Já no final do século XX, o problema de encontrar fontes alternativas de energia tornou-se muito relevante. Apesar de nosso planeta ser verdadeiramente rico em recursos naturais, como petróleo, carvão, madeira, etc., todas essas riquezas, infelizmente, são esgotáveis. Além disso, as necessidades da humanidade crescem a cada dia e temos que buscar cada vez mais novas e perfeitas fontes de energia.
Por muito tempo, a humanidade encontrou uma maneira ou outra de resolver a questão das fontes alternativas de energia, mas o verdadeiro avanço na história da energia foi o surgimento da energia nuclear. A teoria nuclear percorreu um longo caminho no desenvolvimento antes que as pessoas aprendessem como usá-la para seus próprios propósitos. Tudo começou em 1896, quando A. Becquerel registrou os raios invisíveis emitidos pelo minério de urânio, e que tinham grande poder de penetração. Mais tarde, esse fenômeno foi chamado de radioatividade. A história do desenvolvimento da energia nuclear contém várias dezenas de nomes de destaque, incluindo físicos soviéticos. O estágio final de desenvolvimento pode ser chamado de 1939 - quando Yu.B. Khariton e Ya.B. Zeldovich mostraram teoricamente a possibilidade de uma reação em cadeia de fissão de núcleos de urânio-235. O desenvolvimento adicional da energia nuclear foi aos trancos e barrancos. Segundo as estimativas mais grosseiras, a energia liberada pela fissão de 1 quilo de urânio pode ser comparada com a energia obtida pela queima de 2.500.000 quilos de carvão.

Mas por causa da eclosão da guerra, todas as pesquisas foram redirecionadas para a área militar. O primeiro exemplo de energia nuclear que uma pessoa conseguiu demonstrar ao mundo inteiro foi a bomba atômica... Depois a bomba de hidrogênio... Só anos depois a comunidade científica voltou sua atenção para áreas mais pacíficas onde o uso de armas nucleares energia pode ser realmente útil.
Assim começou o alvorecer do campo de energia mais jovem. As usinas nucleares (NPPs) começaram a aparecer, e a primeira NPP do mundo foi construída na cidade de Obninsk, na região de Kaluga. Hoje, existem várias centenas de usinas nucleares em todo o mundo. O desenvolvimento da energia nuclear foi incrivelmente rápido. Em menos de 100 anos, ela conseguiu atingir um altíssimo nível de desenvolvimento tecnológico. A quantidade de energia liberada durante a fissão dos núcleos de urânio ou plutônio é incomparavelmente grande - isso possibilitou a criação de grandes usinas nucleares de tipo industrial.
Então, como você consegue essa energia? É tudo sobre a reação em cadeia da fissão nuclear de alguns elementos radioativos. Normalmente é usado urânio-235 ou plutônio. A fissão nuclear começa quando um nêutron entra nela - uma partícula elementar que não tem carga, mas tem uma massa relativamente grande (0,14% a mais que a massa de um próton). Como resultado, são formados fragmentos de fissão e novos nêutrons, que possuem alta energia cinética, que por sua vez é ativamente convertida em calor.

Esse tipo de energia não é produzido apenas em usinas nucleares. Também é usado em submarinos nucleares e quebra-gelos nucleares.
Para o funcionamento normal das usinas nucleares, elas ainda precisam de combustível. Por via de regra, é urânio. Este elemento é amplamente distribuído na natureza, mas é de difícil acesso. Na natureza, não há depósitos de urânio (como o petróleo), ele é, por assim dizer, "manchado" em toda a crosta terrestre. Os minérios de urânio mais ricos, que são muito raros, contêm até 10% de urânio puro. O urânio é comumente encontrado em minerais contendo urânio como um elemento de substituição isomórfico. Mas com tudo isso, a quantidade total de urânio no planeta é grandiosamente grande. Talvez em um futuro próximo, as tecnologias mais recentes aumentem a porcentagem de produção de urânio.
Mas uma fonte tão poderosa de energia e, portanto, força, só pode causar preocupação. Há um debate constante sobre sua confiabilidade e segurança. É difícil avaliar os danos que a energia nuclear causa ao meio ambiente. É tão eficaz e lucrativo que tais perdas podem ser negligenciadas? Quão seguro é? Além disso, ao contrário de qualquer outro setor de energia, não se trata apenas de segurança ambiental. Todos se lembram das terríveis consequências dos acontecimentos em Hiroshima e Nagasaki. Quando a humanidade tem tal poder, surge a pergunta: ela é digna de tal poder? Seremos capazes de dispor adequadamente do que temos e não destruí-lo?
Se amanhã nosso planeta esgotasse todas as reservas de fontes tradicionais de energia, provavelmente a energia nuclear se tornaria a única área que poderia realmente substituí-la. Seus benefícios não podem ser negados, mas as possíveis consequências também não devem ser esquecidas.

Átomo Consiste em um núcleo em torno do qual partículas chamadas elétrons giram.

Os núcleos dos átomos são as menores partículas. Eles são a base de toda substância e matéria.

Eles contêm uma grande quantidade de energia.

Essa energia é liberada como radiação quando certos elementos radioativos decaem. A radiação é perigosa para toda a vida na Terra, mas ao mesmo tempo é usada para produzir eletricidade e na medicina.

A radioatividade é a propriedade dos núcleos de átomos instáveis ​​de irradiar energia. A maioria dos átomos pesados ​​são instáveis ​​e os átomos mais leves têm radioisótopos, ou seja, isótopos radioativos. A razão para o aparecimento da radioatividade é que os átomos se esforçam para obter estabilidade. Hoje, três tipos de radiação radioativa são conhecidos: alfa, beta e gama. Eles foram nomeados após as primeiras letras do alfabeto grego. O núcleo primeiro emite raios alfa ou beta. Mas se ainda permanecer instável, os raios gama saem. Três núcleos atômicos podem ser instáveis ​​e cada um deles pode emitir qualquer um dos tipos de raios.

A figura mostra três núcleos atômicos.

Eles são instáveis ​​e cada um deles emite um dos três tipos de feixes.

Partículas alfa têm dois prótons e dois nêutrons. O núcleo do átomo de hélio tem exatamente a mesma composição. As partículas alfa se movem lentamente e, portanto, qualquer material mais espesso que uma folha de papel pode retê-las. Eles não são muito diferentes dos núcleos dos átomos de hélio. A maioria dos cientistas apresenta a versão de que o hélio na Terra é de origem radioativa natural.

As partículas beta são elétrons com enorme energia. Sua formação ocorre durante o decaimento de nêutrons. As partículas beta também não são muito rápidas, elas podem voar pelo ar até um metro. Portanto, uma folha de cobre de um milímetro de espessura pode se tornar um obstáculo em seu caminho. E se você configurar uma barreira de chumbo de 13 mm ou 120 metros de ar, poderá reduzir pela metade a radiação gama.

Os raios gama são radiações eletromagnéticas de grande energia. Sua velocidade de movimento é igual à velocidade da luz.

O transporte de substâncias radioativas é realizado em contêineres especiais de chumbo com paredes espessas para evitar vazamento de radiação.

A exposição à radiação é extremamente perigosa para os seres humanos.

Causa queimaduras, catarata, provoca o desenvolvimento de câncer.

Um dispositivo especial, o contador Geiger, ajuda a medir o nível de radiação, que emite sons de clique quando uma fonte de radiação aparece.

Quando um núcleo emite partículas, ele se transforma no núcleo de outro elemento, alterando assim seu número atômico. Isso é chamado de período de decaimento do elemento. Mas se o elemento recém-formado ainda for instável, o processo de decaimento continua. E assim por diante até que o elemento se torne estável. Para muitos elementos radioativos, esse período leva dezenas, centenas e até milhares de anos, por isso é comum medir a meia-vida. Tomemos, por exemplo, um átomo de plutônio-2 com uma massa de 242. Depois de emitir partículas alfa com uma massa atômica relativa de 4, ele se torna um átomo de urânio-238 com a mesma massa atômica.

Reações nucleares.

As reações nucleares são divididas em dois tipos: fusão nuclear e fissão (divisão) do núcleo.

Síntese ou de outra forma "conexão" significa a conexão de dois núcleos em um grande sob a influência de temperatura muito alta. Neste ponto, uma grande quantidade de energia é liberada.

Durante a fissão e fissão, ocorre o processo de fissão do núcleo, enquanto libera energia nuclear.

Isso acontece quando o núcleo é bombardeado com nêutrons em um dispositivo especial chamado "acelerador de partículas".

Durante a fissão do núcleo e a radiação de nêutrons, apenas uma quantidade colossal de energia é liberada.

Sabe-se que para obter uma grande quantidade de eletricidade, apenas uma unidade de massa de combustível de rádio é necessária.Nenhuma outra usina pode se orgulhar de nada parecido.

Poder nuclear.

Assim, a energia liberada durante uma reação nuclear é utilizada para gerar eletricidade ou como fonte de energia em navios subaquáticos e de superfície. O processo de geração de eletricidade em uma usina nuclear é baseado na fissão nuclear em reatores nucleares. Em um tanque enorme, há bastões de uma substância radioativa (por exemplo, urânio).

Eles são atacados por nêutrons e se dividem, liberando energia. Novos nêutrons são divididos cada vez mais. Isso é chamado de reação em cadeia. A eficiência desse método de geração de eletricidade é incrivelmente alta, mas as medidas de segurança e as condições de enterro são muito caras.

No entanto, a humanidade usa a energia nuclear não apenas para fins pacíficos. Em meados do século 20, as armas nucleares foram testadas e testadas.

Sua ação é liberar um enorme fluxo de energia, que leva a uma explosão. No final da Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos usaram armas nucleares contra o Japão. Eles lançaram bombas atômicas nas cidades de Hiroshima e Nagasaki.

As consequências foram simplesmente desastrosas.

Algumas vítimas humanas foram várias centenas de milhares.

Mas os cientistas não pararam por aí e desenvolveram armas de hidrogênio.

A diferença deles é que as bombas nucleares são baseadas em reações de fissão nuclear e as bombas de hidrogênio em reações de fusão.

método do radiocarbono.

Para obter informações sobre a hora da morte de um organismo, é utilizado o método de análise de radiocarbono. Sabe-se que o tecido vivo contém uma certa quantidade de carbono-14, que é um isótopo radioativo do carbono. A meia-vida é de 5700 anos. Após a morte do organismo, as reservas de carbono-14 nos tecidos diminuem, o isótopo decai e o tempo de morte do organismo é determinado a partir de sua quantidade restante. Assim, por exemplo, você pode descobrir há quanto tempo um vulcão entrou em erupção. Isso pode ser reconhecido por insetos e pólen congelado na lava.

De que outra forma a radioatividade é usada?

A radiação também é usada na indústria.

Os raios gama são usados ​​para irradiar alimentos para mantê-los frescos.

Na medicina, a radiação é usada no estudo de órgãos internos.

Existe também uma técnica chamada radioterapia. É quando o paciente é irradiado com pequenas doses, destruindo as células cancerígenas de seu corpo.

A energia atômica é a energia liberada no processo de transformação dos núcleos atômicos. A fonte de energia atômica é a energia interna do núcleo atômico.

Um nome mais preciso para energia atômica é energia nuclear. Existem dois tipos de produção de energia nuclear:
- implementação de uma reação nuclear em cadeia de fissão de núcleos pesados;
- a implementação de uma reação de fusão termonuclear de núcleos leves.

Mitos sobre a energia atômica

As reservas mundiais de urânio estão se esgotando. Até uma criança sabe sobre o esgotamento dos recursos naturais em nosso tempo. E, de fato, as reservas de muitos minerais estão secando rapidamente. As reservas de urânio são atualmente classificadas como "relativamente limitadas", mas não são tão pequenas assim. Para comparação, há tanto urânio quanto estanho e 600 vezes mais que ouro. Segundo estimativas preliminares de cientistas, as reservas desse metal radioativo devem ser suficientes para a humanidade pelos próximos 500 anos. Além disso, os reatores modernos podem usar o tório como combustível, e suas reservas mundiais, por sua vez, superam em 3 vezes as de urânio.

A energia nuclear tem um impacto extremamente negativo no meio ambiente. Representantes de várias campanhas antinucleares costumam afirmar que a energia nuclear contém "emissões ocultas" de gases que têm um impacto negativo no meio ambiente. Mas, de acordo com todas as informações e cálculos modernos, a energia nuclear, mesmo comparada à energia solar ou hidrelétrica, considerada praticamente ecológica, contém um nível de carbono bastante baixo.

A energia eólica e das ondas são muito menos prejudiciais do ponto de vista ambiental. Na realidade, os parques eólicos estão a ser construídos ou já foram construídos nos sítios costeiros mais importantes, e a própria construção já está definitivamente a poluir o ambiente. E a construção de estações de ondas ainda é experimental, e seu impacto no meio ambiente não é exatamente conhecido, então dificilmente podem ser chamadas de muito mais ambientalmente sustentáveis ​​​​em comparação com a energia nuclear.

No território onde estão localizados os reatores nucleares, o nível de leucemia é maior. O nível de leucemia entre as crianças nas proximidades da usina nuclear não é maior do que, por exemplo, nas áreas próximas às chamadas fazendas orgânicas. O território de propagação desta doença pode abranger tanto o território ao redor da usina nuclear quanto o parque nacional, o grau de perigo é absolutamente o mesmo.

Os reatores nucleares produzem muito lixo. Na verdade, a energia nuclear produz resíduos mínimos, ao contrário do que afirmam os ambientalistas. A terra não está cheia de resíduos radioativos. As tecnologias modernas para a produção de energia nuclear permitirão minimizar a parcela da quantidade total de resíduos radioativos nos próximos 20 a 40 anos.

A energia atômica contribui para a disseminação de armas no mundo. Um aumento no número de usinas nucleares levará precisamente a uma redução na disseminação de armas. Ogivas nucleares produzem combustível de reator de muito boa qualidade, e ogivas de reator produzem cerca de 15% do combustível nuclear do mundo. Espera-se que a crescente demanda por combustível de reator "distraia" essas ogivas de possíveis terroristas.

Terroristas escolhem reatores nucleares como alvos. Após a tragédia de 11 de setembro de 2001, vários estudos científicos foram realizados para determinar a probabilidade de um ataque a instalações nucleares. No entanto, estudos britânicos recentes mostraram que as usinas nucleares são capazes de "sobreviver" até mesmo a um ataque do Boeing 767-400. A nova geração de reatores nucleares será projetada com maiores níveis de proteção contra possíveis ataques de todas as aeronaves existentes, e também está prevista a introdução de recursos especiais de segurança que podem ser ativados sem intervenção humana ou controle de computador.

A energia nuclear é muito cara. Afirmação polêmica. De acordo com o Departamento Britânico de Comércio e Indústria, o custo de geração de eletricidade a partir de usinas nucleares supera apenas o preço do gás e 10 a 20 vezes menos que a energia produzida por parques eólicos terrestres. Além disso, 10% do custo total da energia nuclear vem do urânio, e a energia nuclear não está tão exposta a constantes flutuações nos preços de combustíveis como o gás ou o petróleo.

Desativar uma usina nuclear é muito caro. Esta declaração se aplica apenas a usinas nucleares construídas anteriormente. Muitos dos reatores nucleares existentes foram construídos sem a expectativa de seu posterior descomissionamento. Mas ao construir novas usinas nucleares, esse ponto já será levado em consideração. No entanto, o custo do descomissionamento de uma usina nuclear será incluído no custo da eletricidade pago pelos consumidores. Os reatores modernos são projetados para operar por 40 anos, e a taxa de descomissionamento será paga durante esse longo período e, portanto, terá pouco efeito no preço da eletricidade.

Construir uma usina nuclear leva muito tempo. Esta é talvez a mais desmotivada de todas as declarações de campanha antinuclear. A construção de uma usina nuclear leva de 4 a 6 anos, o que é comparável ao tempo de construção de usinas "tradicionais". A estrutura modular de novas usinas nucleares pode acelerar um pouco o processo de construção de usinas nucleares.

A energia de uma reação nuclear está concentrada no núcleo de um átomo. Um átomo é a pequena partícula que compõe toda a matéria do universo.

A quantidade de energia na fissão nuclear é enorme e pode ser usada para criar eletricidade, mas primeiro deve ser liberada do átomo.

Obtendo energia

O aproveitamento da energia de uma reação nuclear ocorre com o auxílio de equipamentos que conseguem controlar a fissão atômica para produzir eletricidade.

O combustível usado para reatores e geração de energia é na maioria das vezes pellets do elemento urânio. Em um reator nuclear, os átomos de urânio são forçados a se desintegrar. Quando eles se separam, os átomos liberam pequenas partículas chamadas produtos de fissão. Os produtos da fissão agem em outros átomos de urânio para se separarem - uma reação em cadeia começa. A energia central liberada dessa reação em cadeia cria calor. O calor do reator nuclear o torna muito quente, por isso deve ser resfriado. O refrigerante tecnologicamente melhor é geralmente a água, mas alguns reatores nucleares usam metal líquido ou sais fundidos. O refrigerante, aquecido a partir do núcleo, produz vapor. O vapor atua na turbina a vapor girando-a. A turbina é conectada mecanicamente a um gerador que gera eletricidade.
Os reatores são controlados por hastes de controle que podem ser ajustadas à quantidade de calor gerada. As hastes de controle são feitas de materiais como cádmio, háfnio ou boro para absorver alguns dos produtos criados pela fissão nuclear. As hastes estão presentes durante a reação em cadeia para controlar a reação. A remoção das hastes permitirá que a reação em cadeia se desenvolva com mais força e crie mais eletricidade.

Cerca de 15% da eletricidade mundial é gerada por usinas nucleares.

Os Estados Unidos têm mais de 100 reatores, embora os EUA gerem a maior parte de sua eletricidade a partir de combustíveis fósseis e energia hidrelétrica.

Na Rússia, existem 33 unidades de energia em 10 usinas nucleares - 15% do balanço energético do país.

Lituânia, França e Eslováquia consomem a maior parte de sua eletricidade de usinas nucleares.

Combustível nuclear usado para gerar energia

O urânio é o combustível mais utilizado para gerar energia de reação nuclear. Isso ocorre porque os átomos de urânio se quebram com relativa facilidade. Um tipo específico de urânio para produção, chamado U-235, é raro. O U-235 representa menos de um por cento do urânio do mundo.

O urânio é extraído na Austrália, Canadá, Cazaquistão, Rússia, Uzbequistão e deve ser processado antes de poder ser usado.

Como o combustível nuclear pode ser usado para criar armas, a produção refere-se a um tratado de não proliferação de tais armas importando urânio ou plutônio ou outro combustível nuclear. O tratado promove o uso pacífico de combustível, além de limitar a disseminação desse tipo de armamento.

Energia nuclear e pessoas

A energia nuclear nuclear produz eletricidade que pode ser usada para abastecer casas, escolas, empresas e hospitais.

O primeiro reator a produzir eletricidade foi construído em Idaho, EUA e começou a se alimentar experimentalmente em 1951.

Em 1954, a primeira usina nuclear foi instalada em Obninsk, na Rússia, projetada para fornecer energia às pessoas.

Construir reatores para extrair a energia de uma reação nuclear requer um alto nível de tecnologia e somente países que assinaram um tratado de não proliferação podem obter o urânio ou plutônio necessário. Por essas razões, a maioria das usinas nucleares está localizada nos países desenvolvidos do mundo.

As usinas nucleares produzem recursos renováveis ​​e ecologicamente corretos. Não poluem o ar nem emitem gases com efeito de estufa. Eles podem ser construídos em áreas urbanas ou rurais e não alteram drasticamente o ambiente ao seu redor.

Material radioativo de usinas de energia

material radioativo em r O reator é seguro, pois é resfriado em uma estrutura separada chamada torre de resfriamento. O vapor volta a ser água e pode ser usado novamente para gerar eletricidade. O excesso de vapor é simplesmente reciclado para a atmosfera, onde não prejudica como a água pura.

No entanto, a energia de uma reação nuclear tem um subproduto na forma de material radioativo. Material radioativo é uma coleção de núcleos instáveis. Esses núcleos perdem sua energia e podem afetar muitos materiais ao seu redor, incluindo organismos vivos e o meio ambiente. O material radioativo pode ser extremamente tóxico, causando doenças, aumentando o risco de câncer, doenças sanguíneas e deterioração óssea.

O lixo radioativo é o que sobra da operação de um reator nuclear.

O lixo radioativo abrange roupas de proteção usadas pelos trabalhadores, ferramentas e tecidos que estiveram em contato com o pó radioativo. Os resíduos radioativos são duráveis. Materiais como roupas e ferramentas podem ser radioativos por milhares de anos. O governo regula como esses materiais são descartados para não contaminar mais nada.

O combustível e as varetas utilizadas são extremamente radioativos. As pastilhas de urânio usadas devem ser armazenadas em recipientes especiais que se parecem com grandes piscinas.Algumas usinas armazenam o combustível usado em tanques de armazenamento seco acima do solo.

A água que resfria o combustível não entra em contato com a radioatividade e, portanto, é segura.

Eles também são conhecidos pelos quais o princípio de operação é um pouco diferente.

Uso de energia atômica e segurança contra radiação

Os críticos do uso de energia de reação nuclear temem que as instalações de armazenamento de resíduos radioativos vazem, rachem ou desmoronem. O material radioativo poderia então contaminar o solo e as águas subterrâneas próximas à instalação. Isso pode levar a sérios problemas de saúde para as pessoas e organismos vivos na área. Todas as pessoas teriam que evacuar.

Foi o que aconteceu em Chernobyl, na Ucrânia, em 1986. Uma explosão de vapor em uma das usinas do quarto reator nuclear o destruiu e iniciou um incêndio. Uma nuvem de partículas radioativas se formou, que caiu no chão ou se deslocou com o vento, e as partículas entraram no ciclo da água na natureza como chuva. A maior parte da precipitação radioativa caiu na Bielo-Rússia.

As consequências ambientais do desastre de Chernobyl ocorreram imediatamente. Quilômetros ao redor do local, a floresta de pinheiros secou e a cor vermelha dos pinheiros mortos foi apelidada de Floresta Vermelha na área. Os peixes do rio Pripyat, nas proximidades, receberam radioatividade e as pessoas não poderão mais consumi-la. Gado e cavalos morreram. Mais de 100.000 pessoas foram evacuadas desde o desastre, mas o número de vítimas humanas de Chernobyl é difícil de determinar.

Os efeitos do envenenamento por radiação aparecem somente depois de muitos anos. Em doenças como o câncer, é difícil determinar a origem.

O futuro da energia nuclear

Os reatores usam a fissão ou divisão de átomos para produzir energia.

A energia da reação nuclear também pode ser produzida pela fusão ou união de átomos. Produzido. O sol, por exemplo, está constantemente passando por fusão nuclear de átomos de hidrogênio para formar hélio. Como a vida em nosso planeta depende do Sol, pode-se dizer que a divisão torna possível a vida na Terra.

As usinas nucleares ainda não têm a capacidade de produzir energia com segurança e confiabilidade por meio da fusão nuclear (fusão), mas os cientistas estão investigando a fusão nuclear porque o processo provavelmente será mais seguro e econômico como forma alternativa de energia.

A energia de uma reação nuclear é enorme e deve ser usada pelas pessoas.

No final do século passado, os cientistas se surpreenderam ao descobrir que os átomos, ou melhor, os núcleos dos átomos, se desfazem sozinhos, emitindo raios e calor. Eles chamaram esse fenômeno. E quando calcularam, ficaram ainda mais surpresos: 1 g de rádio, se decair completamente, pode dar tanto calor quanto 500 kg de carvão dão pela queima. Mas é impossível usar essa propriedade - os átomos decaem tão lentamente que apenas metade do calor é liberado em 2.000 anos.

É como uma grande represa. A barragem está fechada e a água corre para um pequeno riacho que não serve para nada.

Agora, se a represa fosse aberta, se as pessoas aprendessem a destruir átomos!.. Receberiam um oceano infinito de energia. Mas como fazer isso?

Eles dizem que não atiram em um pardal de um canhão, eles precisam de um pequeno chumbinho. E onde conseguir uma pelota para dividir o núcleo de um átomo?

Cientistas de toda a Terra têm trabalhado arduamente por várias décadas. Durante esse tempo, eles aprenderam como funciona e encontraram uma "tiro" para isso. Acabou sendo uma das partículas que faz parte do núcleo - o nêutron. Penetra facilmente no átomo e quebra o núcleo.

E então descobriu-se que os átomos do urânio metálico, tendo se separado, emitem novos nêutrons que destroem os átomos vizinhos. Se você pegar um pedaço de urânio, no qual muitos núcleos decairão simultaneamente e muitos novos nêutrons serão liberados, o processo de fissão crescerá como uma avalanche nas montanhas. Uma bomba atômica explodirá.

O esquema do dispositivo de um reator nuclear. Bastões pretos grossos são absorvedores de nêutrons. No reator, a água é aquecida e, em seguida, aquece a água no trocador de calor até a fervura. O vapor resultante gira a turbina da usina.

Imagine que uma grande barragem desabou. A água coletada atrás de tudo imediatamente desce violentamente. O poder da corrente é grande, mas só prejudica, porque varre tudo em seu caminho. Assim é com o átomo: a colossal energia da explosão só pode destruir. E as pessoas precisam de energia atômica para construir. Agora, se o átomo cedesse suas reservas nas porções que queremos! Nenhuma energia necessária - fechou o amortecedor. Demorou - (de quanto você precisa?) abriu dois ou três amortecedores: "Pegue o quanto você pediu!"

E o homem conteve a explosão.

Quem é o principal "trabalhador" da "usina nuclear"? Nêutron. É ele quem quebra os núcleos de urânio. E se retirarmos alguns dos trabalhadores da “fábrica”? O trabalho será mais lento.

É assim que funciona uma caldeira atômica, ou um reator nuclear. Este é um poço grande com paredes grossas de concreto (são necessárias para que a radiação prejudicial às pessoas não saia). O poço é preenchido com grafite, o mesmo material usado para fazer minas de lápis. Existem buracos no enchimento de grafite onde são colocadas as hastes de urânio. Quando há o suficiente deles, o número necessário de nêutrons “funcionais” aparece e uma reação atômica começa.

Para controlá-lo, existem hastes de metal em outros orifícios, que capturam e absorvem nêutrons. Este é o "flaps" na barragem.

Nenhuma energia é necessária ou há perigo de explosão, as hastes do obturador são abaixadas instantaneamente, os nêutrons emitidos pelos núcleos de urânio são absorvidos, param de funcionar e a reação para.

É necessário que a reação comece, as hastes do obturador são levantadas, os nêutrons “funcionais” aparecem novamente no reator e a temperatura na caldeira aumenta (de quanta energia você precisa? Pegue!).

Os reatores nucleares podem ser colocados em usinas nucleares, em submarinos nucleares, em um quebra-gelo nuclear. Eles, como caldeiras a vapor comuns, transformam obedientemente a água em vapor, que girará as turbinas. Quinhentos quilos de combustível atômico - o conteúdo de apenas dez malas - é o suficiente para o quebra-gelo Lenin navegar o ano todo. Você pode imaginar como é lucrativo: você não precisa carregar centenas de toneladas de combustível com você, pode levar uma carga mais útil; você não pode ir ao porto para reabastecer por um ano inteiro, até porque no Norte isso nem sempre é fácil de fazer. Sim, e as máquinas podem ser colocadas mais fortes ...

Nos reatores nucleares existentes, a energia é obtida pela destruição de núcleos constituídos por um grande número de partículas (nos núcleos de urânio, por exemplo, existem mais de duzentos). E embora ainda haja muito desse combustível na Terra, mas um dia ele acabará ... Existe uma maneira de obter energia nuclear de outras substâncias? E os cientistas descobriram!

Descobriu-se que os átomos, em cujo núcleo existem apenas duas partículas: um próton e um nêutron, também podem servir como fonte de energia. Mas eles não o entregam quando se dividem, mas quando se combinam, ou, como dizem, durante a síntese, dois núcleos.

Os átomos de hidrogênio para isso precisam ser aquecidos a muitos milhões de graus. A esta temperatura, os seus núcleos começam a mover-se a grande velocidade e, tendo acelerado, conseguem vencer as forças elétricas repulsivas que existem entre eles. Quando eles se aproximam o suficiente, as forças nucleares de atração começam a agir e os núcleos se fundem. Milhares de vezes mais calor é liberado do que durante a fissão nuclear.

Este método de obtenção de energia é chamado de reação termonuclear. Essas reações ocorrem nas profundezas das estrelas distantes e do Sol próximo, que nos dá luz e calor. Mas na Terra, eles se manifestaram até agora na forma de uma explosão devastadora de uma bomba de hidrogênio.

Agora os cientistas estão trabalhando para fazer os núcleos de hidrogênio se combinarem gradualmente. E quando aprendermos a controlar as reações termonucleares, poderemos aproveitar as reservas ilimitadas de energia contidas na água, que consiste em hidrogênio e cujas reservas são inesgotáveis.