Атомная энергетика

Атомная энергия в настоящее время является одной из наиболее распространенных и опасных форм выработки электроэнергии. С момента открытия атомной энергии в 1940х годах, она послужила вызвала тысячи смертей, но также оказалась одним из самых удивительных открытий 20 века. Поразительное количество энергии, которое можно было получить из небольшого количества топлива, казалось решением всех энергетических проблем, но сегодня стала очевидна опасность такого способа выработки электроэнергии.

Выработка электричества

Атомный распад является одной из форм выработки электроэнергии, применяемой на электрических станциях. Это процесс медленного и контролируемого высвобождения энергии за счет расщепления атомов. Ядерный синтез (не распад) – это процесс быстрого и опасного высвобождения энергии в результате объединения атомов. Это разрушительная сила, которая была применена для истребления тысяч японских граждан во время Второй мировой войны. Энергия солнца также образуется в результате синтеза, образуя солнечный свет и тепло. Атомная энергия – наиболее эффективная форма выработки электроэнергии в наши дни. Крошечная частица урана размером с мяч для игры в гольф несет в себе такой же запас энергии, как 2 300 000 фунтов (1 фунт – 453,6 г) угля! Это 19 ½ вагонов угля! Такое огромное количество энергии вырабатывается из урана в ядерном реакторе. Ядерный реактор – что-то вроде печи для урана. Внутри него происходит необычайная реакция, благодаря которой высвобождается энергия, некоторая в форме тепла. Высвободившаяся тепловая энергия используется для кипячения воды. Кипяченая вода попадает в теплообменник, который передает тепло от воды реактору с пресной водой. Пресная вода превращается в пар, а пар приводит в действие турбину.

Технические моменты

Удивительная реакция, происходящая в реакторе, расщепляет атомы на два более малых изотопа. Атом устроен как солнечная система. Центр атома – как солнце. Планеты – это электроны, которые вращаются вокруг солнца (центра атома). В реакторе донорный нейтрон сталкивается с атомом U235 (уран). Донорный нейрон начинает вращать по орбите атомные ядра урана. Вращение по орбите ведет к неустойчивости атомных ядер. Состояние неустойчивости атомных ядер называется колебанием, или просто вибрацией. Через одну миллиардную секунды после присоединения донорного нейрона к атому атом расщепляется на два новых «осколка». Во время расщепления высвобождается огромное количество энергии двух видов. Первый – в результате высвобождения 2-3 нейронов. Второй – в результате отделения двух новых атомов. Отделение атомов высвобождает энергию посредством действия летящих на большой скорости в разных направлениях из-за противоположно направленных (положительных) сил. 2-3 высвободившихся нейрона могут соединиться с новыми атомами и снова привести их к распаду. Это цепная реакция, которая продолжается до тех пор, пока атом урана не распадется. Энергия, высвободившаяся во время реакции в ядерном реакторе, поглощается водой, которая течет в трубах. Эта вода в трубах нагревается и закачивается в теплообменник. Теплообменник передает тепло от тру к пресной воде. Пресная вода превращается в пар, и запускает генератор. Водяной пар сгущается и накапливается в огромных колоннах возле электрических станций, а заетм используется повторно.

Факты

Первоначально реакцию, происходящую в ядерном реакторе, считали панацеей от энергетических проблем планеты, сейчас атомные электростанции переживают кризис. На это есть две причины. Первая – это стоимость содержания таких станций. Атомная энергия гораздо дороже угольной или нефтяной. Люди не хотят платить больше за электричество только потому, что оно образовалось за счет атомной энергии. Вторая причина – это угроза окружающей среде. Отходы атомных электростанций по-прежнему очень опасны. Также существует возможность ядерного расплавления, которое положит конец жизни на земле. На сегодняшний день атомная энергия – это один из лучших источников энергии, но с наступлением нового тысячелетия люди должны найти более безопасный способ выработки электричества. Необходимо искать дальше!