Дэлхийн 2-р дайны төгсгөлд Японы Хирошима, Нагасаки хотуудын дээгүүр хоёр цөмийн бөмбөг хаясан. Шинэ зэвсэг нь хүн төрөлхтний түүхэн дэх хамгийн үхлийн аюултай зэвсэг болох нь батлагдсан. ЗХУ, АНУ-ын хооронд үүссэн цөмийн уралдаан нь дэлхийн хамтын нийгэмлэгийн цөмийн хүчин зүйлийн айдсыг улам бүр хурцатгав. Гэсэн хэдий ч атомын цэнэгт хошуунаас гадна энх тайвны атом гарч ирэв. Энэ хэллэг нь цөмийн эрчим хүчийг хэлж байна.
АЦС-ын ажиллах зарчим
Атомын цахилгаан станцын үйл ажиллагаа нь атомын задралын урвал дээр суурилдаг. Үүнийг нэрлэхийн тулд уран-235 цөмийн нейтроны бөмбөгдөлт хийх шаардлагатай. Хамгийн жижиг хэсгүүд нь фрагментуудад хуваагдан асар их хэмжээний гамма туяа болон дулааны энерги үүсгэдэг.
Энх тайвны атом нь зөвхөн хатуу хяналтан дор, атомын цахилгаан станцуудад заавал байх ёстой. Баримт нь задралын үед нейтронууд үүсдэг бөгөөд энэ нь шинэ гинжин урвалыг үүсгэдэг. Цөмийн хяналтгүй бүрхүүл нь дэлбэрэлтэд хүргэдэг. Атомын бөмбөгийн үйл ажиллагааны үндэс нь энэ зарчим юм. Цахилгаан станцуудад процессыг хянаж, илүүдэл энергийг хүмүүст ашигтай суваг руу чиглүүлдэг.
Уран-235
Цөмийн түлшийг хэрэглэхийн өмнө тусгай саваанд хийнэ. Энэ нь ураны ислээр хийсэн шахмал хэлбэрээр хадгалагддаг. Энэ бодис нь гетероген гэдгийг ойлгох хэрэгтэй. Эдгээр шахмалуудын 3% нь уран-235 (энэ нь урвалын явцад хуваагддаг), үлдсэн хэсэг нь уран-238 (энэ изотоп нь хуваагддаггүй) байдаг.
Энэ харьцаа яагаад зайлшгүй шаардлагатай вэ? Үйл явцыг хяналтанд байлгахын тулд. Ажиллаж буй реактор нь задралын урвалыг эхлүүлдэг. Хөгжлийнхөө явцад уран-235-ын хэмжээ багасдаг. Үүний зэрэгцээ задралын бүтээгдэхүүний хэмжээ нэмэгддэг. Энэ бол цөмийн хаягдал. Тэд байгаль орчинд ноцтой аюул учруулдаг тул зохих ёсоор устгах ёстой. Атом амар амгалан байж чадах уу? Тайлбарласан технологиос харахад зөвхөн үйлдвэрлэлийн үйл явцын заавар, дүрмийг чанд дагаж мөрддөг.
Гадаад харагдах урьдчилсан нөхцөл
Цөмийн (атомын) энерги 20-р зууны дунд үеэс үүссэн. Түүнээс хойш дэлхий даяар олон зуун атомын цахилгаан станц баригдсан (өнөөдрийн байдлаар 442 нь ажиллаж байна). Энхийн атом нь Франц, Польш, Литва, Словак, Швед, Өмнөд Солонгосын хэрэгцээт эрчим хүчний талаас илүү хувийг хангадаг. Баруун Европт атомын цахилгаан станцууд цахилгааны гуравны нэгийг үйлдвэрлэдэг.
Энэ бүхэн 1939 онд Германд ураны задрал илрснээр эхэлсэн. Германчуудын судалгаа ЗХУ-ыг маш их сонирхож байв. Шинээр нээгдсэн процесс нь асар их хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжийг олгодог нь эрдэмтэд тэр даруй тодорхой болов. Хэрэв мэргэжилтнүүд нарийн төвөгтэй урвалыг удирдаж сурвал эдийн засгийн олон асуудлыг шийдэх болно.асуудлууд. Амар амгалан атомтай холбоотой Зөвлөлтийн анхны судалгааг нэрт физикч Игорь Курчатовын удирдлаган дор RIAN (Шинжлэх ухааны академийн Радиум хүрээлэн)-д хийжээ.
Цөмийн уралдаан
ЗХУ-ын өөрийн ураны нөөц байхгүй байсан нь Зөвлөлтийн эрдэмтдийн ажилд саад болж байв. Түүнчлэн 1941 онд Аугаа их эх орны дайн эхэлж, хувьсгалт нээлтүүдийг хэсэг хугацаанд мартах шаардлагатай болжээ. Үүний цаана Их Британи, АНУ, Герман зэрэг орнууд хэлэлцэх асуудлыг таслан зогсоов. Үүний парадокс нь цөмийн энерги нь милитарист төслийн салбар болж гарч ирсэнд оршино. Мэдээжийн хэрэг, дайтаж буй улс орнууд хамгийн түрүүнд хамгийн хүчирхэг зэвсгийг олж авахыг хичээж, зөвхөн дараа нь өөрсдийн нээлтийг тайван замаар ашиглах талаар бодож үзсэн.
Анхны туршилтын цөмийн реакторыг 1942 оны 12-р сард АНУ-д эхлүүлсэн. Төслийн удирдагч нь Италийн эрдэмтэн Энрико Ферми байв. ЗХУ-д анхны реактор 1946 оны сүүлээр Атомын энергийн хүрээлэнд гарч ирэв. Энэ үед америкчууд Хирошима, Нагасаки хотуудыг бөмбөгдсөн байсан. ЗХУ-д атомын бөмбөгийг 1949 онд, устөрөгчийн бөмбөгийг 1953 онд бүтээжээ. Дайн аль хэдийн дуусаж, эрдэмтэд ЗХУ-ын үндэсний эдийн засагт ажиллах цөмийн реакторыг бэлтгэж эхэлжээ.
АЦС барих
Дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц 1954 оны зун ашиглалтанд орсон. Энэ нь Калуга мужид байрладаг Обнинскийн атомын цахилгаан станц байсан юм. АНУ-д бага зэрэг саатсанаар тэд мөн атомын эрчим хүчний төслийг хэрэгжүүлж эхэлсэн. 1956 онд америкчууд анх удаагаа тусламжтайгаар амжилтанд хүрсэнцахилгаан эрчим хүч авах реактор. Аажмаар хоёр их гүрэнд улам олон шинэ атомын цахилгаан станцууд байгуулагдав. Тэд тус бүр өөр нэг эрчим хүчний рекордыг эвдсэн.
Цөмийн эрчим хүчний хөгжлийн оргил үе 1960-аад оны хоёрдугаар хагаст тохиосон. Дараа нь атомын цахилгаан станц барих тоо цөөрч эхэлсэн. АНУ-д энх тайван атомын аюулгүй байдалтай холбоотой асуудлын талаар Конгресс болон шинжлэх ухааны нийгэмлэгт хэлэлцүүлэг эхэлжээ. Гэсэн хэдий ч 1986 он гэхэд ердийн цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн цөмийн эрчим хүчний 15%-д хүрчээ.
Цөмийн энергийн тэмдэг
1958 онд Брюссельд Атомум нээгдэж, дараагийн дэлхийн үзэсгэлэн энд болжээ. Загварын концепцийг архитектор Андре Уотеркейнер боловсруулсан. Атом нь төмрийн томорсон болор тор шиг харагдаж байна: есөн атом нийлсэн. Бүтцийн жин 2400 тонн, өндөр нь 102 метр юм. Зочид есөн хүрээний зургаад нь орж болно. Хэдэн зуун тэрбум дахин томруулсан атомын эдгээр загварууд хоорондоо 23 метрийн урттай хорин хоолойгоор холбогдсон байдаг. Дотор нь коридор болон урсдаг шаттай.
Атомын эриний оргил үед Брюссельд гарч ирсэн "энх тайван атом"-ын гэрэл зураг дэлхий даяар маш хурдан тархаж, атом нь бүх цөмийн энергийн бэлгэдэл болж, шинжлэх ухааны хувьсгалт нээлтүүдийг хийх ёстой гэсэн санаа болжээ. дайн, сүйрэлд бус, харин хүн төрөлхтний тусын тулд ашиглагдах ёстой. Бельгийн дурсгалт газрыг ЗХУ-ын нэрт уран зөгнөлт зохиолч, ах дүү Стругацкий нарын "Даваа гариг бямба гаригт эхэлнэ" романд дурдсан байдаг. Амар амгалан атомын бэлгэдэл нь олон зураг, мөн цөмийн энергид зориулсан бэлгэ тэмдэг дээр байдаг.
Орчны хүчин зүйл
Цацраг идэвхт хог хаягдлаар байгаль орчныг бохирдуулах асуудал жил ирэх тусам улам хурцаар тавигдаж байна. Жишээлбэл, орчин үеийн Орос улсад 10 атомын цахилгаан станцын ажилтнууд энхийн зорилгоор цөмийн эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Эдгээр бүх аж ахуйн нэгж байгаль орчны мэргэжилтнүүд болон төрийн байгууллагуудын онцгой анхаарал шаарддаг.
50,000 шоо метр цацраг идэвхт хаягдал Европын Холбоонд жил бүр хуримтлагддаг. Гол асуудал бол ийм хог хаягдал олон мянган жилийн турш аюултай хэвээр байгаа (жишээлбэл, плутони-239-ийн задралын хугацаа 24 мянган жил).
Хог хаягдлын менежмент
Өнөөдөр цацраг идэвхт хог хаягдлыг хэрхэн зөв хаях талаар хэд хэдэн ойлголт байдаг. Эхний санаа бол далайн ёроолд байрлах оршуулгын газрыг бий болгох явдал юм. Энэ бол хэрэгжүүлэхэд нэлээд хэцүү арга юм. Савыг нэлээд гүнд байрлуулах ёстой бөгөөд үүнээс гадна далайн урсгалд эвдэрч болзошгүй.
Хоёр дахь санааг НАСА авч үзэж байгаа бөгөөд тэд сансарт цөмийн хаягдал илгээхийг санал болгож байна. Энэ арга нь дэлхий дээр аюулгүй боловч хэт их зардал шаарддаг. Өөр санаанууд бий: хог хаягдлыг хүн амгүй арлууд руу аваачих эсвэл Антарктидын мөсөнд булах. Өнөөдөр хамгийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн сонголт бол чулуурхаг газар доорх чулуулагт булш барих явдал юм. Энэ санаатай холбоотой судалгаа Герман, Швейцарьт үргэлжилж байна.
Чернобылийн хичээл
Удаан хугацааны турш цөмийн эрчим хүчийг маргаангүй гэж үздэг. Хэд хэдэн хувьдХэдэн арван жилийн турш ЗХУ болон бусад орнуудад энх тайвны атом эдийн засгийн тэлэлтээ үргэлжлүүлэв. Гэсэн хэдий ч 1986 онд Чернобылд эмгэнэлт явдал тохиолдсон нь хүн төрөлхтнийг атомын цахилгаан станцад хандах хандлагаа эргэн харахаас өөр аргагүйд хүргэв. Припять хотын ойролцоох станцад дэлбэрэлт болж, реактор эвдэрч, эрүүл мэндэд аюултай их хэмжээний цацраг идэвхт бодис байгаль орчинд цацагджээ.
Зөвлөлтийн алдарт "Ам орон гэр бүрт атом" гэсэн уриа алдрав. Ослын дараах эхний саруудад 30 хүн нас баржээ. Гэсэн хэдий ч өртөлтийн жинхэнэ үр дагавар хожим гарч ирэв. Дараагийн жилүүдэд олон арван хүн аймшигт өвчний улмаас зовж шаналж нас барав. ЗХУ-ын олон мянган иргэд халдварын бүсэд байсан. Беларусь, Украин, Оросын томоохон нутаг дэвсгэрүүд хөдөө аж ахуй эрхлэхэд тохиромжгүй болжээ. Чернобылийн атомын цахилгаан станцад гарсан осол нь цөмийн эрчим хүчтэй холбоотой олон нийтийн дургүйцлийг төрүүлэхэд хүргэсэн. Тэр эмгэнэлт явдлын дараа дэлхийн олон станцууд хаагдсан.
Тийм аж ахуйн нэгжүүдийн аюулгүй байдлын арга хэмжээ сүүлийн 30 жилийн хугацаанд илт сайжирсан ч онолын хувьд Чернобылийнх шиг эмгэнэлт явдал дахин тохиолдож магадгүй юм. Чернобылийн АЦС-ын өмнө болон дараа нь осол гарсан: 1957 онд - Их Британид (Салхины цар хүрээ), 1979 онд - АНУ-д (Гурван миль арал), 2011 онд - Японд (Фукушима). Өнөөдөр ОУАЭА станцууд дээр гарсан 1000 гаруй онцгой байдлын мэдээллийг цуглуулаад байна. Ослын шалтгаан: хүний хүчин зүйл (тохиолдлын 80%), бага тохиолддог - дизайны алдаа. Японы Фүкүшимад хүчтэй газар хөдлөлт болон цунамигийн улмаас онцгой байдал үүссэн.
Цөмийн эрчим хүчний хэтийн төлөв
Энхтайван атом ирээдүйтэй юу гэдэг нь эдийн засгийн үүднээс ээдрээтэй бөгөөд мэргэжилтнүүдийн дунд ихээхэн маргаан үүсгэдэг. Олон тооны зөрчилдөөнтэй хүчин зүйлсийн улмаас түүний ирээдүй тодорхойгүй, манантай байна. Олон улсын эрчим хүчний агентлагаас гаргасан хамгийн сүүлийн үеийн таамаглалд хэрэв өнөөгийн чиг хандлага үргэлжилбэл 2030 он гэхэд атомын цахилгаан станцын үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчний эзлэх хувь 15%-аас 9% болж буурах болно.
Саяхныг хүртэл цөмийн эрчим хүч эрэлт хэрэгцээтэй байсан, тэр дундаа нефтийн үнэ өндөр байсан. Гэсэн хэдий ч 2014 онд тэд огцом буурсан. Ийнхүү атомын цахилгаан станцаас өөр хямд хувилбар гарч ирэв. Амар амгалан атом нь хүмүүсийг зөвхөн цахилгаан эрчим хүчээр хангах нь чухал юм (өөрөөр хэлбэл өргөн хэрэглээтэй байсан ч нийгмийг эрчим хүчний хараат байдлаас бүрэн ангижруулж чадахгүй).
Тос эсвэл цахилгаан уу?
Газрын тос нь бүх зүйлээс үл хамааран аж үйлдвэр, тээврийн салбарт чухал ач холбогдолтой. АНУ-ын хэрэглэж буй эрчим хүчний 40 орчим хувийг энэ нөөцөөр хангадаг. Япон, Франц хоёр газрын тосны хараат байдлаасаа салж чадаагүй (хэдийгээр тэд атомын цахилгаан станцыг идэвхтэй ашигладаг). Тэгэхээр энх тайван атом ирээдүйтэй юу эсвэл "хар алт"-ын сүүдэрт үлдэх хувьтай юу? Эдгээр хандлага нь атомын цахилгаан станцууд өнгөрсөн зүйл байж магадгүй гэдгийг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч сүүлийн үеийн зарим үйл явдлууд цөмийн эрчим хүчийг шинэ амьдралтай болгож байна.
Бензин биш цахилгаанаар ажилладаг машинууд гарч ирэх тухай ярьж байна. Өнөөдөр ийм тээврийн хэрэгсэл АНУ, Европын зах зээлийг улам бүр байлдан дагуулж байна. Хэдэн арван жилийн дараа цахилгаан машинуудхэм хэмжээ болно. Яг энэ мөчид энх тайвны атом дахин дэлхийн эдийн засгийг аврах ажилд ирж чадна. Атомын цахилгаан станцууд нь янз бүрийн улс орнуудын цахилгаан эрчим хүчний байнгын өсөн нэмэгдэж буй хэрэгцээний асуудлыг шийдвэрлэх боломжтой.
Fusion Energy
Энх тайвны атом эдийн засгийн ялалтыг бий болгох өөр нэг хэтийн төлөв бий. Атомын цахилгаан станцын ашиглалттай холбоотой хамгийн чухал асуудлын нэг бол байгаль орчны аюулгүй байдал юм. Цацраг идэвхт хаягдал, ашигласан түлшийг зайлуулах нарийн төвөгтэй байдлын асуудал нь цөмийн реакторуудыг шинэ цөмийн хайлуулах реактор болгон өөрчлөх санааг төрүүлэв. Ийм аж ахуйн нэгжүүд байгаль орчинд бүрэн аюулгүй байх болно. Гэвч энэхүү энх тайвны атомын технологийг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэхээс өмнө мэргэжилтнүүд урт замыг туулах шаардлагатай болно.
Дэлхийн 33 орны багууд термоядролын төсөл дээр аль хэдийн ажиллаж байна. Термоядролын түлшний санааны дэлхийн шинж чанар нь түүний олон давуу талуудтай холбоотой юм. Энэ нь экологийн үүднээс аюулгүй төдийгүй шавхагдашгүй юм. Эрдэмтэд шаардлагатай нөөц бол далайгаас гаргаж авдаг дейтерий юм. Дулааны цөмийн станц ба атомын цахилгаан станцын технологийн гол ялгаа нь цөмийн хайлалтыг шинэ үйлдвэрүүдэд (цөмийн задралыг хуучин атомын цахилгаан станцуудад гүйцэтгэдэг) хийх болно. Магадгүй энэ технологи нь энх тайван атомын ирээдүй байж магадгүй юм.
