Arenenud energia on tsivilisatsiooni edasise arengu vundament. Kui maailma ja kodumaise energiatööstuse koidikul panustati tööstusele maksimaalse elektrienergia hankimise poole, siis tänapäeval on päevakorda tõusnud küsimus elektrijaamade mõjust keskkonnale ja inimesele. Kaasaegne energia kahjustab oluliselt loodust ning riigid peavad tegema raske valiku soojus-, tuuma- ja hüdroelektrijaamade vahel.

Soojuselektrijaamad - "tere" minevikust

20. sajandi alguses panustasid nad meie riigis soojuselektrijaamadesse. Tol ajal oli neil piisavalt plusse ja vähe mõeldi selle energiatootmise mõjule keskkonnale. Soojuselektrijaamad töötavad odava kütusega, mille poolest Venemaa on rikas, ja nende ehitamine pole hüdroelektrijaama või tuumajaama ehitamisega võrreldes nii kallis. Soojuselektrijaamad ei nõua suuri alasid ja neid saab ehitada igasse piirkonda. Soojuselektrijaamade tehnoloogiliste õnnetuste tagajärjed ei ole nii laastavad kui teistes elektrijaamades.

Soojuselektrijaamade osatähtsus kodumaises energiasüsteemis on suurim: 2011. aastal tootsid Venemaa soojuselektrijaamad 67,8% (see on 691 miljardit kWh) kogu riigi energiast. Samas tekitavad soojuselektrijaamad võrreldes teiste elektrijaamadega keskkonnale kõige suuremat kahju.

Igal aastal paiskavad soojuselektrijaamad atmosfääri tohutul hulgal jäätmeid. Vastavalt riiklikule aruandele "Seaduse seisukorra ja kaitse kohta keskkond RF aastal 2010”, suurimad atmosfääriõhku eralduvate saasteainete allikad olid just osariigi ringkonnaelektrijaam – suured soojuselektrijaamad. Ainuüksi 2010. aastal paiskasid OAO Enel OGK-5 omanduses olevad 4 GRES-i – Reftinskaya, Sredneuralskaya, Nevinnomysskaya ja Konakovskaya GRES – atmosfääri 410 360 tonni saasteaineid.

Fossiilkütuste põletamisel tekivad põlemissaadused, mis sisaldavad lämmastikoksiidi, väävel- ja väävelanhüdriidi, põlemata tolmkütuse osakesi, lendtuhka ja mittetäieliku põlemise gaasilisi saadusi. Kütteõli põletamisel tekivad vanaadiumiühendid, koks, naatriumsoolad, tahmaosakesed, söeküttel töötavate soojuselektrijaamade heitgaasides esineb alumiiniumi ja ränioksiide. Ja kõik soojuselektrijaamad, sõltumata kasutatavast kütusest, eraldavad kolossaalses koguses süsihappegaasi, mis põhjustab globaalset soojenemist.

Gaas tõstab oluliselt elektri maksumust, kuid selle põletamisel tuhka ei teki. Tõsi, vääveloksiid ja lämmastikoksiid satuvad ka atmosfääri, nagu ka kütteõli põlemisel. Ja meie riigi soojuselektrijaamad, erinevalt välismaistest, ei ole varustatud tõhusate heitgaaside puhastussüsteemidega. AT viimased aastad Selles suunas tehakse tõsist tööd: rekonstrueeritakse katlasõlmed ja tuhakogumisjaamad, elektrifiltrid, automatiseeritud süsteemid heite keskkonnaseire.

Soojuselektrijaamade kvaliteetse kütuse puudumise probleem on üsna terav. Paljud jaamad on sunnitud töötama madala kvaliteediga kütusega, mis põlemisel satub koos suitsuga atmosfääri. suur hulk kahjulikud ained.

Söe soojuselektrijaamade põhiprobleemiks on tuhapuistangud. Nad mitte ainult ei hõivata suuri alasid, vaid on ka raskemetallide kogunemiskeskused ja nende radioaktiivsus on suurenenud.

Pealegi juhivad soojuselektrijaamad sooja vett reservuaaridesse ja saastavad neid seega. Selle tulemusena hapniku tasakaalu rikkumine ja vetikate vohamine, mis kujutab endast ohtu ihtüofaunale. Need reostavad naftasaadusi sisaldavaid veehoidlaid ja soojuselektrijaamade heitvett. Samal ajal on vedelkütusel töötavates elektrijaamades tööstusvete heide suurem.

Vaatamata fossiilkütuste suhtelisele odavusele on need siiski asendamatud. loodusvara. Peamised energiavarud maailmas on kivisüsi (40%), nafta (27%) ja gaas (21%) ning mõnede hinnangute kohaselt jätkub maailma varudest praeguse tarbimismäära juures 270, 50 ja 70 aastaks. , vastavalt.

HPP - "taltsutatud" element

Vee-elemendi taltsutamine algas 19. sajandi lõpus ning hüdroelektrijaamade mastaapne ehitamine kogu riigis langes kokku tööstuse arengu ja uute territooriumide väljakujunemisega. Hüdroelektrijaama ehitamine ei lahendanud mitte ainult uute tööstusharude elektriga varustamist, vaid parandas ka meresõidu ja maaparanduse tingimusi.

Hüdroelektrijaamade manööverdusvõime aitab optimeerida elektrisüsteemi tööd, võimaldades soojuselektrijaamadel töötada optimaalsel režiimil minimaalne kulu kütus ja minimaalsed heitkogused toodetud elektrienergia kilovatt-tunni kohta.

Hüdroenergia üks peamisi eeliseid on see, et see kahjustab keskkonda võrreldes teiste elektrijaamadega vähem. HEJ-d ei kasuta kütust, mis tähendab, et nende toodetav elekter on palju odavam, selle maksumus ei sõltu nafta või kivisöe hinna kõikumisest ning energiatootmisega ei kaasne õhu- ja veereostust. Elektrienergia tootmine HEJ-des võimaldab aastas säästa 50 miljonit tonni tavakütust. Säästupotentsiaal on 250 miljonit tonni.

Vesi on taastuv elektrienergia allikas ja erinevalt fossiilkütustest saab seda kasutada lugematuid kordi. Hüdroenergia on enim arenenud taastuvenergiaallikate liik, mis suudab varustada energiaga terveid piirkondi. Veel üks pluss, kuna HEJ-des kütust ei põletata, ei kaasne lisakulusid jäätmete kõrvaldamisel ja kõrvaldamisel.

Samas on HEJ-l ökoloogia seisukohalt ka mitmeid puudusi. Hüdroelektrijaamade ehitamisel laugetele jõgedele tuleb üle ujutada suuri põllumaid. Veehoidlate loomine muudab oluliselt ökosüsteemi, mis mõjutab mitte ainult ihtüofaunat, vaid ka loomamaailma. Tõsi, nagu mõned ökoloogid märgivad, on keskkonnameetmete kogumi rakendamisega võimalik ökosüsteem mõne aastakümnega taastada.

Tuumaelektrijaam – tulevikuenergia?

Tuumaenergia avastati suhteliselt hiljuti ja 1954. aastal käivitati Obninskis maailma esimene tuumaelektrijaam. Tänapäeval areneb tuumatööstus aktiivses tempos, kuid Fukushima tragöödia on sundinud paljusid riike oma seisukohti tuumaelektrijaamade tuleviku osas ümber mõtlema.

Kodumaises energiasüsteemis moodustavad tuumajaamad väikese osa toodetud energiast. 2011. aastal tootsid riigi tuumajaamad 172,9 miljardit kWh, mis on vaid 16,9%. Sellegipoolest on riiklikul korporatsioonil Rosatom tõsised plaanid tuumatööstuse arendamiseks Venemaal ja välismaal.

Tuumaelektrijaamad on vaatamata kõrgele ehitushinnale majanduslikult tasuvad: nende toodetav elekter on suhteliselt odav. Ja ökoloogia seisukohast on tuumaelektrijaamadel mitmeid eeliseid.

Tuumaelektrijaamad ei paiska atmosfääri kütuse põlemisel tekkivat tuhka ega muid ohtlikke aineid. Põhiline osa atmosfääri eralduvate saasteainete heitkogustest langeb käivituskatlamajadele, ambulatooriumide katlamajadele ja perioodiliselt sisse lülitatud ooterežiimil olevatele diiselgeneraatoritele. Riigiraporti kohaselt paiskasid 2010. aastal kõik riigi tuumajaamad atmosfääri vaid 1559 tonni saasteaineid (võrdluseks, ülaltoodud 4 GRES-i 410 360 tonni). Tuumaelektrijaamade osatähtsus kõigi riigi ettevõtete atmosfääriõhku eralduvate saasteainete heitkoguste kogumahust on olnud aastaid alla 0,012%.

Tuumakütuse – uraani – varud on palju suuremad kui muud tüüpi kütusel. Venemaal on 8,9% maailma uuritud uraanivarudest, olles üldnimekirjas neljandal kohal.

Kuid vaatamata ilmsetele eelistele on sellised riigid nagu Saksamaa, Šveits, Itaalia, Jaapan ja mitmed teised tuumaenergiast loobunud. Saksamaal on tuumajaamade osakaal energiasüsteemis 32%, kuid 2022. aastaks lülitatakse riigis välja viimane jaam. Peamine põhjus on tuumajaamade ohutus keskkonnale ja elanikkonnale. Rahumeelne aatom võib hetkega saada miljonite inimeste ja loomade surma ja raskete haiguste süüdlaseks ning põhjustada keskkonnale korvamatut kahju. Tuumaelektrijaamades toimunud õnnetuste katastroofilised tagajärjed kriipsutavad kohe kõik need eelised välja.

Veelgi enam, tuumareaktorite töötamise käigus tekivad radioaktiivsed jäätmed, mida tuleb ladustada sadu tuhandeid aastaid, kuni need muutuvad keskkonnale enam-vähem ohutuks. Ja maailm pole veel leidnud lahendust, kuidas muuta nende hoidmine turvaliseks. Osa tuumajäätmetest suunatakse töötlemisele (regenereerimisele) koos uraani ja plutooniumi osalise ekstraheerimisega hilisemaks kasutamiseks (kuid töötlemise tulemusena tekib uusi jäätmeid, mis ületavad esialgset jäätmekogust tuhandeid kordi) või matmiseks. maa sees. Keskkonna seisukohast ei ole ka uraani kaevandamise protsess, nagu ka selle tuumakütuseks muundamine, täiuslik.

Tasub teada, et isegi korralikult töötavates tuumaelektrijaamades satub osa radioaktiivsest materjalist õhku ja vette. Ja isegi kui need on väikesed doosid, on raske ennustada, millist mõju need keskkonnale pikemas perspektiivis avaldavad.

Progress ei seisa paigal ja raske on täpselt öelda, milliseks kujuneb tulevikuenergia. Kuid me peame mõistma, et energial, nagu ka igal muul inimtegevusel, on keskkonnale teatav negatiivne mõju. Ja seda täielikult vältida on kahjuks võimatu. Kuid on üsna realistlik teha kõik endast oleneva, et loodusele tekitatud kahju minimeerida. Näiteks valige need tehnoloogiad (ehkki kallid), mis on kõige keskkonnasõbralikumad. Seega, hüdroenergia, mis on ainsana sellises mastaabis, mis kasutab taastuvat energiaallikat - vett - vaatamata mitmetele ökoloogia seisukohalt puudujääkidele, põhjustab keskkonnale siiski minimaalset kahju võrreldes teiste elektrienergiarajatistega.

...Elekter ilma keskkonda kahjustamata: müüt või tegelikkus? Tuumaelektrijaamade kahju ja kasu

Tuumaelektrijaamade seade. Kahju ja kasu (Balakovo tuumaelektrijaam) Tuumaelektrijaama tööpõhimõte Maailma tuumaenergia. Venemaa tuumaelektrijaamad. Balakovskaja Belojarskaja Volgodonskaja Kalininskaja Koola Kursk Leningradskaja Novovoronežskaja Smolensk Balakovskaja aatom. Balakovskaja aatom. spetsifikatsioonid. Balakovo aatomi ajalugu. 12. mai 1993 - 4 jõuallikat. Tuumaelektrijaamade eelised: Tuumaelektrijaamade puudused: Kasutatud ressursid: Brošüür Balakovo tuumaelektrijaam

rpp.nashaucheba.ru

kui reaalne see on? Kuidas tuumaelektrijaamad töötavad? Kui ohtlik on selline elektritootmine?

Katastroofid hirmutavad alati oma tagajärgedega, ainuüksi mõte võimalikust kordumisest ajab hirmu tundma. Aga mis siis, kui kõik meetmed selliste juhtumite ärahoidmiseks tekitavad veelgi rohkem probleeme? Ja see pole terrorism, nagu võiks arvata.

Tuumaenergia – asjade seis

Üle maailma oli 2015. aastal 191 tuumaelektrijaama, mis kõik katsid 10% maailma elektrivajadusest. Tõsi, protsendi arvutamisel võetakse arvesse ka riike, kus tuumaelektrijaamu pole kunagi olnud.

Prantsusmaa, Ukraina ja Slovakkia on tuumajaamade arvelt oma elektrivajaduse rahuldamisel esikolmikus. 50–75%, mis on muljetavaldav, arvestades madalaid tootmiskulusid ja teatud raskusi tööga.

Venemaal toodetakse tuumajaamades vaid veidi üle 20% tarbitavast energiast ja selles suunas on arenguperspektiivi.

Kõige valjem juhtum oli Jaapanisse uute jaamade ehitamisest keeldumine pärast Fukushima sündmusi. Kuid viimastel aastatel on jaapanlased hakanud taas suurendama sel viisil ammutatava energia kogust, mis on tingitud kadestamisväärsest olukorrast mineraalidega.

Hirm tagajärgede ees taandub tagaplaanile, kui on väga reaalne vajadus, mis tuleb igal viisil rahuldada.

Milline on tuumaelektrijaama õnnetuse oht?

Kui rääkida sellistest katastroofidest, siis meenuvad kõigile Tšernobõli ja Fukushima. Tegelikult juhtus vähemalt kümmekond õnnetust, kuid ainult kahel olid nii tõsised tagajärjed keskkonnale, inimeste elule ja riikide majandusele. Radioaktiivse materjali eraldumine hõlmab:

1. Ümbruskonna reostus tuhandete või isegi miljonite aastate jooksul lagunevate aktiivsete isotoopidega;
2. Sademete ja merehoovuse tagajärjed naaberriikidele;
3. Onkoloogia esinemissageduse suurenemine sadade kilomeetrite ulatuses;
4. Tehase töötajate ja likvideerijate surmaoht;
5. Jaama seiskumine ja energia krahh.

Kõik, kes teavad, et tema linna lähedal asub tuumaelektrijaam, mõtlesid vähemalt korra, kas midagi halba juhtub? Katastroofi korral on paanika võimalik ka kaugemates linnades, kõik muretsevad oma tervise pärast ja püüavad uurida, kui kaugele võivad radioaktiivsed elemendid taganttuule ja muude loodusnähtuste mõjul levida.

Erilist hirmu poleks ehk olnudki, kui mitte kurb kogemus. Igaüks, kes on kunagi põlenud, läheb ahjudest, ahjudest ja muudest kuumadest esemetest mööda. Selliseid tundeid kasutavad poliitikud aktiivselt avaliku arvamusega manipuleerimiseks ja oma eesmärkide saavutamiseks.

Kuidas tuumaelektrijaamad töötavad?

Paljud ei saa tegelikult aru, kuidas tuumajaam töötab, ja on juba sellest hetkest mures.

Üldiselt võib seda seletada järgmiselt.

• Seal on aktiivne tsoon, milles radioaktiivsete elementide tõttu tekib soojus;
• Jahutusvedelik kannab selle vette, mis asub eraldi paagis;
• Pärast keemistemperatuuri saavutamist hakkab vedelik turbiini pöörlema;
• Turbiini liikumine tagab laengu akumuleerumise generaatoris ja elektri edasise jaotuse;
• Aur kondenseerub veeks, mis suunatakse tagasi reservuaari ja taaskasutatakse.

Võib tunduda, et vesi on sel viisil reostunud, kuid see pole nii. Vedelik ei puutu kokku radioaktiivse ainega, see naaseb reservuaari oma “algsel kujul”. Kui just ei lähe veidi soojemaks, mis on jaamades ainus saasteliik – termiline.

Vastasel juhul on jaam täiesti ohutu, kuni see töötab tavarežiimis ja seda ei segata. tehnoloogiline protsess. Ökoloogia seisukohalt ei põhjusta see erinevalt CHP-st mingit kahju.

Tuumaelektrijaamade tõeline oht

Miks me loobusime tuumaelektrijaamade massilisest kasutamisest ja läksime üle uuele energialiigile? Aga "rahulik aatom igas kodus" ja muud valjuhäälsed loosungid? Kõik on seotud avaliku arvamusega ja hirmuga tagajärgede ees.

Radioaktiivsete isotoopidega saastumine on ohtlik, sest piirkond, kus katastroof aset leidis, jääb inimestele ligipääsmatuks aastakümneteks, kui mitte sajandeid. Selle näiteks on Tšernobõli oma tsooniga - eelmisel sajandil toimus katastroof, kuid siiani pole keegi tõsiselt arutanud võimalust saata inimene Pripjati ja selle lähedal asuvatele territooriumidele.

Peaaegu kõik õnnetused on juhtunud uue mehhanismi katsetamisel või tootmisprotsessi kohandamisel. Tuumaelektrijaama töövõime säilitamine, järgides rangelt kõiki väljatöötatud juhiseid, ei ole kõige keerulisem ülesanne. Kuid me räägime 191 jaamast ja enam kui 400 plokist, mis töötavad pidevalt, ilma pauside ja puhkepäevadeta. Nii kaugel võib selle inimese eksimusel olla tõsised tagajärjed kogu energeetikasektorile, mis siis veel keskkonnast ja sadade tuhandete inimeste eludest rääkida.

Aatomienergia maailmas

Eelmisel sajandil unistasid ulmekirjanikud, et igal kodumasinal oleks miniatuurne aatomimootor, mis sarnaneb akuga. Kahjuks või õnneks sellised julged lootused ei täitunud, tuumaelektrijaamu pole üle kahesaja ja ükski riik maailmas ei rahulda selle energialiigi arvelt kõiki oma vajadusi.

Seoses soojuselektrijaamade kasutamisega tuumaelektrijaamade asemel on siin mõningaid probleeme. Me ei saa nimetada ühtegi tõsist katastroofi, mis juhtus seoses söe põletamisega. Kuid selliste "energiaallikate" lähedal elades on loodusele väga raske mõelda. Häirib pidevat suitsu ja taustkiirgust.

Jah, kivisöe põletamisel aktiveeruvad radioaktiivsed isotoobid, mida leiti fossiilsete ressursside lisanditena. Isegi selles parameetris mööduvad tuumaelektrijaamad oma lähimatest konkurentidest.

Muide, tuumaenergia väljavaade sõltub otseselt naftahinnast. Mida madalam on see indikaator, seda kättesaadavam must kuld» ja muud süsiniku energiakandjad. Sellistes tingimustes pole mõtet arendada "ohtlikumat" suunda, kui saab palju odavat energiat, saades ainsa vajaliku ressursi läbi naftatoru.

Hirm sunnib inimesi tormakatele ja mõttetutele tegudele. Üks neist on tuumaenergia tagasilükkamine ja edasine keskkonnareostus.

Video tuumaelektrijaamades toimunud õnnetustest

Selles videos räägib Timur Sychev 7 õnnetusest tuumaelektrijaamades, mida valitsus hoolikalt varjas, lubamata avalikustada:

1-vopros.ru

...Elekter ilma keskkonda kahjustamata: müüt või tegelikkus? | Küsimus Vastus

Arenenud energia on tsivilisatsiooni edasise arengu vundament. Kui maailma ja kodumaise energiatööstuse koidikul panustati tööstusele maksimaalse elektrienergia hankimise poole, siis tänapäeval on päevakorda tõusnud küsimus elektrijaamade mõjust keskkonnale ja inimesele. Kaasaegne energia kahjustab oluliselt loodust ning riigid peavad tegema raske valiku soojus-, tuuma- ja hüdroelektrijaamade vahel.

Soojuselektrijaamad - "tere" minevikust

20. sajandi alguses panustasid nad meie riigis soojuselektrijaamadesse. Tol ajal oli neil piisavalt plusse ja vähe mõeldi selle energiatootmise mõjule keskkonnale. Soojuselektrijaamad töötavad odava kütusega, mille poolest Venemaa on rikas, ja nende ehitamine pole hüdroelektrijaama või tuumajaama ehitamisega võrreldes nii kallis. Soojuselektrijaamad ei nõua suuri alasid ja neid saab ehitada igasse piirkonda. Soojuselektrijaamade tehnoloogiliste õnnetuste tagajärjed ei ole nii laastavad kui teistes elektrijaamades.

Soojuselektrijaamade osatähtsus kodumaises energiasüsteemis on suurim: 2011. aastal tootsid Venemaa soojuselektrijaamad 67,8% (see on 691 miljardit kWh) kogu riigi energiast. Samas tekitavad soojuselektrijaamad võrreldes teiste elektrijaamadega keskkonnale kõige suuremat kahju.

Igal aastal paiskavad soojuselektrijaamad atmosfääri tohutul hulgal jäätmeid. Riikliku aruande "Vene Föderatsiooni seisundi ja keskkonnakaitse kohta 2010. aastal" kohaselt olid suurimad atmosfääriõhku eralduvate saasteainete allikad just riigi ringkonnaelektrijaam - suured soojuselektrijaamad. Ainuüksi 2010. aastal paiskasid OAO Enel OGK-5 omanduses olevad 4 GRES-i – Reftinskaya, Sredneuralskaya, Nevinnomysskaya ja Konakovskaya GRES – atmosfääri 410 360 tonni saasteaineid.

Fossiilkütuste põletamisel tekivad põlemissaadused, mis sisaldavad lämmastikoksiidi, väävel- ja väävelanhüdriidi, põlemata tolmkütuse osakesi, lendtuhka ja mittetäieliku põlemise gaasilisi saadusi. Kütteõli põletamisel tekivad vanaadiumiühendid, koks, naatriumsoolad, tahmaosakesed, söeküttel töötavate soojuselektrijaamade heitgaasides esineb alumiiniumi ja ränioksiide. Ja kõik soojuselektrijaamad, sõltumata kasutatavast kütusest, eraldavad kolossaalses koguses süsihappegaasi, mis põhjustab globaalset soojenemist.

Gaas tõstab oluliselt elektri maksumust, kuid selle põletamisel tuhka ei teki. Tõsi, vääveloksiid ja lämmastikoksiid satuvad ka atmosfääri, nagu ka kütteõli põlemisel. Ja meie riigi soojuselektrijaamad, erinevalt välismaistest, ei ole varustatud tõhusate heitgaaside puhastussüsteemidega. Viimastel aastatel on selles suunas tehtud tõsist tööd: rekonstrueeritakse katlaagregaate ja tuhakollektoreid, elektrifiltreid, võetakse kasutusele heitmete keskkonnaseire automatiseeritud süsteeme.

Soojuselektrijaamade kvaliteetse kütuse puudumise probleem on üsna terav. Paljud jaamad on sunnitud töötama madala kvaliteediga kütusega, mille põlemisel eraldub koos suitsuga atmosfääri suur hulk kahjulikke aineid.

Söe soojuselektrijaamade põhiprobleemiks on tuhapuistangud. Nad mitte ainult ei hõivata suuri alasid, vaid on ka raskemetallide kogunemiskeskused ja nende radioaktiivsus on suurenenud.

Pealegi juhivad soojuselektrijaamad sooja vett reservuaaridesse ja saastavad neid seega. Selle tulemusena hapniku tasakaalu rikkumine ja vetikate vohamine, mis kujutab endast ohtu ihtüofaunale. Need reostavad naftasaadusi sisaldavaid veehoidlaid ja soojuselektrijaamade heitvett. Samal ajal on vedelkütusel töötavates elektrijaamades tööstusvete heide suurem.

Vaatamata fossiilkütuste suhtelisele odavusele on need siiski asendamatu loodusvara. Peamised energiavarud maailmas on kivisüsi (40%), nafta (27%) ja gaas (21%) ning mõnede hinnangute kohaselt jätkub maailma varudest praeguse tarbimismäära juures 270, 50 ja 70 aastaks. , vastavalt.

HPP - "taltsutatud" element

Vee-elemendi taltsutamine algas 19. sajandi lõpus ning hüdroelektrijaamade mastaapne ehitamine kogu riigis langes kokku tööstuse arengu ja uute territooriumide väljakujunemisega. Hüdroelektrijaama ehitamine ei lahendanud mitte ainult uute tööstusharude elektriga varustamist, vaid parandas ka meresõidu ja maaparanduse tingimusi.

Hüdroelektrijaamade manööverdusvõime aitab optimeerida elektrisüsteemi tööd, võimaldades soojuselektrijaamadel töötada optimaalselt minimaalse kütusekulu ja minimaalsete heitkogustega toodetud elektrienergia kilovatt-tunni kohta.

Foto allikas: russianlook.com

Hüdroenergia üks peamisi eeliseid on see, et see kahjustab keskkonda võrreldes teiste elektrijaamadega vähem. HEJ-d ei kasuta kütust, mis tähendab, et nende toodetav elekter on palju odavam, selle maksumus ei sõltu nafta või kivisöe hinna kõikumisest ning energiatootmisega ei kaasne õhu- ja veereostust. Elektrienergia tootmine HEJ-des võimaldab aastas säästa 50 miljonit tonni tavakütust. Säästupotentsiaal on 250 miljonit tonni.

Vesi on taastuv elektrienergia allikas ja erinevalt fossiilkütustest saab seda kasutada lugematuid kordi. Hüdroenergia on enim arenenud taastuvenergiaallikate liik, mis suudab varustada energiaga terveid piirkondi. Veel üks pluss, kuna HEJ-des kütust ei põletata, ei kaasne lisakulusid jäätmete kõrvaldamisel ja kõrvaldamisel.

Samas on HEJ-l ökoloogia seisukohalt ka mitmeid puudusi. Hüdroelektrijaamade ehitamisel laugetele jõgedele tuleb üle ujutada suuri põllumaid. Veehoidlate loomine muudab oluliselt ökosüsteemi, mis mõjutab mitte ainult ihtüofaunat, vaid ka loomamaailma. Tõsi, nagu mõned ökoloogid märgivad, on keskkonnameetmete kogumi rakendamisega võimalik ökosüsteem mõne aastakümnega taastada.

Tuumaelektrijaamad – tulevikuenergia?

Tuumaenergia avastati suhteliselt hiljuti ja 1954. aastal käivitati Obninskis maailma esimene tuumaelektrijaam. Tänapäeval areneb tuumatööstus aktiivses tempos, kuid Fukushima tragöödia on sundinud paljusid riike oma seisukohti tuumaelektrijaamade tuleviku osas ümber mõtlema.

Kodumaises energiasüsteemis moodustavad tuumajaamad väikese osa toodetud energiast. 2011. aastal tootsid riigi tuumajaamad 172,9 miljardit kWh, mis on vaid 16,9%. Sellegipoolest on riiklikul korporatsioonil Rosatom tõsised plaanid tuumatööstuse arendamiseks Venemaal ja välismaal.

Tuumaelektrijaamad on vaatamata kõrgele ehitushinnale majanduslikult tasuvad: nende toodetav elekter on suhteliselt odav. Ja ökoloogia seisukohast on tuumaelektrijaamadel mitmeid eeliseid.

Foto allikas: russianlook.com

Tuumaelektrijaamad ei paiska atmosfääri kütuse põlemisel tekkivat tuhka ega muid ohtlikke aineid. Põhiline osa atmosfääri eralduvate saasteainete heitkogustest langeb käivituskatlamajadele, ambulatooriumide katlamajadele ja perioodiliselt sisse lülitatud ooterežiimil olevatele diiselgeneraatoritele. Riigiraporti järgi paiskasid 2010. aastal kõik riigi tuumajaamad atmosfääri vaid 1559 tonni saasteaineid (võrdluseks, ülaltoodud 4 GRES-i 410 360 tonni). Tuumaelektrijaamade osatähtsus kõigi riigi ettevõtete atmosfääriõhku eralduvate saasteainete heitkoguste kogumahust on olnud aastaid alla 0,012%.

Tuumakütuse – uraani – varud on palju suuremad kui muud tüüpi kütusel. Venemaal on 8,9% maailma uuritud uraanivarudest, olles üldnimekirjas neljandal kohal.

Kuid vaatamata ilmsetele eelistele on sellised riigid nagu Saksamaa, Šveits, Itaalia, Jaapan ja mitmed teised tuumaenergiast loobunud. Saksamaal on tuumajaamade osakaal energiasüsteemis 32%, kuid 2022. aastaks lülitatakse riigis välja viimane jaam. Peamine põhjus on tuumajaamade ohutus keskkonnale ja elanikkonnale. Rahumeelne aatom võib hetkega saada miljonite inimeste ja loomade surma ja raskete haiguste süüdlaseks ning põhjustada keskkonnale korvamatut kahju. Tuumaelektrijaamades toimunud õnnetuste katastroofilised tagajärjed kriipsutavad kohe kõik need eelised välja.

Veelgi enam, tuumareaktorite töötamise käigus tekivad radioaktiivsed jäätmed, mida tuleb ladustada sadu tuhandeid aastaid, kuni need muutuvad keskkonnale enam-vähem ohutuks. Ja maailm pole veel leidnud lahendust, kuidas muuta nende hoidmine turvaliseks. Osa tuumajäätmetest suunatakse töötlemisele (regenereerimisele) koos uraani ja plutooniumi osalise ekstraheerimisega hilisemaks kasutamiseks (kuid töötlemise tulemusena tekib uusi jäätmeid, mis ületavad esialgset jäätmekogust tuhandeid kordi) või matmiseks. maa sees. Keskkonna seisukohast ei ole ka uraani kaevandamise protsess, nagu ka selle tuumakütuseks muundamine, täiuslik.

Tasub teada, et isegi korralikult töötavates tuumaelektrijaamades satub osa radioaktiivsest materjalist õhku ja vette. Ja isegi kui need on väikesed doosid, on raske ennustada, millist mõju need keskkonnale pikemas perspektiivis avaldavad.

Progress ei seisa paigal ja raske on täpselt öelda, milliseks kujuneb tulevikuenergia. Kuid me peame mõistma, et energial, nagu ka igal muul inimtegevusel, on keskkonnale teatav negatiivne mõju. Ja seda täielikult vältida on kahjuks võimatu. Kuid on üsna realistlik teha kõik endast oleneva, et loodusele tekitatud kahju minimeerida. Näiteks valige need tehnoloogiad (ehkki kallid), mis on kõige keskkonnasõbralikumad. Seega, hüdroenergia, mis on ainsana sellises mastaabis, mis kasutab taastuvat energiaallikat - vett - vaatamata mitmetele ökoloogia seisukohalt puudujääkidele, põhjustab keskkonnale siiski minimaalset kahju võrreldes teiste elektrienergiarajatistega.

www.aif.ru

Tuuma- (Aatomi)energia - Aatomituuma energia rakendamine ja kasutamine, tuumareaktsioon, energiaallikad; Tuumaenergia julgeoleku, arendamise ja tootmise probleemid, aatomipommi avastamise ja plahvatuse tähendus. Tuumaenergia plussid ja miinused, eelised ja kahjud saidil greensource.ru

20 11 2016 greenman Kommentaare pole veel

Aatomienergia rakendamine

Tuumaenergia kasutamine aastal kaasaegne maailm osutub nii oluliseks, et kui me homme ärkaksime ja tuumareaktsiooni energia kaoks, lakkaks ilmselt maailm sellisena nagu me seda teame. Tuumaenergiaallikate rahumeelne kasutamine on tööstusliku tootmise ja elu aluseks sellistes riikides nagu Prantsusmaa ja Jaapan, Saksamaa ja Suurbritannia, USA ja Venemaa. Ja kui kaks viimast riiki suudavad endiselt asendada tuumaenergiaallikad soojusjaamadega, siis Prantsusmaa või Jaapani jaoks on see lihtsalt võimatu.

Tuumaenergia kasutamine tekitab palju probleeme. Põhimõtteliselt on kõik need probleemid seotud sellega, et kasutades aatomituuma sidumisenergiat (mida me nimetame tuumaenergiaks) enda kasuks, saab inimene märkimisväärset kurjust väga radioaktiivsete jäätmete näol, mida ei saa lihtsalt ära visata. Tuumaenergiaallikate jäätmeid tuleb töödelda, transportida, matta ja pikka aega ohututes tingimustes ladustada.

Tuumaenergia kasutamise plussid ja miinused, kasu ja kahju

Mõelge aatomi-tuumaenergia kasutamise plusse ja miinuseid, nende eeliseid, kahju ja tähtsust inimkonna elus. On ilmne, et tuumaenergiat vajavad täna ainult tööstusriigid. See tähendab, et rahumeelne tuumaenergia leiab oma peamise rakenduse peamiselt sellistes rajatistes nagu tehased, töötlemistehased jne. Just energiamahukad tööstused, mis asuvad odava elektrienergia allikatest (nagu hüdroelektrijaamad) kaugel, kasutavad tuumaelektrijaamu oma sisemiste protsesside tagamiseks ja arendamiseks.

Põllumajanduspiirkonnad ja linnad ei vaja tegelikult tuumaenergiat. See on täiesti võimalik asendada soojus- ja muude jaamadega. Selgub, et tuumaenergia valdamine, soetamine, arendamine, tootmine ja kasutamine on suures osas suunatud meie vajaduste rahuldamisele tööstustoodete järele. Vaatame, mis tööstusharud need on: autotööstus, sõjatööstus, metallurgia, keemiatööstus, nafta- ja gaasikompleks jne.

Kaasaegne inimene tahab sõita uus auto? Kas soovite riietuda trendikasse sünteetikasse, süüa sünteetikat ja pakkida kõik sünteetikasse? Kas soovite erineva kuju ja suurusega eredaid tooteid? Kas soovite kõiki uusi telefone, telereid, arvuteid? Kas soovite palju osta, sageli enda ümber varustust vahetada? Tahad süüa maitsvat keemiatoitu värvilistest pakenditest? Kas sa tahad elada rahus? Kas soovite teleekraanilt armsaid kõnesid kuulda? Kas soovite, et teil oleks palju tanke, samuti rakette ja ristlejaid, aga ka mürske ja kahureid?

Ja ta saab kõik. Pole tähtis, et sõnade ja teo lahknevus viib lõpuks sõjani. Pole tähtis, et selle kõrvaldamiseks on vaja ka energiat. Siiani on inimene rahulik. Ta sööb, joob, käib tööl, müüb ja ostab.

Ja see kõik nõuab energiat. Ja selleks on vaja palju naftat, gaasi, metalli jne. Ja kõik need tööstuslikud protsessid nõuavad aatomienergiat. Seega, ükskõik mida keegi ka ei räägiks, kuni esimese tööstusliku termotuumasünteesireaktori seeriasse panemiseni tuumaenergia ainult areneb.

Tuumaenergia eeliste hulka võime julgelt kirja panna kõik, millega oleme harjunud. Negatiivne külg on kurb väljavaade peatsest surmast ressursside ammendumise, tuumajäätmete probleemide, rahvastiku kasvu ja põllumaa halvenemise tõttu. Teisisõnu võimaldas tuumaenergia inimesel hakata loodust veelgi tugevamalt valitsema, sundides seda niivõrd üle mõistuse, et mitme aastakümnega ületas ta põhiressursside taastootmise läve, käivitades aastatel 2000–2010 tarbimise kokkuvarisemise. See protsess ei sõltu objektiivselt enam inimesest.

Kõik peavad vähem sööma, vähem elama ja vähem looduskeskkonda nautima. Siin peitub veel üks aatomienergia pluss või miinus, mis seisneb selles, et riigid, kes on aatomiga hakkama saanud, suudavad tõhusamalt ümber jaotada nende ammendunud ressursse, kes pole aatomit omandanud. Veelgi enam, ainult termotuumasünteesi programmi arendamine võimaldab inimkonnal lihtsalt ellu jääda. Nüüd selgitame näppude peal, mis "loomaga" on tegemist - aatomi(tuuma)energiaga ja millega seda süüakse.

Mass, aine ja aatomi (tuuma)energia

Tihti kuuleb väidet, et "mass ja energia on samad", või selliseid hinnanguid, et aatomi(tuuma)pommi plahvatust seletatakse väljendiga E = mc2. Nüüd, kui teil on tuumaenergiast ja selle rakendustest esimene arusaam, oleks tõesti ebamõistlik ajada teid segadusse selliste väidetega nagu "mass võrdub energiaga". Igatahes pole see viis suure avastuse tõlgendamiseks kõige parem. Ilmselt on see lihtsalt noorte reformistide, "uue aja galilealaste" vaimukus. Tegelikult ütleb teooria ennustus, mida on kontrollitud paljude katsetega, ainult seda, et energial on mass.

Nüüd selgitame nüüdisaegset vaatenurka ja anname lühikese ülevaate selle kujunemisloost.Kui mistahes materiaalse keha energia suureneb, siis suureneb ka tema mass ning selle lisamassi omistame energia suurenemisele. Näiteks kiirguse neeldumisel neelduja kuumeneb ja selle mass suureneb. Kasv on aga nii väike, et jääb tavakatsetes mõõtmistäpsusest väljapoole. Vastupidi, kui aine kiirgab kiirgust, kaotab see tilga oma massist, mille kiirgus kannab. Tekib laiem küsimus: kas kogu ainemass ei ole tingitud energiast, st kas kogu aines ei sisaldu tohutut energiavaru? Aastaid tagasi vastasid radioaktiivsed muundumised sellele positiivselt. Radioaktiivse aatomi lagunemisel vabaneb tohutul hulgal energiat (enamasti kineetilise energia kujul) ja väike osa aatomi massist kaob. Mõõdud on selles osas selged. Seega kannab energia massi endaga kaasa, vähendades seeläbi aine massi.

Järelikult on osa aine massist asendatav kiirguse massiga, kineetilise energiaga jne. Sellepärast me ütleme: "energia ja aine on osaliselt võimelised vastastikusteks muundumisteks." Pealegi saame nüüd luua aineosakesi, millel on mass ja mis on võimelised täielikult muutuma kiirguseks, millel on ka mass. Selle kiirguse energia võib minna muudesse vormidesse, kandes neile oma massi. Vastupidi, kiirgust saab muuta aineosakesteks. Nii et "energial on mass" asemel võime öelda, et "aine ja kiirguse osakesed on vastastikku muunduvad ja seetõttu on nad võimelised vastastikku teisenema teiste energialiikidega". See on mateeria loomine ja hävitamine. Selliseid hävitavaid sündmusi ei saa toimuda tavalises füüsikas, keemias ja tehnoloogias, neid tuleb otsida kas tuumafüüsika uuritud mikroskoopilistes, kuid aktiivsetes protsessides või kõrge temperatuuriga tiiglist. aatomipommid, päikesel ja tähtedel. Siiski oleks ebamõistlik väita, et "energia on mass". Me ütleme: "energial, nagu ainel, on mass."

Tavalise aine mass

Me ütleme, et tavaaine mass sisaldab tohutut siseenergia ladu, mis võrdub massi ja (valguse kiiruse) korrutisega2. Kuid see energia sisaldub massis ja seda ei saa vabastada ilma, et vähemalt osa sellest kaoks. Kuidas selline hämmastav idee sündis ja miks seda varem ei avastatud? Seda pakuti varem välja – eksperiment ja teooria erinevates vormides –, kuid kuni kahekümnenda sajandini ei täheldatud energia muutust, sest tavakatsetes vastab see uskumatult väikesele massimuutusele. Nüüd oleme aga kindlad, et lendaval kuulil on oma kineetilise energia tõttu lisamass. Isegi kiirusel 5000 m/sek oleks puhkeolekus täpselt 1g kaaluva kuuli kogumass 1,00000000001g.1kg kaaluv valge-kuum plaatina lisaks kokku 0,000000000004kg ja praktiliselt ükski kaal ei suudaks neid muutusi registreerida. Alles siis, kui aatomituumast eraldub tohutult energiat või kui aatomi "mürsud" kiirendatakse valguse kiirusele lähedase kiiruseni, muutub energia mass märgatavaks.

Teisest küljest märgib isegi vaevumärgatav massierinevus võimalust vabastada tohutult palju energiat. Seega on vesiniku ja heeliumi aatomite suhteline mass 1,008 ja 4,004. Kui neli vesiniku tuuma saaks ühineda üheks heeliumi tuumaks, muutuks mass 4,032 4,004-ks. Erinevus on väike, vaid 0,028 ehk 0,7%. Aga see tähendaks hiiglaslikku energia vabanemist (peamiselt kiirguse näol). 4,032 kg vesinikku annaks 0,028 kg kiirgust, mille energia oleks umbes 600000000000 Cal.

Võrrelge seda 140 000 cal, mis vabaneb sama koguse vesiniku ühendamisel hapnikuga keemilise plahvatuse käigus Tavapärane kineetiline energia annab olulise panuse tsüklotronite toodetud väga kiirete prootonite massi ja see tekitab raskusi selliste masinatega töötamisel.

Miks me ikka veel usume, et E=mc2

Nüüd tajume seda relatiivsusteooria otsese tagajärjena, kuid esimesed kahtlused tekkisid juba 19. sajandi lõpupoole seoses kiirguse omadustega. Siis tundus tõenäoline, et kiirgusel on mass. Ja kuna kiirgus kannab, nagu tiibadel, energia kiirusega, täpsemalt on see energia ise, siis on ilmunud näide millegi “mittemateriaalse” juurde kuuluva massi kohta. Elektromagnetismi eksperimentaalsed seadused ennustasid, et elektromagnetlainetel peab olema "mass". Kuid enne relatiivsusteooria loomist suutis ainult ohjeldamatu fantaasia laiendada suhet m=E/c2 teistele energialiikidele.

Igasugusel elektromagnetkiirgusel (raadiolained, infrapuna, nähtav ja ultraviolettvalgus jne) on mõned ühised tunnused: need kõik levivad tühja ruumi ühesuguse kiirusega ning kõik kannavad energiat ja hoogu. Valgust ja muud kiirgust kujutame ette lainetena, mis levivad suure, kuid kindla kiirusega c=3*108 m/sek. Kui valgus tabab neelavat pinda, tekib soojus, mis näitab, et valgusvoog kannab energiat. See energia peab levima koos vooluga samal valguskiirusel. Tegelikult mõõdetakse valguse kiirust täpselt nii: suure vahemaa läbimise aja järgi valgusenergia osaga.

Kui valgus mõne metalli pinda tabab, lööb see välja elektronid, mis lendavad välja täpselt nii, nagu oleks neid tabanud kompaktne pall. Valguse energia näib olevat jaotunud kontsentreeritud osadena, mida me nimetame "kvantideks". See on kiirguse kvantloomus, hoolimata asjaolust, et need osad on ilmselt loodud lainete abil. Igal sama lainepikkusega valguse osal on sama energia, teatud energia "kvant". Sellised portsjonid tormavad valguse kiirusel (tegelikult on nad kerged), edastades energiat ja hoogu (impulssi). Kõik see võimaldab omistada kiirgusele teatud massi – igale portsjonile omistatakse teatud mass.

Kui valgus peegeldub peeglist, siis soojust ei eraldu, sest peegeldunud kiir viib kogu energia minema, kuid peeglile mõjub rõhk, mis sarnaneb elastsete kuulide või molekulide rõhuga. Kui valgus tabab peegli asemel musta neelavat pinda, muutub rõhk poole väiksemaks. See näitab, et tala kannab peegli poolt pööratavat hoogu. Seetõttu käitub valgus nii, nagu tal oleks mass. Kuid kas on veel mõni viis teada saada, et millelgi on mass? Kas mass eksisteerib omaette, näiteks pikkus, roheline või vesi? Või on see kunstlik mõiste, mille määratlevad sellised käitumisviisid nagu tagasihoidlikkus? Tegelikult on missa meile teada kolmel kujul:

• A. Ebamäärane väide, mis iseloomustab "aine" kogust (Mass sellest vaatenurgast on substantsile omane – üksus, mida saame näha, puudutada, lükata).
• B. Teatud väited, mis seovad selle teistega füüsikalised kogused.
• B. Mass on konserveeritud.

Jääb üle massi määratleda impulsi ja energia järgi. Siis peab igal liikuval hoo ja energiaga asjal olema "mass". Selle mass peaks olema (impulss)/(kiirus).

Relatiivsusteooria

Soov siduda kokku rida absoluutset ruumi ja aega puudutavaid eksperimentaalseid paradokse, mis tekitas relatiivsusteooria. Mõlemad katsed valgusega andsid vastuolulisi tulemusi ja katsed elektriga süvendasid seda konflikti veelgi. Seejärel tegi Einstein ettepaneku muuta vektorite liitmise lihtsaid geomeetrilisi reegleid. See muutus on tema "erirelatiivsusteooria" olemus.

Väikeste kiiruste puhul (alates kõige aeglasemast teost kuni kiireima rakettini) on uus teooria kooskõlas vanaga. Suurel kiirusel, mis on võrreldav valguse kiirusega, muudab meie pikkuste või aja mõõtmist keha liikumine eriti vaatleja suhtes muutub keha mass seda suuremaks, mida kiiremini see liigub .

Siis kuulutas relatiivsusteooria, et see massi suurenemine on täiesti üldist laadi. Tavakiirusel muutusi ei toimu ja ainult kiirusel 100 000 000 km/h suureneb mass 1% võrra. Radioaktiivsetest aatomitest või kaasaegsetest kiirenditest eralduvate elektronide ja prootonite puhul ulatub see aga 10, 100, 1000%…. Selliste suure energiaga osakestega tehtud katsed annavad suurepäraseid tõendeid massi ja kiiruse vahelise seose kohta.

Teises otsas on kiirgus, millel pole puhkemassi. See ei ole aine ja seda ei saa paigal hoida; sellel on lihtsalt mass ja see liigub kiirusega c, seega on selle energia mc2. Me räägime kvantidest kui footonitest, kui tahame märkida valguse käitumist osakeste voona. Igal footonil on teatud mass m, teatud energia E=mс2 ja teatud hulk liikumist (impulss).

Tuumamuutused

Mõnedes tuumadega tehtud katsetes ei summeeru aatomite massid pärast ägedaid plahvatusi, et anda sama kogumass. Vabanenud energia viib endaga kaasa mingi osa massist; kadunud aatomimaterjali tükk näib olevat kadunud. Kui aga omistame mõõdetud energiale massi E/c2, leiame, et mass on säilinud.

Aine hävitamine

Oleme harjunud pidama massist kui mateeria vältimatust omadusest, mistõttu massi üleminek ainelt kiirgusele – lambist lendavale valgusvihule näeb välja peaaegu nagu mateeria hävimine. Veel üks samm – ja saame üllatunud teada, mis tegelikult toimub: positiivsed ja negatiivsed elektronid, aineosakesed muutuvad omavahel kombineerides täielikult kiirguseks. Nende aine mass muutub võrdseks kiirgusmassiks. Tegemist on mateeria kadumise juhtumiga kõige otsesemas mõttes. Justkui fookuses, valgussähvatuses.

Mõõtmised näitavad, et (energia, kiirgus annihilatsiooni ajal) / c2 on võrdne mõlema elektroni - positiivse ja negatiivse - kogumassiga. Prootoniga kombineerituna antiprooton annihileerub, tavaliselt suure kineetilise energiaga kergemate osakeste vabanemisega.

Aine loomine

Nüüd, kui oleme õppinud, kuidas juhtida suure energiaga kiirgust (ülilühilaine röntgenkiirgus), saame kiirgusest aineosakesi ette valmistada. Kui sihtmärki selliste kiirtega pommitatakse, tekitavad need mõnikord osakeste paari, näiteks positiivseid ja negatiivseid elektrone. Ja kui me jälle kasutame nii kiirguse kui ka kineetilise energia jaoks valemit m=E/c2, siis mass säilib.

Just kompleksist – tuuma- (aatomi)energiast

• Piltide, piltide, fotode galerii.
• Tuumaenergia, aatomienergia – põhialused, võimalused, väljavaated, areng.
• Huvitavaid fakte, kasulik informatsioon.
• Rohelised uudised – Tuumaenergia, aatomi energia.
• Viited materjalidele ja allikatele – Tuuma- (aatomi)energia.

greensource.ru

Tervishoid ja tuumaelektrijaam

Mitu koopiat on purustatud tuumaenergeetika arendamise kohta. Niipea, kui kuskil maailmas tuumajaama ehitama hakatakse, astuvad erakonnad ja ühiskondlikud ühendused kohe jaamade sulgemise ja ehituse peatamise poolt välja. Niisiis, kas tuumajaamad on nii ohtlikud ja mitte keskkonnasõbralikud?

Nagu teate, on elekter inimkonna peamine energiaallikas. Nad saavad selle peajaamades - hüdroelektrijaamades, soojuselektrijaamades, tuumaelektrijaamades. Kõige rohkem hirmu tekitavad aga tuumajaamad.

Kui vaadata, siis kõige odavamat elektrit saab tuumajaamades. Kõige kallim elekter on soojus-, kivisöeküttel. Organisatsioonid, kes võitlevad tuumaelektrijaamade vastu, lõpetavad reeglina oma sõnavõtud, kui räägitakse sellest, et sellele kohale ehitatakse soojuselektrijaam. Aga siin on küsimus. Söeküttel töötav koostootmiselektrijaama eraldub nii palju kahjulikke heitmeid, et hea keskkonnaseisund koostootmisjaama läheduses ei tule kõne allagi. Ükski filter ei päästa söetolmu eest. Üks jaam põletab aastas sadu tuhandeid tonne kivisütt. Ja selle lähedal asuvad kivisöevarude mäed, söetolm, puhuvad suurepäraselt kogu linnaosa tuult mitme kilomeetri pikkuseks. Kaugele pole jõudnud ka põlevkivijaamad. Isegi bensiinijaamad paiskavad atmosfääri tonnide kaupa süsinikdioksiidi. Aga kõige suuremat hirmu tekitab just tuumajaam. Põhjuseks on loomulikult Tšernobõli ja USA õnnetus. Tõsi, sealne leke ei olnud Tšernobõli katastroofiga võrreldes märkimisväärne. Jaamas tekkis nn Hiina sündroom. Põhimõtteliselt sama õnnetus, mis Tšernobõli tuumajaamas. Kuid ainus erinevus seisneb selles, et USA-s õnnestus töötajatel reaktor kontrolli alla võtta. 70ndatel tegi see õnnetus aga palju kära. Kuid kas tuumajaam on tõesti nii ohtlik? Füüsikute hinnangul on tuumajaamad üldiselt kõige keskkonnasõbralikumad jaamad. Muidugi on alternatiivseid elektrijaamu. Päike, laine, tuul. Aga nende osakaal elektritootmise osatähtsuses on nii väike, et neid ei võeta siiani tõsiselt arvesse.

Aga kuidas on lood hüdroelektrijaamadega? Selgus, et need kahjustavad mitte niivõrd inimest ennast, kuivõrd heitkoguseid, vaid loodust ja jõgesid. Näitena võib tuua Venemaa abiga ehitatud jaama Punjabi osariigis. Kummalisel kombel põhjustasid need ehitised Indias mitmeid maavärinaid. Nii ütlevad seismoloogid. Jah, ja Aswani tamm põhjustas korvamatut kahju tohututele territooriumidele Egiptuses ja mujal. Tõsi, see kõik selgus palju hiljem, pärast ehitamist.

Ja kuidas on lood tuumajaamadega?

Kaasaegsed reaktorid on väga töökindlad. Teist Tšernobõli uutelt reaktoritelt kindlasti oodata pole. Mida ei saa öelda vanade jaamade kohta. Aga kuhu kaob kasutatud kütus? See on küsimus. Need taaskasutamise hoidlad ja tehnoloogiad on pigem meie lapselastelastele mõeldud „Tervitused vanavanaisadelt“. Samal ajal kui inimkond peidab neid matmispaikadesse, süüdistades lahendusprobleemi tulevasi põlvkondi. Kuid see on võib-olla ainus negatiivne küsimus tuumaelektrijaamade teemalises poleemikas "poolt" ja "vastu". Kui vaadata teemat laiemalt, valida CHP ja tuumajaama vahel, siis loomulikult annab tuumajaam keskkonnasõbralikkuse mõttes koefitsiendi igale kõige töökindlamate filtritega koostootmisjaamale. Kuid sellegipoolest on Tšernobõli põhjustatud foobia tõttu paljude riikide kodanikud valmis hingama sisse ja nautima soojuselektrijaamade ja katlamajade heitkoguseid, surema kopsuhaigustesse, onkoloogiasse, mida põhjustavad põlemisproduktides sisalduvad kantserogeenid, selle asemel, et lubada tuumaelektrijaama ehitamine, selle "kohutava" kiirgusega.

Kõik, mis jääb tegemata, tähendab, et kellelgi on seda vaja. See tähendab, et kellelegi on kasulik, et kõik uued soojuselektrijaamad ehitataks. Keegi vajab neid aastas miljonite tonnide ja kuupmeetrite gaasi, kivisüsi, põlevkivi, kütteõli põletamiseks. Ja keegi on eluliselt huvitatud, et neid jaamu tuumajaamade kasuks ei hülgataks. Ja paljud inimesed teavad, kuidas hirmutada elanikkonda tuumajaama ehitamise väljavaatega.

Aga huvitav fakt. Tšernobõli katastroofis sai enim kannatada Gomeli piirkond Valgevenes. Sellele järgneb Brestskaja, Minska. Aga mis on huvitav. Onkoloogiliste haiguste esinemissageduse esikoht on kindlalt Vitebski piirkonna käes. Kuid lõppude lõpuks sai ta kõige vähem kannatada tuumajaama õnnetuses. Vitebski oblasti peaarst ütles, et seni pole õnnestunud nii suure haigestumuskasvu põhjust tuvastada. Kuid üsna hiljuti oli vähktõve esinemissageduse tõus otseselt seotud Tšernobõli katastroofiga. Selgub, et kõik pole nii lihtne. Meie elus on ikka veel nii palju negatiivseid tegureid, et lihtsalt rumal on otsida oma haiguste põhjust vastvalminud tuumajaamast. Seda ütleb statistika. Ja teadlased on CHP ohtudest rääkinud juba pikka aega. Kuid tavaliselt kuulatakse neid viimasena

Arutage foorumis

vsezdorovo.com

Aatomi eelised ja kahjud | NOU Mosenergo kolledž

Tuumaenergia oma võimalustega toimib kaasaegse tsiviliseeritud ühiskonna atribuutina, näitab sotsiaalse kultuuri arengut ja on rahvusvaheliste suhete üks olulisemaid valdkondi. Tuumaenergia mõjutab otseselt inimeste elu ja eelkõige selle põhikomponente, nimelt on vaieldamatu selle nõudlus teaduses ja tehnoloogias, poliitikas, majanduses, tervise- ja keskkonnakaitses, aga ka ühiskonna heaolus.

Aatomienergia kasutamisega kaasneb tehnogeenne oht elukvaliteedi näitajate üldandmete, nimelt keskmise eluea, "elu hinna", elukvaliteedi ja ökoloogilise olukorra mõjutamisel. Sellega seoses on käimas töö aatomi kasutamisega seotud tegurite juhtimiseks, mille eesmärk on vähendada selle negatiivseid mõjusid.

Aatomi kasutamisel on kahtlemata oma positiivseid külgi, pakkudes võimalusi parandada elu tulemuslikkust üldiselt. Poliitilistel ja majanduslikel põhjustel on vaidlusi, mis on põhjustatud mõjukate organisatsioonide huvide konfliktidest rahvusvahelisel tasandil. Radiofoobia puhangud tavaelanikkonna seas kaasnevad ka korduvate tuumaõnnetustega.

Millises perioodis väljendus kiirguse mõju inimeste elule?

1895. aastal avastas Roentgen röntgenikiired ja veidi hiljem viitas Becquerel loodusliku kiirgusaktiivsuse olemasolule. Esialgu kasutati neid nähtusi teadusliku uurimistöö ning teadmiste ja hariduse suurendamise eesmärgil, sealhulgas meditsiinis. Niisiis lõi Maria Skladovskaja kiireloomulise aparaadi röntgenuuring inimesi, kes on viga saanud. Ta lõi vähemalt kakssada röntgeniinstallatsiooni, mis tõi meditsiinile ja haavatute ravile suurt kasu.

Mis juhtus pärast?

Esialgu kasutati tuumaenergiat puhtalt teaduse jaoks, kuid üsna pea sai tuumarelvade eelisõiguseks. Suurimad avastused ja kolossaalne hüpe teaduse ja tehnika arengus tänu selle valdkonna avastustele on viinud inimkonna elukvaliteedi põhimõtteliselt uuele tasemele.

college-mosenergo.ru

Tuumaelektrijaamade seade

www.shkolageo.ru

1 Tuumaelektrijaamade seade. Kahju ja kasu (Balakovo tuumaelektrijaam) Töö tegid 11. klassi õpilased Seliverstov V., Rudenko N. Vajadus tuumaenergia järele. Oleme õppinud, kuidas saada elektrienergiat taastumatutest ressurssidest - nafta ja gaas, taastuvatest - vesi, tuul, päike. Kuid päikese või tuule energiast ei piisa meie tsivilisatsiooni aktiivse elu tagamiseks. Ja hüdroelektrijaamad ja soojuselektrijaamad ei ole nii puhtad ja ökonoomsed, kui tänapäevane elutempo nõuab. Tuumaenergia füüsilised alused. Mõnede raskete elementide - näiteks mõnede plutooniumi ja uraani isotoopide - tuumad lagunevad teatud tingimustel, vabastades tohutul hulgal energiat ja muutudes teiste isotoopide tuumadeks. Seda protsessi nimetatakse tuuma lõhustumiseks. Iga tuum, lõhenedes "mööda ahelat", kaasab lõhenemisse oma naabrid, seetõttu nimetatakse seda protsessi ahelreaktsiooniks. Selle kulgu jälgitakse spetsiaalsete tehnoloogiate abil pidevalt, seega kontrollitakse seda ka. Kõik see toimub reaktoris, millega kaasneb tohutu energia vabanemine. See energia soojendab vett, mis pöörleb võimsaid turbiine, mis toodavad elektrit. Tuumaelektrijaama tööpõhimõte Maailma tuumaenergia. Maailma juhtivad tuumaenergia tootjad on peaaegu kõik tehniliselt arenenumad riigid: USA, Jaapan, Suurbritannia, Prantsusmaa ja loomulikult Venemaa. Praegu on üle maailma umbes 450 tuumareaktorit. Mahajäetud tuumajaamad: Saksamaa, Rootsi, Austria, Itaalia. Venemaa tuumaelektrijaamad. Balakovskaja Belojarskaja Volgodonskaja Kalininskaja Koola Kursk Leningradskaja Novovoronežskaja Smolensk Venemaa tuumaenergia. Tuumaenergeetika ajalugu Venemaal algas 20. augustil 1945, mil loodi "Uraanitööde juhtimise erikomitee" ja 9 aastat hiljem ehitati juba esimene tuumaelektrijaam Obninskaja. Esimest korda maailmas taltsutati aatomienergia ja pandi rahumeelsete eesmärkide teenistusse. 50 aastat laitmatult töötanud Obninski TEJ sai legendiks ja pärast ressursi ammendamist lülitati see välja. Nüüd on Venemaal 31 tuumaelektrijaama 10 tuumajaama juures, mis toidavad veerandi kõigist riigi elektripirnidest. Balakovskaja aatom. Balakovskaja aatom. Balakovo TEJ on Venemaa suurim elektritootja. See toodab aastas üle 30 miljardi kW. tund elektrit (rohkem kui ükski teine ​​tuuma-, soojus- ja hüdroelektrijaam riigis). Balakovo tuumaelektrijaam annab veerandi Privolžski elektrienergiast föderaalringkond ja viiendik kõigi riigi tuumaelektrijaamade toodangust. Selle elektriga varustatakse usaldusväärselt tarbijaid Volga piirkonnas (76% tema poolt tarnitud elektrist), Keskuses (13%), Uuralites (8%) ja Siberis (3%). Balakovo TEJ elektrienergia on odavaim kõigi Venemaa tuumaelektrijaamade ja soojuselektrijaamade seas. Balakovo TEJ installeeritud võimsuse rakendusaste (ICUF) on üle 80 protsendi. spetsifikatsioonid. Reaktori tüüp VVER-1000 (V-320) K-1000-60/1500-2 tüüpi turbiinijaam nimivõimsusega 1000 MW ja pöörlemiskiirusega 1500 p/min; TVV-1000-4 tüüpi generaatorid võimsusega 1000 MW ja pingega 24 kV. Aastane elektritootmine on üle 30-32 miljardi kWh (2009 - 31,299 miljardit kWh. Installeeritud võimsuse rakendusaste - 89,3%. Balakovo aatomi ajalugu. 28. oktoober 1977 - esimese kivi ladumine. 12. detsember 1985 - 1. jõuallika käivitamine. 24. detsember 1985 – esimene vool. 10. oktoober 1987 - 2 jõuallikat. 28. detsember 1988 - 3 jõuallikat. 12. mai 1993 - 4 jõuallikat. Tuumaelektrijaamade eelised: Väike kogus kasutatud kütust ja selle taaskasutamise võimalus pärast töötlemist. Suur agregaadi võimsus: 1000-1600 MW jõuallika kohta; Suhteliselt madal energia, eriti soojuse hind; Võimalus paigutada piirkondadesse, mis asuvad suurtest veeenergiaressurssidest, suurtest maardlatest, kohtades, kus päikese- või tuuleenergia kasutamise võimalused on piiratud; Kuigi tuumajaama töö käigus eraldub atmosfääri teatud kogus ioniseeritud gaasi, eemaldab tavapärane soojuselektrijaam koos suitsuga veelgi rohkem kiirgusemissioone tänu radioaktiivsete elementide looduslikule sisaldusele kivisöes. Tuumaelektrijaamade puudused: Kiiritatud kütus on ohtlik: nõuab keerulisi, kulukaid, pikaajalisi töötlemis- ja ladustamismeetmeid; Muutuva võimsusega töötamine on termiliste neutronreaktorite puhul ebasoovitav; Statistilisest vaatenurgast on suurõnnetused väga ebatõenäolised, kuid sellise juhtumi tagajärjed on äärmiselt rasked, mis raskendab tavaliselt õnnetusjuhtumite majanduslikuks kaitseks kasutatava kindlustuse kohaldamist; Suured kapitaliinvesteeringud, nii spetsiifilised 1 MW installeeritud võimsuse kohta alla 700-800 MW võimsusega plokkidele kui ka üldised, mis on vajalikud jaama, selle taristu ehitamiseks, samuti vananenud plokkide hilisemaks likvideerimiseks ; Kuna tuumaelektrijaamade jaoks on vaja ette näha eriti hoolikad likvideerimisprotseduurid (kiiritatud struktuuride radioaktiivsuse tõttu) ja eriti jäätmete pikaajaline jälgimine - ajaliselt märgatavalt pikem kui TEJ tööperiood ise - muudab see TEJ-de majandusliku efekti. mitmetähenduslik ja raske õigesti arvutada. Kasutatud ressursid: Brošüür Balakovo tuumaelektrijaam

www.shkolageo.ru

slaid 2

Eesmärk: välja selgitada aatomienergia eesmärk ja eelised

slaid 3

Inimesed on alati suhtunud loodusesse pragmaatiliselt. Just selline lähenemine viis selleni, et XX sajandil. toimusid globaalsed muutused, mis tekitasid tõelise inimkonna enesehävitamise ohu. Üks neist on aatomienergia valdamine. Täna püüame välja selgitada positiivsed ja negatiivsed küljed selle rakendus.

slaid 4

Inimühiskonna arenguga on energiatarbimine pidevalt kasvanud. Niisiis. kui miljon aastat tagasi oli see umbes 0,1 kW elaniku kohta aastas ja 100 tuhat aastat tagasi - 0,3 kW, siis 15. sajandil. - 1,4 kW, 20. sajandi alguses. -3,9 kW ja 20. sajandi lõpuks. - juba 10 kW.

slaid 5

Kuigi praegu on fossiilkütused peaaegu pooleldi ära kasutatud, on selge, et nende varud ammenduvad peagi. Vaja on muid allikaid ja üks realistlikumaid on tuumakütus.

slaid 6

Energia saamise protsess on alati seotud inimesele kahjulike tagajärgedega, sõltumata kütuse tüübist, kuid kahjulikkuse aste on erinev ... Tuumakütus kõige turvalisem ja selle varud on suured. Praegu toodetakse tuumaenergiat peamiselt termilistes neutronreaktorites, brooderid (kiireneutronreaktorid) on juba välja töötatud. Tuumareaktoreid täiustatakse pidevalt, ohutuse tase tõuseb. Maksimaalne doos loetakse selliseks, kui ühtlane kokkupuude 70 aasta jooksul ei põhjusta tänapäevaste meetoditega tuvastatud tervise halvenemist. Kosmosest ja muudest looduslikest allikatest meile saabuv aastane kiirgusdoos on 2 mSv. TEJ personal saab aastas kiirgusdoosi 1,1 mSv. Kõigi tuumaelektrijaamade kiirgus on märkimisväärne.

Slaid 7

Reaktori kiirguskaitse tagavad paljud tegurid: paksud seinad ja raudbetoonist korpus, suletud tsükkel jne.

Slaid 8

Slaid 9

Suurim probleem on kasutatud tuumkütuse töötlemine ja ladustamine.

Slaid 10

Aja jooksul see probleem lahendatakse. Nüüd on meie riigis tahkeid radioaktiivseid jäätmeid terastünnides ja soolakihtides.

slaid 11

slaid 12

slaid 13

Aatomienergia kasutamine lahendab nüüd mõned energiaprobleemid. Kuid tuumaenergia kasutamisest tulenev kahju on suurem kui kasu. Kogu aatomikütuse tootmise kaevandamise tehnoloogiline protsess igal etapil on seotud keskkonna radioaktiivse saastumise ja inimeste kokkupuute tõenäosusega.

Slaid 14

Inimkond ei saa hakkama ilma radioaktiivsuse ja isotoopide fenomeni kasutamata. Kasutame seda nähtust peaaegu kõigis tegevusvaldkondades: meditsiin, arheoloogia, vigade tuvastamine, põllukultuuride aretus

slaid 15

Näiteks märgistatud aatomite kasutamine võimaldab diagnoosida paljusid haigusi: joodi radioaktiivse isotoobi abil diagnoositakse haigusi. kilpnääre peal varajases staadiumis, vähkkasvajaid kiiritatakse esmalt radioaktiivse koobaltiga ja seejärel eemaldatakse haiged koed, kopsuhaigused tuvastatakse varajases staadiumis tänu fluorograafiale – hetktõmmise röntgenülesvõttele.

slaid 16

Lisaks kasutame väga erinevaid seadmeid, mis esmapilgul midagi välja ei lase, kuid töötavate külmikute, televiisorite, mikrolaineahjude ja muu kodutehnika ümber tekivad tugevad vahelduvad elektromagnetväljad, s.t. elektromagnetkiirgus, mis mõjutab ka meie keha ja põhjustab selles muutusi

Slaid 17

Üsna sageli saab inimene aastaga doosi, mis ületab oluliselt lubatud doosi. Eriti on see oht meie riigis kasvanud pärast Tšernobõli tuumaelektrijaama avariid, saame radioaktiivselt saastunud tooteid ja materjale. Teame, et radioaktiivsus on nähtamatu tapja, mis ei põhjusta kokkupuute ajal valusaid reaktsioone, vaid avaldub hiljem, kui ravi pole enam võimalik.

Slaid 18

Kaasaegse maailma üks ohtlikumaid vastuolusid on kasvav lõhe tehnoloogilise arengu taseme ning inimkonna põhiosa elu toetamise, kultuuri ja moraali taseme vahel. Selle põhjal tekkis tehnoloogiline terrorism. Maailma kauba- ja tehnoloogiaturgudel valitsevad riigipiirid ja rahvuslikud huvid, karm majanduslik ja kaubanduslik konkurents. Üks neist kõige ohtlikumad liigid tehnoloogiline terrorism on tuuma.

Vaadake kõiki slaide

Tuumaenergia kasutamine kaasaegses maailmas on nii oluline, et kui me homme ärkaksime ja tuumareaktsiooni energia kaoks, lakkaks ilmselt maailm sellisena, nagu me seda teame. Rahu on tööstusliku tootmise ja elu alus sellistes riikides nagu Prantsusmaa ja Jaapan, Saksamaa ja Suurbritannia, USA ja Venemaa. Ja kui kaks viimast riiki suudavad endiselt asendada tuumaenergiaallikad soojusjaamadega, siis Prantsusmaa või Jaapani jaoks on see lihtsalt võimatu.

Tuumaenergia kasutamine tekitab palju probleeme. Põhimõtteliselt on kõik need probleemid seotud sellega, et kasutades aatomituuma sidumisenergiat (mida me nimetame tuumaenergiaks) enda kasuks, saab inimene märkimisväärset kurjust väga radioaktiivsete jäätmete näol, mida ei saa lihtsalt ära visata. Tuumaenergiaallikate jäätmeid tuleb töödelda, transportida, matta ja pikka aega ohututes tingimustes ladustada.

Tuumaenergia kasutamise plussid ja miinused, kasu ja kahju

Mõelge aatomi-tuumaenergia kasutamise plusse ja miinuseid, nende eeliseid, kahju ja tähtsust inimkonna elus. On ilmne, et tuumaenergiat vajavad täna ainult tööstusriigid. See tähendab, et rahumeelne tuumaenergia leiab oma peamise rakenduse peamiselt sellistes rajatistes nagu tehased, töötlemistehased jne. Just energiamahukad tööstused, mis asuvad odava elektrienergia allikatest (nagu hüdroelektrijaamad) kaugel, kasutavad tuumaelektrijaamu oma sisemiste protsesside tagamiseks ja arendamiseks.

Põllumajanduspiirkonnad ja linnad ei vaja tegelikult tuumaenergiat. See on täiesti võimalik asendada soojus- ja muude jaamadega. Selgub, et tuumaenergia valdamine, soetamine, arendamine, tootmine ja kasutamine on suures osas suunatud meie vajaduste rahuldamisele tööstustoodete järele. Vaatame, mis tööstusharud need on: autotööstus, sõjatööstus, metallurgia, keemiatööstus, nafta- ja gaasikompleks jne.

Kas tänapäeva inimene tahab uue autoga sõita? Kas soovite riietuda trendikasse sünteetikasse, süüa sünteetikat ja pakkida kõik sünteetikasse? Kas soovite erineva kuju ja suurusega eredaid tooteid? Kas soovite kõiki uusi telefone, telereid, arvuteid? Kas soovite palju osta, sageli enda ümber varustust vahetada? Tahad süüa maitsvat keemiatoitu värvilistest pakenditest? Kas sa tahad elada rahus? Kas soovite teleekraanilt armsaid kõnesid kuulda? Kas soovite, et teil oleks palju tanke, samuti rakette ja ristlejaid, aga ka mürske ja kahureid?

Ja ta saab kõik. Pole tähtis, et sõnade ja teo lahknevus viib lõpuks sõjani. Pole tähtis, et selle kõrvaldamiseks on vaja ka energiat. Siiani on inimene rahulik. Ta sööb, joob, käib tööl, müüb ja ostab.

Ja see kõik nõuab energiat. Ja selleks on vaja palju naftat, gaasi, metalli jne. Ja kõik need tööstuslikud protsessid nõuavad aatomienergiat. Seega, ükskõik mida keegi ka ei räägiks, kuni esimese tööstusliku termotuumasünteesireaktori seeriasse panemiseni tuumaenergia ainult areneb.

Tuumaenergia eeliste hulka võime julgelt kirja panna kõik, millega oleme harjunud. Negatiivne külg on kurb väljavaade peatsest surmast ressursside ammendumise, tuumajäätmete probleemide, rahvastiku kasvu ja põllumaa halvenemise tõttu. Teisisõnu võimaldas tuumaenergia inimesel hakata loodust veelgi tugevamalt valitsema, sundides seda niivõrd üle mõistuse, et mitme aastakümnega ületas ta põhiressursside taastootmise läve, käivitades aastatel 2000–2010 tarbimise kokkuvarisemise. See protsess ei sõltu objektiivselt enam inimesest.

Kõik peavad vähem sööma, vähem elama ja vähem looduskeskkonda nautima. Siin peitub veel üks aatomienergia pluss või miinus, mis seisneb selles, et riigid, kes on aatomiga hakkama saanud, suudavad tõhusamalt ümber jaotada nende ammendunud ressursse, kes pole aatomit omandanud. Veelgi enam, ainult termotuumasünteesi programmi arendamine võimaldab inimkonnal lihtsalt ellu jääda. Nüüd selgitame näppude peal, mis "loomaga" on tegemist - aatomi(tuuma)energiaga ja millega seda süüakse.

Mass, aine ja aatomi (tuuma)energia

Tihti kuuleb väidet, et "mass ja energia on samad", või selliseid hinnanguid, et aatomi(tuuma)pommi plahvatust seletatakse väljendiga E = mc2. Nüüd, kui teil on tuumaenergiast ja selle rakendustest esimene arusaam, oleks tõesti ebamõistlik ajada teid segadusse selliste väidetega nagu "mass võrdub energiaga". Igatahes pole see viis suure avastuse tõlgendamiseks kõige parem. Ilmselt on see lihtsalt noorte reformistide, "uue aja galilealaste" vaimukus. Tegelikult ütleb teooria ennustus, mida on kontrollitud paljude katsetega, ainult seda, et energial on mass.

Nüüd selgitame nüüdisaegset vaatenurka ja anname lühikese ülevaate selle kujunemisloost.
Kui mis tahes materiaalse keha energia suureneb, suureneb selle mass ja me omistame selle lisamassi energia suurenemisele. Näiteks kiirguse neeldumisel neelduja kuumeneb ja selle mass suureneb. Kasv on aga nii väike, et jääb tavakatsetes mõõtmistäpsusest väljapoole. Vastupidi, kui aine kiirgab kiirgust, kaotab see tilga oma massist, mille kiirgus kannab. Tekib laiem küsimus: kas kogu ainemass ei ole tingitud energiast, st kas kogu aines ei sisaldu tohutut energiavaru? Aastaid tagasi vastasid radioaktiivsed muundumised sellele positiivselt. Radioaktiivse aatomi lagunemisel vabaneb tohutul hulgal energiat (enamasti kineetilise energia kujul) ja väike osa aatomi massist kaob. Mõõdud on selles osas selged. Seega kannab energia massi endaga kaasa, vähendades seeläbi aine massi.

Järelikult on osa aine massist asendatav kiirguse massiga, kineetilise energiaga jne. Sellepärast me ütleme: "energia ja aine on osaliselt võimelised vastastikusteks muundumisteks." Pealegi saame nüüd luua aineosakesi, millel on mass ja mis on võimelised täielikult muutuma kiirguseks, millel on ka mass. Selle kiirguse energia võib minna muudesse vormidesse, kandes neile oma massi. Vastupidi, kiirgust saab muuta aineosakesteks. Nii et "energial on mass" asemel võime öelda, et "aine ja kiirguse osakesed on vastastikku muunduvad ja seetõttu on nad võimelised vastastikku teisenema teiste energialiikidega". See on mateeria loomine ja hävitamine. Sellised hävitavad sündmused ei saa toimuda tavalises füüsikas, keemias ja tehnoloogias, vaid neid tuleb otsida kas mikroskoopilistes, kuid aktiivsetes protsessides, mida uurib tuumafüüsika, või aatomipommide kõrge temperatuuriga ahjus, päikeses ja tähtedes. Siiski oleks ebamõistlik väita, et "energia on mass". Me ütleme: "energial, nagu ainel, on mass."

Tavalise aine mass

Me ütleme, et tavaaine mass sisaldab tohutut siseenergia ladu, mis võrdub massi ja (valguse kiiruse) korrutisega2. Kuid see energia sisaldub massis ja seda ei saa vabastada ilma, et vähemalt osa sellest kaoks. Kuidas selline hämmastav idee sündis ja miks seda varem ei avastatud? Seda pakuti varem välja – eksperiment ja teooria erinevates vormides –, kuid kuni kahekümnenda sajandini ei täheldatud energia muutust, sest tavakatsetes vastab see uskumatult väikesele massimuutusele. Nüüd oleme aga kindlad, et lendaval kuulil on oma kineetilise energia tõttu lisamass. Isegi kiirusel 5000 m/sek oleks puhkeolekus täpselt 1g kaaluva kuuli kogumass 1,00000000001g.1kg kaaluv valge-kuum plaatina lisaks kokku 0,000000000004kg ja praktiliselt ükski kaal ei suudaks neid muutusi registreerida. Alles siis, kui aatomituumast eraldub tohutult energiat või kui aatomi "mürsud" kiirendatakse valguse kiirusele lähedase kiiruseni, muutub energia mass märgatavaks.

Teisest küljest märgib isegi vaevumärgatav massierinevus võimalust vabastada tohutult palju energiat. Seega on vesiniku ja heeliumi aatomite suhteline mass 1,008 ja 4,004. Kui neli vesiniku tuuma saaks ühineda üheks heeliumi tuumaks, muutuks mass 4,032 4,004-ks. Erinevus on väike, vaid 0,028 ehk 0,7%. Aga see tähendaks hiiglaslikku energia vabanemist (peamiselt kiirguse näol). 4,032 kg vesinikku annaks 0,028 kg kiirgust, mille energia oleks umbes 600000000000 Cal.

Võrrelge seda 140 000 kaloriga, mis vabaneb keemilise plahvatuse käigus sama koguse vesiniku kombineerimisel hapnikuga.
Tavaline kineetiline energia annab olulise panuse tsüklotronite toodetud väga kiirete prootonite massi ja see tekitab raskusi selliste masinatega töötamisel.

Miks me ikka veel usume, et E=mc2

Nüüd tajume seda relatiivsusteooria otsese tagajärjena, kuid esimesed kahtlused tekkisid juba 19. sajandi lõpupoole seoses kiirguse omadustega. Siis tundus tõenäoline, et kiirgusel on mass. Ja kuna kiirgus kannab, nagu tiibadel, energia kiirusega, täpsemalt on see energia ise, siis on ilmunud näide millegi “mittemateriaalse” juurde kuuluva massi kohta. Elektromagnetismi eksperimentaalsed seadused ennustasid, et elektromagnetlainetel peab olema "mass". Kuid enne relatiivsusteooria loomist suutis ainult ohjeldamatu fantaasia laiendada suhet m=E/c2 teistele energialiikidele.

Igasugusel elektromagnetkiirgusel (raadiolained, infrapuna, nähtav ja ultraviolettvalgus jne) on mõned ühised tunnused: need kõik levivad tühja ruumi ühesuguse kiirusega ning kõik kannavad energiat ja hoogu. Valgust ja muud kiirgust kujutame ette lainetena, mis levivad suure, kuid kindla kiirusega c=3*108 m/sek. Kui valgus tabab neelavat pinda, tekib soojus, mis näitab, et valgusvoog kannab energiat. See energia peab levima koos vooluga samal valguskiirusel. Tegelikult mõõdetakse valguse kiirust täpselt nii: suure vahemaa läbimise aja järgi valgusenergia osaga.

Kui valgus mõne metalli pinda tabab, lööb see välja elektronid, mis lendavad välja täpselt nii, nagu oleks neid tabanud kompaktne pall. Ilmselt jaotub kontsentreeritud portsjonitena, mida me nimetame "kvantideks". See on kiirguse kvantloomus, hoolimata asjaolust, et need osad on ilmselt loodud lainete abil. Igal sama lainepikkusega valguse osal on sama energia, teatud energia "kvant". Sellised portsjonid tormavad valguse kiirusel (tegelikult on nad kerged), edastades energiat ja hoogu (impulssi). Kõik see võimaldab omistada kiirgusele teatud massi – igale portsjonile omistatakse teatud mass.

Kui valgus peegeldub peeglist, siis soojust ei eraldu, sest peegeldunud kiir viib kogu energia minema, kuid peeglile mõjub rõhk, mis sarnaneb elastsete kuulide või molekulide rõhuga. Kui valgus tabab peegli asemel musta neelavat pinda, muutub rõhk poole väiksemaks. See näitab, et tala kannab peegli poolt pööratavat hoogu. Seetõttu käitub valgus nii, nagu tal oleks mass. Kuid kas on veel mõni viis teada saada, et millelgi on mass? Kas mass eksisteerib omaette, näiteks pikkus, roheline või vesi? Või on see kunstlik mõiste, mille määratlevad sellised käitumisviisid nagu tagasihoidlikkus? Tegelikult on missa meile teada kolmel kujul:

• A. Ebamäärane väide, mis iseloomustab "aine" kogust (Mass sellest vaatenurgast on substantsile omane – üksus, mida saame näha, puudutada, lükata).
• B. Teatud väited, mis seovad selle teiste füüsikaliste suurustega.
• B. Mass on konserveeritud.

Jääb üle massi määratleda impulsi ja energia järgi. Siis peab igal liikuval hoo ja energiaga asjal olema "mass". Selle mass peaks olema (impulss)/(kiirus).

Relatiivsusteooria

Soov siduda kokku rida absoluutset ruumi ja aega puudutavaid eksperimentaalseid paradokse, mis tekitas relatiivsusteooria. Mõlemad katsed valgusega andsid vastuolulisi tulemusi ja katsed elektriga süvendasid seda konflikti veelgi. Seejärel tegi Einstein ettepaneku muuta vektorite liitmise lihtsaid geomeetrilisi reegleid. See muutus on tema "erirelatiivsusteooria" olemus.

Madalatel kiirustel (alates kõige aeglasemast teost kuni kiireima rakettini) on uus teooria kooskõlas vanaga.
Suurel kiirusel, mis on võrreldav valguse kiirusega, muudab meie pikkuste või aja mõõtmist keha liikumine vaatleja suhtes, eelkõige muutub keha mass seda suuremaks, mida kiiremini see liigub.

Siis kuulutas relatiivsusteooria, et see massi suurenemine on täiesti üldist laadi. Tavakiirusel muutusi ei toimu ja ainult kiirusel 100 000 000 km/h suureneb mass 1% võrra. Radioaktiivsetest aatomitest või kaasaegsetest kiirenditest eralduvate elektronide ja prootonite puhul ulatub see aga 10, 100, 1000%…. Selliste suure energiaga osakestega tehtud katsed annavad suurepäraseid tõendeid massi ja kiiruse vahelise seose kohta.

Teises otsas on kiirgus, millel pole puhkemassi. See ei ole aine ja seda ei saa paigal hoida; sellel on lihtsalt mass ja see liigub kiirusega c, seega on selle energia mc2. Me räägime kvantidest kui footonitest, kui tahame märkida valguse käitumist osakeste voona. Igal footonil on teatud mass m, teatud energia E=mс2 ja teatud hulk liikumist (impulss).

Tuumamuutused

Mõnedes tuumadega tehtud katsetes ei summeeru aatomite massid pärast ägedaid plahvatusi, et anda sama kogumass. Vabanenud energia viib endaga kaasa mingi osa massist; kadunud aatomimaterjali tükk näib olevat kadunud. Kui aga omistame mõõdetud energiale massi E/c2, leiame, et mass on säilinud.

Aine hävitamine

Oleme harjunud pidama massist kui mateeria vältimatust omadusest, mistõttu massi üleminek ainelt kiirgusele – lambist lendavale valgusvihule näeb välja peaaegu nagu mateeria hävimine. Veel üks samm – ja saame üllatunud teada, mis tegelikult toimub: positiivsed ja negatiivsed elektronid, aineosakesed muutuvad omavahel kombineerides täielikult kiirguseks. Nende aine mass muutub võrdseks kiirgusmassiks. Tegemist on mateeria kadumise juhtumiga kõige otsesemas mõttes. Justkui fookuses, valgussähvatuses.

Mõõtmised näitavad, et (energia, kiirgus annihilatsiooni ajal) / c2 on võrdne mõlema elektroni - positiivse ja negatiivse - kogumassiga. Prootoniga kombineerituna antiprooton annihileerub, tavaliselt suure kineetilise energiaga kergemate osakeste vabanemisega.

Aine loomine

Nüüd, kui oleme õppinud, kuidas juhtida suure energiaga kiirgust (ülilühilaine röntgenkiirgus), saame kiirgusest aineosakesi ette valmistada. Kui sihtmärki selliste kiirtega pommitatakse, tekitavad need mõnikord osakeste paari, näiteks positiivseid ja negatiivseid elektrone. Ja kui me jälle kasutame nii kiirguse kui ka kineetilise energia jaoks valemit m=E/c2, siis mass säilib.

Just kompleksist – tuuma- (aatomi)energiast

• Piltide, piltide, fotode galerii.
• Tuumaenergia, aatomienergia – põhialused, võimalused, väljavaated, areng.
• Huvitavad faktid, kasulik teave.
• Rohelised uudised – Tuumaenergia, aatomi energia.
• Viited materjalidele ja allikatele – Tuuma- (aatomi)energia.

Tuumaenergia oma võimalustega toimib kaasaegse tsiviliseeritud ühiskonna atribuutina, näitab sotsiaalse kultuuri arengut ja on rahvusvaheliste suhete üks olulisemaid valdkondi. Tuumaenergia mõjutab otseselt inimeste elu ja eelkõige selle põhikomponente, nimelt on vaieldamatu selle nõudlus teaduses ja tehnoloogias, poliitikas, majanduses, tervise- ja keskkonnakaitses, aga ka ühiskonna heaolus.

Aatomienergia kasutamisega kaasneb tehnogeenne oht elukvaliteedi näitajate üldandmete, nimelt keskmise eluea, "elu hinna", elukvaliteedi ja ökoloogilise olukorra mõjutamisel. Sellega seoses on käimas töö aatomi kasutamisega seotud tegurite juhtimiseks, mille eesmärk on vähendada selle negatiivseid mõjusid.

Aatomi kasutamisel on kahtlemata oma positiivsed küljed, pakkudes võimalusi elutegevuse parandamiseks üldiselt. Poliitilistel ja majanduslikel põhjustel on vaidlusi, mis on põhjustatud mõjukate organisatsioonide huvide konfliktidest rahvusvahelisel tasandil. Radiofoobia puhangud tavaelanikkonna seas kaasnevad ka korduvate tuumaõnnetustega.

Millises perioodis väljendus kiirguse mõju inimeste elule?

1895. aastal avastas Roentgen röntgenikiired ja veidi hiljem viitas Becquerel loodusliku kiirgusaktiivsuse olemasolule. Esialgu kasutati neid nähtusi teadusliku uurimistöö ning teadmiste ja hariduse suurendamise eesmärgil, sealhulgas meditsiinis. Niisiis lõi Maria Skladovskaja aparaadi vigastatud inimeste kiireks röntgenuuringuks. Ta lõi vähemalt kakssada röntgeniinstallatsiooni, mis tõi meditsiinile ja haavatute ravile suurt kasu.

Mis juhtus pärast?

Esialgu kasutati tuumaenergiat puhtalt teaduse jaoks, kuid üsna pea sai tuumarelvade eelisõiguseks. Suurimad avastused ja kolossaalne hüpe teaduse ja tehnika arengus tänu selle valdkonna avastustele on viinud inimkonna elukvaliteedi põhimõtteliselt uuele tasemele.