İkinci Dünya Müharibəsinin sonunda Yaponiyanın Xirosima və Naqasaki şəhərlərinin üzərinə iki nüvə bombası atıldı. Yeni silah bəşər tarixində ən ölümcül silah olduğunu sübut etdi. SSRİ ilə ABŞ arasında baş verən nüvə yarışı dünya ictimaiyyətinin nüvə amili ilə bağlı qorxularını daha da gücləndirdi. Ancaq atom döyüş başlıqlarına əlavə olaraq, dinc bir atom meydana çıxdı. Bu ifadə nüvə enerjisinə aiddir.
AES-in iş prinsipi
Hər hansı bir atom elektrik stansiyasının fəaliyyəti atomun parçalanması reaksiyasına əsaslanır. Bunu adlandırmaq üçün uran-235 nüvələrinin neytron bombardmanı aparmaq lazımdır. Ən kiçik hissəciklər böyük miqdarda qamma şüaları və istilik enerjisi yaradaraq, parçalara bölünür.
Dinc atom yalnız ciddi nəzarət altında dinc qala bilər, atom elektrik stansiyaları üçün məcburidir. Fakt budur ki, parçalanma zamanı yeni zəncirvari reaksiyalara səbəb olan neytronlar yaranır. Nüvələrin nəzarətsiz örtülməsi partlayışa səbəb olur. Atom bombalarının işləməsinin əsasında məhz bu prinsip dayanır. Elektrik stansiyalarında prosesə nəzarət edilir və artıq enerji insanlar üçün faydalı kanala yönəldilir.
Uran-235
Nüvə yanacağı istifadədən əvvəl xüsusi çubuqlara yerləşdirilir. Uran oksidindən hazırlanmış tabletlər şəklində saxlanılır. Bu maddənin heterojen olduğunu başa düşmək lazımdır. Bu tabletlərin 3%-i uran-235 (reaksiya zamanı parçalanan şəxsdir), qalan hissəsi uran-238-dən ibarətdir (bu izotop parçalanan deyil).
Bu nisbət niyə lazımdır? Prosesi nəzarətdə saxlamaq üçün. İşləyən reaktor parçalanma reaksiyasına başlayır. Onun inkişafı zamanı uran-235-in miqdarı azalır. Eyni zamanda parçalanma məhsullarının həcmi artır. Bu nüvə tullantılarıdır. Onlar ciddi ekoloji təhlükə yaradır və buna görə də düzgün şəkildə utilizasiya edilməlidir. Atom dinc ola bilərmi? Təsvir edilən texnologiyadan göründüyü kimi, yalnız istehsal prosesinin təlimatlarına və qaydalarına ciddi riayət etməklə.
Görünüş üçün ilkin şərtlər
Nüvə (atom) enerjisi 20-ci əsrin ortalarında yaranmışdır. O vaxtdan bəri dünyada yüzlərlə atom elektrik stansiyası tikilmişdir (bu gün 442-si işləyir). Dinc atom Fransa, Polşa, Litva, Slovakiya, İsveç və Cənubi Koreyanın ehtiyac duyduğu enerjinin yarıdan çoxunu təmin edir. Qərbi Avropada atom elektrik stansiyaları elektrik enerjisinin təxminən üçdə birini istehsal edir.
Hər şey 1939-cu ildə Almaniyada uranın parçalanması aşkar edildikdə başladı. Almanların tədqiqatları SSRİ ilə çox maraqlanırdı. Alimlərə dərhal aydın oldu ki, yeni kəşf edilən proses nəhəng miqdarda enerji istehsalına imkan verir. Mütəxəssislər mürəkkəb reaksiyaları idarə etməyi öyrənsəydilər, bu, bir çox iqtisadi problemləri həll edərdi.problemlər. Dinc atomla bağlı ilk sovet tədqiqatı görkəmli fizik İqor Kurçatovun rəhbərliyi altında RIAN-da (Elmlər Akademiyasının Radium İnstitutu) aparılmışdır.
Nüvə yarışı
SSRİ-nin öz uran ehtiyatlarının olmaması sovet alimlərinin işinə mane olurdu. Bundan əlavə, 1941-ci ildə Böyük Vətən Müharibəsi başladı və inqilabi kəşflər bir müddət unudulmalı oldu. Bunun fonunda Böyük Britaniya, ABŞ və Almaniyada gündəmə müdaxilə edilib. Paradoks nüvə enerjisinin militarist layihənin qolu kimi meydana çıxmasıdır. Təbii ki, müharibə edən ölkələr ilk növbədə ən güclü silahları əldə etməyə çalışırdılar və yalnız bundan sonra kəşflərindən dinc istifadə yolları haqqında düşünürdülər.
İlk eksperimental nüvə reaktoru 1942-ci ilin dekabrında ABŞ-da işə salınıb. Layihənin rəhbəri italyan alimi Enriko Fermi idi. SSRİ-də ilk reaktor 1946-cı ilin sonunda Atom Enerjisi İnstitutunda meydana çıxdı. Bu vaxta qədər Amerikanın Xirosima və Naqasakini bombalaması artıq baş vermişdi. SSRİ-də atom bombası 1949-cu ildə, hidrogen bombası isə 1953-cü ildə yaradılmışdır. Müharibə artıq başa çatıb və alimlər Sovet İttifaqının milli iqtisadiyyatı üçün işləmək üçün nüvə reaktoru hazırlamağa başlayıblar.
AES tikintisi
Dünyada ilk atom elektrik stansiyası 1954-cü ilin yayında işə salınıb. Kaluqa bölgəsində yerləşən Obninsk Atom Elektrik Stansiyası olduğu ortaya çıxdı. ABŞ-da bir az gecikmə ilə atom enerjisi layihəsini də həyata keçirməyə başladılar. 1956-cı ildə amerikalıların köməyi ilə ilk dəfə uğur qazandılarelektrik enerjisi almaq üçün reaktor. Tədricən iki fövqəldövlətdə getdikcə daha çox yeni atom elektrik stansiyaları quruldu. Onların hər biri daha bir güc rekordu qırdı.
Nüvə enerjisinin inkişafının zirvəsi 1960-cı illərin ikinci yarısına çatdı. Sonra atom elektrik stansiyasının tikintisinin sayı azalmağa başladı. ABŞ-da Konqresdə və elmi ictimaiyyətdə dinc atomun təhlükəsizliyi ilə bağlı problemlər haqqında müzakirələr başlayıb. Buna baxmayaraq, 1986-cı ilə qədər nüvə enerjisi istehsalı adi elektrik stansiyalarının istehsalının 15%-nə çatdı.
Nüvə enerjisi simvolu
1958-ci ildə növbəti Ümumdünya Sərgisinin keçirildiyi Brüsseldə Atomium açıldı. Dizayn konsepsiyası memar André Waterkeyner tərəfindən hazırlanmışdır. Atomium dəmirdən ibarət genişlənmiş kristal qəfəsə bənzəyir: doqquz atom birləşib. Quruluşun çəkisi 2400 ton, hündürlüyü isə 102 metrdir. Ziyarətçilər doqquz səltənətdən altısına daxil ola bilərlər. Yüz milyardlarla dəfə böyüdülmüş bu atom modelləri bir-birinə iyirmi 23 metrlik boru ilə bağlıdır. Onların içərisində dəhlizlər və eskalatorlar var.
Atom dövrünün zirvəsində Brüsseldə peyda olan “dinc atom”un fotoşəkili sürətlə bütün dünyaya yayıldı və Atomium bütün nüvə enerjisinin simvoluna çevrildi və inqilabi elmi kəşflərin zəruriliyi ideyasına çevrildi. müharibələr və dağıntılar üçün deyil, bəşəriyyətin xeyrinə istifadə edilməlidir. Belçikanın əlamətdar yeri məşhur sovet fantastika yazıçıları Strugatsky qardaşlarının "Bazar ertəsi şənbə günü başlayır" romanında xatırlanır. Dinc atomun simvolu bir çox rəsmlərdə, eləcə də nüvə enerjisinə həsr olunmuş emblemlərdə görünür.
Ekoloji faktor
Ətraf mühitin radioaktiv tullantılarla çirklənməsi problemi ildən-ilə daha da aktuallaşır. Məsələn, müasir Rusiyada 10 atom elektrik stansiyasının personalı dinc nüvə enerjisi ilə məşğuldur. Bütün bu müəssisələrin ekoloqlar və hökumət idarələrinin xüsusi diqqətinə ehtiyacı var.
50.000 kubmetr radioaktiv tullantı Avropa İttifaqında hər il toplanır. Əsas problem ondan ibarətdir ki, belə dağıntılar min illər ərzində təhlükəli olaraq qalır (məsələn, plutonium-239-un parçalanma müddəti 24 min ildir).
Tullantıların idarə edilməsi
Bu gün radioaktiv tullantıların ən yaxşı şəkildə utilizasiyasına dair bir neçə anlayış var. Birinci ideya okeanların dibində yerləşən məzarlıqların yaradılmasıdır. Bu, həyata keçirmək üçün kifayət qədər çətin bir yoldur. Konteynerlər xeyli dərinlikdə yerləşdirilməlidir, əlavə olaraq, onlar dəniz axınları ilə zədələnə bilər.
İkinci ideya nüvə tullantılarının kosmosa göndərilməsini təklif etdiyi NASA tərəfindən nəzərdən keçirilir. Bu üsul Yer üçün təhlükəsizdir, lakin həddindən artıq xərclərlə doludur. Başqa fikirlər də var: tullantıları yaşayış olmayan adalara aparmaq və ya Antarktidanın buzlarına basdırmaq. Bu gün ən məqbul variant qayalı yer altı qayalarda məzarlıqların tikintisidir. Bu ideya ilə bağlı araşdırmalar Almaniya və İsveçrədə davam edir.
Çernobıl dərsi
Uzun müddət nüvə enerjisi mübahisəsiz sayılırdı. Bir neçə üçünOnilliklər ərzində SSRİ-də və digər ölkələrdə dinc atom iqtisadi ekspansiyasını davam etdirdi. Lakin 1986-cı ildə Çernobılda faciə baş verdi və bəşəriyyəti atom elektrik stansiyalarına münasibətini yenidən düşünməyə məcbur etdi. Pripyat yaxınlığındakı stansiyada partlayış baş verib, nəticədə reaktor sıradan çıxıb və ətraf mühitə sağlamlıq üçün təhlükəli olan xeyli miqdarda radioaktiv maddələr buraxılıb.
Məşhur sovet şüarı "Hər evdə sülh atomu" pozuldu. Qəzadan sonrakı ilk aylarda 30 nəfər ölüb. Ancaq məruz qalmanın əsl təsirləri daha sonra ortaya çıxdı. Sonrakı illərdə daha onlarla insan dəhşətli xəstəlikdən əzab içində öldü. Minlərlə SSRİ vətəndaşı yoluxma zonasında idi. Belarusun, Ukraynanın və Rusiyanın əhəmiyyətli əraziləri kənd təsərrüfatı üçün yararsız hala düşdü. Çernobıl AES-də baş vermiş qəza nüvə enerjisinə münasibətdə ictimai fobiyanın yaranmasına səbəb oldu. Həmin faciədən sonra dünyanın bir çox stansiyaları bağlandı.
Bu cür müəssisələrdə təhlükəsizlik tədbirləri 30 il ərzində nəzərəçarpacaq dərəcədə yaxşılaşsa da, nəzəri cəhətdən Çernobıl faciəsinə bənzər bir faciə yenidən baş verə bilər. Çernobıl AES-dən əvvəl və sonra qəzalar oldu: 1957-ci ildə - Böyük Britaniyada (Windscale), 1979-cu ildə - ABŞ-da (Three Mile Island), 2011-ci ildə - Yaponiyada (Fukusima). Bu gün MAQATE stansiyalarda 1000-dən çox fövqəladə vəziyyət haqqında məlumat toplayıb. Qəzaların səbəbləri: insan faktoru (80% hallarda), daha az - dizayn qüsurları. Yaponiyanın Fukusima adasında güclü zəlzələ və ondan irəli gələn sunami səbəbindən fövqəladə vəziyyət baş verib.
Nüvə enerjisi perspektivləri
Dinc atomun gələcəyinin olub-olmaması sualı iqtisadi baxımdan mürəkkəbdir və mütəxəssislər arasında çoxlu mübahisələrə səbəb olur. Çoxlu sayda ziddiyyətli amillərə görə onun gələcəyi qeyri-müəyyən və dumanlıdır. Beynəlxalq Enerji Agentliyinin verdiyi son proqnozlar göstərir ki, mövcud tendensiyalar davam edərsə, 2030-cu ilə qədər atom elektrik stansiyalarının istehsal etdiyi elektrik enerjisinin payı 15%-dən 9%-ə düşəcək.
Son vaxtlara qədər yüksək neft qiymətləri də daxil olmaqla, nüvə enerjisinə tələbat var idi. Ancaq 2014-cü ildə onlar kəskin şəkildə azaldı. Beləliklə, atom elektrik stansiyalarına daha ucuz alternativ yaranıb. Dinc atomun insanları yalnız elektrik enerjisi ilə təmin etməsi də vacibdir (yəni geniş istifadə olunsa belə, cəmiyyəti enerji asılılığından tamamilə xilas edə bilməz).
Yağ yoxsa elektrik?
Neft, hər şeyə baxmayaraq, sənaye və nəqliyyat üçün vacibdir. ABŞ-ın istehlak etdiyi enerjinin təxminən 40%-i bu resurs tərəfindən təmin edilir. Yaponiya və Fransa neftdən asılılıqdan xilas ola bilmədilər (baxmayaraq ki, atom elektrik stansiyalarından fəal istifadə edirlər). Yəni dinc atomun gələcəyi var, yoxsa “qara qızıl”ın kölgəsində qalmağa məhkumdur? Bu tendensiyalar nüvə elektrik stansiyalarının keçmişdə qala biləcəyini göstərir. Bununla belə, bəzi son hadisələr nüvə enerjisinə yeni bir həyat verdi.
Söhbət benzinlə deyil, elektriklə işləyən avtomobillərin meydana çıxmasından gedir. Bu gün belə nəqliyyat getdikcə ABŞ və Avropa bazarlarını fəth edir. Bir neçə onillikdə elektrikli nəqliyyat vasitələrinormaya çevriləcək. Məhz bu anda dinc atom yenidən dünya iqtisadiyyatının köməyinə gələ bilər. Atom elektrik stansiyaları müxtəlif ölkələrin elektrik enerjisinə daim artan tələbatı problemini həll etməyə qadirdir.
Füzyon enerjisi
Sülh məqsədli atomun iqtisadi qələbə qazana biləcəyi başqa perspektiv də var. Atom elektrik stansiyalarının istismarı ilə bağlı ən mühüm problemlərdən biri ekoloji təhlükəsizlikdir. Radioaktiv tullantıların və işlənmiş yanacağın atılmasının mürəkkəbliyi məsələsi nüvə reaktorlarının yeni nüvə sintezi reaktorlarına yenidən formatlaşdırılması ideyasını doğurdu. Bu cür müəssisələr ətraf mühit üçün tamamilə təhlükəsiz olacaqdır. Lakin bu dinc atom texnologiyası istehsala tətbiq edilməzdən əvvəl mütəxəssislər uzun bir yol qət etməli olacaqlar.
Dünyanın 33 ölkəsindən olan komandalar artıq termonüvə layihəsi üzərində işləyirlər. Termonüvə yanacağı ideyasının qlobal xarakteri onun bir çox üstünlükləri ilə bağlıdır. O, təkcə ekologiya baxımından təhlükəsiz deyil, həm də tükənməzdir. Alimlər üçün lazım olan resurs okeanlardan alınan deyteriumdur. Termonüvə stansiyası ilə atom elektrik stansiyası arasındakı əsas texnoloji fərq nüvə sintezinin yeni müəssisələrdə baş verməsidir (nüvənin parçalanması keçmiş atom elektrik stansiyalarında aparılır). Bəlkə də bu texnologiya dinc atomun gələcəyidir.
