Ядерная энергия является спорной темой. Про- и анти-ядерные стороны яростно борются, и трудно решить, кто прав. Поэтому мы попытаемся прояснить вопрос и немного поговорить о ядерной энергии в качестве основы для обсуждения.
Всё началось в 1940-х . После шока и ужаса войны и применения атомной бомбы, ядерная энергия казалась мирным продуктом новой технологии, который мог бы помочь миру восстановиться. Воображение многих людей разыгралось. Станет ли электричество бесплатным? Поможет ли ядерная энергия заселить Антарктиду? Будут ли ядерные автомобили, самолеты и дома? Казалось, всё это появится через несколько лет напряженной работы. Одно было точно: будущее было атомным. Но через несколько лет настало "похмелье атомного века", ядерная энергия оказалась очень дорогой и сложной. Превратить физику в реальность было легко на бумаге, но сложно на практике. К тому же, частным компаниям казалось, что ядерная энергия - очень рискованное вложение, большинство предпочитало газ, уголь и нефть. Но многие не хотели просто забросить обещание атомного века. Восхитительная новая технология, возможность получить дешевое электричество, возможность не зависеть от импорта нефти и газа, и в некоторых случаях, тайное желание обладать атомным оружием - всё это служило мотивацией продолжать работать в этом направлении.
Лучшее время для ядерной энергии настало в начале 1970-х, когда война на Среднем Востоке привела к повышению цен на нефть по всему миру. Тогда коммерческий интерес и инвестиции быстро возросли. Более половины всех ядерных реакторов мира были построены между 1970 и 1985 годами. Но ядерный реактор какого типа строить, если есть столько разных вариантов? Удивительно, но победил один из менее продвинутых кандидатов: легководный реактор. Он был не очень новаторским и не очень нравился ученым, но у него были решающие достоинства: он существовал, он работал и он не был жутко дорогим. Так как же устроен легководный реактор?
Основной принцип шокирующе прост: он нагревает воду с помощью искусственной цепной реакции. Ядерное деление выделяет в несколько миллионов раз больше энергии, чем любая химическая реакция. Очень тяжелые элементы на грани стабильности, такие как уран-235, обстреливаются нейтронами. Нейтрон поглощается, но результат не стабилен. В большинстве случаев он быстро распадается на более быстрые и легкие элементы, ещё несколько свободных нейтронов и энергию в виде радиации. Радиация нагревает окружающую воду, а нейтроны начинают процесс заново с другими атомами, выпуская ещё больше нейтронов и радиации в контролируемой цепной реакции, совсем не похожей на быструю, разрушительную неконтролируемую реакцию в атомной бомбе. Нашему легководному реактору нужен замедлитель, чтобы контролировать энергию нейтронов. Для этого подходит обычная вода, что удобно, так как вода уже используется для вращения турбин. Легководный реактор стал популярен поскольку он простой и дешевый. Но он не является самым безопасным, самым эффективным или самым технически элегантным ядерным реактором.
Это восхищение ядерной энергии еле продлилось десяток лет. В 1979 году, расплавление ядра на АЭС " Три-Майл-Айленд" в Пенсильвании чуть не привело к катастрофе. В 1986 году Чернобыльская катастрофа угрожала Центральной Европе радиоактивным облаком, а в 2011 году длительная авария в Фукусиме вызвала новые обсуждения и волнения. Хотя в 1980-х было запущено 218 новых ядерных реакторов, их число и доля от общего производства электроэнергии оставались на одном уровне с конца 80-х. Так что же происходит сейчас? Сегодня ядерная энергия удовлетворяет примерно 10% мировой энергетической потребности. Сегодня перед многими странами стоит выбор между дорогостоящей заменой устаревающих реакторов, возможно более эффективными, но менее проверенными моделями, и переходом от ядерной энергии к более новой или старой технологии с другими стоимостью и воздействием на окружающую среду. Так стоит ли нам использовать ядерную энергию?
Аргументы за и против будут описаны в следующих статьях