Sudah di penghujung abad ke-20, masalah pencarian sumber energi alternatif menjadi sangat relevan. Terlepas dari kenyataan bahwa planet kita benar-benar kaya akan sumber daya alam, seperti minyak, batu bara, kayu, dll., Sayangnya, semua kekayaan ini tidak dapat habis. Selain itu, kebutuhan umat manusia terus bertambah setiap hari dan kita harus mencari sumber energi yang semakin baru dan sempurna.
Untuk waktu yang lama, umat manusia telah menemukan satu atau lain cara untuk menyelesaikan masalah sumber energi alternatif, tetapi terobosan nyata dalam sejarah energi adalah munculnya energi nuklir. Teori nuklir telah berkembang jauh sebelum orang belajar bagaimana menggunakannya untuk tujuan mereka sendiri. Semuanya dimulai pada tahun 1896, ketika A. Becquerel mencatat sinar tak terlihat yang dipancarkan oleh bijih uranium, dan memiliki daya tembus yang besar. Belakangan fenomena ini disebut radioaktivitas. Sejarah pengembangan energi nuklir berisi beberapa lusin nama terkemuka, termasuk fisikawan Soviet. Tahap akhir perkembangan dapat disebut tahun 1939 - ketika Yu.B. Khariton dan Ya.B. Zeldovich secara teoritis menunjukkan kemungkinan reaksi berantai dari fisi inti uranium-235. Pengembangan lebih lanjut tenaga nuklir berjalan dengan pesat. Menurut perkiraan paling kasar, energi yang dilepaskan oleh fisi 1 kilogram uranium dapat dibandingkan dengan energi yang diperoleh dengan membakar 2.500.000 kg batu bara.

Namun karena pecahnya perang, semua penelitian dialihkan ke wilayah militer. Contoh pertama energi nuklir yang dapat ditunjukkan seseorang ke seluruh dunia adalah bom atom ... Kemudian bom hidrogen ... Hanya beberapa tahun kemudian, komunitas ilmiah mengalihkan perhatiannya ke area yang lebih damai di mana penggunaan nuklir energi bisa sangat berguna.
Maka dimulailah fajar bidang energi termuda. Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) mulai bermunculan, dan PLTN pertama di dunia dibangun di kota Obninsk, Wilayah Kaluga. Saat ini, ada beberapa ratus pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia. Perkembangan energi nuklir sangat cepat. Dalam waktu kurang dari 100 tahun, dia mampu mencapai tingkat perkembangan teknologi yang sangat tinggi. Jumlah energi yang dilepaskan selama fisi uranium atau inti plutonium sangat besar - ini memungkinkan untuk membuat pembangkit listrik tenaga nuklir tipe industri yang besar.
Jadi bagaimana Anda mendapatkan energi ini? Ini semua tentang reaksi berantai fisi nuklir dari beberapa elemen radioaktif. Biasanya digunakan uranium-235 atau plutonium. Fisi nuklir dimulai ketika sebuah neutron memasukinya - partikel elementer yang tidak bermuatan, tetapi memiliki massa yang relatif besar (0,14% lebih banyak dari massa proton). Akibatnya, fragmen fisi dan neutron baru terbentuk, yang memiliki energi kinetik tinggi, yang pada gilirannya secara aktif diubah menjadi panas.

Jenis energi ini diproduksi tidak hanya di pembangkit listrik tenaga nuklir. Ini juga digunakan pada kapal selam nuklir dan pemecah es nuklir.
Agar pembangkit listrik tenaga nuklir berfungsi normal, mereka masih membutuhkan bahan bakar. Sebagai aturan, itu adalah uranium. Elemen ini tersebar luas di alam, tetapi sulit diakses. Di alam, tidak ada endapan uranium (seperti minyak), seolah-olah "dioleskan" ke seluruh kerak bumi. Bijih uranium terkaya, yang sangat langka, mengandung uranium murni hingga 10%. Uranium umumnya ditemukan dalam mineral yang mengandung uranium sebagai elemen pengganti isomorfik. Tetapi dengan semua ini, jumlah total uranium di planet ini sangat besar. Mungkin dalam waktu dekat, teknologi terbaru akan meningkatkan persentase produksi uranium.
Tetapi sumber energi yang begitu kuat, dan karenanya kekuatan, tidak bisa tidak menimbulkan kekhawatiran. Ada perdebatan terus-menerus tentang keandalan dan keamanannya. Sulit untuk menilai kerusakan apa yang ditimbulkan oleh energi nuklir terhadap lingkungan. Apakah begitu efektif dan menguntungkan sehingga kerugian seperti itu bisa diabaikan? Seberapa aman itu? Selain itu, tidak seperti sektor energi lainnya, ini bukan hanya tentang keamanan lingkungan. Semua orang mengingat konsekuensi mengerikan dari peristiwa di Hiroshima dan Nagasaki. Ketika umat manusia memiliki kekuatan seperti itu, muncul pertanyaan, apakah layak untuk kekuatan seperti itu? Akankah kita dapat membuang apa yang kita miliki secara memadai dan tidak menghancurkannya?
Jika besok planet kita kehabisan semua cadangan sumber energi tradisional, energi nuklir mungkin akan menjadi satu-satunya bidang yang benar-benar dapat menggantikannya. Manfaatnya tidak dapat disangkal, tetapi konsekuensi yang mungkin terjadi juga tidak boleh dilupakan.

Atom Ini terdiri dari inti di mana partikel yang disebut elektron berputar.

Inti atom adalah partikel terkecil. Mereka adalah dasar dari semua substansi dan materi.

Mereka mengandung sejumlah besar energi.

Energi ini dilepaskan sebagai radiasi ketika unsur radioaktif tertentu meluruh. Radiasi berbahaya bagi semua kehidupan di bumi, tetapi pada saat yang sama digunakan untuk menghasilkan listrik dan obat-obatan.

Radioaktivitas adalah sifat inti atom yang tidak stabil untuk memancarkan energi. Sebagian besar atom berat tidak stabil, dan atom yang lebih ringan memiliki radioisotop, mis. isotop radioaktif. Alasan munculnya radioaktivitas adalah karena atom berusaha keras untuk mendapatkan stabilitas. Saat ini, tiga jenis radiasi radioaktif dikenal: alfa, beta, dan gamma. Mereka diberi nama setelah huruf pertama alfabet Yunani. Inti pertama memancarkan sinar alfa atau beta. Tetapi jika masih tetap tidak stabil, maka sinar gamma akan keluar. Tiga inti atom bisa jadi tidak stabil, dan masing-masing dapat memancarkan salah satu jenis sinar.

Gambar tersebut menunjukkan tiga inti atom.

Mereka tidak stabil dan masing-masing memancarkan salah satu dari tiga jenis balok.

Partikel alfa memiliki dua proton dan dua neutron. Inti atom helium memiliki komposisi yang persis sama. Partikel alfa bergerak perlahan dan karena itu bahan apa pun yang lebih tebal dari selembar kertas dapat menahannya. Mereka tidak jauh berbeda dengan inti atom helium. Sebagian besar ilmuwan mengemukakan versi bahwa helium di Bumi berasal dari radioaktif alami.

Partikel beta adalah elektron dengan energi yang sangat besar. Formasi mereka terjadi selama peluruhan neutron. Partikel beta juga tidak terlalu cepat, mereka bisa terbang di udara hingga satu meter. Oleh karena itu, lembaran tembaga setebal milimeter bisa menjadi penghalang di jalan mereka. Dan jika Anda memasang penghalang timah 13 mm atau udara 120 meter, Anda dapat membagi dua radiasi gamma.

Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetik energi besar. Kecepatan geraknya sama dengan kecepatan cahaya.

Pengangkutan zat radioaktif dilakukan dalam wadah timah khusus berdinding tebal untuk mencegah kebocoran radiasi.

Paparan radiasi sangat berbahaya bagi manusia.

Ini menyebabkan luka bakar, katarak, memicu perkembangan kanker.

Perangkat khusus, penghitung Geiger, membantu mengukur tingkat radiasi, yang mengeluarkan bunyi klik saat sumber radiasi muncul.

Ketika sebuah inti memancarkan partikel, ia berubah menjadi inti dari unsur lain, sehingga mengubah nomor atomnya. Ini disebut periode peluruhan unsur. Namun jika unsur yang baru terbentuk itu masih labil, maka proses peluruhan terus berlanjut. Begitu seterusnya hingga elemen tersebut menjadi stabil. Untuk banyak unsur radioaktif, periode ini memakan waktu puluhan, ratusan, dan bahkan ribuan tahun, jadi biasanya diukur waktu paruhnya. Ambil contoh atom plutonium-2 dengan massa 242. Setelah memancarkan partikel alfa dengan massa atom relatif 4, ia menjadi atom uranium-238 dengan massa atom yang sama.

Reaksi nuklir.

Reaksi nuklir dibagi menjadi dua jenis: fusi nuklir dan fisi (pemisahan) inti.

Sintesis atau "koneksi" berarti koneksi dua inti menjadi satu inti besar di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi. Pada titik ini, sejumlah besar energi dilepaskan.

Selama fisi dan fisi, proses fisi inti terjadi, sambil melepaskan energi nuklir.

Ini terjadi ketika nukleus dibombardir dengan neutron dalam alat khusus yang disebut "akselerator partikel".

Selama pembelahan nukleus dan radiasi neutron, hanya sejumlah besar energi yang dilepaskan.

Diketahui bahwa untuk mendapatkan listrik dalam jumlah besar hanya dibutuhkan satu satuan massa bahan bakar radio.Tidak ada pembangkit listrik lain yang bisa membanggakan hal seperti itu.

Daya nuklir.

Dengan demikian, energi yang dilepaskan selama reaksi nuklir digunakan untuk menghasilkan listrik atau sebagai sumber energi di kapal bawah air dan permukaan. Proses pembangkit listrik di pembangkit listrik tenaga nuklir didasarkan pada fisi nuklir di reaktor nuklir. Dalam tangki besar terdapat batang zat radioaktif (misalnya, uranium).

Mereka diserang oleh neutron dan terbelah, melepaskan energi. Neutron baru dipecah lebih jauh dan lebih jauh. Ini disebut reaksi berantai. Efisiensi metode menghasilkan listrik ini sangat tinggi, tetapi langkah-langkah keamanan dan kondisi penguburannya terlalu mahal.

Namun, umat manusia menggunakan energi nuklir tidak hanya untuk tujuan damai. Di pertengahan abad ke-20, senjata nuklir diuji dan diuji.

Tindakannya adalah melepaskan aliran energi yang sangat besar, yang menyebabkan ledakan. Pada akhir Perang Dunia II, Amerika Serikat menggunakan senjata nuklir melawan Jepang. Mereka menjatuhkan bom atom di kota Hiroshima dan Nagasaki.

Konsekuensinya benar-benar bencana.

Beberapa korban manusia beberapa ratus ribu.

Tetapi para ilmuwan tidak berhenti di situ dan mengembangkan senjata hidrogen.

Perbedaan mereka adalah bahwa bom nuklir didasarkan pada reaksi fisi nuklir, dan bom hidrogen didasarkan pada reaksi fusi.

metode radiokarbon.

Untuk memperoleh informasi tentang waktu kematian suatu organisme digunakan metode analisis radiokarbon. Diketahui bahwa jaringan hidup mengandung sejumlah karbon-14, yang merupakan isotop karbon radioaktif. Waktu paruhnya adalah 5700 tahun. Setelah kematian organisme, cadangan karbon-14 dalam jaringan berkurang, isotop meluruh, dan waktu kematian organisme ditentukan dari jumlah yang tersisa. Jadi, misalnya, Anda bisa mengetahui sudah berapa lama gunung berapi meletus. Ini dapat dikenali oleh serangga dan serbuk sari yang membeku di lava.

Bagaimana lagi radioaktivitas digunakan?

Radiasi juga digunakan dalam industri.

Sinar gamma digunakan untuk menyinari makanan agar tetap segar.

Dalam kedokteran, radiasi digunakan untuk mempelajari organ dalam.

Ada juga teknik yang disebut radioterapi. Ini adalah saat pasien disinari dengan dosis kecil, menghancurkan sel kanker di tubuhnya.

Energi atom adalah energi yang dilepaskan dalam proses transformasi inti atom. Sumber energi atom adalah energi dalam inti atom.

Nama yang lebih akurat untuk energi atom adalah energi nuklir. Ada dua jenis produksi energi nuklir:
- implementasi reaksi berantai nuklir fisi inti berat;
- pelaksanaan reaksi fusi termonuklir inti cahaya.

Mitos tentang energi atom

Cadangan uranium dunia hampir habis. Bahkan seorang anak kecil pun tahu tentang menipisnya sumber daya alam di zaman kita. Dan memang, cadangan banyak mineral dengan cepat mengering. Cadangan uranium saat ini dinilai "relatif terbatas", tetapi itu tidak terlalu kecil. Sebagai perbandingan, uranium sebanyak timah dan 600 kali lebih banyak dari emas. Menurut perkiraan awal para ilmuwan, cadangan logam radioaktif ini seharusnya cukup untuk umat manusia selama 500 tahun ke depan. Selain itu, reaktor modern dapat menggunakan torium sebagai bahan bakar, dan cadangan dunianya, pada gilirannya, melebihi cadangan uranium sebanyak 3 kali lipat.

Energi nuklir memiliki dampak yang sangat negatif terhadap lingkungan. Perwakilan dari berbagai kampanye anti-nuklir sering mengklaim bahwa energi nuklir mengandung "emisi tersembunyi" dari gas yang berdampak negatif terhadap lingkungan. Tetapi menurut semua informasi dan perhitungan modern, energi nuklir, bahkan dibandingkan dengan tenaga surya atau tenaga air, yang dianggap ramah lingkungan, mengandung tingkat karbon yang cukup rendah.

Energi angin dan gelombang jauh lebih tidak berbahaya dari sudut pandang lingkungan. Pada kenyataannya, ladang angin sedang dibangun atau telah dibangun di lokasi pantai yang paling penting, dan konstruksinya sendiri sudah pasti mencemari lingkungan. Dan pembangunan stasiun gelombang masih bersifat percobaan, dan dampaknya terhadap lingkungan tidak diketahui secara pasti, sehingga hampir tidak bisa disebut jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan energi nuklir.

Di wilayah tempat reaktor nuklir berada, tingkat leukemia lebih tinggi. Tingkat leukemia pada anak-anak di sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir tidak lebih tinggi dari, misalnya, di daerah dekat pertanian organik. Wilayah penyebaran penyakit ini dapat mencakup wilayah sekitar pembangkit listrik tenaga nuklir dan taman nasional, tingkat bahayanya sama persis.

Reaktor nuklir menghasilkan terlalu banyak limbah. Nyatanya, energi nuklir menghasilkan limbah minimal, bertentangan dengan klaim para pencinta lingkungan. Bumi sama sekali tidak dipenuhi limbah radioaktif. Teknologi modern untuk produksi energi nuklir akan memungkinkan untuk meminimalkan bagian dari jumlah total limbah radioaktif selama 20-40 tahun ke depan.

Energi atom berkontribusi pada penyebaran senjata di dunia. Peningkatan jumlah pembangkit listrik tenaga nuklir justru akan mengarah pada pengurangan penyebaran senjata. Hulu ledak nuklir menghasilkan bahan bakar reaktor dengan kualitas sangat baik, dan hulu ledak reaktor menghasilkan sekitar 15% bahan bakar nuklir dunia. Meningkatnya permintaan bahan bakar reaktor diperkirakan akan "mengalihkan" hulu ledak tersebut dari calon teroris.

Teroris memilih reaktor nuklir sebagai target. Pasca tragedi 11 September 2001, sejumlah penelitian ilmiah dilakukan untuk mengetahui kemungkinan serangan terhadap fasilitas nuklir. Namun, penelitian Inggris baru-baru ini menunjukkan bahwa pembangkit listrik tenaga nuklir cukup mampu "bertahan" bahkan dari serangan Boeing 767-400. Reaktor nuklir generasi baru akan dirancang dengan peningkatan tingkat perlindungan terhadap potensi serangan dari semua pesawat yang ada, dan juga direncanakan untuk memperkenalkan fitur keselamatan khusus yang dapat diaktifkan tanpa campur tangan manusia atau kendali komputer.

Energi nuklir sangat mahal. Pernyataan kontroversial. Menurut Departemen Perdagangan dan Industri Inggris, biaya pembangkit listrik dari pembangkit nuklir hanya melebihi harga gas, dan 10-20 kali lebih kecil dari energi yang dihasilkan oleh ladang angin darat. Selain itu, 10% dari total biaya energi nuklir berasal dari uranium, dan energi nuklir tidak terpengaruh oleh fluktuasi harga bahan bakar seperti gas atau minyak yang konstan.

Penonaktifan pembangkit listrik tenaga nuklir sangat mahal. Pernyataan ini hanya berlaku untuk pembangkit listrik tenaga nuklir yang dibangun sebelumnya. Banyak dari reaktor nuklir yang ada dibangun tanpa mengharapkan penonaktifan selanjutnya. Namun saat membangun pembangkit listrik tenaga nuklir baru, poin ini sudah diperhitungkan. Namun, biaya dekomisioning pembangkit listrik tenaga nuklir akan dimasukkan ke dalam biaya listrik yang dibayar konsumen. Reaktor modern dirancang untuk beroperasi selama 40 tahun, dan biaya dekomisioning akan dibayarkan dalam jangka waktu yang lama, dan oleh karena itu akan berdampak kecil pada harga listrik.

Membangun pembangkit listrik tenaga nuklir memakan waktu terlalu lama. Ini mungkin yang paling tidak termotivasi dari semua pernyataan kampanye anti-nuklir. Pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir membutuhkan waktu 4 hingga 6 tahun, yang sebanding dengan waktu pembangunan pembangkit listrik "tradisional". Struktur modular pembangkit listrik tenaga nuklir baru dapat mempercepat proses pembangunan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Energi reaksi nuklir terkonsentrasi di inti atom. Atom adalah partikel kecil yang membentuk semua materi di alam semesta.

Jumlah energi dalam fisi nuklir sangat besar dan dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, tetapi pertama-tama harus dibebaskan dari atom.

Mendapatkan energi

Penggunaan energi reaksi nuklir terjadi dengan bantuan peralatan yang dapat mengontrol fisi atom untuk menghasilkan listrik.

Bahan bakar yang digunakan untuk reaktor dan pembangkit listrik paling sering adalah pelet dari unsur uranium. Dalam reaktor nuklir, atom uranium dipaksa hancur berantakan. Ketika mereka terpisah, atom melepaskan partikel kecil yang disebut produk fisi. Produk fisi bekerja pada atom uranium lain untuk dipisahkan - reaksi berantai dimulai. Energi inti yang dilepaskan dari reaksi berantai ini menciptakan panas. Panas dari reaktor nuklir membuatnya sangat panas, sehingga harus didinginkan. Pendingin terbaik secara teknologi biasanya air, tetapi beberapa reaktor nuklir menggunakan logam cair atau garam cair. Pendingin, dipanaskan dari inti, menghasilkan uap. Uap bekerja pada turbin uap dengan memutarnya. Turbin secara mekanis terhubung ke generator yang menghasilkan listrik.
Reaktor dikendalikan oleh batang kendali yang dapat disesuaikan dengan jumlah panas yang dihasilkan. Batang kendali terbuat dari bahan seperti kadmium, hafnium atau boron untuk menyerap beberapa produk yang dihasilkan oleh fisi nuklir. Batang hadir selama reaksi berantai untuk mengontrol reaksi. Melepaskan batang akan memungkinkan reaksi berantai berkembang lebih kuat dan menghasilkan lebih banyak listrik.

Sekitar 15 persen listrik dunia dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir.

Amerika Serikat memiliki lebih dari 100 reaktor, meskipun AS menghasilkan sebagian besar listriknya dari bahan bakar fosil dan pembangkit listrik tenaga air.

Di Rusia, ada 33 unit tenaga di 10 pembangkit listrik tenaga nuklir - 15% dari neraca energi negara.

Lituania, Prancis, dan Slovakia mengonsumsi sebagian besar listriknya dari pembangkit listrik tenaga nuklir.

Bahan bakar nuklir digunakan untuk menghasilkan energi

Uranium merupakan bahan bakar yang paling banyak digunakan untuk menghasilkan energi reaksi nuklir. Ini karena atom uranium relatif mudah pecah. Jenis uranium khusus untuk produksi, yang disebut U-235, jarang terjadi. U-235 membuat kurang dari satu persen uranium dunia.

Uranium ditambang di Australia, Kanada, Kazakhstan, Rusia, Uzbekistan dan harus diproses sebelum dapat digunakan.

Karena bahan bakar nuklir dapat digunakan untuk membuat senjata, produksi mengacu pada perjanjian non-proliferasi untuk senjata semacam itu dengan mengimpor uranium atau plutonium atau bahan bakar nuklir lainnya. Perjanjian tersebut mempromosikan penggunaan bahan bakar secara damai, serta membatasi penyebaran jenis senjata ini.

Energi nuklir dan manusia

Tenaga nuklir nuklir menghasilkan listrik yang dapat digunakan untuk menggerakkan rumah, sekolah, bisnis, dan rumah sakit.

Reaktor pertama yang menghasilkan listrik dibangun di Idaho, AS dan secara eksperimental mulai beroperasi pada tahun 1951.

Pada tahun 1954, pembangkit listrik tenaga nuklir pertama didirikan di Obninsk, Rusia, yang dirancang untuk menyediakan energi bagi manusia.

Membangun reaktor untuk mengekstraksi energi reaksi nuklir membutuhkan teknologi tingkat tinggi dan hanya negara-negara yang telah menandatangani perjanjian non-proliferasi yang dapat memperoleh uranium atau plutonium yang diperlukan. Karena alasan ini, sebagian besar pembangkit listrik tenaga nuklir terletak di negara-negara maju di dunia.

Pembangkit listrik tenaga nuklir menghasilkan sumber daya terbarukan dan ramah lingkungan. Mereka tidak mencemari udara atau menghasilkan emisi gas rumah kaca. Mereka dapat dibangun di daerah perkotaan atau pedesaan dan tidak secara drastis mengubah lingkungan di sekitar mereka.

Bahan radioaktif pembangkit listrik

bahan radioaktif di r Reaktor aman karena didinginkan dalam struktur terpisah yang disebut menara pendingin. Uap tersebut berubah kembali menjadi air dan dapat digunakan kembali untuk menghasilkan listrik. Kelebihan uap hanya didaur ulang ke atmosfer, di mana tidak berbahaya seperti air murni.

Namun, energi reaksi nuklir memiliki produk sampingan berupa bahan radioaktif. Bahan radioaktif adalah kumpulan inti yang tidak stabil. Inti ini kehilangan energinya dan dapat memengaruhi banyak materi di sekitarnya, termasuk organisme hidup dan lingkungan. Bahan radioaktif bisa sangat beracun, menyebabkan penyakit, meningkatkan risiko kanker, penyakit darah, dan kerusakan tulang.

Limbah radioaktif adalah sisa dari pengoperasian reaktor nuklir.

Limbah radioaktif meliputi pakaian pelindung yang dikenakan oleh pekerja, perkakas dan kain yang telah bersentuhan dengan debu radioaktif. Limbah radioaktif tahan lama. Bahan seperti pakaian dan peralatan bisa menjadi radioaktif selama ribuan tahun. Pemerintah mengatur bagaimana bahan-bahan ini dibuang agar tidak mencemari apa pun.

Bahan bakar dan batang yang digunakan sangat radioaktif. Pelet uranium bekas harus disimpan dalam wadah khusus yang terlihat seperti kolam besar.Beberapa pabrik menyimpan bahan bakar bekas di tangki penyimpanan kering di atas tanah.

Air yang mendinginkan bahan bakar tidak bersentuhan dengan radioaktivitas dan karenanya aman.

Mereka juga dikenal yang prinsip operasinya agak berbeda.

Penggunaan energi atom dan keselamatan radiasi

Pengkritik penggunaan energi reaksi nuklir mengkhawatirkan fasilitas penyimpanan limbah radioaktif akan bocor, retak, atau runtuh. Bahan radioaktif kemudian dapat mencemari tanah dan air tanah di dekat fasilitas tersebut. Hal ini dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius bagi manusia dan organisme hidup di daerah tersebut. Semua orang harus mengungsi.

Inilah yang terjadi di Chernobyl, Ukraina, pada tahun 1986. Ledakan uap di salah satu pembangkit listrik reaktor nuklir keempat menghancurkannya dan menyalakan api. Awan partikel radioaktif terbentuk, yang jatuh ke tanah atau terbawa angin, dan partikel memasuki siklus air di alam sebagai hujan. Sebagian besar kejatuhan radioaktif jatuh di Belarusia.

Konsekuensi lingkungan dari bencana Chernobyl segera terjadi. Kilometer di sekitar lokasi, hutan pinus telah mengering, dan warna merah dari pohon pinus yang mati dijuluki Hutan Merah di kawasan tersebut. Ikan dari Sungai Pripyat terdekat telah menerima radioaktivitas dan orang tidak dapat lagi mengkonsumsinya. Sapi dan kuda mati. Lebih dari 100.000 orang telah dievakuasi sejak bencana tersebut, namun jumlah korban manusia dari Chernobyl sulit ditentukan.

Efek keracunan radiasi baru muncul setelah bertahun-tahun. Pada penyakit seperti kanker, sulit untuk menentukan sumbernya.

Masa depan energi nuklir

Reaktor menggunakan fisi atau pemisahan atom untuk menghasilkan energi.

Energi reaksi nuklir juga dapat dihasilkan dengan menggabungkan atau menggabungkan atom-atom. Diproduksi. Matahari, misalnya, secara konstan mengalami fusi nuklir atom hidrogen untuk membentuk helium. Karena kehidupan di planet kita bergantung pada Matahari, dapat dikatakan bahwa pemisahan memungkinkan kehidupan di Bumi.

Pembangkit listrik tenaga nuklir belum memiliki kemampuan untuk menghasilkan energi secara aman dan andal melalui fusi nuklir (fusi), tetapi para ilmuwan sedang menyelidiki fusi nuklir karena proses tersebut cenderung lebih aman dan hemat biaya sebagai bentuk energi alternatif.

Energi reaksi nuklir sangat besar dan harus digunakan oleh manusia.

Pada akhir abad yang lalu, para ilmuwan terkejut menemukan bahwa atom, atau lebih tepatnya inti atom, hancur dengan sendirinya, memancarkan sinar dan panas. Mereka menyebut fenomena ini. Dan ketika mereka menghitung, mereka bahkan lebih terkejut: 1 g radium, jika benar-benar meluruh, dapat menghasilkan panas sebanyak 500 kg batu bara yang dihasilkan dari pembakaran. Tetapi tidak mungkin untuk menggunakan sifat ini - atom membusuk sangat lambat sehingga hanya setengah dari panas yang dilepaskan dalam 2000 tahun.

Ini seperti bendungan besar. Bendungan ditutup, dan air mengalir di sungai kecil yang tidak berguna.

Sekarang, jika bendungan dibuka, jika orang belajar bagaimana menghancurkan atom!.. Mereka akan menerima lautan energi yang tak ada habisnya. Tapi bagaimana melakukannya?

Mereka mengatakan bahwa mereka tidak menembak burung pipit dari meriam, mereka membutuhkan pelet kecil. Dan di mana mendapatkan pelet untuk membelah inti atom?

Para ilmuwan di seluruh dunia telah bekerja keras selama beberapa dekade. Selama waktu ini, mereka mempelajari cara kerjanya, dan menemukan "kesempatan" untuk itu. Ternyata itu adalah salah satu partikel yang merupakan bagian dari nukleus - neutron. Ia dengan mudah menembus atom dan menghancurkan nukleus.

Dan ternyata atom logam uranium, setelah terbelah, memancarkan neutron baru yang menghancurkan atom tetangga. Jika Anda mengambil sepotong uranium, di mana banyak inti akan membusuk secara bersamaan dan banyak neutron baru akan dilepaskan, proses fisi akan tumbuh seperti longsoran salju di pegunungan. Sebuah bom atom akan meledak.

Skema perangkat reaktor nuklir. Batang hitam tebal adalah penyerap neutron. Di dalam reaktor, air dipanaskan, lalu memanaskan air di penukar panas hingga mendidih. Uap yang dihasilkan memutar turbin pembangkit listrik.

Bayangkan sebuah bendungan besar telah runtuh. Air yang terkumpul di balik itu semua segera mengalir deras ke bawah. Kekuatan aliran itu besar, tetapi hanya membahayakan, karena menyapu semua yang dilaluinya. Begitu pula dengan atom: energi ledakan yang sangat besar hanya dapat menghancurkan. Dan orang membutuhkan energi atom untuk membangun. Sekarang, jika atom memberikan cadangannya dalam porsi yang kita inginkan! Tidak perlu energi - tutup peredam. Butuh - (Berapa banyak yang Anda butuhkan?) membuka dua atau tiga peredam: "Dapatkan sebanyak yang Anda minta!"

Dan pria itu menahan ledakan itu.

Siapa "pekerja" utama di "pabrik nuklir"? Neutron. Dialah yang memecahkan inti uranium. Dan jika kita mengeluarkan beberapa pekerja dari "pabrik"? Pekerjaan akan berjalan lebih lambat.

Beginilah cara kerja ketel atom, atau reaktor nuklir. Ini adalah sumur besar dengan dinding beton tebal (diperlukan agar radiasi yang berbahaya bagi manusia tidak keluar). Sumur diisi dengan grafit, bahan yang sama yang digunakan untuk membuat pensil. Ada lubang di pengisian grafit tempat batang uranium ditempatkan. Ketika jumlahnya cukup, jumlah neutron "bekerja" yang diperlukan muncul dan reaksi atom dimulai.

Untuk mengendalikannya, ada batang logam di lubang lain, yang menangkap dan menyerap neutron. Ini adalah "penutup" di bendungan.

Tidak ada energi yang diperlukan atau ada bahaya ledakan, batang rana langsung diturunkan, neutron yang dipancarkan dari inti uranium diserap, berhenti bekerja, dan reaksi berhenti.

Diperlukan agar reaksi dimulai, batang rana dinaikkan, neutron yang "bekerja" muncul di reaktor lagi, dan suhu di ketel naik (Berapa banyak energi yang Anda butuhkan? Dapatkan!).

Reaktor nuklir dapat ditempatkan di pembangkit listrik tenaga nuklir, di kapal selam nuklir, di kapal pemecah es nuklir. Mereka, seperti ketel uap biasa, dengan patuh mengubah air menjadi uap, yang akan memutar turbin. Lima ratus kilogram bahan bakar atom - isi hanya sepuluh koper - cukup untuk kapal pemecah es Lenin berlayar sepanjang tahun. Dapatkah Anda membayangkan betapa menguntungkannya: Anda tidak perlu membawa ratusan ton bahan bakar, Anda dapat membawa kargo yang lebih berguna; Anda tidak dapat pergi ke pelabuhan untuk mengisi bahan bakar selama setahun penuh, terutama karena di Utara hal ini tidak selalu mudah dilakukan. Ya, dan mesin bisa dibuat lebih kuat ...

Dalam reaktor nuklir yang ada, energi diperoleh dengan menghancurkan inti yang terdiri dari sejumlah besar partikel (dalam inti uranium, misalnya, jumlahnya lebih dari dua ratus). Dan meskipun bahan bakar seperti itu masih banyak di Bumi, tetapi suatu saat akan habis ... Apakah ada cara untuk mendapatkan energi nuklir dari zat lain? Dan para ilmuwan telah menemukan!

Ternyata atom yang intinya hanya terdiri dari dua partikel: satu proton dan satu neutron, juga bisa berfungsi sebagai sumber energi. Tapi mereka tidak memberikannya saat membelah, tapi saat mereka menggabungkan, atau, seperti yang mereka katakan, selama sintesis, dua inti.

Atom hidrogen untuk ini perlu dipanaskan hingga jutaan derajat. Pada suhu ini, inti mereka mulai bergerak dengan kecepatan tinggi dan, setelah berakselerasi, mereka dapat mengatasi gaya tolak listrik yang ada di antara mereka. Ketika mereka cukup dekat, gaya tarik nuklir mulai bekerja dan inti bergabung. Ribuan kali lebih banyak panas dilepaskan daripada selama fisi nuklir.

Metode memperoleh energi ini disebut reaksi termonuklir. Reaksi ini mengamuk di kedalaman bintang yang jauh dan Matahari di dekatnya, yang memberi kita cahaya dan panas. Namun di Bumi, mereka sejauh ini memanifestasikan dirinya dalam bentuk ledakan bom hidrogen yang menghancurkan.

Sekarang para ilmuwan bekerja untuk menggabungkan inti hidrogen secara bertahap. Dan ketika kita belajar bagaimana mengendalikan reaksi termonuklir, kita akan dapat memanfaatkan cadangan energi tak terbatas yang terkandung dalam air, yang terdiri dari hidrogen dan cadangannya tidak akan pernah habis.