Az atomenergia története érdekes, főként azért, mert az alaptechnológia természeténél fogva veszélyes. Bár a dolgok nagy összefüggésében még mindig viszonylag új energiaforrásnak számít, eredete valójában az 1800-as évek végére nyúlik vissza.
Fedezzük fel egy kicsit részletesebben az atomenergia történetét, hogy nyomon követhessük fejlődését.
Az atomenergia kezdetei
Az atomenergia története valójában 1895-ben kezdődik, amikor Wilhelm Röntgen felfedezte a röntgensugarakat.
A katódsugárcsővel kísérletezve Roentgen észrevette, hogy a közelben ülő fotólemezek világítanak, amikor a készülék be van kapcsolva, még akkor is, ha fekete papírral van letakarva, amiből arra következtetett, hogy a katódsugárcső láthatatlan sugarat bocsát ki, amit korábban még nem figyeltek meg.
Azt, amit Roentgen észrevett, valójában a csőből terjedő röntgensugárzás volt.
A következő évben Franciaországban egy Becquerel nevű férfi felfedezte, hogy az uránsók önmagukban is képesek átható sugárzást produkálni, anélkül, hogy külső energiaforrással kellene gerjeszteni őket.
Ez a megfigyelés vezette Becquerelt arra a felismerésre, hogy az uránnak röntgensugárzást kell termelnie.
Marie és Pierre Curie is tanulmányozta a jelenséget, ami két új elem, a polónium és a rádium izolálásához vezetett. Vizsgálataik nyomán 1898-ban új szót alkottak: radioaktivitás.
Amíg Ernest Rutherford tudós Angliában a radioaktivitást tanulmányozta, két új, a röntgensugárzástól eltérő sugárzástípust fedezett fel, amelyeket alfa- és béta-sugárzásnak nevezett el.
A nukleáris energia jövője szempontjából az egyik legmeghatározóbb felfedezést szintén Rutherford tette. 1909-ben felfedezte, hogy az atomok tömegének nagy részét az atommag tartalmazza.
Rutherfordot ma az atomfizika atyjának tartják. Ezután felfedezte a gamma-sugárzást, sőt 1920-ban még a neutronok létezését is elméletben feltételezte, annak ellenére, hogy egyáltalán nem volt bizonyíték a létezésükre. A neutronokat végül 1932-ben fedezték fel.
Ezek az alapvető felfedezések képezték az alapját annak, ami később az atomenergia-termelés iparágává nőtte ki magát.
Az atomok hasadása
1938-ban Otto Hann és Fritz Strassman német tudósok neutronokat lőttek uránatomokra, és felfedezték, hogy jelentős mennyiségű energia szabadul fel. Lise Meitner és Otto Frisch segítségével meg tudták magyarázni, hogy amit megfigyeltek, az az atom hasadása volt a hasadás révén.
1939-re Leo Szilard és Enrico Fermi fizikusok elméletet alkottak arról, hogy a hasadási reakciókat egy hatalmas láncreakció révén robbanás létrehozására lehet használni.
Szilard és néhány más tudós, köztük Albert Einstein 1939-ben levélben figyelmeztette Roosevelt elnököt a nukleáris fegyverek létrehozásának lehetőségére. Az elnök felhatalmazott egy tanácsadó bizottságot, hogy kezdjék meg az atombombák fejlesztését az USA számára.
A bizottság tagjaként dolgozó Fermi 1942-re Chicagóban létrehozta az első ember által létrehozott hasadási láncreakciót. Ekkor lendült teljes fejlődésbe a Manhattan-projekt.
A csoport kétféle bomba kifejlesztésére törekedett: az egyikben urániumot használtak magként, a másikban pedig plutóniumot. A projekt rendkívül titkos volt, és egész titkos városokat építettek a projekt támogatására. Az egyik létesítmény, a Tennessee állambeli Oak Ridge-ben, nukleáris reakciókat használt fel plutónium előállítására, amelyet dúsított urán előállításához használtak fel. Egy másik washingtoni létesítményben nukleáris reakciókat használtak plutónium előállítására.
RELATED:
Az új tanulmány átfogó tervet vázol fel az atomenergia-ágazat dekarbonizálására
Az új-mexikói Los Alamosban található, ma már hírhedt titkos telephelyet tudósok százai használták nukleáris fegyverek kutatására és építésére.
A második világháború végén, 1945-ben vetettek be először atomfegyvereket emberek ellen. Ez volt az a pillanat is, amikor a világ lakosságának többsége felismerte, hogy ez a technológia milyen pusztító erejű lehet.
A reaktorokat áramforrásként használják
Az első olyan atomreaktor, amely elektromos áramot termelt, 1951-ben készült el. Az 1-es kísérleti tenyésztőreaktornak nevezett reaktor Idahóban állt, és folyékony fémmel hűtötték.
1954-ben készült el az első nukleáris meghajtású tengeralattjáró, a USS Nautilus, amely lehetővé tette, hogy a tengeralattjáró jelentős ideig üzemanyag-utántöltés nélkül a víz alatt maradjon.
A szovjetek ugyanebben az évben fejezték be első atomerőművüket, az Obnyinszki Atomerőművet, az első hálózatra kapcsolt atomreaktort. A pennsylvaniai Shippingport atomerőmű 1957-ben lépett működésbe, és ez volt a világ első teljes körű, kizárólag békeidős használatra szánt atomerőműve.
A hatvanas és hetvenes években számos további kereskedelmi célú atomreaktor fejlesztését és építését kezdték el villamosenergia-termelésre, amelyek közül sok a korábbi reaktorok kissé módosított tervezői alapján működött.
Az atomerőműveket viszonylag olcsó és kibocsátásmentes áramforrásként hirdették. Ebben az időben sokan úgy tekintettek az atomenergiára, mint a jövő energiaforrásának ígéretére.
Franciaország 1974-ben nagy lendületet vett az atomenergia fejlesztésére, és végül áramtermelésének akár 75%-át is atomreaktorok segítségével állította elő. Ugyanebben az időszakban az Egyesült Államok energiatermelésének mintegy 20%-a származott atomenergiából, amelyet országszerte 104 erőműben állítottak elő.
Az 1979-es Three Mile Island-i baleset azonban megkérdőjelezte az atomenergia jövőjét. Egy pennsylvaniai reaktor részleges leolvadása kezdte meg a közvélemény megváltozását az atomreaktorok biztonságával kapcsolatban.
Amikor 1986-ban bekövetkezett csernobili katasztrófa hatalmas sugárfelhőt szabadított fel, amely Észak-Európa nagy részét és az Egyesült Államok keleti partvidékét is érintette, a világ közvéleménye kezdett elfordulni az atomenergiától. Bár ezek a katasztrófák biztonságosabb reaktorkonstrukciók létrehozásához vezettek.
RELATED:
Egy érdekes atomenergiatörténeti tény, hogy 1994-ben Oroszország és az USA megállapodott abban, hogy nukleáris robbanófejeiket nukleáris üzemanyaggá alakítják át. Az USA nukleáris villamos energiájának mintegy 10%-át ma már leszerelt nukleáris fegyverek felhasználásával állítják elő.
A 90-es évek végén és a 2000-es években, a Csernobil utáni korszakban az atomenergia-ágazatot az erőművek magas fokú üzembiztonsága jellemezte, és nem voltak amerikai halálesetek. Az atomenergiáról alkotott általános vélemény kezdett visszafordulni a pozitív irányba, mivel az ágazat folyamatos biztonságot mutatott.
A 2011-es fukusimai katasztrófa azonban, amikor egy földrengés és szökőár részleges leolvadáshoz és nagy mennyiségű sugárzás kibocsátásához vezetett egy japán reaktorból, emlékeztetett arra, hogy az atomenergia nem teljesen biztonságos.
A globális energia mintegy 14 százalékát ma is atomerőművekben állítják elő, és egyes becslések szerint az atomenergia története során 1,8 millió emberéletet menthetett meg, mivel ellensúlyozta a fosszilis tüzelőanyagok használatából származó légszennyezést.