Utilizarea energiei nucleare“O descoperire in sine nu este niciodata buna sau rea… Bun sau rau este numai modul in care oamenii o folosesc.”  Karl Winnacker.”

Aplicații militare

Propulsia nucleară (submarine) Arma nucleară

1.Submarine nucleare

În prezent, submarinul nuclear este o maşină militară puternică, capabilă să parcurgă peste 500000 km cu doar 5 kg de combustibil.

Reactorul unui submarin nuclear produce căldură prin fisiunea nucleelor. Prin acest proces se divid nucleele atomice, eliberând cantităţi mari de căldură. Un lichid de răcire extrage căldura din reactor şi o transferă la apa dintr-un boiler. Apa fierbe, generând aburi, trecuţi apoi în turbinele de propulsie principale şi în turbine legate la generatoare electrice. Căldura transformă apa în aburi. Apoi, aburii rotesc turbinele care acţionează elicele.

Avantajele

propulsia nucleara fiind complet independenta de aer elibereaza submarinul de necesitatea de a iesi la suprafata frecvent, cum este necesar pentru submarine conventionale

Cantitatea mare de energie generata de un reactor nuclear permite submarinului nuclear sa opereze la viteze mari pentru durate lungi de timp,

EX: Primul submarin nuclear :Nautilus, lansat în 1955 de Flota Militară S.U.A, având o încărcătură de uraniu în reactorul nuclear ce nu era mai mare de marimea unei mingi de golf, a parcurs peste 110 000 km în doi ani, fără a trebui realimentat

Dezavantaje

Submarinele cu propulsie nucleară sunt foarte costisitoare şi doar flotele militare ale celor mai bogate ţări şi le pot permite.

Efectele devastatoare ale unui posibil accident nuclear.

2.Arma nucleară: dispozitiv ce eliberează într-o manieră explozivă energia nucleară produsă de o reacție în lanț de fisiune, sau fisiune și fuziune.

Prima armă nucleară cu fisiune a eliberat o cantitate de energie echivalentă cu cea rezultată din explozia a 20.000 tone de TNT (trinitrotoluen), în timp ce prima armă termonucleară (cu fisiune și fuziune) a eliberat o energie echivalentă cu 10.000.000 tone de TNT. La nivelul anului 2012 pe plan mondial existau circa 19.000 de focoase nucleare din care 4.400 sunt menținute în stare operațională, gata oricând pentru a fi utilizate.

Explozia nucleară are efecte imediate și întârziate. Unda de șoc, radiația termică, radiația ionizantă promptă produc distrugeri mari în câteva secunde sau minute de la detonare. Efectele întârziate precum căderile radioactive acționează pe perioade mari de timp, de la ore la ani .Cea mai puternica arma nucleara detonata, pana in prezent, este Bomba Tsar. Bomba Tsar este numele dat de Occident celei mai mari bombe atomice construite vreodata. Proiectul initial prevedea o putere echivalenta de 100 megatone TNT, redusa mai apoi la 50 Mt, pentru limitarea contaminarii radioactive. A fost detonata la 30 octombrie 1961, in arhipelagul Novaia Zemlia. Scopul ei a fost doar demonstrarea capacitatii tehnologiilor militare ale URSS; s-a construit un singur exemplar, cea detonate. Ciuperca atomica s-a ridicat la 60km inaltime. Explozia a putut fi vazuta si simtita pana in Finlanda.Unde de soc atmosferice s-au propagat pana la 1000km. Oamenii care s-ar fi aflat la mai putin de 100km ar fi suferit arsuri de gradul 3. Puterea degajata in cele 39 nanosecunde ale exploziei a fost de 5,4×1024 watt (5,4 yottawatt), aproximativ 1,4% din puterea Soarelui.

Aplicații civile

Producerea de energie electică și/sau termică (termoficare, căldură de proces)

O centrala nucleara este o instalatie complexa de producere a energiei electrice din energie termica, obtinuta prin intretinerea unei reactii nucleare de fisiune controlata, proces realizat de reactorul nuclear.Energia nucleară asigură astăzi aproape o treime din producţia de electricitate a Uniunii Europene (31%). In unele ţări membre, precum Lituania, ponderea centralelor nucleare în producţia de electricitate este de 85%.

O centrala nucleara este identica cu o centrala termica, diferenta consta in faptul ca, in cazul centralei nucleare, cazanul ce arde combustibilul folosit este inlocuit de un reactor ce contine combustibil nuclear necesar fisiunii. O astfel de centrala are in componenta sa o turbina cu vapori, un alternator, un condensator, etc, ca si in cazul unei centrale termice conventionale. Randamentul global este asemanator (intre 30% si 40%) si in cazul centralei nucleare fiind necesar un sistem de racire important, cea ce presupune amplasarea centralei langa un curs de apa sau constituirea unui circuit de racire.

Depistarea imperfecţiunilor şi defectelor în suduri şi piese metalice

Cu tehnologii bazate pe substanţe radioactive, se pot obţine imagini pentru depistarea fisurilor în metale prin defectoscopie gama nedistructivă.

Datarea fosilelor şi obiectelor arheologice

Carbonul - 14, care este un radioizotop larg întâlnit în natură, le permite arheologilor să determine cu câţi ani în urmă (între 0 şi 50.000 de ani) au fost folosite anumite vestigii arheologice sau au trăit anumite animale şi plante descoperite astăzi.

Industriile care utilizează radioizotopi și radiații nucleare sunt:

o Industria automobilelor, la testarea calității oțelurilor

o Aviație, la detectarea defectelor la motoarele cu reacție

o Mine și petrol, la identificarea și evaluarea cantităților de petrol,gaze

naturale și minereurio Industria ambalajelor, la măsurarea grosimii tablei de aluminiu

o pentru doze

o Industria contructiilor, la detectarea defectelor în suduri

o Constructii de autostrăzi, la măsurarea densității straturilor de material.