Plaša kodolenerģijas izmantošana sākās, pateicoties zinātnes un tehnoloģiju progresam, ne tikai militārajā jomā, bet arī miermīlīgiem mērķiem. Mūsdienās bez tā nav iespējams iztikt rūpniecībā, enerģētikā un medicīnā.
Tomēr kodolenerģijas izmantošanai ir ne tikai priekšrocības, bet arī trūkumi. Pirmkārt, tā ir radiācijas bīstamība gan cilvēkiem, gan videi.
Kodolenerģijas izmantošana attīstās divos virzienos: enerģijas izmantošanā un radioaktīvo izotopu izmantošanā.
Sākotnēji atomenerģiju bija paredzēts izmantot tikai militāriem mērķiem, un visa attīstība notika šajā virzienā.
Kodolenerģijas izmantošana militārām vajadzībām
Kodolieroču ražošanai tiek izmantots liels skaits ļoti aktīvu materiālu. Eksperti lēš, ka kodolgalviņas satur vairākas tonnas plutonija.
Kodolieroči tiek klasificēti kā masu iznīcināšanas ieroči, jo tie izraisa iznīcināšanu plašās teritorijās.
Atbilstoši lādiņa diapazonam un jaudai kodolieročus iedala:
- Taktiskais.
- Operatīvi-taktiskā.
- Stratēģisks.
Kodolieročus iedala atomu un ūdeņraža ieročos. Kodolieroču pamatā ir nekontrolētas smago kodolu dalīšanās ķēdes reakcijas un kodolsintēzes reakcijas. Urānu vai plutoniju izmanto ķēdes reakcijā.
Tik daudzu bīstamu materiālu uzglabāšana ir liels drauds cilvēcei. Un kodolenerģijas izmantošana militāriem nolūkiem var radīt briesmīgas sekas.
Pirmie kodolieroči tika izmantoti 1945. gadā, lai uzbruktu Japānas pilsētām Hirosimai un Nagasaki. Šī uzbrukuma sekas bija katastrofālas. Kā zināms, šī bija pirmā un pēdējā kodolenerģijas izmantošana karā.
Starptautiskā atomenerģijas aģentūra (IAEA)
IAEA tika izveidota 1957. gadā ar mērķi attīstīt sadarbību starp valstīm atomenerģijas izmantošanas jomā miermīlīgiem mērķiem. Jau no pašiem pirmsākumiem aģentūra īsteno Kodoldrošības un vides aizsardzības programmu.
Bet vissvarīgākā funkcija ir kontrolēt valstu darbību kodolenerģijas jomā. Organizācija kontrolē, lai kodolenerģijas attīstība un izmantošana notiktu tikai miermīlīgiem nolūkiem.
Šīs programmas mērķis ir nodrošināt drošu kodolenerģijas izmantošanu, cilvēku un vides aizsardzību no radiācijas ietekmes. Aģentūra arī pētīja Černobiļas atomelektrostacijas avārijas sekas.
Aģentūra atbalsta arī kodolenerģijas izpēti, attīstību un izmantošanu miermīlīgiem nolūkiem un darbojas kā starpnieks pakalpojumu un materiālu apmaiņā starp dalībniekiemaģentūras.
Kopā ar ANO SAEA definē un nosaka standartus drošības un veselības aizsardzības jomā.
Kodolenerģijas nozare
Divdesmitā gadsimta četrdesmito gadu otrajā pusē padomju zinātnieki sāka izstrādāt pirmos projektus atoma mierīgai izmantošanai. Galvenais šīs attīstības virziens bija elektroenerģijas nozare.
Un 1954. gadā PSRS tika uzcelta pasaulē pirmā atomelektrostacija. Pēc tam ASV, Lielbritānijā, Vācijā un Francijā sāka izstrādāt programmas kodolenerģijas straujai izaugsmei. Bet lielākā daļa no tiem netika izpildīti. Kā izrādījās, atomelektrostacija nevarētu konkurēt ar stacijām, kas darbojas ar oglēm, gāzi un mazutu.
Taču pēc globālās enerģētikas krīzes sākuma un naftas cenu pieauguma pieprasījums pēc kodolenerģijas ir pieaudzis. Pagājušā gadsimta 70. gados eksperti uzskatīja, ka ar visu atomelektrostaciju jaudu varētu aizstāt pusi elektrostaciju.
80. gadu vidū kodolenerģijas izaugsme atkal palēninājās, valstis sāka pārskatīt jaunu atomelektrostaciju būvniecības plānus. To veicināja gan enerģijas taupīšanas politika, gan naftas cenu kritums, gan Černobiļas elektrostacijas katastrofa, kas atstāja negatīvas sekas ne tikai Ukrainā.
Pēc tam, kad dažas valstis vispār pārtrauca būvēt un ekspluatēt atomelektrostacijas.
Kodolenerģija ceļojumiem kosmosā
Vairāk nekā trīs desmiti kodolreaktoru lidoja kosmosā, tos izmantoja enerģijas ražošanai.
Amerikāņi pirmo reizi izmantoja kodolreaktoru kosmosā 1965. gadā. kā degvielutika izmantots urāns-235. Viņš strādāja 43 dienas.
Padomju Savienībā Atomenerģijas institūtā tika iedarbināts Romaškas reaktors. Bija paredzēts, ka to izmantos kosmosa kuģos kopā ar plazmas dzinējiem. Bet pēc visiem testiem viņš nekad netika palaists kosmosā.
Nākamā Bukas kodoliekārta tika izmantota uz radara izlūkošanas satelīta. Pirmais kosmosa kuģis tika palaists 1970. gadā no Baikonuras kosmodroma.
Šodien Roskosmos un Rosatom ierosina izstrādāt kosmosa kuģi, kas būs aprīkots ar kodolraķešu dzinēju un spēs sasniegt Mēnesi un Marsu. Bet pagaidām tas viss ir priekšlikuma stadijā.
Kodolenerģijas pielietojums rūpniecībā
Kodolenerģija tiek izmantota, lai palielinātu ķīmiskās analīzes jutīgumu un ražotu amonjaku, ūdeņradi un citas ķīmiskas vielas, ko izmanto mēslošanas līdzekļu ražošanā.
Kodolenerģija, kuras izmantošana ķīmiskajā rūpniecībā ļauj iegūt jaunus ķīmiskos elementus, palīdz atjaunot procesus, kas notiek zemes garozā.
Kodolenerģiju izmanto arī sālsūdens atsāļošanai. Pielietojums melnajā metalurģijā ļauj atgūt dzelzi no dzelzsrūdas. Krāsā - izmanto alumīnija ražošanai.
Kodolenerģijas izmantošana lauksaimniecībā
Kodolenerģijas izmantošana lauksaimniecībā atrisina vairošanās problēmas un palīdz cīnīties pret kaitēkļiem.
Kodolenerģija tiek izmantota, lai radītu mutācijas sēklās. Tas ir pabeigtsiegūt jaunas šķirnes, kas nes lielāku ražu un ir izturīgas pret kultūraugu slimībām. Tātad vairāk nekā puse no Itālijā makaronu pagatavošanai audzētajiem kviešiem tika audzēti, izmantojot mutācijas.
Izmantojot arī radioizotopus, lai noteiktu labākos mēslojuma lietošanas veidus. Piemēram, ar viņu palīdzību tika noteikts, ka, audzējot rīsus, ir iespējams samazināt slāpekļa mēslojuma izmantošanu. Tas ne tikai ietaupīja naudu, bet arī ietaupīja vidi.
Nedaudz dīvaina kodolenerģijas izmantošana ir kukaiņu kāpuru apstarošana. Tas tiek darīts, lai tos parādītu videi nekaitīgi. Šajā gadījumā kukaiņiem, kas izcēlušies no apstarotajiem kāpuriem, nav pēcnācēju, bet citādi tie ir diezgan normāli.
Kodolmedicīna
Medicīna izmanto radioaktīvos izotopus, lai noteiktu precīzu diagnozi. Medicīniskajiem izotopiem ir īss pussabrukšanas periods, un tie nerada īpašu apdraudējumu gan citiem, gan pacientam.
Nesen tika atklāts vēl viens kodolenerģijas pielietojums medicīnā. Šī ir pozitronu emisijas tomogrāfija. To var izmantot, lai atklātu vēzi agrīnā stadijā.
Kodolenerģijas pielietojums transportā
Pagājušā gadsimta 50. gadu sākumā tika mēģināts izveidot ar kodolenerģiju darbināmu tanku. Izstrāde sākās ASV, taču projekts nekad netika īstenots. Galvenokārt tāpēc, ka šīs tvertnes nevarēja atrisināt apkalpes pasargāšanas problēmu.
Pazīstamā Ford kompānija strādāja pie automašīnas, kas darbotos ar kodolenerģiju. Betšādas mašīnas ražošana netika tālāk par izkārtojumu.
Fakts ir tāds, ka kodoliekārta aizņēma daudz vietas, un automašīna izrādījās ļoti vispārīga. Kompakti reaktori nekad neparādījās, tāpēc vērienīgais projekts tika ierobežots.
Iespējams, slavenākais transports, kas darbojas ar kodolenerģiju, ir dažādi kuģi, gan militārie, gan civilie:
- Kodolledlauži.
- Transportēt kuģi.
- Lidmašīnu bāzes kuģi.
- Zemūdenes.
- Cruisers.
- Kodolzemūdenes.
Kodolenerģijas izmantošanas plusi un mīnusi
Šodien kodolenerģijas daļa pasaules enerģijas ražošanā ir aptuveni 17 procenti. Lai gan cilvēce izmanto fosilo kurināmo, tās rezerves nav bezgalīgas.
Tāpēc kā alternatīva tiek izmantota kodoldegviela. Bet tā iegūšanas un lietošanas process ir saistīts ar lielu risku dzīvībai un videi.
Protams, kodolreaktori tiek nepārtraukti pilnveidoti, tiek veikti visi iespējamie drošības pasākumi, bet dažreiz ar to nepietiek. Piemēri ir avārijas Černobiļas atomelektrostacijā un Fukušimā.
No vienas puses, pareizi funkcionējošs reaktors neizdala nekādu radiāciju vidē, savukārt no termoelektrostacijām atmosfērā nonāk liels daudzums kaitīgo vielu.
Lielākās briesmas ir izlietotā kodoldegviela, tās pārstrāde un uzglabāšana. Jo šodiennav izgudrots pilnīgi drošs veids, kā atbrīvoties no kodolatkritumiem.
