Атомная энергия

Ядерная энергетика – это использование ядерных реакций для производства электроэнергии . Ядерная энергия может быть получена из ядерных реакций деления , ядерного распада и ядерного синтеза . В настоящее время подавляющее большинство электроэнергии от атомной энергетики производится путем ядерного деления урана и плутония на атомных электростанциях . Процессы ядерного распада используются в нишевых приложениях, таких как радиоизотопные термоэлектрические генераторы в некоторых космических зондах, таких как "Вояджер-2" . Производство электроэнергии из термоядерной энергии остается в центре внимания международных исследований.

В 2019 году гражданская атомная энергетика произвела 2586 тераватт-часов (ТВтч) электроэнергии, что эквивалентно примерно 10% мирового производства электроэнергии , и была вторым по величине низкоуглеродным источником энергии после гидроэлектроэнергии . По состоянию на сентябрь 2021 года в мире ^{[Обновить]}насчитывается 444 гражданских ядерных реактора общей электрической мощностью 396 гигаватт (ГВт). Также строятся 53 ядерных энергетических реактора и планируется построить 98 реакторов общей мощностью 60 ГВт и 103 ГВт соответственно. Соединенные Штаты имеют самый большой парк ядерных реакторов, производящих более 800 ТВтч электроэнергии с нулевым уровнем выбросов в год при среднемкоэффициент мощности 92%. Большинство строящихся реакторов относятся к реакторам третьего поколения в Азии.

Атомная энергетика имеет один из самых низких уровней смертности на единицу произведенной энергии по сравнению с другими источниками энергии. Уголь , нефть , природный газ и гидроэлектроэнергия стали причиной большего количества смертей на единицу энергии из-за загрязнения воздуха и несчастных случаев . Аварии на атомных электростанциях включают Чернобыльскую катастрофу в Советском Союзе в 1986 году, ядерную катастрофу на Фукусиме в Японии в 2011 году и аварию на Три-Майл-Айленде в Соединенных Штатах в 1979 году.

Идут дебаты об атомной энергетике . Сторонники, такие как Всемирная ядерная ассоциация и Экологи за ядерную энергию , утверждают, что ядерная энергетика является безопасным, устойчивым источником энергии, который снижает выбросы углерода . Противники ядерной энергетики , такие как «Гринпис », « Ученые за будущее» и NIRS , утверждают, что ядерная энергетика представляет множество угроз для людей и окружающей среды и слишком дорога и медленна в развертывании по сравнению с альтернативными устойчивыми источниками энергии.

Открытие ядерного деления произошло в 1938 году после более чем четырех десятилетий работы над наукой о радиоактивности и разработкой новой ядерной физики , описывающей компоненты атомов . Вскоре после открытия процесса деления стало понятно, что делящееся ядро ​​может вызывать дальнейшие деления ядра, вызывая тем самым самоподдерживающуюся цепную реакцию. ^[3] Как только это было экспериментально подтверждено в 1939 году, ученые многих стран обратились к своим правительствам с просьбой поддержать исследования ядерного деления, как раз на пороге Второй мировой войны , для разработки ядерного оружия . ^[4]

В Соединенных Штатах эти исследовательские усилия привели к созданию первого искусственного ядерного реактора, Чикагского реактора-1 , который достиг критичности 2 декабря 1942 года. Разработка реактора была частью Манхэттенского проекта , усилий союзников по создание атомных бомб во время Второй мировой войны. Это привело к строительству более крупных одноцелевых производственных реакторов для производства оружейного плутония для использования в первом ядерном оружии. Соединенные Штаты испытали первое ядерное оружие в июле 1945 года, испытание Тринити , а атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки произошли через месяц.