Aplicación de la energía nuclear: problemas y perspectivas

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Aplicación de la energía nuclear: problemas y perspectivas
Aplicación de la energía nuclear: problemas y perspectivas
Anonim

El uso generalizado de la energía nuclear comenzó gracias al progreso científico y tecnológico, no solo en el campo militar, sino también con fines pacíficos. Hoy es imposible prescindir de él en la industria, la energía y la medicina.

Sin embargo, el uso de la energía nuclear no solo tiene ventajas, sino también desventajas. En primer lugar, es el peligro de la radiación, tanto para los humanos como para el medio ambiente.

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El uso de la energía nuclear se está desarrollando en dos direcciones: el uso de energía y el uso de isótopos radiactivos.

Inicialmente, se suponía que la energía atómica se usaría solo con fines militares, y todos los desarrollos fueron en esa dirección.

Uso militar de la energía nuclear

Se utiliza una gran cantidad de materiales altamente activos para producir armas nucleares. Los expertos estiman que las ojivas nucleares contienen varias toneladas de plutonio.

Las armas nucleares se clasifican como armas de destrucción masiva porque causan destrucción en vastas áreas.

Según el alcance y la potencia de la carga, las armas nucleares se dividen en:

  • Táctica.
  • Operativo-táctico.
  • Estrategico.

Las armas nucleares se dividen en atómicas y de hidrógeno. Las armas nucleares se basan en reacciones en cadena no controladas de fisión de núcleos pesados y reacciones de fusión termonuclear. El uranio o plutonio se utiliza para una reacción en cadena.

El almacenamiento de tantos materiales peligrosos es una gran amenaza para la humanidad. Y el uso de la energía nuclear con fines militares puede tener consecuencias nefastas.

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Las primeras armas nucleares se utilizaron en 1945 para atacar las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki. Las consecuencias de este ataque fueron catastróficas. Como saben, este fue el primer y último uso de la energía nuclear en la guerra.

Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA)

El OIEA se estableció en 1957 con el objetivo de desarrollar la cooperación entre países en el campo del uso de la energía atómica con fines pacíficos. Desde el principio, la agencia ha estado implementando el programa de Seguridad Nuclear y Protección Ambiental.

Pero la función más importante es controlar las actividades de los países en el campo nuclear. La organización controla que el desarrollo y uso de la energía nuclear se produzca únicamente con fines pacíficos.

El propósito de este programa es garantizar el uso seguro de la energía nuclear, la protección de los seres humanos y el medio ambiente de los efectos de la radiación. La agencia también estudió las consecuencias del accidente en la central nuclear de Chernóbil.

La agencia también apoya el estudio, desarrollo y uso de la energía nuclear con fines pacíficos y actúa como intermediario en el intercambio de servicios y materiales entre los miembrosagencias.

Junto con la ONU, el OIEA define y establece estándares en el campo de la seguridad y la protección de la salud.

Industria de la energía nuclear

En la segunda mitad de los años cuarenta del siglo XX, los científicos soviéticos comenzaron a desarrollar los primeros proyectos para el uso pacífico del átomo. La dirección principal de estos desarrollos fue la industria de la energía eléctrica.

Y en 1954 se construyó en la URSS la primera central nuclear del mundo. Después de eso, los programas para el rápido crecimiento de la energía nuclear comenzaron a desarrollarse en EE. UU., Gran Bretaña, Alemania y Francia. Pero la mayoría de ellos no se cumplieron. Resultó que la central nuclear no podía competir con las centrales que funcionan con carbón, gas y fuel oil.

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Pero tras el inicio de la crisis energética mundial y el aumento de los precios del petróleo, la demanda de energía nuclear ha crecido. En los años 70 del siglo pasado, los expertos creían que la capacidad de todas las centrales nucleares podría reemplazar a la mitad de las centrales eléctricas.

A mediados de los años 80, el crecimiento de la energía nuclear se desaceleró nuevamente, los países comenzaron a revisar los planes para la construcción de nuevas plantas de energía nuclear. Esto fue facilitado por la política de ahorro de energía y la caída de los precios del petróleo, así como por el desastre en la central eléctrica de Chernóbil, que tuvo consecuencias negativas no solo para Ucrania.

Después de que algunos países dejaran de construir y operar plantas de energía nuclear por completo.

Energía nuclear para viajes espaciales

Más de tres docenas de reactores nucleares volaron al espacio, fueron utilizados para generar energía.

Los estadounidenses utilizaron por primera vez un reactor nuclear en el espacio en 1965. como combustibleSe utilizó uranio-235. Trabajó durante 43 días.

En la Unión Soviética, se inauguró el reactor Romashka en el Instituto de Energía Atómica. Se suponía que se usaría en naves espaciales junto con motores de plasma. Pero después de todas las pruebas, nunca fue lanzado al espacio.

La siguiente instalación nuclear de Buk se utilizó en un satélite de reconocimiento por radar. La primera nave espacial se lanzó en 1970 desde el cosmódromo de Baikonur.

Hoy, Roskosmos y Rosatom proponen diseñar una nave espacial que estará equipada con un motor de cohete nuclear y podrá llegar a la Luna y Marte. Pero por ahora, todo esto está en la etapa de propuesta.

Aplicación de la energía nuclear en la industria

La energía nuclear se utiliza para aumentar la sensibilidad de los análisis químicos y producir amoníaco, hidrógeno y otros productos químicos que se utilizan para fabricar fertilizantes.

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La energía nuclear, cuyo uso en la industria química permite obtener nuevos elementos químicos, ayuda a recrear los procesos que ocurren en la corteza terrestre.

La energía nuclear también se utiliza para desalinizar el agua salada. La aplicación en metalurgia ferrosa permite recuperar el hierro del mineral de hierro. En color - utilizado para la producción de aluminio.

Uso de la energía nuclear en la agricultura

El uso de la energía nuclear en la agricultura resuelve los problemas de reproducción y ayuda en el control de plagas.

La energía nuclear se utiliza para crear mutaciones en las semillas. Se hacepara obtener nuevas variedades que traigan más rendimiento y sean resistentes a las enfermedades de los cultivos. Por lo tanto, más de la mitad del trigo cultivado en Italia para hacer pasta se obtuvo mediante mutaciones.

También se utilizan radioisótopos para determinar las mejores formas de aplicar fertilizantes. Por ejemplo, con su ayuda se determinó que al cultivar arroz es posible reducir la aplicación de fertilizantes nitrogenados. Esto no solo ahorró dinero, sino que también salvó el medio ambiente.

Un uso un poco extraño de la energía nuclear es irradiar larvas de insectos. Esto se hace con el fin de mostrarlos de forma inofensiva para el medio ambiente. En este caso, los insectos que emergieron de las larvas irradiadas no tienen descendencia, pero por lo demás son bastante normales.

Medicina nuclear

La medicina utiliza isótopos radiactivos para realizar diagnósticos precisos. Los isótopos médicos tienen una vida media corta y no representan un peligro particular ni para los demás ni para el paciente.

Recientemente se descubrió otra aplicación de la energía nuclear en la medicina. Esta es la tomografía por emisión de positrones. Se puede utilizar para detectar el cáncer en una etapa temprana.

Aplicación de la energía nuclear en el transporte

A principios de los años 50 del siglo pasado, se intentó crear un tanque de propulsión nuclear. El desarrollo comenzó en los EE. UU., pero el proyecto nunca se llevó a cabo. Principalmente debido al hecho de que estos tanques no pudieron resolver el problema del blindaje de la tripulación.

La conocida empresa Ford estaba trabajando en un coche que funcionaría con energía nuclear. Perola producción de tal máquina no fue más allá del diseño.

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El hecho es que la instalación nuclear ocupaba mucho espacio y el automóvil resultó ser muy general. Los reactores compactos nunca aparecieron, por lo que el ambicioso proyecto se vio truncado.

Probablemente el transporte más famoso que funciona con energía nuclear son varios barcos, tanto militares como civiles:

  • Rompehielos nucleares.
  • Barcos de transporte.
  • Portaviones.
  • Submarinos.
  • Cruceros.
  • Submarinos nucleares.

Pros y contras del uso de la energía nuclear

Hoy en día, la participación de la energía nuclear en la producción mundial de energía es de aproximadamente el 17 por ciento. Aunque la humanidad utiliza combustibles fósiles, sus reservas no son infinitas.

Por lo tanto, como alternativa, se utiliza combustible nuclear. Pero el proceso de obtención y uso está asociado a un gran riesgo para la vida y el medio ambiente.

Por supuesto, los reactores nucleares se mejoran constantemente, se toman todas las medidas de seguridad posibles, pero a veces esto no es suficiente. Algunos ejemplos son los accidentes en la planta de energía nuclear de Chernobyl y Fukushima.

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Por un lado, un reactor que funcione correctamente no emite ninguna radiación al medio ambiente, mientras que una gran cantidad de sustancias nocivas entran en la atmósfera desde las centrales térmicas.

El mayor peligro es el combustible gastado, su procesamiento y almacenamiento. Porque hoyno se ha inventado una forma completamente segura de deshacerse de los desechos nucleares.

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