Het wijdverbreide gebruik van kernenergie begon dankzij wetenschappelijke en technologische vooruitgang, niet alleen op militair gebied, maar ook voor vreedzame doeleinden. Tegenwoordig is het onmogelijk om zonder te doen in de industrie, energie en geneeskunde.
Het gebruik van kernenergie heeft echter niet alleen voordelen, maar ook nadelen. Allereerst is het het gevaar van straling, zowel voor de mens als voor het milieu.
Het gebruik van kernenergie ontwikkelt zich in twee richtingen: energieverbruik en het gebruik van radioactieve isotopen.
Aanvankelijk zou atoomenergie alleen voor militaire doeleinden worden gebruikt, en alle ontwikkelingen gingen in deze richting.
Militair gebruik van kernenergie
Er wordt een groot aantal zeer actieve materialen gebruikt om kernwapens te produceren. Experts schatten dat kernkoppen enkele tonnen plutonium bevatten.
Kernwapens worden geclassificeerd als massavernietigingswapens omdat ze vernietiging veroorzaken over uitgestrekte gebieden.
Volgens het bereik en de kracht van de lading, zijn kernwapens onderverdeeld in:
- Tactisch.
- Operationeel-tactisch.
- Strategisch.
Kernwapens zijn onderverdeeld in atoomwapens en waterstof. Kernwapens zijn gebaseerd op ongecontroleerde kettingreacties van splijting van zware kernen en thermonucleaire fusiereacties. Uranium of plutonium wordt gebruikt voor een kettingreactie.
De opslag van zoveel gevaarlijke materialen is een grote bedreiging voor de mensheid. En het gebruik van kernenergie voor militaire doeleinden kan ernstige gevolgen hebben.
De eerste kernwapens werden in 1945 gebruikt om de Japanse steden Hiroshima en Nagasaki aan te vallen. De gevolgen van deze aanval waren catastrofaal. Zoals u weet, was dit het eerste en laatste gebruik van kernenergie in de oorlog.
Internationaal Agentschap voor Atoomenergie (IAEA)
De IAEA is in 1957 opgericht met als doel de samenwerking tussen landen te ontwikkelen op het gebied van het gebruik van atoomenergie voor vreedzame doeleinden. Vanaf het allereerste begin heeft het agentschap het programma voor nucleaire veiligheid en milieubescherming geïmplementeerd.
Maar de belangrijkste functie is het controleren van de activiteiten van landen op nucleair gebied. De organisatie controleert dat de ontwikkeling en het gebruik van kernenergie alleen voor vreedzame doeleinden plaatsvindt.
Het doel van dit programma is het veilig gebruik van kernenergie, de bescherming van mens en milieu tegen de effecten van straling te verzekeren. Het bureau bestudeerde ook de gevolgen van het ongeval in de kerncentrale van Tsjernobyl.
Het bureau ondersteunt ook de studie, ontwikkeling en het gebruik van kernenergie voor vreedzame doeleinden en treedt op als tussenpersoon bij de uitwisseling van diensten en materialen tussen ledenagentschappen.
De IAEA definieert en stelt samen met de VN normen op het gebied van veiligheid en gezondheidsbescherming.
Kernenergie-industrie
In de tweede helft van de jaren veertig van de twintigste eeuw begonnen Sovjetwetenschappers de eerste projecten te ontwikkelen voor het vreedzaam gebruik van het atoom. De belangrijkste richting van deze ontwikkelingen was de elektriciteitsindustrie.
En in 1954 werd in de USSR de eerste kerncentrale ter wereld gebouwd. Daarna begonnen programma's voor de snelle groei van kernenergie te worden ontwikkeld in de VS, Groot-Brittannië, Duitsland en Frankrijk. Maar de meeste werden niet vervuld. Het bleek dat de kerncentrale niet kon concurreren met centrales die werken op kolen, gas en stookolie.
Maar na het begin van de wereldwijde energiecrisis en de stijging van de olieprijzen is de vraag naar kernenergie toegenomen. In de jaren 70 van de vorige eeuw geloofden experts dat de capaciteit van alle kerncentrales de helft van de centrales zou kunnen vervangen.
In het midden van de jaren 80 vertraagde de groei van kernenergie opnieuw, landen begonnen plannen voor de bouw van nieuwe kerncentrales te herzien. Dit werd mogelijk gemaakt door zowel het energiebesparingsbeleid en de daling van de olieprijzen als de ramp in de kerncentrale van Tsjernobyl, die niet alleen negatieve gevolgen had voor Oekraïne.
Nadat sommige landen helemaal stopten met het bouwen en exploiteren van kerncentrales.
Kernenergie voor ruimtevaart
Meer dan drie dozijn kernreactoren vlogen de ruimte in, ze werden gebruikt om energie op te wekken.
De Amerikanen gebruikten voor het eerst een kernreactor in de ruimte in 1965. als brandstofuranium-235 werd gebruikt. Hij werkte 43 dagen.
In de Sovjet-Unie werd de Romashka-reactor gelanceerd bij het Instituut voor Atoomenergie. Het moest worden gebruikt op ruimtevaartuigen samen met plasmamotoren. Maar na alle tests werd hij nooit de ruimte in gelanceerd.
De volgende nucleaire installatie van Buk werd gebruikt op een radarverkenningssatelliet. Het eerste ruimtevaartuig werd in 1970 gelanceerd vanaf de Baikonoer-kosmodrome.
Vandaag stellen Roskosmos en Rosatom voor om een ruimtevaartuig te ontwerpen dat zal worden uitgerust met een nucleaire raketmotor en in staat zal zijn om de maan en Mars te bereiken. Maar voor nu is dit allemaal in de voorstelfase.
Toepassing van kernenergie in de industrie
Kernenergie wordt gebruikt om de gevoeligheid van chemische analyse te vergroten en ammoniak, waterstof en andere chemicaliën te produceren die worden gebruikt om meststoffen te maken.
Kernenergie, waarvan het gebruik in de chemische industrie het mogelijk maakt om nieuwe chemische elementen te verkrijgen, helpt bij het nabootsen van de processen die plaatsvinden in de aardkorst.
Kernenergie wordt ook gebruikt om zout water te ontzilten. Toepassing in ferrometallurgie maakt het mogelijk om ijzer uit ijzererts te winnen. In kleur - gebruikt voor de productie van aluminium.
Gebruik van kernenergie in de landbouw
Het gebruik van kernenergie in de landbouw lost kweekproblemen op en helpt bij ongediertebestrijding.
Kernenergie wordt gebruikt om mutaties in zaden te creëren. Het is klaarom nieuwe rassen te verkrijgen die meer opbrengst opleveren en resistent zijn tegen gewasziekten. Dus meer dan de helft van de tarwe die in Italië wordt verbouwd voor het maken van pasta, is veredeld met behulp van mutaties.
Ook het gebruik van radio-isotopen om de beste manieren te bepalen om kunstmest toe te passen. Met hun hulp werd bijvoorbeeld vastgesteld dat het bij het verbouwen van rijst mogelijk is om de toepassing van stikstofmeststoffen te verminderen. Dit bespaarde niet alleen geld, maar ook het milieu.
Een enigszins vreemd gebruik van kernenergie is het bestralen van insectenlarven. Dit wordt gedaan om ze onschadelijk voor het milieu weer te geven. In dit geval hebben de insecten die uit de bestraalde larven kwamen geen nakomelingen, maar zijn verder heel normaal.
Nucleaire geneeskunde
Geneeskunde gebruikt radioactieve isotopen om nauwkeurige diagnoses te stellen. Medische isotopen hebben een korte halfwaardetijd en vormen geen bijzonder gevaar voor zowel anderen als de patiënt.
Een andere toepassing van kernenergie in de geneeskunde is onlangs ontdekt. Dit is positronemissietomografie. Het kan worden gebruikt om kanker in een vroeg stadium op te sporen.
Toepassing van kernenergie in transport
In het begin van de jaren 50 van de vorige eeuw werden pogingen ondernomen om een nucleair aangedreven tank te maken. De ontwikkeling begon in de VS, maar het project kwam nooit tot leven. Voornamelijk vanwege het feit dat deze tanks het probleem van de afscherming van de bemanning niet konden oplossen.
Het bekende Ford-bedrijf werkte aan een auto die op kernenergie zou rijden. Maarde productie van zo'n machine ging niet verder dan de lay-out.
Feit is dat de nucleaire installatie veel ruimte in beslag nam, en de auto bleek erg algemeen te zijn. Compacte reactoren zijn nooit verschenen, dus het ambitieuze project werd ingeperkt.
Waarschijnlijk het meest bekende transportmiddel dat op kernenergie rijdt, zijn verschillende schepen, zowel militaire als civiele:
- Nucleaire ijsbrekers.
- Vervoer schepen.
- Vliegtuigdragers.
- Onderzeeërs.
- Cruisers.
- Kernonderzeeërs.
Voor- en nadelen van het gebruik van kernenergie
Tegenwoordig is het aandeel van kernenergie in de wereldenergieproductie ongeveer 17 procent. Hoewel de mensheid fossiele brandstoffen gebruikt, zijn haar reserves niet eindeloos.
Daarom wordt als alternatief kernbrandstof gebruikt. Maar het verkrijgen en gebruiken ervan gaat gepaard met een groot risico voor het leven en het milieu.
Natuurlijk worden kernreactoren voortdurend verbeterd, worden alle mogelijke veiligheidsmaatregelen genomen, maar soms is dit niet genoeg. Voorbeelden zijn de ongevallen in de kerncentrale van Tsjernobyl en Fukushima.
Enerzijds zendt een goed functionerende reactor geen straling uit naar de omgeving, terwijl vanuit thermische centrales een grote hoeveelheid schadelijke stoffen in de atmosfeer terechtkomt.
Het grootste gevaar is verbruikte splijtstof, de verwerking en opslag ervan. Omdat vandaageen volledig veilige manier om nucleair afval te verwijderen is niet uitgevonden.
