אנרגיה גרעינית וביקוע

אנרגיה גרעינית וביקוע

אנרגיה גרעינית היא האנרגיה המאוחסנת בתוך אטום על ידי הכוחות המחזיקים את גרעין האטום. מדענים למדו כיצד לתפוס כמויות גדולות של אנרגיה מכוחות אלה אשר באמצעותם ניתן לייצר חַשְׁמַל .

E = mcשתיים

כשעובדים על תורת היחסות שלו, אלברט איינשטיין גילה את הנוסחה המתמטית E = mcשתיים. נוסחה זו הוכיחה כי ניתן להמיר חומר לאנרגיה. למרות שזה נשמע כמו מושג פשוט, זה הוכיח שניתן לייצר כמות גדולה של אנרגיה מכמות קטנה מאוד של חומר. ניתן לעשות זאת על ידי פיצול אטום בתהליך הנקרא ביקוע גרעיני.

ביקוע גרעיני

ביקוע גרעיני הוא תהליך פיצולו של אטום גדול לשניים אטומים קטנים יותר או יותר. כאשר אטום מפוצל משתחררת כמות עצומה של אנרגיה. כאשר האנרגיה משתחררת בצורה מבוקרת איטית, ניתן להשתמש בה לייצור חשמל להנעת בתים שלנו. כאשר האנרגיה משתחררת בבת אחת, מתרחשת תגובת שרשרת הגורמת לפיצוץ גרעיני.

תחנות כוח גרעיניות



אחד היישומים העיקריים לביקוע גרעיני הוא כוח גרעיני. תחנות כוח גרעיניות משתמשות בביקוע גרעיני כדי לייצר חום. הם משתמשים בחום זה כדי ליצור קיטור ממים אשר, בתורם, מפעילים גנרטורים חשמליים.



כעשרים אחוז מהחשמל בארצות הברית מופק על ידי תחנות כוח גרעיניות. יש 104 יחידות ייצור גרעיניות מסחריות בארה'ב.

תחנות כוח גרעיניות משתמשות באלמנט אוּרָנִיוּם כדלק. מוטות בקרה של אורניום משמשים כדי לוודא שתגובת השרשרת של פיצול האטומים מתנהלת בקצב מבוקר.

פסולת רדיואקטיבית

אחד מתוצרי הלוואי של אנרגיה גרעינית הוא פסולת רדיואקטיבית. זהו שאריות חומר מהתגובה הגרעינית. חומר רדיואקטיבי יכול להיות מסוכן לבני אדם ולחיי בעלי חיים.

שימושים אחרים בכוח גרעיני

לאנרגיה גרעינית יש יישומים נוספים בנוסף לתחנות כוח. יישום אחד הוא הנעה גרעינית בספינות ובצוללות. צוללות מונעות גרעיניות יכולות להישאר מתחת למים ולנסוע במהירות גבוהה לאורך זמן. כוח גרעיני שימש גם בספינות ימיות, בספינות המשמשות לשבירת קרח בים הקוטבי ובספינות חלל.


ספינות אלה של הצי האמריקני מופעלות באמצעות גרעין
היתוך גרעיני

צורה אחרת של אנרגיה גרעינית היא היתוך גרעיני. היתוך מתרחש כאשר שני אטומים או יותר מחוברים יחד ליצירת אטום גדול יותר. כוכבים משיגים את כוחם מהיתוך גרעיני. עמוק בתוך כוכב הופכים אטומי מימן כל הזמן על ידי היתוך לאטומי הליום. זה התהליך שמייצר את אנרגיית האור והחום שמסירים הכוכבים כולל השמש.

מדענים לא הבינו כיצד לשלוט באיחוי ליצירת אנרגיה שמישה. אם הם היו יכולים אלה חדשות נהדרות מכיוון שהאיחוי מייצר פחות חומר רדיואקטיבי וייתן לנו אספקת אנרגיה כמעט בלתי מוגבלת.

עובדות מעניינות על אנרגיה גרעינית וביקוע
  • שלוש המדינות המובילות לייצור אנרגיה גרעינית הן אילינוי, פנסילבניה ודרום קרוליינה.
  • ארצות הברית מייצרת יותר אנרגיה גרעינית מכל מדינה אחרת.
  • בהיסטוריה של אנרגיה גרעינית היו שלושה אסונות גדולים בתחנות הכוח הגרעיניות, כולל צ'רנוביל (רוסיה), אי שלושת המיילים (ארצות הברית), ופוקושימה דאיצ'י (יפן).
  • הצוללת הראשונה המופעלת באמצעות גרעין הייתה ארה'ב. נאוטילוס שיצא לים בשנת 1954.
  • גלולת אורניום אחת יכולה לייצר כמות זהה של אנרגיה כמו כ -1,000 קילוגרם פחם.
  • ה'עשן 'שאתה רואה שמגיע מתחנת כוח גרעינית אינו זיהום , אבל אדים.