Плюсы и опасность ядерной энергии: перспективы, о которых следует знать

В бесконечных поисках источников огромных запасов энергии человечество даже не подозревало, что они скрыты совсем рядом — в структуре атомных ядер. Эти мельчайшие частицы, заметные только при многократном увеличении, скрывают в себе огромные энергетические ресурсы. Их высвобождение способно решить проблему поставок энергии на промышленные предприятия и крупные населенные пункты, но одновременно скрывает в себе угрозу здоровью и жизни людей, которые могут стать жертвами неумелого преобразования ядерной энергии.

Кто открыл ядерную энергию

Мнение о ядерной структуре окружающих предметов высказывали еще античные авторы. Однако история ядерной энергии началась несколько позже: с момента их письменных откровений до первой искусственной ядерной реакции прошли тысячелетия. Ее осуществил Эрнест Резерфорд в 1919 году, физик из Новой Зеландии. Его работы можно считать стартом изучения ядерной энергетики. После открытия нейронов в 1932 году Джеймсом Чедвиком специалисты заговорили о протонно-нейтронной теории атомных ядер. Их идеи подхватили супруги Кюри, открывшие в 1934 году явление искусственной радиоактивности. Первый опыт по делению ядра был осуществлен в 1938 году. А уже в 1940 году было открыто явление самопроизвольного деления атомных ядер. Чуть позже ученым удалось осуществить первую цепную ядерную реакцию и описать их подвид — термоядерные реакции. Открытие нового источника энергии позволило решить проблему ее нехватки в густонаселенных областях мира путем постройки атомных электростанций.

Немного физических подробностей

Источником ядерной энергии является внутренняя энергия атомного ядра, которая образуется при движении и взаимодействии ядерных частиц: протонов и нейтронов. Объемы этой энергии в миллионы раз больше, чем результаты химической реакции, вследствие которой выделяется значительное количество энергетических ресурсов. Получить доступ к их запасам можно одним из трех способов: термоядерной реакцией синтеза легких ядер, реакцией деления тяжелых ядер с размножением ядерного горючего или без него. Второй способ находит применение на многочисленных атомных электростанциях, число которых на планете постоянно увеличивается. Однако некоторые развитые страны планируют отказаться от их строительства и эксплуатации, учитывая огромную опасность ядерной энергии для населения и последствия экологических катастроф на территории Чернобыля (Украина, 1986г.) и Фукусимы (Япония, 2011).

Структура ядер отличается высокой плотностью. Но в распоряжении науки есть способы разбить их и даже создать из их частиц принципиально новые химические элементы, не имеющие отношения к «официальной» химии и не встречающиеся в природе. Это трансурановые элементы, расположенные в периодической системе после урана. Один из них — плутоний, использование которого в ядерной энергетике позволяет получить огромное количество сравнительно недорогой энергии.

Важное преимущество урана — способность его отдельных изотопов к делению во время захвата нейтронов. В процессе этого явления выделяется огромное количество энергии. Ее можно направить в мирное русло, подключив к источнику энергоемкие производства и крупные города. Но есть и альтернативный способ ее применения — например, при создании ядерного оружия колоссальной разрушительной силы. Уран, обогащенный изотопом, и полученный из него изотоп плутония служит основным «топливом» на атомных станциях.

Популярные мифы об основах и безопасности ядерной энергии

Нехватка знаний по направлению ядерной энергетики привела к появлению многочисленных мифов и легенд. Большинство из них не имеют научного обоснования и легко развенчиваются.

• Мировые запасы урана подходят к концу. Так выражается скрытое опасение по поводу исчерпаемости ядерной энергии. На самом деле мировые запасы урана превышают объем золота более чем в 600 раз. Этого хватит на ближайшие 500 лет, даже если человечество не будет слишком экономным. А если они закончатся, в качестве энергоресурса можно использовать торий, которого в разы больше, чем урана.
• Ядерная энергия опасна. Причина такого мнения — якобы некие скрытые газы, которые выделяются в атмосферу и уничтожают все живое. Опыты подтвердили: количество углерода, выделяемого при реакции, не может причинить вреда экологии.
• Возле атомных электростанций возрастает число случаев онкологических заболеваний. Ученые утверждают: риска для населения нет. А опасное заболевание с одинаковой частотой встречается и на экологически чистых территориях.
• Ядерная энергетика загрязняет природу тоннами отходов. Это утверждение не соответствует истине. Даже способы получения ядерной энергии прошлого столетия давали минимум отходов, грамотное захоронение которых не причиняло природе никакого вреда.
• Атомная станция может стать объектом атаки террористов, и произойдет еще одна глобальная катастрофа. Современные здания АЭС способны выдержать любой массивный удар благодаря усиленной конструкции и усовершенствованным системам безопасности. Активация последних осуществляется в автономном режиме без участия человека или компьютера.

Еще один популярный миф связан с дороговизной атомной энергии. Это мнение относится только к АЭС прошлого столетия. Сегодня один из плюсов ядерной энергии — ее доступность, обусловленная сорокалетним сроком эксплуатации станций и их постепенным выводом из строя. К этому следует добавить доказанную экологическую чистоту нового источника энергии и возможности его использования в любых сферах деятельности.