Получение энергии. Лиза Мейтнер. Расщепление ядра

После Второй мировой войны появилось много проектов, в которых предлагалось коммерческое использование военных технологий. Ядерная энергия рождала много надежд: считалось, что она поможет открыть новую эру. Первой атомной станцией, подключенной к единой энергетической сети, стала АЭС в Обнинске. Это был маленький экспериментальный реактор, запущенный в 1954 году. Через два года Елизавета II открыла в Соединенном Королевстве Колдер-холл, проработавший до 2003 года. Эта станция использовала необогащенный уран и, по сути, производила очень мало электричества, так как служила прикрытием для главной цели — производства плутония для военных проектов. Сегодняшние атомные станции, как правило, работают на обогащенном уране. Для создания поддерживаемой цепной реакции и производства энергии необходимо достичь пропорции обогащения в 3%. В качестве ядерного топлива можно использовать и плутоний, но подобный вариант представляется довольно спорным, так как этот элемент легко превращается в оружие. В настоящее время атомные станции работают в 29 странах мира, их общее количество не превышает полумиллиона, они производят около 20% всей электроэнергии. Энергия от цепной реакции используется для испарения воды и приведения в движение турбин, производящих электричество. Затем вода проходит через конденсатор, так что ее можно использовать в новом цикле. Обогащенный уран в виде плиток складывают внутрь труб или стержней четырехметровой длины. Плитки располагаются группами по 50 или 100 штук, в один реактор помещают примерно 200 групп. Ядерное топливо размещают в контейнере или на подносе из материалов, изолирующих радиоактивное излучение. Для контроля и регуляции цепной реакции используют стержни, которые могут поглощать нейтроны. Это позволяет избежать неконтролируемой реакции, которая приведет к взрыву.

В атомных станциях энергия от расщепления используется для получения водяного пара, который приводит в движение турбины. Так получается электричество.

Ядерная станция с герметичным водяным реактором: 1) блок реактора; 2) охлаждающая башня; 3) реактор; 4) контрольные стрежни; 5) измеритель давления; 6) генератор пара; 7) топливо; 8) турбина; 9) генератор; 10) трансформатор; 11) конденсатор; 12) частицы газа; 13) вода; 14) воздух; 15) воздух (влажный); 16) ток воды; 17) контур охлаждения; 18) первичный контур; 19) вторичный контур.