, apsorber postaje topliji i njegova masa se povećava. Međutim, povećanje je toliko malo da ostaje izvan tačnosti mjerenja u konvencionalnim eksperimentima. Naprotiv, ako supstanca emituje zračenje, tada gubi kap svoje mase, koju zračenje odnese. Postavlja se šire pitanje: nije li cijela masa materije uvjetovana energijom, tj. ne postoji li ogromna zaliha energije sadržana u cijeloj materiji? Prije mnogo godina radioaktivne transformacije su pozitivno odgovorile na ovo. Kada se radioaktivni atom raspadne, oslobađa se ogromna količina energije (uglavnom u obliku kinetičke energije), a mali dio mase atoma nestaje. Mjerenja su jasna u vezi s tim. Dakle, energija sa sobom nosi masu, smanjujući tako masu materije.

Shodno tome, deo mase materije je zamenljiv sa masom zračenja, kinetičke energije itd. Zato kažemo: „energija i materija su delimično sposobne za međusobne transformacije“. Štaviše, sada možemo stvoriti čestice materije koje imaju masu i mogu se potpuno transformirati u zračenje, koje također ima masu. Energija ovog zračenja može preći u druge oblike, prenoseći na njih svoju masu. Nasuprot tome, zračenje se može pretvoriti u čestice materije. Dakle, umjesto "energija ima masu" možemo reći "čestice materije i radijacije su međusobno konvertibilne, i stoga sposobne za međusobne transformacije s drugim oblicima energije." Ovo je stvaranje i uništenje materije. Takvi destruktivni događaji ne mogu se dogoditi u području obične fizike, kemije i tehnologije, već se moraju tražiti ili u mikroskopskim, ali aktivnim procesima koje proučava nuklearna fizika, ili u visokotemperaturnoj peći atomskih bombi, na suncu i zvijezdama. Međutim, bilo bi nerazumno reći da je "energija masa". Kažemo: "energija, kao i materija, ima masu."

Masa obične materije

Kažemo da masa obične materije sadrži ogromnu količinu unutrašnje energije jednaku proizvodu mase i (brzine svjetlosti)2. Ali ova energija je sadržana u masi i ne može se osloboditi bez nestanka barem njenog dijela. Kako je nastala tako nevjerovatna ideja i zašto nije otkrivena ranije? Predloženo je ranije - eksperiment i teorija u različitim oblicima - ali sve do dvadesetog stoljeća promjena energije nije uočena, jer u običnim eksperimentima odgovara nevjerovatno maloj promjeni mase. Međutim, sada smo sigurni da leteći metak, zbog svoje kinetičke energije, ima dodatnu masu. Čak i pri brzini od 5.000 m/sec, metak koji je u mirovanju težio tačno 1 g imao bi ukupnu masu od 1,00000000001 g. Užarena platina od 1 kg dodala bi ukupno 0,000000000004 kg i praktično nikakvo vaganje ne bi moglo da registruje ove promene. Tek kada se iz atomskog jezgra oslobodi ogromne količine energije, ili kada se atomski "projektili" ubrzaju do brzina bliskih brzini svjetlosti, postaje primjetna masa energije.

S druge strane, čak i jedva primjetna razlika u masi označava mogućnost oslobađanja ogromne količine energije. Dakle, atomi vodonika i helijuma imaju relativne mase 1,008 i 4,004. Ako bi se četiri jezgra vodonika mogla spojiti u jedno jezgro helijuma, tada bi se masa od 4,032 promijenila na 4,004. Razlika je mala, svega 0,028, odnosno 0,7%. Ali to bi značilo gigantsko oslobađanje energije (uglavnom u obliku zračenja). 4,032 kg vodonika dalo bi 0,028 kg zračenja, koje bi imalo energiju od oko 600000000000 Cal.

Uporedite ovo sa 140.000 kalorija koje se oslobađaju kada se ista količina vodika spoji sa kiseonikom u hemijskoj eksploziji.
Obična kinetička energija značajno doprinosi masi veoma brzih protona koje proizvode ciklotroni, a to stvara poteškoće pri radu sa takvim mašinama.

Zašto još uvijek vjerujemo da je E=mc2

Sada to doživljavamo kao direktnu posledicu teorije relativnosti, ali prve sumnje su se pojavile već krajem 19. veka, u vezi sa svojstvima zračenja. Tada se činilo vjerovatnim da radijacija ima masu. A kako se zračenje nosi, kao na krilima, brzinom energije, tačnije, to je sama energija, onda se pojavio primjer mase koja pripada nečemu "nematerijalnom". Eksperimentalni zakoni elektromagnetizma predviđali su da elektromagnetski talasi moraju imati "masu". Ali prije stvaranja teorije relativnosti, samo je neobuzdana fantazija mogla proširiti omjer m=E/c2 na druge oblike energije.

Sve vrste elektromagnetnog zračenja (radio talasi, infracrveno, vidljivo i ultraljubičasto, itd.) imaju neke zajedničke karakteristike: sve se šire u vakuumu istom brzinom i sve nose energiju i zamah. Zamišljamo svjetlost i druga zračenja u obliku valova koji se šire velikom, ali određenom brzinom c=3*108 m/sec. Kada svjetlost udari u apsorbirajuću površinu, stvara se toplina, što ukazuje da svjetlosni tok nosi energiju. Ova energija se mora širiti zajedno sa protokom istom brzinom svjetlosti. U stvari, brzina svjetlosti se mjeri upravo na ovaj način: vremenom leta velike udaljenosti dijelom svjetlosne energije.

Kada svjetlost udari u površinu nekih metala, ona izbacuje elektrone, koji izlete kao da ih je pogodila kompaktna lopta. , očigledno, distribuira se u koncentrisanim porcijama, koje nazivamo "kvantima". Ovo je kvantna priroda zračenja, unatoč činjenici da te dijelove, očigledno, stvaraju valovi. Svaki dio svjetlosti iste talasne dužine ima istu energiju, određeni "kvant" energije. Takvi dijelovi jure brzinom svjetlosti (u stvari, oni su lagani), prenoseći energiju i zamah (moment). Sve to omogućava da se radijaciji pripiše određena masa – svakom dijelu se pripisuje određena masa.

Kada se svjetlost reflektira od ogledala, toplina se ne oslobađa, jer reflektirani snop odnosi svu energiju, ali na ogledalo djeluje pritisak, sličan pritisku elastičnih kuglica ili molekula. Ako, umjesto ogledala, svjetlost udari u crnu apsorbirajuću površinu, pritisak postaje upola manji. Ovo ukazuje da snop nosi zamah koji rotira ogledalo. Stoga se svjetlost ponaša kao da ima masu. Ali postoji li neki drugi način da se zna da nešto ima masu? Postoji li masa sama po sebi, kao što je dužina, zelena ili voda? Ili je to umjetni koncept definiran ponašanjima poput skromnosti? Misa nam je, naime, poznata u tri manifestacije:

• O. Nejasan iskaz koji karakteriše količinu "supstancije" (masa je sa ove tačke gledišta inherentna supstanciji - entitetu koji možemo videti, dodirnuti, potisnuti).
• B. Određene izjave koje ga povezuju sa drugim fizičkim veličinama.
• B. Masa je očuvana.

Ostaje da se definira masa u terminima zamaha i energije. Tada svaka pokretna stvar sa zamahom i energijom mora imati "masu". Njegova masa bi trebala biti (moment)/(brzina).

Teorija relativnosti

Želja da se poveže niz eksperimentalnih paradoksa koji se tiču ​​apsolutnog prostora i vremena dovela je do teorije relativnosti. Dvije vrste eksperimenata sa svjetlom dale su oprečne rezultate, a eksperimenti s elektricitetom dodatno su pogoršali ovaj sukob. Tada je Einstein predložio promjenu jednostavnih geometrijskih pravila sabiranja vektora. Ova promjena je suština njegove "specijalne teorije relativnosti".

Za male brzine (od najsporijeg puža do najbrže rakete), nova teorija je u skladu sa starom.
Pri velikim brzinama, uporedivim sa brzinom svjetlosti, naše mjerenje dužina ili vremena se mijenja kretanjem tijela u odnosu na posmatrača, posebno, masa tijela postaje veća što se brže kreće.

Zatim je teorija relativnosti proglasila da je ovo povećanje mase potpuno opšte prirode. Pri normalnim brzinama nema promjena, a samo pri brzini od 100.000.000 km/h masa se povećava za 1%. Međutim, za elektrone i protone koje emituju radioaktivni atomi ili moderni akceleratori, dostiže 10, 100, 1000%... Eksperimenti sa česticama tako visoke energije pružaju odlične dokaze o odnosu između mase i brzine.

Na drugom kraju je zračenje koje nema masu mirovanja. To nije supstanca i ne može se držati mirno; samo ima masu i kreće se brzinom c, tako da je njegova energija mc2. O kvantima govorimo kao o fotonima kada želimo da uočimo ponašanje svjetlosti kao struje čestica. Svaki foton ima određenu masu m, određenu energiju E=ms2 i određenu količinu kretanja (moment).

Nuklearne transformacije

U nekim eksperimentima s jezgrama, mase atoma nakon nasilnih eksplozija ne sabiraju se da bi dale istu ukupnu masu. Oslobođena energija odnosi sa sobom dio mase; čini se da je nestao komad atomskog materijala nestao. Međutim, ako izmjerenoj energiji dodijelimo masu E/c2, nalazimo da je masa očuvana.

Uništenje materije

Navikli smo da o masi razmišljamo kao o neizbežnom svojstvu materije, pa prelazak mase iz materije u zračenje – od lampe do letećeg snopa svetlosti izgleda skoro kao uništavanje materije. Još jedan korak - i bićemo iznenađeni kada otkrijemo šta se zapravo dešava: pozitivni i negativni elektroni, čestice materije, kada se spoje zajedno, potpuno se pretvaraju u zračenje. Masa njihove materije pretvara se u jednaku masu zračenja. Ovo je slučaj nestanka materije u najbukvalnijem smislu. Kao u fokusu, u bljesku svjetlosti.

Mjerenja pokazuju da je (energija, radijacija tokom anihilacije) /c2 jednaka ukupnoj masi oba elektrona - pozitivnog i negativnog. Antiproton, kada se kombinuje sa protonom, anihilira, obično oslobađanjem lakših čestica visoke kinetičke energije.

Stvaranje materije

Sada kada smo naučili kako upravljati visokoenergetskim zračenjem (superkratkotalasni X-zraci), možemo pripremiti čestice materije iz zračenja. Ako se meta bombarduje takvim zracima, oni ponekad proizvode par čestica, na primjer, pozitivne i negativne elektrone. A ako opet koristimo formulu m=E/c2 i za zračenje i za kinetičku energiju, tada će masa biti očuvana.

Samo o kompleksu - Nuklearna (atomska) energija

• Galerija slika, slika, fotografija.
• Nuklearna energija, atomska energija - osnove, mogućnosti, perspektive, razvoj.
• Zanimljive činjenice, korisne informacije.
• Zelene vijesti - Nuklearna energija, energija atoma.
• Reference na materijale i izvore - Nuklearna (atomska) energija.

Prednosti i mane nuklearne energije. Tokom 40 godina razvoja nuklearne energije u svijetu izgrađeno je oko 400 elektrana u 26 zemalja svijeta ukupne snage oko 300 miliona kW. Glavne prednosti nuklearne energije su visoka konačna isplativost i odsustvo emisija produkata izgaranja u atmosferu sa ove tačke gledišta, može se smatrati ekološki prihvatljivom, glavni nedostaci su potencijalna opasnost od radioaktivne kontaminacije okoliša nuklearnim proizvodi fisije goriva tokom nesreće kao što je Černobil ili na američkoj stanici Trimile Island i problem prerade korišćenog nuklearnog goriva.

Pogledajmo prvo prednosti. Profitabilnost nuklearne energije sastoji se od nekoliko komponenti.

Jedna od njih je nezavisnost od transporta goriva. Ako je elektrani snage 1 milion kW potrebno oko 2 miliona tona ekvivalenta goriva godišnje. ili oko 5 mil. Korištenje nuklearnog goriva za proizvodnju energije ne zahtijeva kisik i nije praćeno stalnim oslobađanjem produkata izgaranja, što, shodno tome, neće zahtijevati izgradnju objekata za čišćenje emisija u atmosferu.

Gradovi koji se nalaze u blizini nuklearnih elektrana su u osnovi ekološki prihvatljivi zeleni gradovi u svim zemljama svijeta, a ako to nije slučaj, onda je to zbog utjecaja drugih industrija i objekata koji se nalaze na istoj teritoriji. U tom smislu, TE daju potpuno drugačiju sliku. Analiza ekološke situacije u Rusiji pokazuje da termoelektrane čine više od 25 svih štetnih emisija u atmosferu.

Oko 60 emisija iz termoelektrana javlja se u evropskom dijelu i na Uralu, gdje opterećenje okoliša znatno premašuje granicu. Najteža ekološka situacija razvila se u regijama Urala, Centralne i Volge, gdje opterećenja nastala ispadanjem sumpora i dušika na pojedinim mjestima premašuju kritična za 2-2,5 puta. Nedostaci nuklearne energije uključuju potencijalnu opasnost od radioaktivne kontaminacije životne sredine tokom teških nesreća kao što je Černobil.

Trenutno su u nuklearnim elektranama koje koriste reaktore tipa Černobil RBMK poduzete dodatne sigurnosne mjere, koje, prema IAEA Međunarodne agencije za atomsku energiju, u potpunosti isključuju nesreću ove težine, jer je projektni vijek iscrpljen, takve reaktore treba zamijeniti reaktorima nove generacije povećane sigurnosti. Ipak, promjena javnog mnijenja u vezi sa sigurnim korištenjem atomske energije po svemu sudeći neće se dogoditi uskoro.

Problem odlaganja radioaktivnog otpada veoma je akutan za čitavu svjetsku zajednicu. Sada već postoje metode vitrifikacije, bituminizacije i cementiranja radioaktivnog otpada iz nuklearnih elektrana, ali su potrebne teritorije za izgradnju groblja, gdje će se taj otpad odlagati za vječno skladište. Zemlje sa malom teritorijom i velikom gustinom naseljenosti se suočavaju sa ozbiljnim poteškoćama u rešavanju ovog problema. 2

Kraj rada -

Ova tema pripada:

Izgledi za razvoj nuklearne energije u Rusiji

Rusija je postala jedna od vodećih svjetskih energetskih sila, prvenstveno zahvaljujući stvaranju jedinstvene proizvodnje, naučno-tehničkog raspolaganja proizvodnjom.

Ako vam je potreban dodatni materijal na ovu temu, ili niste pronašli ono što ste tražili, preporučujemo da koristite pretragu u našoj bazi radova:

Šta ćemo sa primljenim materijalom:

Ako vam se ovaj materijal pokazao korisnim, možete ga spremiti na svoju stranicu na društvenim mrežama:

Mislim da na teritoriji zemalja bivšeg Sovjetskog Saveza, kada su u pitanju nuklearne elektrane, mnogima se odmah u glavi nazire černobilska tragedija. Ovo nije tako lako zaboraviti i želio bih razumjeti princip rada ovih stanica, kao i saznati njihove prednosti i nedostatke.

Princip rada nuklearne elektrane

Nuklearna elektrana je svojevrsna nuklearna instalacija, ispred koje je cilj proizvodnja energije, a potom i električne energije. Općenito, četrdesete godine prošlog stoljeća mogu se smatrati početkom ere nuklearnih elektrana. U SSSR-u su razvijeni različiti projekti koji se odnose na korištenje atomske energije ne u vojne svrhe, već u miroljubive. Jedna takva miroljubiva svrha bila je proizvodnja električne energije. Krajem 1940-ih, prvi rad je počeo da oživljava ovu ideju. Takve stanice rade na vodenom reaktoru iz kojeg se energija oslobađa i prenosi na različite rashladne tekućine. Pri tome se oslobađa para, koja se hladi u kondenzatoru. A onda kroz generatore struja ide u kuće gradskih stanovnika.

Sve prednosti i mane nuklearnih elektrana

Počeću s najosnovnijim i najhrabrijim plusom - nema ovisnosti o velikoj potrošnji goriva. Osim toga, troškovi transporta nuklearnog goriva bit će izuzetno mali, za razliku od konvencionalnog goriva. Želim da napomenem da je to veoma važno za Rusiju, s obzirom da se isti ugalj isporučuje iz Sibira, a to je izuzetno skupo.

Sada, sa ekološke tačke gledišta: količina emisija u atmosferu godišnje je otprilike 13.000 tona, i, koliko god ova brojka izgledala velika, u poređenju sa drugim preduzećima, brojka je prilično mala. Ostale prednosti i nedostaci:

• koristi se puno vode, što pogoršava životnu sredinu;
• proizvodnja električne energije je po cijeni praktički ista kao u termoelektranama;
• veliki nedostatak su strašne posljedice nesreća (ima dovoljno primjera).

Takođe želim da napomenem da, nakon što nuklearna elektrana prestane sa radom, mora biti likvidirana, a to može koštati skoro četvrtinu cijene izgradnje. I pored svih nedostataka, nuklearne elektrane su prilično česte u svijetu.