Việc sử dụng rộng rãi năng lượng hạt nhân bắt đầu nhờ vào tiến bộ khoa học và công nghệ, không chỉ trong lĩnh vực quân sự, mà còn cho các mục đích hòa bình. Ngày nay, điều đó không thể làm được nếu không có nó trong ngành công nghiệp, năng lượng và y học.
Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng hạt nhân không chỉ có ưu điểm mà còn có cả nhược điểm. Trước hết, đó là sự nguy hiểm của bức xạ, cho cả con người và môi trường.
Việc sử dụng năng lượng hạt nhân đang phát triển theo hai hướng: sử dụng năng lượng và sử dụng đồng vị phóng xạ.
Ban đầu, năng lượng nguyên tử được cho là chỉ được sử dụng cho các mục đích quân sự, và mọi sự phát triển đều đi theo hướng này.
Sử dụng năng lượng hạt nhân trong quân sự
Một số lượng lớn các vật liệu có hoạt tính cao được sử dụng để sản xuất vũ khí hạt nhân. Các chuyên gia ước tính rằng đầu đạn hạt nhân chứa vài tấn plutonium.
Vũ khí hạt nhân được xếp vào loại vũ khí hủy diệt hàng loạt vì chúng gây ra sự hủy diệt trên những khu vực rộng lớn.
Theo phạm vi và sức mạnh của điện tích, vũ khí hạt nhân được chia thành:
- Chiến thuật.
- Tác-chiến.
- Chiến lược.
Vũ khí hạt nhân được chia thành nguyên tử và hydro. Vũ khí hạt nhân dựa trên các phản ứng dây chuyền không kiểm soát được của phản ứng phân hạch hạt nhân nặng và phản ứng tổng hợp nhiệt hạch. Uranium hoặc plutonium được sử dụng cho một phản ứng dây chuyền.
Việc lưu trữ quá nhiều vật liệu độc hại là một mối đe dọa lớn đối với nhân loại. Và việc sử dụng năng lượng hạt nhân cho mục đích quân sự có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng.
Những vũ khí hạt nhân đầu tiên được sử dụng vào năm 1945 để tấn công các thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản. Hậu quả của cuộc tấn công này thật thảm khốc. Như bạn đã biết, đây là lần sử dụng năng lượng hạt nhân đầu tiên và cuối cùng trong chiến tranh.
Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Quốc tế (IAEA)
IAEA được thành lập năm 1957 với mục đích phát triển sự hợp tác giữa các quốc gia trong lĩnh vực sử dụng năng lượng nguyên tử vì mục đích hòa bình. Ngay từ đầu, cơ quan này đã thực hiện chương trình An toàn Hạt nhân và Bảo vệ Môi trường.
Nhưng chức năng quan trọng nhất là kiểm soát hoạt động của các quốc gia trong lĩnh vực hạt nhân. Tổ chức kiểm soát rằng việc phát triển và sử dụng năng lượng hạt nhân chỉ diễn ra cho các mục đích hòa bình.
Mục đích của chương trình này là đảm bảo việc sử dụng năng lượng hạt nhân một cách an toàn, bảo vệ con người và môi trường khỏi tác động của bức xạ. Cơ quan này cũng đã nghiên cứu hậu quả của vụ tai nạn tại nhà máy điện hạt nhân Chernobyl.
Cơ quan này cũng hỗ trợ việc nghiên cứu, phát triển và sử dụng năng lượng hạt nhân vì mục đích hòa bình và đóng vai trò trung gian trong việc trao đổi dịch vụ và vật liệu giữa các thành viênđại lý.
Cùng với LHQ, IAEA xác định và đặt ra các tiêu chuẩn trong lĩnh vực an toàn và bảo vệ sức khỏe.
Công nghiệp điện hạt nhân
Vào nửa sau của những năm bốn mươi của thế kỷ XX, các nhà khoa học Liên Xô bắt đầu phát triển các dự án đầu tiên về việc sử dụng nguyên tử trong mục đích hòa bình. Định hướng chính của những phát triển này là ngành công nghiệp điện.
Và vào năm 1954, nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại Liên Xô. Sau đó, các chương trình phát triển năng lượng hạt nhân nhanh chóng bắt đầu được phát triển ở Mỹ, Anh, Đức và Pháp. Nhưng hầu hết chúng đều không được ứng nghiệm. Hóa ra, nhà máy điện hạt nhân không thể cạnh tranh với các nhà máy hoạt động bằng than, khí đốt và dầu nhiên liệu.
Nhưng sau khi bắt đầu cuộc khủng hoảng năng lượng toàn cầu và sự gia tăng giá dầu, nhu cầu về năng lượng hạt nhân đã tăng lên. Vào những năm 70 của thế kỷ trước, các chuyên gia cho rằng công suất của tất cả các nhà máy điện hạt nhân có thể thay thế một nửa số nhà máy điện.
Vào giữa những năm 80, tốc độ tăng trưởng năng lượng hạt nhân lại chậm lại, các quốc gia bắt đầu điều chỉnh lại kế hoạch xây dựng các nhà máy điện hạt nhân mới. Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi cả chính sách tiết kiệm năng lượng và sự sụt giảm giá dầu, cũng như thảm họa tại nhà máy điện Chernobyl, gây ra những hậu quả tiêu cực không chỉ cho Ukraine.
Sau khi một số quốc gia ngừng xây dựng và vận hành hoàn toàn các nhà máy điện hạt nhân.
Năng lượng hạt nhân để du hành vũ trụ
Hơn ba chục lò phản ứng hạt nhân đã bay vào vũ trụ, chúng được sử dụng để tạo ra năng lượng.
Người Mỹ lần đầu tiên sử dụng lò phản ứng hạt nhân trong không gian vào năm 1965. làm nhiên liệuuranium-235 đã được sử dụng. Anh ấy đã làm việc trong 43 ngày.
Ở Liên Xô, lò phản ứng Romashka được khởi động tại Viện Năng lượng Nguyên tử. Nó được cho là sẽ được sử dụng trên tàu vũ trụ cùng với động cơ plasma. Nhưng sau tất cả các thử nghiệm, anh ấy không bao giờ được phóng lên vũ trụ.
Việc lắp đặt hạt nhân Buk tiếp theo được sử dụng trên vệ tinh trinh sát radar. Tàu vũ trụ đầu tiên được phóng vào năm 1970 từ Sân bay vũ trụ Baikonur.
Hôm nay, Roskosmos và Rosatom đề xuất thiết kế một tàu vũ trụ sẽ được trang bị động cơ tên lửa hạt nhân và có thể đến Mặt Trăng và Sao Hỏa. Nhưng hiện tại, tất cả mới ở giai đoạn đề xuất.
Ứng dụng của năng lượng hạt nhân trong công nghiệp
Năng lượng hạt nhân đang được sử dụng để tăng độ nhạy của phân tích hóa học và sản xuất amoniac, hydro và các hóa chất khác được sử dụng để sản xuất phân bón.
Năng lượng hạt nhân, được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa học để tạo ra các nguyên tố hóa học mới, giúp tái tạo các quá trình xảy ra trong vỏ trái đất.
Năng lượng hạt nhân cũng được sử dụng để khử muối trong nước muối. Ứng dụng trong luyện kim màu cho phép thu hồi sắt từ quặng sắt. Có màu - được sử dụng để sản xuất nhôm.
Sử dụng năng lượng hạt nhân trong nông nghiệp
Việc sử dụng năng lượng hạt nhân trong nông nghiệp giải quyết các vấn đề chăn nuôi và giúp kiểm soát dịch hại.
Năng lượng hạt nhân được sử dụng để tạo đột biến ở hạt. Xong rôiđể có được những giống mới có năng suất cao hơn và có khả năng kháng bệnh cho cây trồng. Vì vậy, hơn một nửa số lúa mì được trồng ở Ý để làm mì ống đã được lai tạo bằng cách sử dụng đột biến.
Cũng sử dụng đồng vị phóng xạ để xác định cách bón phân tốt nhất. Ví dụ, với sự giúp đỡ của họ, người ta đã xác định được rằng khi trồng lúa, có thể giảm việc bón phân đạm. Điều này không chỉ tiết kiệm tiền mà còn bảo vệ môi trường.
Một cách sử dụng năng lượng hạt nhân hơi kỳ lạ là chiếu xạ các ấu trùng côn trùng. Điều này được thực hiện để hiển thị chúng một cách vô hại đối với môi trường. Trong trường hợp này, những con côn trùng xuất hiện từ ấu trùng được chiếu xạ không có con, mà ngược lại, chúng khá bình thường.
Y học hạt nhân
Y học sử dụng đồng vị phóng xạ để chẩn đoán chính xác. Đồng vị y tế có thời gian bán hủy ngắn và không gây nguy hiểm đặc biệt cho người khác và bệnh nhân.
Một ứng dụng khác của năng lượng hạt nhân trong y học đã được phát hiện gần đây. Đây là chụp cắt lớp phát xạ positron. Nó có thể được sử dụng để phát hiện ung thư ở giai đoạn đầu.
Ứng dụng năng lượng hạt nhân trong giao thông vận tải
Vào đầu những năm 50 của thế kỷ trước, người ta đã nỗ lực tạo ra một chiếc xe tăng chạy bằng năng lượng hạt nhân. Việc phát triển bắt đầu ở Mỹ, nhưng dự án chưa bao giờ được đưa vào cuộc sống. Chủ yếu là do những chiếc xe tăng này không thể giải quyết được vấn đề che chắn cho phi hành đoàn.
Công ty Ford nổi tiếng đang nghiên cứu một chiếc ô tô chạy bằng năng lượng hạt nhân. Nhưngviệc sản xuất một chiếc máy như vậy không nằm ngoài cách bố trí.
Thực tế là việc lắp đặt hạt nhân chiếm rất nhiều không gian, và tổng thể chiếc xe lại rất giống nhau. Các lò phản ứng nhỏ gọn chưa bao giờ xuất hiện, vì vậy dự án đầy tham vọng đã bị cắt ngang.
Có lẽ phương tiện giao thông nổi tiếng nhất chạy bằng năng lượng hạt nhân là các loại tàu khác nhau, cả quân sự và dân sự:
- Tàu phá băng hạt nhân.
- Tàu vận chuyển.
- Hãng máy bay.
- Tàu ngầm.
- Tuần dương hạm.
- Tàu ngầm hạt nhân.
Ưu và nhược điểm của việc sử dụng năng lượng hạt nhân
Ngày nay, tỷ trọng năng lượng hạt nhân trong sản xuất năng lượng thế giới là khoảng 17 phần trăm. Mặc dù nhân loại sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nhưng trữ lượng của nó không phải là vô tận.
Vì vậy, để thay thế, nhiên liệu hạt nhân được sử dụng. Tuy nhiên, quá trình thu nhận và sử dụng nó đi kèm với rủi ro lớn đối với cuộc sống và môi trường.
Tất nhiên, các lò phản ứng hạt nhân không ngừng được cải tiến, tất cả các biện pháp an toàn có thể đang được thực hiện, nhưng đôi khi điều này là không đủ. Ví dụ như tai nạn ở nhà máy điện hạt nhân Chernobyl và Fukushima.
Một mặt, lò phản ứng hoạt động tốt sẽ không phát ra bất kỳ bức xạ nào ra môi trường, trong khi một lượng lớn các chất độc hại xâm nhập vào khí quyển từ các nhà máy nhiệt điện.
Mối nguy hiểm lớn nhất là nhiên liệu đã qua sử dụng, quá trình xử lý và lưu trữ. Bởi vì hôm naymột cách hoàn toàn an toàn để xử lý chất thải hạt nhân vẫn chưa được phát minh.
