Πυρηνική ενέργεια ή Ατομικήενέργεια ονομάζεται η ενέργεια που απελευθερώνεται όταν μετασχηματίζονταιατομικοί πυρήνες. Είναι δηλαδή η δυναμική ενέργεια που είναι εγκλεισμένη στουςπυρήνες των ατόμων λόγω της αλληλεπίδρασης των σωματιδίων που τα συνιστούν. Ηπυρηνική ενέργεια απελευθερώνεται κατά τη σχάση ή σύντηξη των πυρήνων καιεφόσον οι πυρηνικές αντιδράσεις είναι ελεγχόμενες (όπως συμβαίνει στην καρδιάενός πυρηνικού αντιδραστήρα) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καλύψει ενεργειακέςανάγκες.
Ιστορική επισκόπηση
Στις 16 Σεπτεμβρίου του 1954ο Lewis Strauss, ο πρόεδρος της Αμερικάνικης επιτροπής Ατομικής ενέργειας,στάθηκε μπροστά σε ακροατήριο επιστημόνων στη Νέα Υόρκη και με σιγουριά τουςδιαβεβαίωσε ότι τα παιδιά τους θα απολάμβαναν την ηλεκτρική ενέργεια,υπερβολικά φτηνή, με μηδαμινό κόστος. Η πρώτη εργαστηριακή πυρηνική σχάσηεπιτεύχθηκε από τους φυσικούς Όττο Χα και Λίζε Μάιτνερ, το 1938 στο Βερολίνο.Οι δυο τους "βομβάρδισαν" ουράνιο με νετρόνια, σε μια προσπάθεια νατο μετατρέψουν στο άγνωστο τότε στοιχείο με ατομικό αριθμό 93 (το ουράνιο έχειΑ.Α. 92 και η προσθήκη στον πυρήνα του ενός νετρονίου θα έπρεπε, όπως είχε ήδηδιαπιστωθεί ότι συνέβαινε με ελαφρύτερα στοιχεία, να το μετασχηματίσει σε ένανέο στοιχείο με ένα πρωτόνιο παραπάνω). Το παραγόμενο όμως στοιχείο είχειδιότητες πολύ διαφορετικές από τις αναμενόμενες (για ένα βαρύ στοιχείο με Α.Α.93), γεγονός ανεξήγητο για τους δύο επιστήμονες.
Εκείνη την περίοδο η Μάιτνερλόγω της εβραϊκής καταγωγής της υποχρεώθηκε να εγκαταλείψει το Βερολίνο και οΧαν συνέχισε τα πειράματά του με τον επίσης γερμανό φυσικό Φριτς Στράσμαν.Σύντομα οι τρεις (η Μάιτνερ εξόριστη στη Σκανδιναβία) κατέληξαν σε ένα πολύτολμηρό συμπέρασμα: Το παραγόμενο στοιχείο με τις αναπάντεχες ιδιότητες ήταν βάριο,που έχει Α.Α. μόλις 56. Αυτό σήμαινε ότι με κάποιο τρόπο η προσθήκη νετρονίουστον πυρήνα του ουρανίου προκαλούσε τη "σχάση" του, όπως ονόμασε τηδιαδικασία η Μάιτνερ, σε δύο στοιχεία: Το Βάριο που ήδη ήταν γνωστό και έναακόμα στοιχείο (το οποίο αργότερα ονομάστηκε Τεχνήτιο) με Α.Α. 43,απελευθερώνοντας μάλιστα τεράστια ποσά ενέργειας. Εκείνο όμως που έκανε ακόμαπιο ενδιαφέρουσα την ανακάλυψη, ήταν η απελευθέρωση (με τη σχάση) δύονετρονίων, παρέχοντας τη δυνατότητα για μια αλυσιδωτή αντίδραση. Έτσι, τα δύονετρόνια που απελευθερώνονται κατά τη σχάση του πυρήνα Ουρανίου προκαλούν τησχάση δύο πρόσθετων πυρήνων Ουρανίου, απελευθερώνοντας 4 νετρόνια που με τησειρά τους προκαλούν τη σχάση τεσσάρων πυρήνων κοκ. Με τον τρόπο αυτό μιαελάχιστη ποσότητα Ουρανίου μπορεί να απελευθερώσει με την αλυσιδωτή σχάση τηςένα γιγαντιαίο ποσό ενέργειας, που -όπως έγινε σύντομα κατανοητό- είναι δυνατόνα χρησιμοποιηθεί είτε για ειρηνικούς σκοπούς (την κάλυψη ενεργειακών αναγκών)είτε για την κατασκευή πυρηνικών βομβών.
Ιστορικά στοιχεία
Στη διάρκεια της δεκαετίαςτου '40 πολλές χώρες ανάπτυξαν πυρηνικά προγράμματα προσανατολισμένα στηνκατασκευή πυρηνικών όπλων. Μόλις το 1951 χρησιμοποιήθηκε πρώτη φορά πυρηνικόςαντιδραστήρας για ειρηνικούς σκοπούς και συγκεκριμένα για τη δοκιμαστικήπαραγωγή μικρής ποσότητας ηλεκτρικού ρεύματος (ΗΠΑ, Αϊντάχο). Στις 27 Ιουνίου 1954πρώτη φορά πυρηνικός αντιδραστήρας συνδέθηκε με εθνικό δίκτυο ηλεκτρικήςενέργειας (ΕΣΣΔ, Ομπνίσκ) παρέχοντάς του σε μόνιμη βάση ηλεκτρικό ρεύμα.
Στη διάρκεια της δεκαετίαςτου '50 ήταν διάχυτη η αισιοδοξία ότι η πυρηνική αποτελούσε τη νέα"μαγική" ενέργεια που θα κάλυπτε τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκεςμε πολύ χαμηλό κόστος. Μάλιστα ο πρόεδρος της Επιτροπής Ατομικής Ενέργειας τωνΗΠΑ Λιούις Στράους έμεινε στην ιστορία για τη λανθασμένη του πρόβλεψη «στομέλλον η πυρηνική ενέργεια θα είναι τόσο φθηνή, που δεν θα κάνουμε τον κόπο νατην κοστολογούμε». Ο Λιούις είχε επίσης προβλέψει ότι το 2000 στις ΗΠΑ θαλειτουργούσαν 1000 πυρηνικοί σταθμοί. Έπεσε και σε αυτό έξω (λειτουργούν 104),καθώς η κατασκευή νέων πυρηνικών σταθμών ουσιαστικά ανεστάλη λόγω του ατυχήματοςστο Three Mile Island το 1979, αλλά και επειδή η παραγωγή ηλεκτρισμού με φυσικόαέριο ήταν φτηνότερη. Άλλο ζήτημα που καθιστά την πυρηνική ενέργεια λιγότεροδημοφιλή από όσο τη φαντάζονταν επιστήμονες και πολιτικοί πενήντα χρόνια πρινείναι το κόστος της επεξεργασίας και αποθήκευσης των πυρηνικών αποβλήτων.
Σήμερα 31 χώρες διαθέτουνσυνολικά 439 πυρηνικούς αντιδραστήρες σε λειτουργία παράγοντας το 14% τουηλεκτρισμού του κόσμου. Η Γαλλία, χάρη στους 58 αντιδραστήρες της αναδεικνύεταιπρωταθλήτρια στον τομέα (ποσοστό ενεργειακής κάλυψης 78%). Για να τους«κινήσει» καταναλώνει περίπου 10.000 τόνους ουρανίου καυσίμου το χρόνο. Σήμερασε όλο τον κόσμο κατασκευάζονται γύρω στους 64 αντιδραστήρες, οι 26 εκ τωνοποίων στην Κίνα, με δεύτερη τη Ρωσσία με 10, και τρίτη την Ινδία με 6. Αρκετέςακόμα χώρες διαθέτουν πυρηνικούς αντιδραστήρες μικρής ισχύος για ερευνητικούςσκοπούς. Ανάμεσά τους η Ελλάδα με τον αντιδραστήρα ισχύος 5ΜW στο ΚέντροΈρευνας «Δημόκριτος».
Πυρηνικά ατυχήματα
Το πρώτο πυρηνικό ατύχημα μεδιαρροή ραδιενέργειας συνέβη στον Καναδά, το 1952. Ήταν ωστόσο μικρής κλίμακαςκαι δεν προκάλεσε θύματα ή αξιόλογη ρύπανση. Από τότε έχουν καταγραφείτουλάχιστον 25 μικρής ή μεσαίας σημασίας ατυχήματα και ένα σοβαρό, αυτό στοΤσερνόμπιλ στις 26 Απριλίου 1986 (ΕΣΣΔ, τώρα Ουκρανία). Το 1964 έναςαμερικανικός δορυφόρος εφοδιασμένος με πλουτώνιο 238 για την παραγωγήηλεκτρικής ενέργειας δεν κατόρθωσε να μπει στην προγραμματισμένη τροχιά καικατά την επάνοδό του στη Γη καταστράφηκε απελευθερώνοντας στην ατμόσφαιρααρκετή ραδιενέργεια ώστε να μετρηθεί με τα μέσα της εποχής.
ΠΗΓΗel.wikipedia.org:
0 σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου