Экономический кризис на Украине уже отразился на атомной энергетике. Глава Запорожской областной госадминистрации Александр Старух заявил, что не исключает вывода из эксплуатации двух энергоблоков Запорожской АЭС. Такой сценарий возможен в случае остановки Запорожского алюминиевого комбината (ЗАлКа) - крупнейшего промышленного потребителя электроэнергии в регионе. Усложняет ситуацию приостановка работы Запорожского завода ферросплавов, снижение потребления электроэнергии Днепроспецсталью и Запорожсталью, пишет газета “Дело”.
(далее…)
Представьте на несколько минут такую картину – вы паркуете свой автомобиль на специальной заправке, выбираете свободную водородную установку, заряжаете аккумулятор собственного автомобиля за несколько секунд и спокойно едете дальше без всякого бензина и другого топлива?.. Вам кажется это фантастикой?.. А зря. Ведь уже несколько лет ученые всего мира трудятся над тем, чтобы эту фантастику сделать реальностью и очевидный прогресс в этом наблюдается уже сегодня.
Кроме того, даже на территории Российской Федерации существует специальная правительственная программа под названием «Водород». Именно в рамках этой программы и осуществляется научно-исследовательская деятельность в данном направлении.
Конечно, автомобиль, который будет работать на экологически чистом топливе – водородном топливе – это великолепно. Однако на самом деле ученые работают над тем, чтобы посредством энергии водорода создать мировой энергетический баланс.
Атомной энергией называется энергия, которую получают из атома. Ни для кого не является секретом, что каждый атом состоит из мельчайших частичек энергии. Именно благодаря этой энергии все частицы атома объединены в единое целое. Кроме того, не станет открытием и тот факт, что ядро атома является мощнейшим источником атомной энергии. Выделение этой энергии происходит при расщеплении атома.
На сегодняшний день существует несколько способов получения энергии из атома. Наиболее популярными способами является реакция синтеза и реакция деления. В тот момент, когда атомы соединяются, выделяется огромнейшая энергия, которая проявляется в виде выделения тепла. Что же касается реакции синтеза, то при слиянии образуется единый атом, который в послдествии и выделяет энергию.
Расщепление же происходит при делении одного атома на несколько других атомов – более мелких.
Увидев своими глазами в Японии, какие разрушения может принести ядерное оружие, мировое сообщество приняло вполне закономерное решение: ядерное оружие к производству запретить, ядерные испытания нигде не проводить. Однако стоит ли спорить с тем, что атомная бомба - высококлассное, мощное оружие, которое целиком и полностью справляется со своей главной функцией? В конце концов, оружие применяют, чтобы убивать, а рассуждения о том, защита это должна быть или нападение – удел демагогов.
Поэтому неудивительно, что ядерные испытания все равно продолжались и продолжаются. Просто никто уже не сбрасывает многотонные бомбы на центральные города: оружие становится все более и более миниатюрным, и для его испытания уже не нужны бескрайние полигоны. Страны и вовсе снимают запреты на исследование ядерного оружия малой мощности, а ведь мощность в любой момент можно увеличить даже простым увеличением числа единиц оружия! Между тем, громкие фразы руководителей государств звучат регулярно: атом должен исследоваться и использоваться только в мирных целях, а ядерному оружию не место на живой планете. А ведь уже 40 стран имеют возможность производить его…
Одним словом, ядерную опасность пока никто не отменял, и никакие мировые соглашения тут не помогут. Более того: если маломощное оружие разрешат к употреблению, им могут завладеть террористические организации, у которых пока технологии создания такого оружия нет.
Атомная энергия и космос - это уже реалии нашего времени. С 2005 года проводятся международные конференции, на которых обсуждают вопросы - на каких орбитах должны работать космические ядерные установки.
Атомная энергия будет использоваться в космосе и в мирных, и в военных целях. К сожалению, этого требует международная политическая обстановка. Россия больше заинтересована в развитии военной составляющей, а Америка и страны Европы в мирном применении.
Атомная энергия и космос - это направление развития и атомных военных установок, что несколько раз официально подтверждалось министром по атомной энергии РФ. Такой двигатель создан, и, если возникнет потребность, российская промышленность может начать его серийное производство.
Международной общественностью широко обсуждается идея - исследовать планеты Солнечной системы с помощью автоматических космических кораблей с атомным двигателем. НАСА ведет подобные разработки. Проект называется “Прометей”. Он заключается в реализации возможности использовать атомную энергию в космосе, поскольку, по мнению исследователей, только этот вид энергии может дать возможность по настоящему заняться изучением планет Солнечной системы. Однако, запуск корабля с радиоактивными материалами на борту может стать катастрофой, если с ним что-либо случится на старте. Нынешние космические корабли, работающие на солнечной энергии, не могут помочь в исследованиях в отдаленных районах солнечной системы, где свет Солнца слаб и рассеян в пространстве. НАСА считает, что только атомная энергия может вывести исследователей в глубокий космос. Атомный реактор будет, примерно, в 10 тысяч раз меньше обычного атомного реактора, который используется в исследовательских лабораториях, и в сотни раз более мощный, чем нынешние станции, которые работают от солнечных батарей. Ядерный двигатель не только даст возможность станции управлять радарами и другими чувствительными инструментами, но и поможет ей более свободно менять курс в космосе.
Кроме того, российскими и западными учеными рассматривается проект создания космических солнечных электростанций. Для доставки на рабочие орбиты элементов космических солнечных электростанций и их сборки, а в дальнейшем и обслуживания станции потребуется разработка монтажных, воздушно-космических и межорбитальных транспортных космических комплексов, что в целом представляет не менее сложную задачу, чем создание самих электростанций. Но в любом случае солнечные электростанции в космосе представляются перспективным вариантом решения энергетических проблем на Земле.
Не у всех элементов ядра такие стабильные, как у углерода. Многие ядра могут неожиданно распадаться, выбрасывая с огромной энергией свои части и претерпевая значительные превращения. Это явление называют радиоактивностью. Оно было открыто французским физиком Анри Беккерелем и затем подробно изучено супругами Пьером и Марией Кюри. Долгое время никто толком не мог понять, что же такое радиоактивность.
До этого было известно, что некоторые элементы испускают таинственные лучи, которые, например, засвечивают фотопластинки, но прошло немало лет, пока наука постигла истинную природу излучения.
Сегодня мы знаем, что есть три вида естественного радиоактивного излучения: альфа-излучение состоит из ядер гелия; бета-излучение - из электронов, гамма-излучение - из гамма-частиц, или гамма-квантов, не имеющих массы и родственных свету и рентгеновскому излучению. Однако каждый гамма-квант несет в себе гораздо больше энергии, чем квант света или рентгеновского излучения.
Одна из важнейших формул теории относительности Эйнштейна Е = тс*, где энергия, т - масса, с - скорость света. Смысл ее в том, что при определенных условиях некоторая масса может превратиться в колоссальную энергию. Материю при этом можно рассматривать как одну из форм энергии, которая может быть переведена в другие виды, например в тепло или свет. В дальнейшем мы убедимся, что в ядерных реакторах удается превратить в тепловую энергию лишь небольшую часть массы топлива.
Из одного килограмма урана-235 можно по этой формуле получить 23 ООО ООО кВт • ч энергии, для выработки чего понадобились бы 93 вагона угля или 67 цистерн жидкого топлива по 30 тонн в каждой. Этой энергии хватило бы для освещения домов всех жителей ФРГ от Фленсбурга до Оберстдорфа в течение целого часа. С другой стороны, энергии одного килограмма урана-235 в одной атомной бомбе хватило для превращения города Хиросимы в развалины. Итак, материя - это форма энергии, которая может быть превращена в другие виды энергии. Строго говоря, при сжигании куска угля тоже происходит небольшая потеря массы. Но процесс превращения массы в энергию в значительных масштабах характерен только для определенных видов атомных ядер, при расщеплении или синтезе которых выделяются действительно гигантские энергии.
Камень, легковой автомобиль, наручные часы и человек имеют одно общее свойство: они обладают массой. Она связана не только с весом тел, но и с их инертностью, то есть с сопротивлением,которое мы ощущаем при попытке сдвинуть предмет с места или остановить его движение. Все, что имеет массу, есть материя. Раньше полагали, что масса не может ни возникнуть, ни исчезнуть. Например, при сгорании куска угля продукты сгорания весят (в пределах точности измерений) столько же, сколько и исходные вещества, то есть уголь и затраченный на горение кислород. Долго считалось, что суммарная масса остается неизменной.
Уголь - энергоноситель, который обладает определенной массой. Однако есть и энергоносители, не имеющие массы, например световые волны. До начала нашего века полагали, что масса и энергия принципиально разные вещи и поэтому их взаимопревращение исключено. Но тут явился Альберт Эйнштейн, один из величайших мыслителей всех времен, и показал, что материя является лишь одной из возможных форм энергии.
Мировое потребление первичной энергии за год составляет в настоящее время около 12 миллиардов т • УКТ, и оно неуклонно растет, так как растет население Земли и его потребность в энергии. Мировые же запасы в доступных на сегодняшнем уровне развития техники месторождениях угля составляют 640 миллиардов т • УКТ, нефти и газа -226 миллиардов т ? УКТ. Легко подсчитать, что эти запасы должны истощиться в течение ближайших 100 лет. Кроме того, запасы горючих ископаемых в еще не разведанных месторождениях оцениваются в 8000 миллиардов т ? УКТ, но реальная добыча даже с учетом совершенствования ее технологии составит порядка 2000 миллиардов т • УКТ по углю и 731 миллиард т- УКТ по нефти и природному газу. Этих запасов хватило бы еще на 2-3 столетия, но тогда далекие наши потомки были бы безвозвратно лишены этих энергоносителей, а продукты их сгорания нанесли бы колоссальный ущерб окружающей среде.
Прогнозируемые объемы запасов технологически доступного урана на планете -около 153 миллиардов т • УКТ - на первый взгляд смехотворно малы. Однако с помощью современных технологий, например так называемых бридерных реакторов, из этого сырья можно выделить 9180 миллиардов т-УКТ ядерного топлива. Таким образом, у нас есть еще запас ядерной энергии на тысячу лет, но и этого маловато в масштабах Земли. Для более далекого будущего должны открыться новые резервы энергии.
Вполне вероятно, что наряду с солнечной энергией важную роль будет играть новый источник ядерной энергии - ядерный синтез. Это главный источник гигантской энергии не только Солнца и других звезд, но и страшной водородной бомбы. Сырье для этого синтеза практически неисчерпаемо, стоит только вспомнить о запасах воды в Мировом океане. Таким образом, ядерная энергия наряду с солнечной дает нам наиболее реальные шансы для экономического благосостояния в перспективе, но только тогда, когда будут решены проблемы безопасности окружающей среды
