Ενέργεια & Περιβάλλον

Η ιστορία της πυρηνικής ενέργειας

Η ιστορία της πυρηνικής ενέργειας

Η πυρηνική ενέργεια είχε μια ενδιαφέρουσα ιστορία, κυρίως λόγω του γεγονότος ότι η βασική της τεχνολογία είναι εγγενώς επικίνδυνη. Αν και εξακολουθεί να είναι μια σχετικά νέα πηγή ενέργειας στο μεγάλο σχήμα των πραγμάτων, οι ρίζες της χρονολογούνται από τα τέλη του 1800.

Ας εξερευνήσουμε την ιστορία της πυρηνικής ενέργειας σε λίγο περισσότερο βάθος για να παρακολουθήσουμε την πρόοδό της.

Οι αρχές της πυρηνικής ενέργειας

Η ιστορία της πυρηνικής ενέργειας ξεκινά πραγματικά το 1895, όταν ο Wilhelm Roentgen ανακάλυψε ακτινογραφίες.

Ενώ πειραματιζόταν με έναν καθοδικό σωλήνα, ο Roentgen παρατήρησε ότι οι φωτογραφικές πλάκες που κάθονταν κοντά φωτίζονταν όταν η συσκευή ήταν ανοιχτή, ακόμα και όταν ήταν καλυμμένη με μαύρο χαρτί, τραβώντας τον να συμπεράνει ότι ο σωλήνας καθόδου εκπέμπει μια αόρατη ακτίνα, κάτι που δεν Παρατηρήθηκε προηγουμένως.

Αυτό που παρατήρησε ο Roentgen ήταν στην πραγματικότητα η ακτινογραφία διαδόθηκε από το σωλήνα.

Το επόμενο έτος, στη Γαλλία, ένας άνδρας με το όνομα Becquerel ανακάλυψε ότι τα άλατα ουρανίου θα μπορούσαν να παράγουν μόνη τους διεισδυτική ακτινοβολία, χωρίς να χρειάζεται διέγερση από εξωτερική πηγή ενέργειας.

Αυτή η παρατήρηση οδήγησε τον Becquerel στη συνειδητοποίηση ότι το ουράνιο πρέπει να παράγει ακτίνες Χ.

Η Marie και ο Pierre Curie μελέτησαν επίσης το φαινόμενο, οδηγώντας τους να απομονώσουν δύο νέα στοιχεία, το Polonium και το Radium. Η έρευνά τους τους οδήγησε, το 1898, να επινοήσουν μια νέα λέξη, τη ραδιενέργεια.

Ενώ ο επιστήμονας Ernest Rutherford μελετούσε τη ραδιενέργεια στην Αγγλία, ανακάλυψε δύο νέους τύπους ακτινοβολίας, οι οποίοι διέφεραν από τις ακτίνες Χ, και τους οποίους ονόμασε ακτινοβολία άλφα και βήτα.

Μία από τις πιο σημαντικές ανακαλύψεις για το μέλλον της πυρηνικής ενέργειας έγινε επίσης από τον Rutherford. Το 1909, ανακάλυψε ότι η πλειονότητα της μάζας ενός ατόμου περιείχε τον πυρήνα τους.

Ο Rutherford θεωρείται σήμερα ο πατέρας της πυρηνικής φυσικής. Συνέχισε να ανακαλύπτει την ακτινοβολία γάμμα και μάλιστα θεωρούσε την ύπαρξη νετρονίων το 1920, παρά το ότι είχε απολύτως δεν υπάρχουν στοιχεία για την ύπαρξή τους. Τα νετρόνια θα ανακαλυφθούν τελικά το 1932.

Αυτές οι θεμελιώδεις ανακαλύψεις αποτέλεσαν τη βάση για αυτό που θα μπορούσε να αναπτυχθεί στη βιομηχανία παραγωγής πυρηνικής ενέργειας.

Ο διαχωρισμός των ατόμων

Το 1938, οι Γερμανοί επιστήμονες Otto Hann και Fritz Strassman πυροβόλησαν νετρόνια σε άτομα ουρανίου και ανακάλυψαν ότι απελευθερώνεται σημαντική ποσότητα ενέργειας. Με τη βοήθεια των Lise Meitner και Otto Frisch, κατάφεραν να εξηγήσουν ότι αυτό που είχαν παρατηρήσει ήταν ο διαχωρισμός του ατόμου μέσω της σχάσης.

Μέχρι το 1939, οι φυσικοί Leo Szilard και Enrico Fermi θεωρούσαν ότι οι αντιδράσεις σχάσης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν μια έκρηξη μέσω μιας μαζικής αλυσιδωτής αντίδρασης.

Ο Σζιλάρντ και μερικοί άλλοι επιστήμονες, συμπεριλαμβανομένου του Άλμπερτ Αϊνστάιν, έγραψαν στον Πρόεδρο Ρούσβελτ το 1939 για να τον προειδοποιήσουν για τη δυνατότητα δημιουργίας πυρηνικών όπλων. Ο Πρόεδρος εξουσιοδότησε μια συμβουλευτική επιτροπή να αρχίσει να αναπτύσσει ατομικές βόμβες για τις ΗΠΑ.

Μέχρι το 1942, ο Fermi, εργαζόμενος ως μέλος της επιτροπής, κατάφερε να δημιουργήσει την πρώτη τεχνητή αλυσιδωτή αντίδραση σχάσης στο Σικάγο. Σε αυτό το σημείο το έργο του Μανχάταν έφτασε σε πλήρη ανάπτυξη.

Η ομάδα συνέχισε την ανάπτυξη δύο τύπων βομβών, μία χρησιμοποιώντας το ουράνιο ως πυρήνα και ένα πλουτώνιο. Το έργο ήταν εξαιρετικά μυστικό και ολόκληρες κρυφές πόλεις χτίστηκαν για να υποστηρίξουν το έργο. Μία εγκατάσταση, στο Oak Ridge, Tennessee, χρησιμοποίησε πυρηνικές αντιδράσεις για να δημιουργήσει πλουτώνιο που θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εμπλουτισμένου ουρανίου. Μια άλλη εγκατάσταση στην Ουάσιγκτον χρησιμοποίησε πυρηνικές αντιδράσεις για την παραγωγή πλουτωνίου.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΝΕΟ ΣΥΝΟΛΙΚΟ ΣΧΕΔΙΟ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΔΙΑΚΑΝΟΝΙΣΜΟ ΣΤΟΝ ΤΟΜΕΑ ΠΥΡΗΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ο πλέον διάσημος μυστικός ιστότοπος στο Los Alamos, Νέο Μεξικό, χρησιμοποιήθηκε από εκατοντάδες επιστήμονες για την έρευνα και την κατασκευή πυρηνικών όπλων.

Το τέλος του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, το 1945, είδε την πρώτη χρήση πυρηνικών όπλων σε ανθρώπους. Αυτή ήταν επίσης η στιγμή που η πλειοψηφία του παγκόσμιου πληθυσμού, συνειδητοποίησε πόσο καταστροφική θα μπορούσε να είναι αυτή η τεχνολογία.

Οι αντιδραστήρες χρησιμοποιούνται ως πηγές ισχύος

Ήταν το 1951 πριν ολοκληρωθεί ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας που παρήγαγε ηλεκτρική ενέργεια. Ονομάστηκε Experimental Breeder Reactor 1, βασίστηκε στο Idaho και ψύχθηκε χρησιμοποιώντας υγρό μέταλλο.

Το 1954, ολοκληρώθηκε το πρώτο πυρηνικό υποβρύχιο, το USS Nautilus, επιτρέποντας στο υποβρύχιο να παραμείνει βυθισμένο για σημαντικά τμήματα χρόνου χωρίς ανεφοδιασμό.

Την ίδια χρονιά, οι Σοβιετικοί ολοκλήρωσαν τον πρώτο τους πυρηνικό σταθμό παραγωγής ενέργειας. ο πυρηνικός σταθμός Obninsk, ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας που συνδέεται με το δίκτυο. Ο Σταθμός Ατομικής Ισχύος του Shippingport, στην Πενσυλβάνια, ήρθε σε σύνδεση το 1957 και ήταν ο πρώτος ατομικός ηλεκτρικός σταθμός πλήρους κλίμακας στον κόσμο, αφιερωμένος αποκλειστικά στη χρήση της ειρήνης.

Η δεκαετία του 1960 και του 70 έφερε την ανάπτυξη και κατασκευή πολλών ακόμη εμπορικών πυρηνικών αντιδραστήρων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, πολλοί από τους οποίους λειτουργούσαν από ελαφρώς τροποποιημένους σχεδιαστές από προηγούμενους αντιδραστήρες.

Αυτοί οι πυρηνικοί σταθμοί θεωρήθηκαν σχετικά φθηνές και χωρίς εκπομπές ηλεκτρικής ενέργειας πηγές. Η πυρηνική ενέργεια θεωρήθηκε από πολλούς αυτή τη στιγμή ως υπόσχεση ότι θα είναι η πηγή ενέργειας του μέλλοντος.

Το 1974, η Γαλλία έκανε μεγάλη ώθηση για την ανάπτυξη της πυρηνικής ενέργειας, παράγοντας τελικά το 75% της ισχύος της μέσω πυρηνικών αντιδραστήρων. Κατά την ίδια χρονική περίοδο, περίπου το 20% της παραγωγής ενέργειας στις Ηνωμένες Πολιτείες προήλθε από πυρηνική ενέργεια, που παράγεται από 104 εργοστάσια σε ολόκληρη τη χώρα.

Ωστόσο, το 1979, το μέλλον της πυρηνικής ενέργειας τέθηκε υπό αμφισβήτηση με το ατύχημα στο νησί Three Mile. Αυτή η μερική κατάρρευση ενός αντιδραστήρα στην Πενσυλβανία ξεκίνησε τη μετατόπιση της κοινής γνώμης σχετικά με την ασφάλεια των πυρηνικών αντιδραστήρων.

Όταν συνέβη η καταστροφή του Τσερνομπίλ το 1986, απελευθερώνοντας ένα τεράστιο νέφος ακτινοβολίας που έπληξε μεγάλο μέρος της βόρειας Ευρώπης, και ως προς την ανατολική ακτή των Ηνωμένων Πολιτειών, η παγκόσμια γνώμη άρχισε να απομακρύνεται από την πυρηνική ενέργεια. Ωστόσο, αυτές οι καταστροφές οδήγησαν στη δημιουργία ασφαλέστερων σχεδίων αντιδραστήρων.

ΣΧΕΤΙΖΕΤΑΙ ΜΕ: ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΚΑΙ ΠΩΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΡΟΛΗΨΕΤΑΙ

Ένα ενδιαφέρον γεγονός για την ιστορία της πυρηνικής ενέργειας είναι ότι το 1994, η Ρωσία και οι ΗΠΑ συμφώνησαν να υποβαθμίσουν τις πυρηνικές κεφαλές τους σε πυρηνικά καύσιμα. Περίπου το 10% της αμερικανικής πυρηνικής ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται σήμερα χρησιμοποιώντας αποσυναρμολογημένα πυρηνικά όπλα.

Ο τομέας της πυρηνικής ενέργειας στη μετα-Τσερνομπίλ στα τέλη της δεκαετίας του '90 και του 2000 χαρακτηρίστηκε από υψηλό βαθμό ασφάλειας στις εγκαταστάσεις των εγκαταστάσεων και χωρίς θανάτους στις ΗΠΑ. Η γενική άποψη της πυρηνικής ενέργειας άρχισε να μετατρέπεται στο θετικό καθώς η βιομηχανία επέδειξε συνεχή ασφάλεια.

Ωστόσο, η καταστροφή της Φουκουσίμα, το 2011, κατά την οποία ένας σεισμός και ένα τσουνάμι οδήγησαν σε μερική κατάρρευση και η απελευθέρωση μεγάλης ποσότητας ακτινοβολίας από έναν ιαπωνικό αντιδραστήρα, χρησίμευσε ως υπενθύμιση ότι η πυρηνική ενέργεια δεν είναι απολύτως ασφαλής.

Περίπου το 14% της παγκόσμιας ενέργειας παράγεται ακόμη μέσω πυρηνικών σταθμών παραγωγής ενέργειας και ορισμένοι εκτιμούν ότι η πυρηνική ενέργεια μπορεί να έχει σώσει 1,8 εκατομμύρια ζωές κατά τη διάρκεια της ιστορίας της, αντισταθμίζοντας την ατμοσφαιρική ρύπανση από τη χρήση ορυκτών καυσίμων.


Δες το βίντεο: Η Ιστορία της Ατομικής Βόμβας The History of Nuclear Weapon Tests (Ιούλιος 2021).