השימוש הנרחב באנרגיה גרעינית החל הודות להתקדמות מדעית וטכנולוגית, לא רק בתחום הצבאי, אלא גם למטרות שלום. היום אי אפשר בלעדיו בתעשייה, באנרגיה וברפואה.
עם זאת, לשימוש באנרגיה גרעינית יש לא רק יתרונות, אלא גם חסרונות. קודם כל, מדובר בסכנת קרינה, גם לבני אדם וגם לסביבה.
השימוש באנרגיה גרעינית מתפתח בשני כיוונים: שימוש באנרגיה ושימוש באיזוטופים רדיואקטיביים.
בתחילה, אנרגיה אטומית הייתה אמורה לשמש רק למטרות צבאיות, וכל ההתפתחויות הלכו בכיוון הזה.
שימוש צבאי באנרגיה גרעינית
מספר רב של חומרים פעילים מאוד משמשים לייצור נשק גרעיני. מומחים מעריכים שראשי נפץ גרעיניים מכילים כמה טונות של פלוטוניום.
נשק גרעיני מסווג כנשק להשמדה המונית מכיוון שהוא גורם להרס על פני שטחים נרחבים.
בהתאם לטווח ועוצמת המטען, הנשק הגרעיני מחולק ל:
- טקטי.
- מבצעי-טקטי.
- אסטרטגי.
נשק גרעיני מתחלק לאטומי ומימן. נשק גרעיני מבוסס על תגובות שרשרת בלתי מבוקרות של ביקוע של גרעינים כבדים ותגובות היתוך תרמו-גרעיני. אורניום או פלוטוניום משמשים לתגובת שרשרת.
אחסון של כל כך הרבה חומרים מסוכנים הוא איום גדול על האנושות. והשימוש באנרגיה גרעינית למטרות צבאיות עלול להוביל לתוצאות קשות.
הנשק הגרעיני הראשון שימש ב-1945 כדי לתקוף את הערים היפניות הירושימה ונגסאקי. ההשלכות של מתקפה זו היו קטסטרופליות. כידוע, זה היה השימוש הראשון והאחרון באנרגיה גרעינית במלחמה.
הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (IAEA)
סבא א הוקמה בשנת 1957 במטרה לפתח שיתוף פעולה בין מדינות בתחום השימוש באנרגיה אטומית למטרות שלום. מההתחלה, הסוכנות מיישמת את תוכנית הבטיחות הגרעינית והגנת הסביבה.
אבל התפקיד החשוב ביותר הוא לשלוט בפעילות של מדינות בתחום הגרעיני. הארגון שולט שפיתוח ושימוש באנרגיה גרעינית מתרחשים רק למטרות שלום.
מטרת תוכנית זו היא להבטיח שימוש בטוח באנרגיה גרעינית, הגנה על בני אדם והסביבה מפני השפעות הקרינה. הסוכנות גם חקרה את ההשלכות של התאונה בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל.
הסוכנות גם תומכת במחקר, פיתוח ושימוש באנרגיה גרעינית למטרות שלום ופועלת כמתווך בהחלפת שירותים וחומרים בין החבריםסוכנויות.
ביחד עם האו"ם, סבא"א מגדירה וקובעת סטנדרטים בתחום הבטיחות וההגנה על הבריאות.
תעשיית הכוח הגרעיני
במחצית השנייה של שנות הארבעים של המאה העשרים, מדענים סובייטים החלו לפתח את הפרויקטים הראשונים לשימוש של האטום בשלום. הכיוון העיקרי של התפתחויות אלו היה תעשיית החשמל.
וב-1954 נבנתה בברית המועצות תחנת הכוח הגרעינית הראשונה בעולם. לאחר מכן, החלו לפתח תוכניות לצמיחה מהירה של אנרגיה גרעינית בארה ב, בריטניה, גרמניה וצרפת. אבל רובם לא התגשמו. כפי שהתברר, תחנת הכוח הגרעינית לא יכלה להתחרות בתחנות הפועלות על פחם, גז ומזוט.
אבל לאחר תחילת משבר האנרגיה העולמי והעלייה במחירי הנפט, הביקוש לאנרגיה גרעינית גדל. בשנות ה-70 של המאה הקודמת, מומחים האמינו שהקיבולת של כל תחנות הכוח הגרעיניות יכולה להחליף מחצית מתחנות הכוח.
באמצע שנות ה-80, צמיחת האנרגיה הגרעינית הואטה שוב, מדינות החלו לתקן תוכניות לבניית תחנות כוח גרעיניות חדשות. זה הוקל על ידי מדיניות החיסכון באנרגיה והירידה במחירי הנפט, כמו גם האסון בתחנת הכוח בצ'רנוביל, שהיו לו השלכות שליליות לא רק על אוקראינה.
לאחר שכמה מדינות הפסיקו לגמרי לבנות ולהפעיל תחנות כוח גרעיניות.
אנרגיה גרעינית למסע בחלל
יותר משלושה תריסר כורים גרעיניים עפו לחלל, הם שימשו לייצור אנרגיה.
האמריקנים השתמשו לראשונה בכור גרעיני בחלל ב-1965. כדלקנעשה שימוש באורניום-235. הוא עבד 43 ימים.
בברית המועצות, הכור רומאשקה הושק במכון לאנרגיה אטומית. זה היה אמור לשמש על חלליות יחד עם מנועי פלזמה. אבל אחרי כל הבדיקות, הוא מעולם לא שוגר לחלל.
המתקן הגרעיני הבא של בוק שימש בלוויין סיור מכ ם. החללית הראשונה שוגרה ב-1970 מהקוסמודרום בייקונור.
היום, Roskosmos ו-Rosatom מציעים לתכנן חללית שתצויד במנוע רקטי גרעיני ותוכל להגיע לירח ולמאדים. אבל לעת עתה, הכל בשלב ההצעה.
יישום של אנרגיה גרעינית בתעשייה
כוח גרעיני משמש להגברת הרגישות של ניתוח כימי ולייצר אמוניה, מימן וכימיקלים אחרים המשמשים לייצור דשנים.
אנרגיה גרעינית, שהשימוש בה בתעשייה הכימית מאפשרת להשיג יסודות כימיים חדשים, עוזרת לשחזר את התהליכים המתרחשים בקרום כדור הארץ.
אנרגיה גרעינית משמשת גם להתפלת מי מלח. יישום במטלורגיית ברזל מאפשר לשחזר ברזל מעפרות ברזל. בצבע - משמש לייצור אלומיניום.
שימוש באנרגיה גרעינית בחקלאות
השימוש באנרגיה גרעינית בחקלאות פותר בעיות רבייה ומסייע בהדברת מזיקים.
אנרגיה גרעינית משמשת ליצירת מוטציות בזרעים. זה נעשהלהשיג זנים חדשים שמביאים יותר יבול ועמידים בפני מחלות יבול. אז יותר ממחצית מהחיטה שגדלה באיטליה להכנת פסטה גדלה באמצעות מוטציות.
גם שימוש ברדיואיזוטופים כדי לקבוע את הדרכים הטובות ביותר ליישם דשן. כך למשל, בעזרתם, נקבע כי בגידול אורז ניתן להפחית את היישום של דשני חנקן. זה לא רק חסך כסף, אלא גם הציל את הסביבה.
שימוש קצת מוזר באנרגיה גרעינית הוא להקרין זחלי חרקים. זה נעשה על מנת להציג אותם ללא מזיק לסביבה. במקרה זה, לחרקים שיצאו מהזחלים המוקרנים אין צאצאים, אך חוץ מזה הם די נורמליים.
רפואה גרעינית
הרפואה משתמשת באיזוטופים רדיואקטיביים כדי לבצע אבחנות מדויקות. לאיזוטופים רפואיים יש זמן מחצית חיים קצר ואינם מהווים סכנה מיוחדת הן לאחרים והן למטופל.
יישום נוסף של אנרגיה גרעינית ברפואה התגלה לאחרונה. זוהי טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים. ניתן להשתמש בו כדי לזהות סרטן בשלב מוקדם.
יישום אנרגיה גרעינית בתחבורה
בתחילת שנות ה-50 של המאה הקודמת, נעשו ניסיונות ליצור טנק המונע על ידי גרעיני. הפיתוח החל בארה ב, אך הפרויקט מעולם לא הוקם. בעיקר בשל העובדה שהטנקים הללו לא יכלו לפתור את בעיית מיגון הצוות.
חברת פורד הידועה עבדה על מכונית שתפעל על אנרגיה גרעינית. אבלהייצור של מכונה כזו לא חורג מהפריסה.
העובדה היא שהמתקן הגרעיני תפס הרבה מקום, והמכונית התבררה כסכימה מאוד. כורים קומפקטיים מעולם לא הופיעו, אז הפרויקט השאפתני צומצם.
ככל הנראה התחבורה המפורסמת ביותר הפועלת על אנרגיה גרעינית היא ספינות שונות, צבאיות ואזרחיות:
- שוברי קרח גרעיניים.
- ספינות תחבורה.
- נושאות מטוסים.
- צוללות.
- Cruisers.
- צוללות גרעיניות.
היתרונות והחסרונות של שימוש באנרגיה גרעינית
היום, חלקה של אנרגיה גרעינית בייצור האנרגיה העולמי הוא כ-17 אחוזים. למרות שהאנושות משתמשת בדלקים מאובנים, הרזרבות שלה אינן אינסופיות.
לכן, כחלופה, נעשה שימוש בדלק גרעיני. אבל תהליך ההשגה והשימוש בו קשור בסיכון גדול לחיים ולסביבה.
כמובן, כורים גרעיניים משתפרים כל הזמן, כל אמצעי הבטיחות האפשריים ננקטים, אבל לפעמים זה לא מספיק. דוגמאות לכך הן התאונות בתחנת הכוח הגרעינית בצ'רנוביל ובפוקושימה.
מצד אחד, כור הפועל כהלכה אינו פולט קרינה כלשהי לסביבה, בעוד שכמות גדולה של חומרים מזיקים חודרת לאטמוספירה מתחנות כוח תרמיות.
הסכנה הגדולה ביותר היא הדלק המושקע, העיבוד והאחסון שלו. כי היוםדרך בטוחה לחלוטין לסילוק פסולת גרעינית לא הומצאה.
