Razširjena uporaba jedrske energije se je začela zahvaljujoč znanstvenemu in tehnološkemu napredku, ne le na vojaškem področju, ampak tudi v miroljubne namene. Danes brez tega v industriji, energetiki in medicini ni mogoče.
Vendar pa ima uporaba jedrske energije ne le prednosti, ampak tudi slabosti. Najprej je to nevarnost sevanja, tako za ljudi kot za okolje.
Raba jedrske energije se razvija v dveh smereh: raba energije in uporaba radioaktivnih izotopov.
Sprva naj bi se atomska energija uporabljala samo v vojaške namene in ves razvoj je šel v to smer.
vojaška uporaba jedrske energije
Za proizvodnjo jedrskega orožja se uporablja veliko število zelo aktivnih materialov. Strokovnjaki ocenjujejo, da jedrske bojne glave vsebujejo več ton plutonija.
Jedrsko orožje je razvrščeno kot orožje za množično uničevanje, ker povzroča uničenje na velikih območjih.
Glede na doseg in moč naboja jedrsko orožje delimo na:
- Taktično.
- Operativno-taktično.
- strateško.
Jedrsko orožje delimo na atomsko in vodikovo. Jedrsko orožje temelji na nenadzorovanih verižnih reakcijah cepitve težkih jeder in reakcijah termonuklearne fuzije. Za verižno reakcijo se uporablja uran ali plutonij.
Skladiščenje toliko nevarnih materialov je velika grožnja človeštvu. In uporaba jedrske energije v vojaške namene lahko povzroči strašne posledice.
Prvo jedrsko orožje je bilo uporabljeno leta 1945 za napad na japonski mesti Hirošimo in Nagasaki. Posledice tega napada so bile katastrofalne. Kot veste, je bila to prva in zadnja uporaba jedrske energije v vojni.
Mednarodna agencija za atomsko energijo (IAEA)
IAEA je bila ustanovljena leta 1957 z namenom razvijanja sodelovanja med državami na področju rabe atomske energije v miroljubne namene. Agencija že od vsega začetka izvaja program jedrske varnosti in varstva okolja.
Toda najpomembnejša funkcija je nadzor nad dejavnostmi držav na jedrskem področju. Organizacija nadzoruje, da se razvoj in uporaba jedrske energije izvaja le v miroljubne namene.
Namen tega programa je zagotoviti varno rabo jedrske energije, zaščito ljudi in okolja pred učinki sevanja. Agencija je preučila tudi posledice nesreče v jedrski elektrarni v Černobilu.
Agencija podpira tudi študij, razvoj in uporabo jedrske energije v miroljubne namene in deluje kot posrednik pri izmenjavi storitev in materialov med članiagencije.
IAEA skupaj z ZN definira in postavlja standarde na področju varnosti in zdravja.
jedrska energetska industrija
V drugi polovici štiridesetih let dvajsetega stoletja so sovjetski znanstveniki začeli razvijati prve projekte za miroljubno uporabo atoma. Glavna smer tega razvoja je bila elektroenergetika.
In leta 1954 je bila v ZSSR zgrajena prva jedrska elektrarna na svetu. Po tem so se v ZDA, Veliki Britaniji, Nemčiji in Franciji začeli razvijati programi za hitro rast jedrske energije. Toda večina jih ni bila izpolnjena. Kot se je izkazalo, jedrska elektrarna ni mogla konkurirati postajam, ki delujejo na premog, plin in kurilno olje.
Toda po začetku svetovne energetske krize in dvigu cen nafte je povpraševanje po jedrski energiji naraslo. V 70. letih prejšnjega stoletja so strokovnjaki verjeli, da lahko zmogljivost vseh jedrskih elektrarn nadomesti polovico elektrarn.
Sredi 80. let se je rast jedrske energije spet upočasnila, države so začele revidirati načrte za gradnjo novih jedrskih elektrarn. K temu sta pripomogla tako politika varčevanja z energijo kot padec cen nafte, pa tudi katastrofa v černobilski elektrarni, ki je imela negativne posledice ne le za Ukrajino.
Potem ko so nekatere države v celoti prenehale graditi in obratovati jedrske elektrarne.
Jedrska energija za vesoljska potovanja
Več kot tri ducate jedrskih reaktorjev je poletelo v vesolje, uporabljeni so za proizvodnjo energije.
Američani so leta 1965 prvič uporabili jedrski reaktor v vesolju. kot gorivoUporabljen je bil uran-235. Delal je 43 dni.
V Sovjetski zvezi so na Inštitutu za atomsko energijo izstrelili reaktor Romashka. Uporabljali naj bi ga na vesoljskih plovilih skupaj s plazemskimi motorji. Toda po vseh testih ni bil nikoli izstreljen v vesolje.
Naslednja jedrska naprava Buk je bila uporabljena na radarskem izvidniškem satelitu. Prvo vesoljsko plovilo je bilo izstreljeno leta 1970 s kozmodroma Baikonur.
Danes Roskosmos in Rosatom predlagata načrtovanje vesoljske ladje, ki bo opremljena z jedrskim raketnim motorjem in bo lahko dosegla Luno in Mars. Toda za zdaj je vse to v fazi predloga.
Uporaba jedrske energije v industriji
Jedrska energija se uporablja za povečanje občutljivosti kemične analize in proizvodnjo amoniaka, vodika in drugih kemikalij, ki se uporabljajo za izdelavo gnojil.
Jedrska energija, katere uporaba v kemični industriji omogoča pridobivanje novih kemičnih elementov, pomaga poustvariti procese, ki se dogajajo v zemeljski skorji.
Jedrska energija se uporablja tudi za razsoljevanje slane vode. Uporaba v črni metalurgiji omogoča pridobivanje železa iz železove rude. V barvi - uporablja se za proizvodnjo aluminija.
Raba jedrske energije v kmetijstvu
Uporaba jedrske energije v kmetijstvu rešuje probleme vzreje in pomaga pri zatiranju škodljivcev.
Jedrska energija se uporablja za ustvarjanje mutacij v semenih. Opravljeno jepridobiti nove sorte, ki prinašajo večji pridelek in so odporne na bolezni pridelkov. Torej je bila več kot polovica pšenice, pridelane v Italiji za izdelavo testenin, vzgojena z mutacijami.
Prav tako z uporabo radioizotopov za določitev najboljših načinov za uporabo gnojila. Na primer, z njihovo pomočjo je bilo ugotovljeno, da je pri gojenju riža mogoče zmanjšati uporabo dušikovih gnojil. To ni samo prihranilo denarja, ampak je tudi rešilo okolje.
Rahlo čudna uporaba jedrske energije je obsevanje ličink žuželk. To se naredi zato, da jih neškodljivo prikažemo okolju. V tem primeru žuželke, ki so nastale iz obsevanih ličink, nimajo potomcev, so pa sicer povsem normalne.
nuklearna medicina
Medicina uporablja radioaktivne izotope za natančno diagnozo. Medicinski izotopi imajo kratko razpolovno dobo in ne predstavljajo posebne nevarnosti tako za druge kot za bolnika.
Pred kratkim je bila odkrita še ena uporaba jedrske energije v medicini. To je pozitronska emisijska tomografija. Uporablja se lahko za odkrivanje raka v zgodnji fazi.
Uporaba jedrske energije v prometu
V zgodnjih 50-ih letih prejšnjega stoletja so bili poskusi izdelati tank na jedrski pogon. Razvoj se je začel v ZDA, vendar projekt ni nikoli zaživel. Predvsem zaradi dejstva, da ti tanki niso mogli rešiti problema zaščite posadke.
Znano Fordovo podjetje je delalo na avtomobilu, ki bi poganjal jedrsko energijo. Ampakproizvodnja takšnega stroja ni presegla načrta.
Dejstvo je, da je jedrska instalacija zavzela veliko prostora, avto pa se je izkazal za zelo v celoti. Kompaktni reaktorji se nikoli niso pojavili, zato je bil ambiciozen projekt ukinjen.
Verjetno najbolj znan transport, ki deluje na jedrsko energijo, so različne ladje, tako vojaške kot civilne:
- jedrski ledolomilci.
- Prevozne ladje.
- Letonosilke.
- Podmornice.
- Cruisers.
- Jedrske podmornice.
Prednosti in slabosti uporabe jedrske energije
Danes je delež jedrske energije v svetovni proizvodnji energije približno 17-odstoten. Čeprav človeštvo uporablja fosilna goriva, njegove zaloge niso neskončne.
Zato se kot alternativa uporablja jedrsko gorivo. Toda postopek pridobivanja in uporabe je povezan z velikim tveganjem za življenje in okolje.
Seveda se jedrski reaktorji nenehno izboljšujejo, izvajajo se vsi možni varnostni ukrepi, a včasih to ni dovolj. Primeri so nesreče v jedrski elektrarni Černobil in Fukušimi.
Po eni strani pravilno delujoč reaktor ne oddaja sevanja v okolje, iz termoelektrarn pa v ozračje vstopa velika količina škodljivih snovi.
Največja nevarnost je izrabljeno gorivo, njegova predelava in skladiščenje. Ker danespopolnoma varen način odstranjevanja jedrskih odpadkov še ni bil izumljen.
