Что такое атомная энергия, как атом стал мирным, что такое энергоблок и как устроен реактор атомной станции? Телекомпания ТВ-21 и филиал ОАО «Концерн Росэнергоатом» - Кольская атомная электростанция продолжают телевизионный проект "Мир атома", посвящённый 65-летию атомной отрасли России. В прошлой серии мы узнали, что такое энергия, а сегодня заглянем во внутренний мир атома?
Слово «атом» происходит от греческого «атомос», что значит - неделимый. Ещё сто с небольшим лет назад люди думали, что атом - простейшая неделимая частица вещества. Однако сейчас мы знаем, что атомы на самом деле довольно сложные образования. В состав атома входят отрицательно заряженные частицы - электроны, в центре атома находится положительно заряженное ядро, состоящее из положительно заряженных частиц протонов и частиц вообще не заряженых - нейтронов. Электрон вращается вокруг ядра, как Луна вокруг Земли. Только спутник земли на орбите удерживает сила тяготения, а электрон - разница зарядов.
На протяжении всего своего существования человек для улучшения качества жизни пытался искать всё новые и новые способы добычи энергии - от приготовления пищи на костре до расщепления ядер в атомных реакторах. Впервые энергия расщепления ядер атомов тяжелых металлов — плутония и урана была получена примерно в середине ХХ века. Такая энергия стала называться ядерной или атомной.
Деление ядер урана было открыто в 1938 г. немецкими учеными Отто Ганом и Фрицем Штрассманом. Им удалось установить, что при бомбардировке ядер урана нейтронами образуются элементы средней части периодической системы - барий, криптон и другие. Появление этих элементов объясняется распадом ядер урана, захватившего нейтрон, на две примерно равные части. Это явление получило название деления ядер, а образующиеся новые ядра — осколков деления.
Например, при делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и снова вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией. Суммарная масса осколков меньше, чем суммарная масса исходного ядра и бомбардирующего его нейтрона. Осколки разлетаются с огромной скоростью, сталкиваются с другими ядрами, которые вследствие этого возбуждаются, движутся и трутся друг о друга. Так энергия движения осколков превращается в тепло. При полном делении всех ядер, содержащихся в 1 грамме урана, выделяется такая же энергия, как при сгорании 3 тонн угля или 2,5 тонн нефти. Преимущество очевидно, тем более если учесть, что гидроэлектростанции и ТЭЦ не так чисты и экономичны, как того требует современный ритм жизни.
Практически повсюду в мире атомная энергетика входит в число наиболее динамично развивающихся отраслей науки и промышленности. Наиболее экологически благополучными районами оказываются те, где атомная энергетика занимает ведущее место по сравнению с другими способами производства электроэнергии — как, например, на севере Европы. Атомная энергетика оказывается и эффективной, и относительно безопасной для окружающей среды.
В следующей серии мы узнаем, что такое излучение, откуда берется естественный радиационный фон и кто следит за уровнем радиации в Мурманской области.
