Atom สงบ: รูปถ่ายสัญลักษณ์ อะตอมจะสงบหรือไม่? มีอนาคตสำหรับอะตอมที่สงบหรือไม่?

ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สองญี่ปุ่นเมืองฮิโรชิมาและนางาซากิถูกทิ้งระเบิดนิวเคลียร์ 2 ครั้ง อาวุธใหม่พิสูจน์แล้วว่าเป็นอันตรายที่สุดในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ การแข่งขันด้านนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นระหว่างสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาทำให้เกิดความกลัวต่อชุมชนโลกมากกว่าปัจจัยนิวเคลียร์ อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากขีปนาวุธนิวเคลียร์ปรากฏอะตอมที่สงบขึ้น วลีนี้หมายถึงพลังงานนิวเคลียร์

หลักการทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

การทำงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาฟิชชันอะตอม เพื่อที่จะทำให้มันเป็นสิ่งที่จำเป็นในการดำเนินการการทิ้งระเบิดนิวตรอนของยูเรเนียม -235 นิวเคลียส อนุภาคขนาดเล็กที่สุดจะถูกแบ่งออกเป็นเศษเล็กเศษน้อยในขณะที่ผลิตรังสีแกมมาและพลังงานความร้อนจำนวนมาก

อะตอมที่สงบสามารถอยู่สงบได้ภายใต้การควบคุมอย่างเข้มงวดบังคับสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ความจริงก็คือเมื่อเกิดการแตกแยกขึ้นนิวตรอนซึ่งก่อให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ใหม่ การปกคลุมของนิวเคลียสที่ไม่มีการควบคุมจะนำไปสู่การระเบิด เป็นหลักการที่สนับสนุนการดำเนินงานของระเบิดปรมาณู ที่โรงไฟฟ้ามีการควบคุมกระบวนการและพลังงานส่วนเกินจะถูกส่งเข้าไปในช่องที่เป็นประโยชน์ต่อผู้คน

ยูเรเนียม-235

เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ก่อนใช้อยู่ในแท่งพิเศษ มันถูกเก็บไว้ในรูปแบบของยาเม็ดที่ทำจากยูเรเนียมออกไซด์ ควรเข้าใจว่าสารนี้ไม่สม่ำเสมอ 3% ของยาเม็ดดังกล่าวประกอบด้วยยูเรเนียม -235 (ปฏิกิริยาแบ่งออกตาม ๆ กัน) ส่วนที่เหลือคิดเป็น uranium-238 (ไอโซโทปนี้ไม่สามารถแบ่งได้)

ทำไมเราต้องมีอัตราส่วนดังกล่าว? เพื่อให้กระบวนการอยู่ภายใต้การควบคุม เครื่องปฏิกรณ์ปฏิบัติการก่อให้เกิดปฏิกิริยาฟิวชั่น ในระหว่างการพัฒนาปริมาณยูเรเนียม -235 ลดลง ในเวลาเดียวกันปริมาณของผลิตภัณฑ์ฟิชชันเพิ่มขึ้น นี่เป็นขยะนิวเคลียร์ พวกเขาก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมดังนั้นพวกเขาจึงต้องถูกทิ้งอย่างถูกต้อง อะตอมจะสงบหรือไม่? ดังที่เห็นได้จากเทคโนโลยีที่อธิบายเท่านั้นโดยต้องปฏิบัติตามคำแนะนำและกฎระเบียบของกระบวนการผลิตอย่างเคร่งครัด

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการปรากฏตัว

นิวเคลียร์ (นิวเคลียร์) วิศวกรรมไฟฟ้ามากลางศตวรรษที่ยี่สิบ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมามีโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายร้อยแห่งที่สร้างขึ้นในโลก (442 โรงงานในปัจจุบัน) อะตอมสงบให้พลังงานมากกว่าครึ่งหนึ่งที่จำเป็นโดยฝรั่งเศสโปแลนด์ลิทัวเนียสโลวะเกียสวีเดนและเกาหลีใต้ ในยุโรปตะวันตกโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สร้างกระแสไฟฟ้าประมาณหนึ่งในสาม

ทุกอย่างเริ่มขึ้นเมื่อปีพ. ศ. 2482 เมื่อเยอรมนีเปิดศักราชยูเรเนียมนิวเคลียส การสืบสวนของเยอรมันมีความสนใจอย่างมากต่อสหภาพโซเวียต นักวิทยาศาสตร์ตระหนักทันทีว่ากระบวนการที่เพิ่งค้นพบนี้สามารถผลิตพลังงานได้มาก หากผู้เชี่ยวชาญสามารถเรียนรู้วิธีควบคุมปฏิกิริยาที่ซับซ้อนนี้จะช่วยแก้ปัญหาทางเศรษฐกิจได้หลายอย่าง การศึกษาโซเวียตครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับอะตอมที่เงียบสงบถูกจัดขึ้นที่ RIAS (สถาบันเรเดียมของ Academy of Sciences) ภายใต้การนำของนักฟิสิกส์เด่น Igor Kurchatov

การแข่งขันนิวเคลียร์

การทำงานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตถูกขัดขวางโดยสหภาพโซเวียตไม่ได้มียูเรเนียมของตัวเอง นอกจากนี้ในปี 1941 สงครามความรักชาติเริ่มต้นขึ้นและมันก็จำเป็นที่จะลืมเกี่ยวกับการค้นพบการปฏิวัติในขณะที่ กับฉากหลังนี้วาระการประชุมถูกขัดขวางในสหราชอาณาจักรสหรัฐฯและเยอรมนี ความขัดแย้งคือพลังงานนิวเคลียร์ได้กลายเป็นสาขาของโครงการทหาร แน่นอนประเทศที่กล้าหาญเป็นประเทศแรกที่พยายามจะได้รับอาวุธที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดและมีเพียงความคิดเกี่ยวกับวิธีสันติวิธีในการใช้การค้นพบของพวกเขา

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ทดลองแรกคือเปิดตัวในสหรัฐอเมริกาในเดือนธันวาคมปีพ. ศ. 2485 หัวหน้าโครงการคือนักวิทยาศาสตร์ Enrico Fermi จากอิตาลี ในสหภาพโซเวียตเครื่องปฏิกรณ์ตัวแรกเกิดขึ้นเมื่อปลายปีพ. ศ. 2489 ที่สถาบันพลังงานปรมาณู เมื่อถึงเวลานั้นการวางระเบิดฮิโรชิมาและนางาซากิของอเมริกาเกิดขึ้นแล้ว ในสหภาพโซเวียตระเบิดปรมาณูถูกสร้างขึ้นในปีพ. ศ. 2492 และเกิดระเบิดไฮโดรเจนใน พ.ศ. 2496 สงครามสิ้นสุดลงแล้วและนักวิทยาศาสตร์เริ่มเตรียมเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อทำงานในระบบเศรษฐกิจของสหภาพโซเวียต

การก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกของโลกคือเปิดตัวในช่วงฤดูร้อนปี 1954 Obninsk NPP ตั้งอยู่ในภูมิภาค Kaluga ในสหรัฐอเมริกาด้วยความล่าช้าเล็กน้อยพวกเขาก็เริ่มที่จะใช้โครงการพลังงานนิวเคลียร์ ในปี 1956 ชาวอเมริกันเป็นคนแรกที่ได้รับกระแสไฟฟ้าผ่านเครื่องปฏิกรณ์ ค่อยๆในสองมหาอำนาจโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งใหม่ทั้งหมดตั้งอยู่ แต่ละคนชนะการบันทึกพลังงานอื่น

จุดสูงสุดของการพัฒนาพลังงานนิวเคลียร์ลดลงช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 1960 จากนั้นจำนวนการก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เริ่มลดลง ในสหรัฐอเมริกาสภาคองเกรสและชุมชนวิทยาศาสตร์เริ่มการสนทนาเกี่ยวกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของพลังงานนิวเคลียร์ที่สงบ อย่างไรก็ตามในปีพ. ศ. 2529 กระแสไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ถึง 15% ของปริมาณที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าทั่วไป

สัญลักษณ์ของพลังงานนิวเคลียร์

ในปีพ. ศ. 2501 ในบรัสเซลส์ซึ่งเป็นที่ประจำงานแสดงสินค้า Atomium ถูกเปิดขึ้น ด้านบนของแนวคิดการออกแบบที่ทำงานสถาปนิกอังเดร Vaterkeyner อะตอมมีลักษณะเป็นตาข่ายคริสตัลขยายตัว: อะตอมเก้าตัวเชื่อมเข้าด้วยกัน น้ำหนักของโครงสร้างคือ 2400 ตันและความสูง 102 เมตร ผู้เข้าชมสามารถเข้าไปในหกในเก้าทรงกลม โมเดลอะตอมเหล่านี้ซึ่งขยายมาหลายร้อยพันล้านครั้งเชื่อมต่อกันด้วยหลอดยี่สิบยี่สิบยี่สิบเมตร ภายในมีทางเดินและบันไดเลื่อน

ภาพของ "อะตอมที่สงบ" ซึ่งปรากฏในกรุงบรัสเซลส์ในในช่วงอายุของอะตอมโลกได้กวาดไปรอบ ๆ และ Atomium กลายเป็นสัญลักษณ์ของพลังงานนิวเคลียร์ทั้งหมดและความคิดที่ว่าการค้นพบทางวิทยาศาสตร์เชิงปฏิวัติควรใช้เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติไม่ใช่เพื่อสงครามและการทำลายล้าง สถานที่สำคัญของเบลเยี่ยมถูกกล่าวถึงในนวนิยายของนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์โซเวียตที่มีชื่อเสียงของ Strugatsky brothers "วันจันทร์จะเริ่มขึ้นในวันเสาร์" สัญลักษณ์ของอะตอมที่สงบปรากฏบนภาพวาดจำนวนมากรวมทั้งสัญลักษณ์เกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์

ปัจจัยทางนิเวศวิทยา

ปัญหามลพิษทางสิ่งแวดล้อมขยะกัมมันตรังสีมีความสำคัญมากขึ้นทุกปี ตัวอย่างเช่นในรัสเซียสมัยใหม่บุคลากรของ 10 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีส่วนร่วมในอะตอมที่สงบ องค์กรเหล่านี้จำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษจากนักนิเวศวิทยาและหน่วยงานรัฐบาล

ในสหภาพยุโรปทุกปีสะสม 50พันลูกบาศก์เมตรของกากกัมมันตรังสี ปัญหาสำคัญคือขยะดังกล่าวยังคงเป็นอันตรายเป็นเวลาหลายพันปี (ตัวอย่างเช่นการสลายตัวของพลูโตเนียม -239 เป็นเวลา 24000 ปี)

การกำจัดของเสีย

วันนี้มีแนวคิดหลายประการเกี่ยวกับวิธีการที่ดีที่สุดในการกำจัดขยะกัมมันตภาพรังสี แนวคิดแรกคือการสร้างบริเวณที่ฝังศพที่ด้านล่างของมหาสมุทร นี่เป็นวิธีที่ค่อนข้างยากที่จะใช้ ภาชนะบรรจุควรมีความลึกมากนอกจากนี้ยังอาจเกิดความเสียหายจากกระแสน้ำในทะเล

แนวคิดที่สองเห็นได้ที่ NASA ที่ไหนเสนอให้ส่งขยะนิวเคลียร์ไปนอกอวกาศ วิธีนี้ปลอดภัยสำหรับโลก แต่เต็มไปด้วยการใช้จ่ายที่มากเกินไป มีความคิดอื่น ๆ : เอาของเสียออกจากเกาะที่ไม่มีผู้คนหรือฝังไว้ในน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา แต่สิ่งที่เป็นที่ยอมรับมากที่สุดในปัจจุบันถือเป็นทางเลือกในการสร้างสถานที่ฝังศพในหินใต้ดิน การวิจัยเกี่ยวกับแนวคิดนี้ยังคงดำเนินการอยู่ในเยอรมนีและสวิสเซอร์แลนด์

บทเรียนเชอร์โนบิล

เป็นเวลานานพลังงานนิวเคลียร์ได้รับการพิจารณาไม่มีทางเลือกอื่น เป็นเวลาหลายทศวรรษอะตอมที่สงบสุขในสหภาพโซเวียตและประเทศอื่น ๆ ยังคงขยายตัวทางเศรษฐกิจ อย่างไรก็ตามในปี 1986 โศกนาฏกรรมที่เกิดขึ้นในเชอร์โนบิลซึ่งบังคับให้มนุษยชาติต้องคิดใหม่เกี่ยวกับทัศนคติต่อโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ที่สถานีใกล้ Pripyu ระเบิดเกิดขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากการทำลายเครื่องปฏิกรณ์และปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อมของสารกัมมันตภาพรังสีที่เป็นอันตรายจำนวนมาก

คำขวัญโซเวียตที่มีชื่อเสียง "อะตอมที่สงบในแต่ละบ้าน "ถูกบุกรุก ในช่วงหลายเดือนแรกหลังจากเกิดอุบัติเหตุ 30 คนเสียชีวิต อย่างไรก็ตามผลกระทบที่แท้จริงของรังสีที่ได้รับผลกระทบในภายหลัง ในปีต่อ ๆ ไปเสียชีวิตอีกหลายสิบคนด้วยอาการสาหัส หลายพันคนของสหภาพโซเวียตอยู่ในเขตของการติดเชื้อ ดินแดนที่สำคัญของเบลารุสยูเครนและรัสเซียก็ไม่เหมาะสำหรับการเกษตร อุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เชอร์โนปิลทำให้เกิดการระบาดของความหวาดกลัวในที่สาธารณะเกี่ยวกับพลังงานนิวเคลียร์ หลังจากโศกนาฏกรรมดังกล่าวสถานีต่างๆทั่วโลกได้ปิดตัวลง

แม้ว่ามาตรการรักษาความปลอดภัยในระยะเวลา 30 ปีดังกล่าวรัฐวิสาหกิจมีการปรับปรุงอย่างเห็นได้ชัดในทางทฤษฎีโศกนาฏกรรมเช่นเดียวกับเชอร์โนบิลอาจเกิดขึ้นอีกครั้ง อุบัติเหตุเกิดขึ้นก่อนและหลัง Chernobyl NPP: ในปี 1957 - ในสหราชอาณาจักร (Windscale) ในปีพ. ศ. 2522 - ในสหรัฐอเมริกา (Three Mile Island) ในปี 2011 - ที่ประเทศญี่ปุ่น (ฟูกูชิม่า) วันนี้ IAEA ได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหตุการณ์ฉุกเฉินกว่า 1,000 กรณีที่สถานี สาเหตุของอุบัติเหตุ: ปัจจัยมนุษย์ (80% ของคดี) น้อยกว่า - ข้อบกพร่องในการออกแบบ ที่เมืองฟุกุชิมะในประเทศญี่ปุ่นสถานการณ์ฉุกเฉินเกิดขึ้นเนื่องจากเกิดแผ่นดินไหวและสึนามิที่ตามมา

มุมมองด้านพลังงานนิวเคลียร์

คำถามเกี่ยวกับว่าอะตอมที่สงบสุขมีอนาคตด้วยหรือไม่ประเด็นทางเศรษฐกิจมีความซับซ้อนและทำให้เกิดข้อพิพาทจำนวนมากระหว่างผู้เชี่ยวชาญ เนื่องจากมีปัจจัยที่ขัดแย้งกันเป็นจำนวนมากอนาคตของเขาจึงไม่ชัดเจนและมีหมอก การคาดการณ์ล่าสุดจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศแสดงให้เห็นว่าหากแนวโน้มในปัจจุบันยังคงดำเนินต่อไปส่วนแบ่งการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะลดลงจาก 15% เป็น 9% ภายในปี 2573

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้พลังงานนิวเคลียร์อยู่ในความต้องการท่ามกลางสิ่งอื่น ๆ เนื่องจากราคาน้ำมันที่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามในปี 2014 พวกเขาลดลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นอีกทางเลือกหนึ่งที่ถูกกว่าให้กับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ปรากฏ นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่ว่าอะตอมที่สงบสุขจะให้พลังงานแก่ผู้คนด้วยกระแสไฟฟ้า (นั่นคือแม้จะมีการประยุกต์ใช้สากลแล้วก็ไม่สามารถกำจัดสังคมแห่งการพึ่งพาพลังงานได้)

น้ำมันหรือไฟฟ้า?

น้ำมันไม่ว่าสิ่งใดเป็นสิ่งสำคัญอุตสาหกรรมและการขนส่ง ประมาณ 40% ของพลังงานที่บริโภคโดยสหรัฐอเมริกามีให้โดยทรัพยากรนี้ ญี่ปุ่นและฝรั่งเศสไม่สามารถกำจัดการพึ่งพาน้ำมัน (แม้ว่าจะใช้งานโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อย่างจริงจัง) อะตอมที่สงบสุขยังมีอนาคตหรือยังคงถึงวาระที่จะยังคงอยู่ในเงาของ "ทองคำดำ"? แนวโน้มเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าโรงไฟฟ้านิวเคลียร์อาจมีอยู่ในอดีต อย่างไรก็ตามบางเหตุการณ์ล่าสุดได้ให้โอกาสนิวเคลียร์เป็นโอกาสใหม่

เรากำลังพูดถึงลักษณะที่ปรากฏของรถยนต์ที่ไม่ได้ผลในน้ำมันเบนซินและไฟฟ้า วันนี้การขนส่งดังกล่าวมีมากขึ้นพิชิตตลาดของสหรัฐอเมริกาและยุโรป ในทศวรรษที่ผ่านมารถยนต์ไฟฟ้าจะกลายเป็นบรรทัดฐาน ในขณะนี้อะตอมที่สงบสามารถช่วยกู้เศรษฐกิจโลกได้ NPP มีอำนาจในการแก้ปัญหาความต้องการที่เพิ่มมากขึ้นของประเทศต่างๆในด้านไฟฟ้า

พลังงานนิวเคลียร์

มีมุมมองอื่นซึ่งในอะตอมสงบอาจทำให้ประสบความสำเร็จทางเศรษฐกิจ หนึ่งในปัญหาสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการดำเนินการของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม คำถามเกี่ยวกับความซับซ้อนของการกำจัดกากรังสีและเชื้อเพลิงใช้แล้วทำให้เกิดแนวคิดในการจัดรูปแบบเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ให้เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์นิวเคลียร์ใหม่ วิสาหกิจดังกล่าวจะปลอดภัยอย่างสมบูรณ์ต่อสิ่งแวดล้อม แต่ก่อนที่จะมีการนำเทคโนโลยีอะตอมอันสงบนี้ไปใช้ในการผลิตผู้เชี่ยวชาญจะต้องไปอย่างมีนัยสำคัญ

วันนี้พวกเขากำลังทำงานอยู่ในโครงการความร้อนทีมจาก 33 ประเทศทั่วโลก ลักษณะทั่วโลกของโครงการเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ความร้อนจะพิจารณาจากข้อดีของมัน มันไม่เพียงปลอดภัยจากมุมมองของนิเวศวิทยา แต่ยังไม่รู้จักเหนื่อย ทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับนักวิทยาศาสตร์คือดิวเทอเรียมซึ่งได้มาจากมหาสมุทรโลก ความแตกต่างทางเทคโนโลยีหลักระหว่างสถานีฟิวชันและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์คือการหลอมนิวเคลียร์จะเกิดขึ้นที่โรงงานแห่งใหม่ (การแยกนิวเคลียร์จะดำเนินการที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ก่อนหน้านี้) บางทีมันอาจจะอยู่ในเทคโนโลยีนี้เป็นอนาคตของอะตอมที่เงียบสงบ