Široké využívání jaderné energie začalo díky vědeckému a technologickému pokroku, a to nejen ve vojenské oblasti, ale také pro mírové účely. Dnes se bez něj v průmyslu, energetice a lékařství neobejdete.
Využívání jaderné energie má však nejen výhody, ale i nevýhody. Především je to nebezpečí radiace jak pro člověka, tak pro životní prostředí.
Využití jaderné energie se rozvíjí dvěma směry: využívání energie a využívání radioaktivních izotopů.
Zpočátku měla být atomová energie využívána pouze pro vojenské účely a veškerý vývoj šel tímto směrem.
Vojenské využití jaderné energie
K výrobě jaderných zbraní se používá velké množství vysoce aktivních materiálů. Odborníci odhadují, že jaderné hlavice obsahují několik tun plutonia.
Jaderné zbraně jsou klasifikovány jako zbraně hromadného ničení, protože způsobují ničení na rozsáhlých oblastech.
Podle dostřelu a síly náboje se jaderné zbraně dělí na:
- Taktické.
- Operačně-taktické.
- Strategické.
Jaderné zbraně se dělí na atomové a vodíkové. Jaderné zbraně jsou založeny na nekontrolovaných řetězových reakcích štěpení těžkých jader a termonukleárních fúzních reakcích. Uran nebo plutonium se používá pro řetězovou reakci.
Skladování tolika nebezpečných materiálů je velkou hrozbou pro lidstvo. A využití jaderné energie pro vojenské účely může vést k hrozným následkům.
První jaderné zbraně byly použity v roce 1945 k útoku na japonská města Hirošima a Nagasaki. Následky tohoto útoku byly katastrofální. Jak víte, toto bylo první a poslední použití jaderné energie ve válce.
Mezinárodní agentura pro atomovou energii (MAAE)
MAAE byla založena v roce 1957 s cílem rozvíjet spolupráci mezi zeměmi v oblasti využívání atomové energie pro mírové účely. Od samého počátku agentura zavádí program jaderné bezpečnosti a ochrany životního prostředí.
Nejdůležitější funkcí je ale kontrola aktivit zemí v jaderné oblasti. Organizace kontroluje, že k rozvoji a využívání jaderné energie dochází pouze pro mírové účely.
Účelem tohoto programu je zajistit bezpečné využívání jaderné energie, ochranu lidí a životního prostředí před účinky radiace. Agentura také studovala následky havárie v jaderné elektrárně v Černobylu.
Agentura také podporuje studium, vývoj a využití jaderné energie pro mírové účely a působí jako prostředník při výměně služeb a materiálů mezi členyagentury.
Společně s OSN definuje a stanovuje IAEA standardy v oblasti bezpečnosti a ochrany zdraví.
Jaderná energetika
Ve druhé polovině čtyřicátých let dvacátého století začali sovětští vědci vyvíjet první projekty pro mírové využití atomu. Hlavním směrem tohoto vývoje byl průmysl elektrické energie.
A v roce 1954 byla v SSSR postavena první jaderná elektrárna na světě. Poté se v USA, Velké Británii, Německu a Francii začaly rozvíjet programy pro rychlý růst jaderné energetiky. Většina z nich ale splněna nebyla. Jak se ukázalo, jaderná elektrárna nemohla konkurovat stanicím, které pracují na uhlí, plyn a topný olej.
Po začátku celosvětové energetické krize a nárůstu cen ropy však poptávka po jaderné energii vzrostla. V 70. letech minulého století se odborníci domnívali, že kapacita všech jaderných elektráren může nahradit polovinu elektráren.
V polovině 80. let se růst jaderné energetiky opět zpomalil, země začaly revidovat plány na výstavbu nových jaderných elektráren. K tomu přispěla jak politika energetických úspor a pokles cen ropy, tak i katastrofa v černobylské elektrárně, která měla negativní důsledky nejen pro Ukrajinu.
Poté, co některé země přestaly stavět a provozovat jaderné elektrárny úplně.
Jaderná energie pro cestování vesmírem
Více než tři desítky jaderných reaktorů letěly do vesmíru, byly použity k výrobě energie.
Američané poprvé použili jaderný reaktor ve vesmíru v roce 1965. jako palivobyl použit uran-235. Pracoval 43 dní.
V Sovětském svazu byl spuštěn reaktor Romashka v Ústavu pro atomovou energii. Měl být použit na kosmických lodích spolu s plazmovými motory. Ale po všech testech nebyl nikdy vypuštěn do vesmíru.
Další jaderné zařízení Buk bylo použito na radarovém průzkumném satelitu. První kosmická loď byla vypuštěna v roce 1970 z kosmodromu Bajkonur.
Roskosmos a Rosatom dnes navrhují navrhnout kosmickou loď, která bude vybavena jaderným raketovým motorem a bude schopna dosáhnout Měsíce a Marsu. Ale zatím je to vše ve fázi návrhu.
Uplatnění jaderné energie v průmyslu
Jaderná energie se používá ke zvýšení citlivosti chemických analýz a k výrobě čpavku, vodíku a dalších chemikálií, které se používají k výrobě hnojiv.
Jaderná energie, jejíž využití v chemickém průmyslu umožňuje získat nové chemické prvky, pomáhá obnovit procesy probíhající v zemské kůře.
Jaderná energie se také používá k odsolování slané vody. Aplikace v metalurgii železa umožňuje získat železo ze železné rudy. V barvě - používá se pro výrobu hliníku.
Využití jaderné energie v zemědělství
Využití jaderné energie v zemědělství řeší problémy s chovem a pomáhá při hubení škůdců.
Jaderná energie se používá k vytvoření mutací v semenech. Je to hotovozískat nové odrůdy, které přinášejí vyšší výnos a jsou odolné vůči chorobám plodin. Takže více než polovina pšenice vypěstované v Itálii pro výrobu těstovin byla vyšlechtěna pomocí mutací.
Také pomocí radioizotopů k určení nejlepších způsobů aplikace hnojiva. S jejich pomocí se například zjistilo, že při pěstování rýže je možné omezit aplikaci dusíkatých hnojiv. To ušetřilo nejen peníze, ale také životní prostředí.
Poněkud zvláštním využitím jaderné energie je ozařování larev hmyzu. To se provádí za účelem jejich zobrazení neškodně pro životní prostředí. V tomto případě hmyz, který se vynořil z ozářených larev, nemá potomky, ale jinak je zcela normální.
Nukleární medicína
Medicína používá radioaktivní izotopy k přesné diagnóze. Lékařské izotopy mají krátký poločas rozpadu a nepředstavují zvláštní nebezpečí pro ostatní ani pro pacienta.
Nedávno bylo objeveno další využití jaderné energie v medicíně. Jedná se o pozitronovou emisní tomografii. Může být použit k detekci rakoviny v raném stádiu.
Uplatnění jaderné energie v dopravě
Počátkem 50. let minulého století byly učiněny pokusy vytvořit tank na jaderný pohon. Vývoj začal v USA, ale projekt nebyl nikdy uveden do života. Především kvůli tomu, že tyto tanky nedokázaly vyřešit problém stínění posádky.
Známá společnost Ford pracovala na autě, které by fungovalo na jadernou energii. Alevýroba takového stroje nepřesahovala rámec návrhu.
Faktem je, že jaderné zařízení zabralo hodně místa a auto se ukázalo jako velmi celkové. Kompaktní reaktory se nikdy neobjevily, takže ambiciózní projekt byl omezen.
Pravděpodobně nejznámější dopravou, která jezdí na jadernou energii, jsou různé lodě, vojenské i civilní:
- Jaderné ledoborce.
- Přepravní lodě.
- Letecké lodě.
- Ponorky.
- Cruisers.
- Jaderné ponorky.
Pro a proti využívání jaderné energie
Podíl jaderné energie na světové výrobě energie je dnes přibližně 17 procent. Přestože lidstvo využívá fosilní paliva, jeho zásoby nejsou nekonečné.
Proto se jako alternativa používá jaderné palivo. Ale proces získávání a používání je spojen s velkým rizikem pro život a životní prostředí.
Jaderné reaktory se samozřejmě neustále zdokonalují, jsou přijímána všechna možná bezpečnostní opatření, ale někdy to nestačí. Příkladem jsou havárie v jaderné elektrárně v Černobylu a Fukušimě.
Na jedné straně správně fungující reaktor nevyzařuje do prostředí žádné záření, zatímco z tepelných elektráren se do atmosféry dostává velké množství škodlivých látek.
Největším nebezpečím je vyhořelé palivo, jeho zpracování a skladování. Protože dneszcela bezpečný způsob likvidace jaderného odpadu nebyl vynalezen.
