• bullet
  • Rejestracja
  • bullet
Artykuy: Niemilita...

Nawigacja

Niemilitarne wykorzystanie energii jądrowej



Niemilitarne wykorzystanie energii jądrowej




Energia jądrowa jest to energia uzyskiwana z rozszczepienia bardzo ciężkich jąder (uran, pluton, tor) lub z syntezy lekkich pierwiastkw (hel, lit). W obu przypadkach uwalniana jest energia wiązania jądrowego, ktra ma największą wartość dla jąder o średnich masach (np. przy rozszczepieniu 1 g uranu uzyskuje się tyle energii, co przy spaleniu ponad 2 t węgla). Energię jądrową można uzyskiwać w sposb kontrolowany (dotychczas tylko energia z rozszczepienia - w reaktorach jądrowych) lub niekontrolowany (broń jądrowa, zarwno rozszczepieniowa, jak i termojądrowa). Prace umożliwiające wyzwolenie energii jądrowej zapoczątkował w 1934r. E. Fermi doświadczeniami nad bombardowaniem uranu spowolnionymi neutronami. 2 grudnia 1942r. przeprowadził pierwszą kontrolowaną reakcję jądrową.



Od czasu wynalezienia bomby atomowej w 1945 r. eksperci pokładają wielkie nadzieje w wykorzystaniu energii jądrowej do wytwarzania energii. Dotychczas energia elektryczna z elektrowni jądrowych pozwoliła zaoszczędzić miliardy ton węgla kamiennego i brunatnego, a także biliardy m3 gazu ziemnego. O szkodliwościach emisji rozprzestrzeniających się z elektrowni węglowych wie każdy, toteż łatwo sobie wyobrazić, w jakim stopniu, dzięki elektrowniom jądrowym, zostało zmniejszone zanieczyszczenie środowiska. Np. elektrownia w Strathclyde wyposażona jest w reaktor grafitowy i jego unowocześnioną odmianę, w obu chłodziwem jest CO2, w reaktorze Magnox wymiennik ciepła i wytwornica pary znajdują się na zewnątrz komory, a chłodziwo jest doprowadzane do nich systemem rur. W reaktorze chłodzonym gazem woda zamienia się w parę przechodząc przez wężownicę umieszczoną wewnątrz komory reaktora.



Większość nowoczesnych reaktorw to reaktory termiczne, czyli wykorzystujące neutrony termiczne do rozszczepiania jąder atomw paliwa jądrowego. W reaktorach tych trzeba stosować moderatory. Obecnie stosuje się trzy ich rodzaje: grafit, wodę oraz wodę ciężką. Te ostatnie charakteryzują się najmniejszymi stratami neutronw. Niekiedy stosuje się paliwo jądrowe w postaci uranu metalicznego w specjalnych koszulkach ze stopu magnezowego. Jednak zwykle paliwem jest granulowany tlenek uranu zamknięty w długich metalowych rurach – prętach paliwowych. Obecnie wszystkie pracujące reaktory wykorzystują do produkcji energii zjawisko rozszczepiania jąder ciężkich atomw. Lecz istnieje inny sposb otrzymywania jeszcze większej energii, jest nim synteza jądrowa. Polega ona na łączeniu się dwch jąder lekkich atomw w jedno jądro atomu cięższego oraz wolną cząstkę elementarną. Energia wydziela się wskutek rżnicy mas pomiędzy substratami i produktami reakcji. Światowe zasoby deuteru są ogromne (oceany), zaś tryt jest łatwy do wyprodukowania. Reakcja nie wytwarza też odpadw promieniotwrczych. Problem polega na tym, że do jej przeprowadzenia potrzebne jest podgrzanie substratw do co najmniej 40 mln stopni Celsjusza. Zapoczątkowanie reakcji deuteru wymaga temperatury 350 mln stopni Celsjusza. W tych temperaturach materia staje się plazmą. Poza tym jądra muszą znaleźć się odpowiednio blisko siebie, potrzebna jest więc ogromna gęstość plazmy. Co więcej, warunki te muszą trwać odpowiednio długo, czyli dziesiątą część sekundy. W laboratoriach pracuje się nad kontrolowaną reakcją termojądrową, stosując szereg pomysłowych technologii. Reakcja syntezy zachodzi, jednak wciąż wydatkuje się więcej energii dla jej przeprowadzenia, niż uzyskuje się w jej wyniku. Dlatego elektrownie termojądrowe pojawią się prawdopodobnie nieprędko.



Energia jądrowa jest wyzwalana w reaktorze jądrowym, głwnie w postaci ciepła i wykorzystywana albo bezpośrednio do ogrzewania albo przetwarzana na energię mechaniczną lub elektryczną, jak np. na statkach i okrętach z napędem jądrowym. Jednym z takich statkw jest lotniskowiec USS Nimitz o napędzie atomowym, gdzie paliwo w reaktorze wymienia się co 13 lat. Energią jądrową jest napędzana sonda Galileo wystrzelona w 1989 roku celem zbadania Jowisza, a dokładniej atmosfery jego satelitw oraz magnetosfery planety.



Jedynie kilka izotopw pierwiastkw można wykorzystać jako paliwo jądrowe. Jądro musi być duże i cięzkieIstnieją także zakłady przetwarzania wypalonego paliwa jądrowego. Przeprowadza się w nich chemiczne zabiegi dążące do wydzielenia plutonu. Pręty paliwowe są cięte a następnie rozpuszczane w kwasie azotowym. Po rozpuszczeniu nastepuje ekstrakcja plutonu, ktry może służyć jako materiał rozszczepialny do produkcji ładunkw nuklearnych lub jako paliwo do pewnych typw reaktorw. (Proces odzyskiwania plutonu z wypalonego paliwa znany jest pod nazwą mokrej metody PUREX). Pozostałe po nim materiały radioaktywne wykazują bardzo wysoką promieniotwrczość i są kierowane do składowisk materiałw radioaktywnych. W Europie znajdują się dwa z największych na świecie zakładw przerbki paliwa - w Sellafield (Wielka Brytania) i La Hague (Francja). Przyjmują one wypalone paliwo od wielu krajw europejskich, USA, Japonii. Uszkodzenie ktregoś z wyżej wymienionych zakładw w czasie aktu sabotażu wewnętrznego lub poprzez upadek samolotu może doprowadzić do uwolnienia znacznych ilości materiałw radioaktywnych. Stany Zjednoczone i Rosja dysponują własnymi zakładami przerobu paliwa.



Innym wykorzystaniem reakcji jądrowych jest utrwalanie żywności. Metoda ta polega na poddaniu żywności oddziaływaniu silnego strumienia kwantw promieniowania g, zwykle pochodzących z rozpadu promieniotwrczego kobaltu 60Co. Silny strumień promieniowania unieszkodliwia drobnoustroje chorobotwrcze, mogące być przyczyną zatruć pokarmowych. Napromieniowanie silnym strumieniem promieniowania g zapobiega rwnież niekorzystnym, z punktu widzenia przydatności do konsumpcji zmianom, jakie zachodzą w żywności od chwili jej wyprodukowania. Wyniki badań prowadzonych od wielu dziesiątkw lat świadczą o tym, że żywność utrwala radiacyjnie nie jest promieniotwrcza, nie jest toksyczna ani rakotwrcza, a więc można ją bezpiecznie spożywać. Napromieniowanie żywności nie zmienia też wartości odżywczej jej składnikw. Obecnie wiele krajw posiada tego typu urządzenia, pozwalające utrwalać radiacyjnie żywność na skalę przemysłową. Wśrd tych państw jest rwnież Polska, ktra posiada stację utrwalania żywności we Włochach k/Warszawy. Napromieniowanie na pewno nie zastąpi innych metod utrwalania żywności. Może jednak odegrać niesłychanie ważną rolę w gospodarce żywnościowej świata, a w szczeglności poprzez zmniejszenie strat żywności może przyczynić się do likwidacji głodu w krajach Trzeciego Świata.



W wyniku reakcji jądrowych otrzymuje się izotopy, mające liczne zastosowania: głwnie w technice, medycynie, biologii, fizyce. Są wykorzystywane m. in. do zwalczania nowotworw, wykrywania wad materiałw, pomiarw grubości. Jako wskaźniki izotopowe wykorzystywane są w biologii do śledzenia przemian materii, w geofizyce do badania wędrwki wody w przyrodzie. Izotopowe datowanie pozwala natomiast, określić wiek szczątkw organizmw żywych, materiałw, np. znalezisk archeologicznych. Dobrze by było, by wykorzystywanie energii jądrowej sprzyjało rozwojowi badań naukowych służących człowiekowi, poznawaniu jego przeszłości i budowaniu lepszej przyszłości.






Przykadowe prace

Evviva l’arte!

Evviva l’arte! Gdzie jest człowiek, tam jest i sztuka. Stanisław Ignacy Witkiewicz Światopogląd końca XIX wieku opierał się głwnie na filozofii Schopenhauera i Nietzschego. Człowiek pragnie szczęścia, dąży do niego i nigdy go nie osiąga. Ca&...

Cechą mitw jest ich ponadczasowy charakter. Rozprawka

Cechą mitw jest ich ponadczasowy charakter. Rozprawka Mity greckie to zbir niezwykłych opowieści o bogach i bohaterach starożytnej Grecji, ale nie tylko. To także głęboka wiedza o życiu, myśleniu, wyobrażeniach, tęsknotach, nadziejach, wierzeniach i rytuałach niegdysi...

Charakterystyka bohaterw "Syzyfowych prac" - Marcina Borowicza i Andrzeja Radka

Charakterystyka bohaterw "Syzyfowych prac" - Marcina Borowicza i Andrzeja Radka Bohaterowie Syzyfowych prac" Stefana Żeromskiego. Pierwszy z nich – to syn zubożałego szlachcica z Gawronek, jedynak rozpieszczany przez ojca i matkę, wychowywany w dostatku. Drugi – syn fornala ...

Mj sąd nad Jackiem Soplicą

Mj sąd nad Jackiem Soplicą Mj sąd nad Jackiem Soplicą Dokonanie owego sądu jest niewymownie trudne, gdyż dzieje princepsa Soplicw poznajemy jedynie z opowieści. Oczywiście najważniejsza z nich, to jego spowiedź, aczkolwiek wygłaszał ją z zamiarem rehabili...

"Iliada" Homera jako epopeja - cechy gatunkowe.

"Iliada" Homera jako epopeja - cechy gatunkowe. Arystoteles - twrca szkoły filozoficznej i wychowawca A.Wielkiego " w swojej poetyce" sformuował (poddając obserwacji "Liliadę" i "Odyseję") cechu gatunkowe eposu. oto one: 1) Utwr rozpoczyna się inwokacją czyli proźbą do muz, b...

Wzorce osobowe w literaturze

Wzorce osobowe w literaturze Wzorzec osobowy w literaturze to ktoś, kto może stanowić przykład postępowania dla czytelnika. Pisarstwo światowe posiada w swoim zbiorze wiele dzieł, ktrych bohaterowie mogliby posłużyć jako wzr do naśladowania. Jednak nie zawsze musi ...

Kwaśne deszcze

Kwaśne deszcze Jakie związki powodują kwaśne deszcze? - tlenek siarki - tlenek azotu Wymień głwne źrdła emisji tych zanieczyszczeń: - gospodarstwa domowe - przemysł - spaliny samochodowe - elektrownie cieplne - transport - rolnictwo Na czym ...

Giaur - "ludzie Byrona mają sumienie".

Giaur - "ludzie Byrona mają sumienie". Powieść poetycka – łącząca w sobie cechy epiki i liryki – powstała w okresie romantyzmu. Jednym z jej twrcw był G. Byron, ktry w swoich utworach stworzył nowy rodzaj bohatera – tzw. bohatera byronicznego. Był t...

Zobacz wszystkie

Nawigacja

Tagi

studia szkoa streszczenie notatka ciga referat wypracowanie biografia opis praca dyplomowa opracowania test liceum matura ksika

Prawa

Do g?ry