Tuumaenergia laialdane kasutamine algas tänu teaduse ja tehnoloogia arengule mitte ainult sõjalises valdkonnas, vaid ka rahumeelsetel eesmärkidel. Tänapäeval ei saa tööstuses, energeetikas ja meditsiinis ilma selleta hakkama.
Tuumaenergia kasutamisel pole aga mitte ainult eeliseid, vaid ka puudusi. Esiteks on see kiirgusoht nii inimestele kui ka keskkonnale.
Tuumaenergia kasutamine areneb kahes suunas: energiakasutus ja radioaktiivsete isotoopide kasutamine.
Algul pidi aatomienergiat kasutama ainult sõjalistel eesmärkidel ja kõik areng läksid selles suunas.
Tuumaenergia sõjaline kasutamine
Tuumarelvade tootmiseks kasutatakse suurt hulka väga aktiivseid materjale. Ekspertide hinnangul sisaldavad tuumalõhkepead mitu tonni plutooniumi.
Tuumarelvad liigitatakse massihävitusrelvadeks, kuna need põhjustavad hävingut tohututel aladel.
Vastav alt laengu ulatusele ja võimsusele jagunevad tuumarelvad:
- Tactical.
- Operatiiv-taktikaline.
- Strateegiline.
Tuumarelvad jagunevad aatomi- ja vesinikurelvadeks. Tuumarelvad põhinevad raskete tuumade lõhustumise kontrollimatutel ahelreaktsioonidel ja termotuumasünteesi reaktsioonidel. Uraani või plutooniumi kasutatakse ahelreaktsioonis.
Nii paljude ohtlike materjalide ladustamine on inimkonnale suur oht. Ja tuumaenergia kasutamine sõjalistel eesmärkidel võib kaasa tuua kohutavaid tagajärgi.
Esimesi tuumarelvi kasutati 1945. aastal Jaapani linnade Hiroshima ja Nagasaki ründamiseks. Selle rünnaku tagajärjed olid katastroofilised. Nagu teate, oli see esimene ja viimane tuumaenergia kasutamine sõjas.
Rahvusvaheline Aatomienergiaagentuur (IAEA)
IAEA asutati 1957. aastal eesmärgiga arendada riikide vahelist koostööd aatomienergia rahuotstarbelise kasutamise vallas. Agentuur on algusest peale rakendanud tuumaohutuse ja keskkonnakaitse programmi.
Aga kõige olulisem funktsioon on riikide tegevuse kontrollimine tuumavaldkonnas. Organisatsioon kontrollib, et tuumaenergia arendamine ja kasutamine toimuks ainult rahumeelsetel eesmärkidel.
Selle programmi eesmärk on tagada tuumaenergia ohutu kasutamine, inimeste ja keskkonna kaitse kiirguse mõjude eest. Agentuur uuris ka Tšernobõli tuumaelektrijaama õnnetuse tagajärgi.
Agentuur toetab ka tuumaenergia uurimist, arendamist ja kasutamist rahumeelsetel eesmärkidel ning tegutseb vahendajana liikmete vahel teenuste ja materjalide vahetamiselagentuurid.
ÜRO-ga määratleb ja kehtestab IAEA standardid ohutuse ja tervisekaitse valdkonnas.
Tuumaenergiatööstus
Kahekümnenda sajandi neljakümnendate aastate teisel poolel hakkasid Nõukogude teadlased välja töötama esimesi projekte aatomi rahumeelseks kasutamiseks. Nende arengute põhisuund oli elektrienergia tööstus.
Ja 1954. aastal ehitati NSV Liidus maailma esimene tuumaelektrijaam. Pärast seda hakati tuumaenergeetika kiire kasvu programme välja töötama USA-s, Suurbritannias, Saksamaal ja Prantsusmaal. Kuid enamik neist ei täitunud. Nagu selgus, ei suuda tuumaelektrijaam konkureerida söel, gaasil ja kütteõlil töötavate jaamadega.
Aga pärast ülemaailmse energiakriisi algust ja naftahinna tõusu on nõudlus tuumaenergia järele kasvanud. Eelmise sajandi 70. aastatel uskusid eksperdid, et kõigi tuumaelektrijaamade võimsus võib asendada pooled elektrijaamadest.
80ndate keskel pidurdus tuumaenergia kasv taas, riigid hakkasid üle vaatama uute tuumaelektrijaamade ehitamise plaane. Sellele aitasid kaasa nii energiasäästupoliitika kui ka naftahinna langus, aga ka katastroof Tšernobõli elektrijaamas, millel olid negatiivsed tagajärjed mitte ainult Ukrainale.
Pärast seda, kui mõned riigid lõpetasid täielikult tuumaelektrijaamade ehitamise ja käitamise.
Tuumaenergia kosmosereiside jaoks
Rohkem kui kolmkümmend tuumareaktorit lendas kosmosesse, neid kasutati energia tootmiseks.
Ameeriklased kasutasid tuumareaktorit kosmoses esmakordselt 1965. aastal. kütusenakasutati uraan-235. Ta töötas 43 päeva.
Nõukogude Liidus käivitati Aatomienergia Instituudis Romashka reaktor. Seda pidi kasutama kosmoselaevadel koos plasmamootoritega. Kuid pärast kõiki katseid ei lastud teda kunagi kosmosesse.
Järgmist Buki tuumarajatist kasutati radari luuresatelliidil. Esimene kosmoselaev lasti välja 1970. aastal Baikonuri kosmodroomilt.
Täna teevad Roskosmos ja Rosatom ettepaneku kavandada kosmoselaev, mis varustatakse tuumarakettmootoriga ja mis suudab jõuda Kuule ja Marsile. Kuid praegu on see kõik ettepaneku staadiumis.
Tuumaenergia rakendamine tööstuses
Tuumaenergiat kasutatakse keemilise analüüsi tundlikkuse suurendamiseks ning ammoniaagi, vesiniku ja muude väetiste valmistamiseks kasutatavate kemikaalide tootmiseks.
Tuumaenergia, mille kasutamine keemiatööstuses võimaldab saada uusi keemilisi elemente, aitab taasluua maapõues toimuvaid protsesse.
Tuumaenergiat kasutatakse ka soolase vee magestamiseks. Kasutamine mustmetallurgias võimaldab rauamaagist rauda taastada. Värviline – kasutatakse alumiiniumi tootmiseks.
Tuumaenergia kasutamine põllumajanduses
Tuumaenergia kasutamine põllumajanduses lahendab paljunemisprobleeme ja aitab kahjuritõrjel.
Tuumaenergiat kasutatakse seemnetes mutatsioonide tekitamiseks. See on tehtudsaada uusi sorte, mis toovad rohkem saaki ja on vastupidavad põllukultuuride haigustele. Nii et enam kui pool Itaalias pasta valmistamiseks kasvatatud nisust aretati mutatsioonide abil.
Ka radioisotoopide kasutamine parimate väetise andmise viiside määramiseks. Näiteks tehti nende abiga kindlaks, et riisi kasvatamisel on võimalik vähendada lämmastikväetiste andmist. See mitte ainult ei säästnud raha, vaid säästis ka keskkonda.
Veidi kummaline tuumaenergia kasutusviis on putukavastsete kiiritamine. Seda tehakse selleks, et neid keskkonnale kahjutult kuvada. Sellisel juhul ei ole kiiritatud vastsetest väljunud putukatel järglasi, kuid nad on muidu üsna normaalsed.
Tuumameditsiin
Meditsiin kasutab täpsete diagnooside tegemiseks radioaktiivseid isotoope. Meditsiiniliste isotoopide poolestusaeg on lühike ja nad ei kujuta endast erilist ohtu nii teistele kui ka patsiendile.
Hiljuti avastati veel üks tuumaenergia rakendus meditsiinis. See on positronemissioontomograafia. Seda saab kasutada vähi avastamiseks varases staadiumis.
Tuumaenergia rakendamine transpordis
Eelmise sajandi 50. aastate alguses üritati luua tuumajõul töötavat tanki. Arendust alustati USA-s, kuid projekti ei viidud kunagi ellu. Peamiselt seetõttu, et need tankid ei suutnud meeskonna varjestuse probleemi lahendada.
Tuntud Fordi ettevõte töötas tuumaenergial töötava auto kallal. Agasellise masina tootmine ei jõudnud paigutusest kaugemale.
Fakt on see, et tuumarajatis võttis palju ruumi ja auto osutus väga üldiseks. Kompaktseid reaktoreid ei ilmunud kunagi, mistõttu ambitsioonikat projekti piirati.
Tõenäoliselt kõige kuulsam tuumaenergial töötav transport on mitmesugused nii sõjaväe- kui ka tsiviillaevad:
- Tuumajäämurdjad.
- Laevade transport.
- Lennukikandjad.
- allveelaevad.
- Cruisers.
- Tuumaallveelaevad.
Tuumaenergia kasutamise plussid ja miinused
Tänapäeval on tuumaenergia osakaal maailma energiatootmises ligikaudu 17 protsenti. Kuigi inimkond kasutab fossiilkütuseid, pole selle varud lõputud.
Seetõttu kasutatakse alternatiivina tuumkütust. Kuid selle hankimise ja kasutamise protsess on seotud suure ohuga elule ja keskkonnale.
Muidugi täiustatakse tuumareaktoreid pidev alt, rakendatakse kõiki võimalikke ohutusmeetmeid, kuid mõnikord sellest ei piisa. Näiteks on õnnetused Tšernobõli tuumaelektrijaamas ja Fukushimas.
Ühelt poolt ei eralda korralikult töötav reaktor keskkonda kiirgust, samas kui soojuselektrijaamadest satub atmosfääri palju kahjulikke aineid.
Suurim oht on kasutatud tuumkütus, selle töötlemine ja ladustamine. Sest tänatäiesti ohutut viisi tuumajäätmete kõrvaldamiseks pole leiutatud.
