Rozšírené využívanie jadrovej energie sa začalo vďaka vedeckému a technologickému pokroku nielen vo vojenskej oblasti, ale aj na mierové účely. Dnes sa bez neho nezaobídete v priemysle, energetike a medicíne.
Využívanie jadrovej energie má však nielen výhody, ale aj nevýhody. V prvom rade je to nebezpečenstvo radiácie pre ľudí aj pre životné prostredie.
Využitie jadrovej energie sa rozvíja dvoma smermi: energetické využitie a využitie rádioaktívnych izotopov.
Spočiatku sa mala atómová energia využívať iba na vojenské účely a celý vývoj sa uberal týmto smerom.
Vojenské využitie jadrovej energie
Na výrobu jadrových zbraní sa používa veľké množstvo vysoko aktívnych materiálov. Odborníci odhadujú, že jadrové hlavice obsahujú niekoľko ton plutónia.
Jadrové zbrane sú klasifikované ako zbrane hromadného ničenia, pretože spôsobujú ničenie na rozsiahlych územiach.
Podľa dostrelu a sily náboja sa jadrové zbrane delia na:
- Taktické.
- Operačne-taktické.
- Strategické.
Jadrové zbrane sa delia na atómové a vodíkové. Jadrové zbrane sú založené na nekontrolovaných reťazových reakciách štiepenia ťažkých jadier a termonukleárnych fúznych reakciách. Urán alebo plutónium sa používa na reťazovú reakciu.
Skladovanie toľkých nebezpečných materiálov je veľkou hrozbou pre ľudstvo. A využitie jadrovej energie na vojenské účely môže viesť k hrozným následkom.
Prvé jadrové zbrane boli použité v roku 1945 na útok na japonské mestá Hirošima a Nagasaki. Následky tohto útoku boli katastrofálne. Ako viete, toto bolo prvé a posledné použitie jadrovej energie vo vojne.
Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu (MAAE)
MAAE bola založená v roku 1957 s cieľom rozvíjať spoluprácu medzi krajinami v oblasti využívania atómovej energie na mierové účely. Agentúra od samého začiatku implementuje program jadrovej bezpečnosti a ochrany životného prostredia.
Najdôležitejšou funkciou je však kontrola aktivít krajín v jadrovej oblasti. Organizácia kontroluje, či k rozvoju a využívaniu jadrovej energie dochádza iba na mierové účely.
Účelom tohto programu je zabezpečiť bezpečné využívanie jadrovej energie, ochranu ľudí a životného prostredia pred účinkami žiarenia. Agentúra tiež študovala následky havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle.
Agentúra tiež podporuje štúdium, rozvoj a využívanie jadrovej energie na mierové účely a pôsobí ako sprostredkovateľ pri výmene služieb a materiálov medzi členmiagentúry.
MAAE spolu s OSN definuje a stanovuje štandardy v oblasti bezpečnosti a ochrany zdravia.
Priemysel jadrovej energetiky
V druhej polovici štyridsiatych rokov dvadsiateho storočia začali sovietski vedci vyvíjať prvé projekty na mierové využitie atómu. Hlavným smerom tohto vývoja bol energetický priemysel.
A v roku 1954 bola v ZSSR postavená prvá jadrová elektráreň na svete. Potom sa v USA, Veľkej Británii, Nemecku a Francúzsku začali rozvíjať programy pre rýchly rast jadrovej energetiky. Väčšina z nich sa ale nenaplnila. Ako sa ukázalo, jadrová elektráreň nemohla konkurovať elektrárňam, ktoré využívajú uhlie, plyn a vykurovací olej.
Po začiatku globálnej energetickej krízy a náraste cien ropy však dopyt po jadrovej energii vzrástol. V 70. rokoch minulého storočia odborníci verili, že kapacita všetkých jadrových elektrární môže nahradiť polovicu elektrární.
V polovici 80. rokov sa rast jadrovej energetiky opäť spomalil, krajiny začali revidovať plány na výstavbu nových jadrových elektrární. Prispela k tomu politika úspory energie a pokles cien ropy, ako aj katastrofa v elektrárni v Černobyle, ktorá mala negatívne dôsledky nielen pre Ukrajinu.
Po tom, čo niektoré krajiny úplne prestali stavať a prevádzkovať jadrové elektrárne.
Jadrová energia na cestovanie vesmírom
Viac ako tri desiatky jadrových reaktorov leteli do vesmíru, používali sa na výrobu energie.
Američania prvýkrát použili jadrový reaktor vo vesmíre v roku 1965. ako palivobol použitý urán-235. Pracoval 43 dní.
V Sovietskom zväze bol spustený reaktor Romashka v Ústave pre atómovú energiu. Mal byť použitý na kozmických lodiach spolu s plazmovými motormi. Ale po všetkých testoch nebol nikdy vypustený do vesmíru.
Ďalšie jadrové zariadenie Buk bolo použité na radarovom prieskumnom satelite. Prvá kozmická loď bola vypustená v roku 1970 z kozmodrómu Bajkonur.
Roskosmos a Rosatom dnes navrhujú navrhnúť kozmickú loď, ktorá bude vybavená jadrovým raketovým motorom a bude schopná dosiahnuť Mesiac a Mars. Ale zatiaľ je to všetko v štádiu návrhu.
Aplikácia jadrovej energie v priemysle
Jadrová energia sa používa na zvýšenie citlivosti chemických analýz a na výrobu amoniaku, vodíka a iných chemikálií, ktoré sa používajú na výrobu hnojív.
Jadrová energia, ktorej využitie v chemickom priemysle umožňuje získavať nové chemické prvky, pomáha obnoviť procesy, ktoré prebiehajú v zemskej kôre.
Jadrová energia sa využíva aj na odsoľovanie slanej vody. Aplikácia v železnej metalurgii umožňuje získať železo zo železnej rudy. Vo farbe - používa sa na výrobu hliníka.
Využitie jadrovej energie v poľnohospodárstve
Využitie jadrovej energie v poľnohospodárstve rieši problémy s chovom a pomáha pri kontrole škodcov.
Jadrová energia sa používa na vytváranie mutácií v semenách. Hotovozískať nové odrody, ktoré prinášajú väčšiu úrodu a sú odolné voči chorobám plodín. Takže viac ako polovica pšenice pestovanej v Taliansku na výrobu cestovín bola vyšľachtená pomocou mutácií.
Aj pomocou rádioizotopov na určenie najlepších spôsobov aplikácie hnojív. Napríklad s ich pomocou sa zistilo, že pri pestovaní ryže je možné obmedziť aplikáciu dusíkatých hnojív. To nielen ušetrilo peniaze, ale aj životné prostredie.
Trochu zvláštnym využitím jadrovej energie je ožarovanie lariev hmyzu. Deje sa tak s cieľom ukázať ich neškodne pre životné prostredie. V tomto prípade hmyz, ktorý sa objavil z ožiarených lariev, nemá potomstvo, ale inak je celkom normálny.
Nukleárna medicína
Medicína používa rádioaktívne izotopy na presné diagnózy. Lekárske izotopy majú krátky polčas rozpadu a nepredstavujú zvláštne nebezpečenstvo pre ostatných ani pre pacienta.
Nedávno bolo objavené ďalšie využitie jadrovej energie v medicíne. Ide o pozitrónovú emisnú tomografiu. Môže sa použiť na detekciu rakoviny v počiatočnom štádiu.
Aplikácia jadrovej energie v doprave
Začiatkom 50. rokov minulého storočia sa uskutočnili pokusy o vytvorenie tanku na jadrový pohon. Vývoj sa začal v USA, ale projekt sa nikdy nepodarilo uviesť do života. Hlavne kvôli tomu, že tieto tanky nedokázali vyriešiť problém tienenia posádky.
Známa spoločnosť Ford pracovala na aute, ktoré by poháňalo jadrovú energiu. alevýroba takéhoto stroja nepresahovala rámec návrhu.
Faktom je, že jadrové zariadenie zabralo veľa miesta a auto sa ukázalo ako veľmi celkové. Kompaktné reaktory sa nikdy neobjavili, takže ambiciózny projekt bol obmedzený.
Asi najznámejšou dopravou, ktorá využíva jadrovú energiu, sú rôzne lode, vojenské aj civilné:
- Jadrové ľadoborce.
- Prepravné lode.
- Lietecké lode.
- Ponorky.
- Cruisers.
- Jadrové ponorky.
Výhody a nevýhody využívania jadrovej energie
Podiel jadrovej energie na svetovej výrobe energie dnes predstavuje približne 17 percent. Hoci ľudstvo využíva fosílne palivá, jeho zásoby nie sú nekonečné.
Preto sa ako alternatíva používa jadrové palivo. Ale proces získavania a používania je spojený s veľkým rizikom pre život a životné prostredie.
Jadrové reaktory sa samozrejme neustále zdokonaľujú, prijímajú sa všetky možné bezpečnostné opatrenia, no niekedy to nestačí. Príkladom sú havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle a vo Fukušime.
Na jednej strane správne fungujúci reaktor nevyžaruje do okolia žiadne žiarenie, pričom z tepelných elektrární sa do atmosféry dostáva veľké množstvo škodlivých látok.
Najväčším nebezpečenstvom je vyhorené palivo, jeho spracovanie a skladovanie. Pretože dnesúplne bezpečný spôsob likvidácie jadrového odpadu nebol vynájdený.
