À la fin de la Seconde Guerre mondiale, deux bombes nucléaires ont été larguées sur les villes japonaises d'Hiroshima et de Nagasaki. La nouvelle arme s'est avérée être la plus meurtrière de l'histoire de l'humanité. La course nucléaire qui a suivi entre l'URSS et les États-Unis a encore exacerbé les craintes de la communauté mondiale face au facteur nucléaire. Cependant, en plus des ogives atomiques, un atome pacifique est apparu. Cette phrase fait référence à l'énergie nucléaire.
Principe de fonctionnement des centrales nucléaires
Le fonctionnement de toute centrale nucléaire est basé sur la réaction de fission atomique. Pour l'appeler, il est nécessaire de procéder à un bombardement neutronique de noyaux d'uranium-235. Les plus petites particules sont divisées en fragments, tout en générant une énorme quantité de rayons gamma et d'énergie thermique.
Un atome pacifique ne peut rester pacifique que sous un contrôle strict, obligatoire pour les centrales nucléaires. Le fait est que lors de la fission, des neutrons apparaissent, ce qui donne lieu à de nouvelles réactions en chaîne. L'enveloppement incontrôlé des noyaux conduit à une explosion. C'est ce principe qui sous-tend le fonctionnement des bombes atomiques. Dans les centrales électriques, le processus est contrôlé et l'énergie excédentaire est dirigée vers un canal utile pour les personnes.
Uranium-235
Le combustible nucléaire est placé dans des barres spéciales avant utilisation. Il est stocké sous forme de pastilles à base d'oxyde d'uranium. Il faut comprendre que cette substance est hétérogène. 3% de ces pastilles sont constituées d'uranium 235 (c'est lui qui est fissile lors de la réaction), le reste est de l'uranium 238 (cet isotope n'est pas fissile).
Pourquoi ce ratio est-il nécessaire ? Pour garder le processus sous contrôle. Un réacteur en fonctionnement déclenche une réaction de fission. Au cours de son développement, la quantité d'uranium 235 diminue. Dans le même temps, le volume des produits de fission augmente. Ce sont des déchets nucléaires. Ils présentent un grave danger pour l'environnement et doivent donc être éliminés de manière appropriée. Un atome peut-il être paisible ? Comme le montre la technologie décrite, uniquement dans le strict respect des instructions et des règles du processus de production.
Conditions préalables à la comparution
L'énergie nucléaire (atomique) est née au milieu du XXe siècle. Depuis lors, des centaines de centrales nucléaires ont été construites dans le monde (aujourd'hui 442 sont en fonctionnement). L'atome pacifique fournit plus de la moitié de l'énergie nécessaire à la France, la Pologne, la Lituanie, la Slovaquie, la Suède et la Corée du Sud. En Europe occidentale, les centrales nucléaires produisent environ un tiers de l'électricité.
Tout a commencé en 1939, lorsque la fission de l'uranium a été découverte en Allemagne. Les recherches des Allemands se sont extrêmement intéressées à l'URSS. Il est immédiatement devenu clair pour les scientifiques que le processus nouvellement découvert permet la production de quantités gigantesques d'énergie. Si les spécialistes pouvaient apprendre à contrôler des réactions complexes, cela résoudrait de nombreux problèmes économiques.problèmes. Les premières recherches soviétiques liées à l'atome pacifique ont eu lieu au RIAN (Institut du radium de l'Académie des sciences) sous la direction du remarquable physicien Igor Kurchatov.
Course nucléaire
Le travail des scientifiques soviétiques a été entravé par l'absence des propres réserves d'uranium de l'URSS. De plus, la Grande Guerre patriotique a commencé en 1941 et les découvertes révolutionnaires ont dû être oubliées pendant un certain temps. Dans ce contexte, l'agenda a été intercepté au Royaume-Uni, aux États-Unis et en Allemagne. Le paradoxe réside dans le fait que l'énergie nucléaire est apparue comme une émanation d'un projet militariste. Bien sûr, les pays belligérants ont d'abord essayé d'obtenir les armes les plus puissantes, et ce n'est qu'ensuite qu'ils ont pensé à des moyens pacifiques d'utiliser leurs découvertes.
Le premier réacteur nucléaire expérimental a été lancé aux États-Unis en décembre 1942. Le chef de projet était le scientifique italien Enrico Fermi. En URSS, le premier réacteur est apparu fin 1946 à l'Institut de l'énergie atomique. À cette époque, les bombardements américains d'Hiroshima et de Nagasaki avaient déjà eu lieu. En URSS, la bombe atomique a été créée en 1949 et la bombe à hydrogène en 1953. La guerre est déjà terminée et les scientifiques ont commencé à préparer un réacteur nucléaire pour travailler pour l'économie nationale de l'Union soviétique.
Construction de centrales nucléaires
La première centrale nucléaire au monde a été lancée à l'été 1954. Il s'est avéré qu'il s'agissait de la centrale nucléaire d'Obninsk, située dans la région de Kalouga. Aux États-Unis, avec un léger retard, ils ont également commencé à mettre en œuvre un projet d'énergie atomique. En 1956, les Américains réussissent pour la première fois avec l'aide deréacteur pour obtenir de l'électricité. Peu à peu, de plus en plus de nouvelles centrales nucléaires ont été fondées dans les deux superpuissances. Chacun d'eux a battu un autre record de puissance.
Le pic du développement de l'énergie nucléaire est survenu dans la seconde moitié des années 1960. Ensuite, le nombre de constructions de centrales nucléaires a commencé à diminuer. Aux États-Unis, une discussion s'est engagée au Congrès et dans la communauté scientifique sur les problèmes liés à la sécurité de l'atome pacifique. Néanmoins, en 1986, la production d'énergie nucléaire atteignait 15 % de celle générée par les centrales électriques conventionnelles.
Symbole de l'énergie nucléaire
En 1958, l'Atomium est inauguré à Bruxelles, où se tient la prochaine Exposition Universelle. Le concept de design a été développé par l'architecte André Waterkeyner. L'atomium ressemble à un réseau cristallin agrandi de fer: neuf atomes réunis. Le poids de la structure est de 2400 tonnes et la hauteur est de 102 mètres. Les visiteurs peuvent entrer dans six des neuf royaumes. Ces modèles d'atomes, grossis des centaines de milliards de fois, sont reliés les uns aux autres par vingt tuyaux de 23 mètres. À l'intérieur, il y a des couloirs et des escalators.
La photo de "l'atome pacifique", apparue à Bruxelles au plus fort de l'ère atomique, s'est rapidement propagée dans le monde entier, et l'Atomium est devenu le symbole de toute l'énergie nucléaire et de l'idée que les découvertes scientifiques révolutionnaires devaient être utilisé au profit de l'humanité, et non pour les guerres et la destruction. Le monument belge est mentionné dans le roman des célèbres écrivains de science-fiction soviétiques, les frères Strugatsky "Le lundi commence le samedi". Le symbole de l'atome pacifique apparaît dans de nombreux dessins, ainsi que sur des emblèmes dédiés à l'énergie nucléaire.
Facteur environnemental
Le problème de la pollution de l'environnement par les déchets radioactifs devient de plus en plus urgent chaque année. Par exemple, dans la Russie moderne, le personnel de 10 centrales nucléaires est engagé dans l'énergie nucléaire pacifique. Toutes ces entreprises ont besoin d'une attention particulière de la part des écologistes et des ministères.
50 000 mètres cubes de déchets radioactifs s'accumulent chaque année dans l'Union européenne. Le problème clé est que ces débris restent dangereux pendant des milliers d'années (par exemple, la période de désintégration du plutonium-239 est de 24 000 ans).
Gestion des déchets
Aujourd'hui, il existe plusieurs concepts sur la meilleure façon d'éliminer les déchets radioactifs. La première idée est de créer des lieux de sépulture situés au fond des océans. C'est une méthode assez difficile à mettre en œuvre. Les conteneurs doivent être situés à une profondeur considérable, de plus, ils peuvent être endommagés par les courants marins.
La deuxième idée est envisagée par la NASA, qui propose d'envoyer des déchets nucléaires dans l'espace. Cette méthode est sans danger pour la Terre, mais lourde de dépenses excessives. Il y a d'autres idées: transporter les déchets vers des îles inhabitées ou les enfouir dans les glaces de l'Antarctique. L'option la plus acceptable aujourd'hui est la construction de cimetières dans des roches souterraines rocheuses. Les recherches liées à cette idée se poursuivent en Allemagne et en Suisse.
Leçon de Tchernobyl
Pendant longtemps, l'énergie nucléaire a été considérée comme incontestée. Pour plusieursPendant des décennies, l'atome pacifique de l'URSS et d'autres pays a poursuivi son expansion économique. Cependant, en 1986, une tragédie s'est produite à Tchernobyl qui a forcé l'humanité à repenser son attitude envers les centrales nucléaires. Une explosion s'est produite dans une station près de Pripyat, entraînant la destruction du réacteur et le rejet dans l'environnement d'une quantité importante de substances radioactives dangereuses pour la santé.
Le célèbre slogan soviétique "Un atome pacifique dans chaque foyer" a été compromis. Dans les premiers mois après l'accident, 30 personnes sont décédées. Cependant, les vrais effets de l'exposition sont venus plus tard. Au cours des années suivantes, des dizaines d'autres personnes sont mortes à l'agonie d'une terrible maladie. Des milliers de citoyens de l'URSS se trouvaient dans la zone d'infection. Des territoires importants de la Biélorussie, de l'Ukraine et de la Russie sont devenus impropres à l'agriculture. L'accident de la centrale nucléaire de Tchernobyl a provoqué une flambée de phobie du public à l'égard de l'énergie nucléaire. Après cette tragédie, de nombreuses stations à travers le monde ont été fermées.
Bien que les mesures de sécurité dans ces entreprises se soient nettement améliorées en 30 ans, théoriquement, une tragédie similaire à Tchernobyl pourrait se reproduire. Il y a eu des accidents avant et après la centrale nucléaire de Tchernobyl: en 1957 - au Royaume-Uni (Windscale), en 1979 - aux États-Unis (Three Mile Island), en 2011 - au Japon (Fukushima). Aujourd'hui, l'AIEA a recueilli des informations sur plus de 1 000 situations d'urgence dans les stations. Causes des accidents: facteur humain (80% des cas), moins souvent - défauts de conception. À Fukushima au Japon, une situation d'urgence s'est produite en raison d'un puissant tremblement de terre et du tsunami qui a suivi.
Perspectives de l'énergie nucléaire
La question de savoir si l'atome pacifique a un avenir est compliquée d'un point de vue économique et suscite de nombreuses polémiques parmi les spécialistes. En raison d'un grand nombre de facteurs contradictoires, son avenir est incertain et brumeux. Les dernières prévisions publiées par l'Agence internationale de l'énergie suggèrent que, si les tendances actuelles se maintiennent, la part de l'électricité produite par les centrales nucléaires passera de 15 % à 9 % d'ici 2030.
Jusqu'à récemment, l'énergie nucléaire était en demande, notamment en raison des prix élevés du pétrole. Cependant, en 2014, ils ont fortement chuté. Ainsi, une autre alternative moins chère aux centrales nucléaires est apparue. Il est également important que l'atome pacifique ne fournisse aux gens que de l'électricité (c'est-à-dire que même avec une utilisation généralisée, il ne peut pas débarrasser complètement la société de la dépendance énergétique).
Pétrole ou électricité ?
Le pétrole, malgré tout, est important pour l'industrie et les transports. Environ 40% de l'énergie que les États-Unis consomment est fournie par cette ressource. Le Japon et la France n'ont pas pu se débarrasser de la dépendance au pétrole (bien qu'ils utilisent activement des centrales nucléaires). L'atome pacifique a-t-il donc un avenir ou est-il voué à rester dans l'ombre de « l'or noir » ? Ces tendances suggèrent que les centrales nucléaires appartiennent peut-être au passé. Cependant, certains développements récents ont donné un nouveau souffle à l'énergie nucléaire.
Nous parlons de l'émergence de voitures qui fonctionnent à l'électricité au lieu de l'essence. Aujourd'hui, ce type de transport conquiert de plus en plus les marchés des États-Unis et d'Europe. Dans quelques décennies, les véhicules électriquesdeviendra la norme. C'est à ce moment que l'atome pacifique peut à nouveau venir au secours de l'économie mondiale. Les centrales nucléaires sont en mesure de résoudre le problème de la demande toujours croissante d'électricité des différents pays.
Énergie de fusion
Il existe une autre perspective dans laquelle l'atome pacifique peut faire un triomphe économique. L'un des problèmes les plus importants associés à l'exploitation des centrales nucléaires est la sécurité environnementale. La question de la complexité du stockage des déchets radioactifs et du combustible usé a fait naître l'idée de reformater les réacteurs nucléaires en nouveaux réacteurs de fusion nucléaire. De telles entreprises seront totalement sans danger pour l'environnement. Mais avant que cette technologie atomique pacifique ne soit introduite dans la production, les spécialistes devront parcourir un long chemin.
Des équipes de 33 pays du monde travaillent déjà sur un projet thermonucléaire. Le caractère mondial de l'idée de combustible thermonucléaire est dû à ses nombreux avantages. Il est non seulement sûr du point de vue de l'écologie, mais aussi inépuisable. La ressource nécessaire aux scientifiques est le deutérium, qui provient des océans. La principale différence technologique entre une centrale thermonucléaire et une centrale nucléaire est que la fusion nucléaire aura lieu dans de nouvelles entreprises (la fission du noyau est réalisée dans d'anciennes centrales nucléaires). Peut-être que cette technologie est l'avenir de l'atome pacifique.
