Nüvə energetikası

Obninsk AES-i

Nüvə energetikası — nüvə (atom) enerjisindən elektrikləşdirmə və istiləşdirmə məqsədi ilə istifadə olunan enerketika sahəsi. Nüvə enerjisinin çevrilmə üsullarının işlənib hazırlanması müvafiq qurğuların layihələndirilməsi və onlardan praktikada istifadə ilə məşğul olan elm və texnika sahələri da nüvə energetikasına daxildir. Nüvə energetikasının əsasını AES-lər təşkil edir. Nüvə reaktorunda ağır kimyəvi elementlərin, əsasən, ²³⁵U və ²³⁹Pu izotopları nüvələrinin idarəolunan zəncirvarı reaksiyaları gedir. Uran və plutonium nüvələri bölündükdə ayrılan istilik enerjisi İES-lərdə tətbiq edilən üsulla elektrik enerjisinə çevrilir. AES-lərin əsas qurğusu istilik neytronları ilə və ya sürətli neytronlarla işləyən reaktorlardır. İstilik neytronları ilə işləyən reaktorlar quruluşça daha sadə olduğundan geniş yayılmışdır. İstilik neytronları ilə işləyən müxtəlif yavaşıdıcılı və istilik-daşıyıcılı bir çox reaktor tipləri yaradılmışdır. Lakin bu reaktorlarda təbii uran yanaçağından samərəli istifadə olunmadığından sürətli neytronlarla işləyən reaktorlar daha perspektivlidir. Onlarda ağır elementlərin nüvələri bölündükdə yeni süni nüvə yanaçağı (²³⁹Pu) yaranır. Bu yanacaq, ardıcıl gedən bir neçə nüvə reaksiyasında ²³⁸U nuvələrinin sürətli neytroilarla bombardman edilməsn nəticəsində əmələ gəlir. ²³⁹Pu nüvələri bölündükda ²³⁵U nüvələrinin bölünməsindəkindən çox sərbəst neytron yaranır. Nüvə yanacağından mümkün qədər səmərəli istifadə etmək üçün neytronlardan optimal istifadə usullarını dügkün müəyyənləşdirmək və bölünmə reaksiyalarında neytron itkilərini azaltmaq lazımdır. Surətli neytronlarla işləyən reaktorlarda təkrar istehsal əmsalı 1,4—1,7-dir, yəni onlarda yandırılan hər 1 kq plutonium 1 kq yeni nüvə yanaçağı verməklə yanaşı, bölünməmiş ²³⁸U izotopları nüvələrinin plutoniuma çevrilməsindən yaranan 0,4—0,7 kq əlavə plutonium yeni nüvə yanacağı olur. Neft və daşkömür bahalaşdığından nüvə energetikasının inkişaf etdirilməsi özünü iqtisadi cəhətdən tamamilə doğruldur. Dünyada ilk AES 1954-cü ildə SSRİ-də (Obninsk ş.) işə salınmışdı. 1978-ci ildə artıq dünyanın müxtəlif ölkələrində ümumi gücü təqr. 100 Qvt-dan çox olan 200-dən artıq AES işləyirdi. Nüvə energetikasının üstün cəhətlarindən biri də, atmosferin kükürd və azot oksidləri ilə zəhərlənməməsidir. Nüvə enerjisindən atom buzqıran gəmiləri və sualtı qayıqların enerketika qurğularında da istifadə edilir. Nüvə energetikasında nüvə enerjisi alıiarkən əmələ gələn radioaktiv tullantıları etibarlı, həm də iqtisadi cəhətdən sərfəli usulla ləğv etməyin böyük əhamiyyəti var. Bu sahədə bir çox ölkədə elmi-tədqiqat aparılır. BMT-nin Beynəlxalq Atom Enerjisi Agentliyi radioaktiv tullantıları xüsusi konteynerlərdə Atlantik okeanın şm.-ş. hissəsinə tullamağa içazə versə də, bu qərar bir sıra ölkə alimlərinin etirazına səbəb olmuşdur. Nüvə energetikasının qarşısında duran mühüm problemlərdən biri, idarəolunan istilik-nüvə sintezi vasitəsilə enerji almaqdır. Bu reaksiya uçün tələb olunan xammal sudur. Su ehtiyatı isə dünyada tükənməzdir. İndi bu sahədə alimlərin səyi, özü-özünü davam etdirən istilik-nüvə reaksiyalarının həyata keçirilməsinə yönəldilmişdir. Belə reaksiyalarda plazmanın qızdırılmasına sərf ediləcək enerji qədər enerji ayrılacaqdır.