Am Ende des Zweiten Weltkriegs wurden zwei Atombomben über den japanischen Städten Hiroshima und Nagasaki abgeworfen. Die neue Waffe erwies sich als die tödlichste in der Geschichte der Menschheit. Der darauf folgende Nuklearwettlauf zwischen der UdSSR und den USA hat die Befürchtungen der Weltgemeinschaft vor dem Atomfaktor weiter verschärft. Zusätzlich zu Atomsprengköpfen erschien jedoch ein friedliches Atom. Dieser Satz bezieht sich auf Atomkraft.
KKW-Betriebsprinzip
Der Betrieb eines Kernkraftwerks basiert auf der Reaktion der Atomsp altung. Um es zu nennen, ist es notwendig, einen Neutronenbeschuss von Uran-235-Kernen durchzuführen. Die kleinsten Partikel werden in Fragmente zerlegt, während eine riesige Menge an Gammastrahlen und thermischer Energie erzeugt wird.
Friedliches Atom kann nur unter strenger Kontrolle friedlich bleiben, die für Kernkraftwerke obligatorisch ist. Tatsache ist, dass bei der Sp altung Neutronen entstehen, die neue Kettenreaktionen auslösen. Eine unkontrollierte Umhüllung der Kerne führt zu einer Explosion. Dieses Prinzip liegt dem Betrieb von Atombomben zugrunde. In Kraftwerken wird der Prozess gesteuert und überschüssige Energie in einen für Menschen nützlichen Kanal geleitet.
Uran-235
Kernbrennstoff wird vor Gebrauch in spezielle Stäbe gefüllt. Es wird in Form von Tabletten aus Uranoxid gelagert. Es versteht sich, dass diese Substanz heterogen ist. 3% dieser Tabletten bestehen aus Uran-235 (er ist während der Reaktion sp altbar), der Rest ist Uran-238 (dieses Isotop ist nicht sp altbar).
Warum ist dieses Verhältnis notwendig? Um den Prozess unter Kontrolle zu h alten. Ein funktionierender Reaktor startet eine Sp altungsreaktion. Im Laufe seiner Entwicklung nimmt die Menge an Uran-235 ab. Gleichzeitig nimmt die Menge an Sp altprodukten zu. Das ist Atommüll. Sie stellen eine erhebliche Umweltgefährdung dar und müssen daher fachgerecht entsorgt werden. Kann ein Atom friedlich sein? Wie aus der beschriebenen Technologie ersichtlich, nur unter strikter Einh altung der Anweisungen und Regeln des Produktionsprozesses.
Voraussetzungen für das Erscheinen
Kernenergie entstand Mitte des 20. Jahrhunderts. Seitdem wurden weltweit Hunderte von Kernkraftwerken gebaut (heute sind 442 in Betrieb). Peaceful Atom liefert mehr als die Hälfte des Energiebedarfs von Frankreich, Polen, Litauen, der Slowakei, Schweden und Südkorea. In Westeuropa erzeugen Kernkraftwerke etwa ein Drittel des Stroms.
Alles begann 1939, als die Uransp altung in Deutschland entdeckt wurde. Die Forschungen der Deutschen interessierten sich sehr für die UdSSR. Den Wissenschaftlern war sofort klar, dass das neu entdeckte Verfahren die Gewinnung gigantischer Energiemengen ermöglicht. Wenn Spezialisten lernen könnten, komplexe Reaktionen zu kontrollieren, würde dies viele wirtschaftliche Probleme lösen. Probleme. Die erste sowjetische Forschung im Zusammenhang mit dem friedlichen Atom fand am RIAN (Radiuminstitut der Akademie der Wissenschaften) unter der Leitung des herausragenden Physikers Igor Kurchatov statt.
Atomrennen
Die Arbeit sowjetischer Wissenschaftler wurde durch das Fehlen eigener Uranreserven der UdSSR behindert. Außerdem begann 1941 der Große Vaterländische Krieg, und revolutionäre Entdeckungen mussten für eine Weile vergessen werden. Vor diesem Hintergrund wurde die Agenda in Großbritannien, den USA und Deutschland abgefangen. Das Paradoxe liegt darin, dass die Kernenergie als Ableger eines militaristischen Projekts erschien. Natürlich versuchten die kriegführenden Länder zuerst, die stärksten Waffen zu bekommen, und dachten erst dann über friedliche Wege nach, ihre Entdeckungen zu nutzen.
Der erste experimentelle Kernreaktor wurde im Dezember 1942 in den Vereinigten Staaten gestartet. Projektleiter war der italienische Wissenschaftler Enrico Fermi. In der UdSSR erschien der erste Reaktor Ende 1946 am Institut für Atomenergie. Zu diesem Zeitpunkt hatte die amerikanische Bombardierung von Hiroshima und Nagasaki bereits stattgefunden. In der UdSSR wurde 1949 die Atombombe und 1953 die Wasserstoffbombe gebaut. Der Krieg ist bereits zu Ende, und Wissenschaftler haben begonnen, einen Atomreaktor vorzubereiten, der für die Volkswirtschaft der Sowjetunion arbeiten soll.
KKW-Bau
Das erste Kernkraftwerk der Welt wurde im Sommer 1954 in Betrieb genommen. Es stellte sich heraus, dass es sich um das Kernkraftwerk Obninsk in der Region Kaluga handelte. In den Vereinigten Staaten wurde mit leichter Verzögerung auch mit der Umsetzung eines Atomenergieprojekts begonnen. 1956 gelang es den Amerikanern erstmals mit Hilfe vonReaktor, um Strom zu bekommen. Nach und nach wurden in den beiden Supermächten immer mehr neue Kernkraftwerke gegründet. Jeder von ihnen hat einen weiteren Leistungsrekord gebrochen.
Der Höhepunkt der Entwicklung der Atomkraft kam in der zweiten Hälfte der 1960er Jahre. Dann begann die Zahl der Kernkraftwerksbauten zu sinken. In den Vereinigten Staaten hat im Kongress und in der wissenschaftlichen Gemeinschaft eine Diskussion über die Probleme im Zusammenhang mit der Sicherheit des friedlichen Atoms begonnen. Dennoch erreichte die Kernenergieerzeugung 1986 15 % der von konventionellen Kraftwerken erzeugten.
Kernenergiesymbol
1958 wurde das Atomium in Brüssel eröffnet, wo die nächste Weltausstellung stattfand. Das Gest altungskonzept wurde vom Architekten André Waterkeyner entwickelt. Das Atomium sieht aus wie ein vergrößertes Kristallgitter aus Eisen: Neun Atome sind miteinander verbunden. Das Gewicht der Struktur beträgt 2400 Tonnen und die Höhe 102 Meter. Besucher können sechs der neun Reiche betreten. Diese hundertmilliardenfach vergrößerten Atommodelle sind durch zwanzig 23 Meter lange Rohre miteinander verbunden. Darin befinden sich Korridore und Rolltreppen.
Das Foto des „friedlichen Atoms“, das auf dem Höhepunkt des Atomzeit alters in Brüssel auftauchte, verbreitete sich schnell um die Welt, und das Atomium wurde zum Symbol aller Kernenergie und der Idee, dass revolutionäre wissenschaftliche Entdeckungen gemacht werden sollten zum Wohle der Menschheit verwendet werden und nicht für Kriege und Zerstörung. Das belgische Wahrzeichen wird in dem Roman der berühmten sowjetischen Science-Fiction-Autoren der Gebrüder Strugatsky "Montag beginnt am Samstag" erwähnt. Das Symbol des friedlichen Atoms erscheint in vielen Zeichnungen sowie auf Emblemen, die der Kernenergie gewidmet sind.
Umweltfaktor
Das Problem der Umweltverschmutzung durch radioaktive Abfälle wird von Jahr zu Jahr drängender. Im modernen Russland beispielsweise beschäftigt sich das Personal von 10 Kernkraftwerken mit friedlicher Kernenergie. All diese Unternehmen brauchen besondere Aufmerksamkeit von Umweltschützern und Regierungsbehörden.
50.000 Kubikmeter radioaktiver Abfall fallen jedes Jahr in der Europäischen Union an. Das Hauptproblem besteht darin, dass solche Trümmer Tausende von Jahren gefährlich bleiben (z. B. beträgt die Zerfallszeit von Plutonium-239 24.000 Jahre).
Abfallmanagement
Heute gibt es mehrere Konzepte, wie man radioaktive Abfälle am besten entsorgt. Die erste Idee ist, Grabstätten auf dem Grund der Ozeane zu schaffen. Dies ist ein ziemlich schwieriger Weg zu implementieren. Container müssen in beträchtlicher Tiefe aufgestellt werden, außerdem können sie durch Meeresströmungen beschädigt werden.
Die zweite Idee wird von der NASA in Betracht gezogen, wo sie vorschlagen, Atommüll in den Weltraum zu schicken. Diese Methode ist sicher für die Erde, aber mit übermäßigen Ausgaben verbunden. Es gibt andere Ideen: Abfall auf unbewohnte Inseln zu bringen oder ihn im Eis der Antarktis zu vergraben. Die akzeptabelste Option ist heute der Bau von Grabstätten in felsigen unterirdischen Felsen. Die Forschung zu dieser Idee wird in Deutschland und der Schweiz fortgesetzt.
Tschernobyl-Unterricht
Die Kernenergie g alt lange Zeit als unbestritten. Für mehrereJahrzehntelang setzte das friedliche Atom in der UdSSR und anderen Ländern seine wirtschaftliche Expansion fort. 1986 ereignete sich jedoch in Tschernobyl eine Tragödie, die die Menschheit zwang, ihre H altung gegenüber Kernkraftwerken zu überdenken. In einer Station in der Nähe von Pripyat ereignete sich eine Explosion, die zur Zerstörung des Reaktors und zur Freisetzung einer erheblichen Menge gesundheitsgefährdender radioaktiver Substanzen in die Umwelt führte.
Der berühmte sowjetische Slogan "Friedliches Atom in jedem Haus" wurde kompromittiert. In den ersten Monaten nach dem Unglück starben 30 Menschen. Die wahren Auswirkungen der Exposition kamen jedoch später. In den folgenden Jahren starben Dutzende weitere Menschen qualvoll an einer schrecklichen Krankheit. Tausende Bürger der UdSSR befanden sich in der Infektionszone. Bedeutende Gebiete in Weißrussland, der Ukraine und Russland wurden für die Landwirtschaft ungeeignet. Der Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl führte zu einem Ausbruch einer öffentlichen Angst vor der Kernenergie. Nach dieser Tragödie wurden viele Stationen auf der ganzen Welt geschlossen.
Obwohl sich die Sicherheitsvorkehrungen in solchen Unternehmen im Laufe von 30 Jahren deutlich verbessert haben, könnte sich theoretisch eine ähnliche Tragödie wie in Tschernobyl wiederholen. Es gab Unfälle sowohl vor als auch nach dem Kernkraftwerk Tschernobyl: 1957 - in Großbritannien (Windscale), 1979 - in den USA (Three Mile Island), 2011 - in Japan (Fukushima). Heute hat die IAEA Informationen zu mehr als 1.000 Notfallsituationen auf Stationen gesammelt. Unfallursachen: menschlicher Faktor (80% der Fälle), seltener - Konstruktionsfehler. In Fukushima in Japan ereignete sich aufgrund eines starken Erdbebens und des darauffolgenden Tsunamis ein Notfall.
Perspektiven für die Atomkraft
Die Frage, ob das friedliche Atom eine Zukunft hat, ist aus ökonomischer Sicht kompliziert und sorgt in Fachkreisen für heftige Kontroversen. Aufgrund einer Vielzahl von widersprüchlichen Faktoren ist seine Zukunft unklar und neblig. Die neuesten Prognosen der Internationalen Energieagentur gehen davon aus, dass der Anteil der Stromerzeugung aus Kernkraftwerken bis 2030 von 15 % auf 9 % sinken wird, wenn die aktuellen Trends anh alten.
Bis vor Kurzem war Kernenergie gefragt, auch wegen der hohen Ölpreise. 2014 gingen sie jedoch stark zurück. Damit ist eine weitere billigere Alternative zu Kernkraftwerken aufgetaucht. Wichtig ist auch, dass das friedliche Atom die Menschen nur mit Strom versorgt (d.h. auch bei weit verbreiteter Nutzung kann es die Gesellschaft nicht vollständig von der Energieabhängigkeit befreien).
Öl oder Strom?
Erdöl ist trotz allem wichtig für Industrie und Verkehr. Etwa 40 % der Energie, die die USA verbrauchen, wird von dieser Ressource bereitgestellt. Japan und Frankreich konnten die Abhängigkeit vom Öl nicht loswerden (obwohl sie aktiv Kernkraftwerke nutzen). Hat das friedliche Atom also eine Zukunft oder ist es dazu verdammt, im Schatten des "schwarzen Goldes" zu bleiben? Diese Trends deuten darauf hin, dass Kernkraftwerke der Vergangenheit angehören könnten. Einige neuere Entwicklungen haben der Atomkraft jedoch neues Leben eingehaucht.
Wir sprechen über das Aufkommen von Autos, die mit Strom statt mit Benzin fahren. Heute erobern solche Transporte zunehmend die Märkte der USA und Europas. In wenigen Jahrzehnten Elektrofahrzeugewird zur Normalität werden. In diesem Moment kann das friedliche Atom wieder zur Rettung der Weltwirtschaft kommen. Kernkraftwerke sind in der Lage, das Problem des ständig steigenden Strombedarfs verschiedener Länder zu lösen.
Fusionsenergie
Es gibt noch eine andere Perspektive, in der das friedliche Atom wirtschaftlich triumphieren kann. Eines der wichtigsten Probleme im Zusammenhang mit dem Betrieb von Kernkraftwerken ist die Umweltsicherheit. Aus der Frage nach der Komplexität der Entsorgung radioaktiver Abfälle und abgebrannter Brennelemente entstand die Idee, Kernreaktoren zu neuen Kernfusionsreaktoren umzuformatieren. Solche Unternehmen sind absolut sicher für die Umwelt. Aber bevor diese friedliche Atomtechnologie in die Produktion eingeführt wird, müssen Spezialisten einen langen Weg zurücklegen.
Teams aus 33 Ländern der Welt arbeiten bereits an einem thermonuklearen Projekt. Die globale Natur der Idee des thermonuklearen Brennstoffs beruht auf seinen vielen Vorteilen. Es ist nicht nur ökologisch unbedenklich, sondern auch unerschöpflich. Die für Wissenschaftler notwendige Ressource ist Deuterium, das aus den Ozeanen gewonnen wird. Der wichtigste technologische Unterschied zwischen einer thermonuklearen Station und einem Kernkraftwerk besteht darin, dass die Kernfusion in neuen Unternehmen stattfinden wird (die Kernsp altung wird in ehemaligen Kernkraftwerken durchgeführt). Vielleicht ist diese Technologie die Zukunft des friedlichen Atoms.
