अणुऊर्जेचे तोटे. अणुऊर्जा प्रकल्पांचे फायदे आणि तोटे काय आहेत

अणुऊर्जा (अणुऊर्जा) ही ऊर्जेची एक शाखा आहे जी अणुऊर्जेचे रूपांतर करून विद्युत आणि औष्णिक उर्जेच्या निर्मितीशी संबंधित आहे.

अणुऊर्जेचा आधार अणुऊर्जा प्रकल्प (NPPs) आहे. अणुऊर्जा प्रकल्पातील ऊर्जेचा स्त्रोत एक अणुभट्टी आहे ज्यामध्ये नियंत्रित साखळी प्रतिक्रिया घडते.

हा धोका कचरा विल्हेवाटीच्या समस्यांशी संबंधित आहे, अपघातांमुळे पर्यावरणीय आणि मानवनिर्मित आपत्ती, तसेच या वस्तूंचे नुकसान होण्याची शक्यता (इतरांसह: जलविद्युत ऊर्जा प्रकल्प, रासायनिक वनस्पती इ.) पारंपारिक शस्त्रे किंवा दहशतवादी हल्ल्याचा परिणाम म्हणून - सामूहिक विनाशाचे शस्त्र म्हणून. अणुऊर्जा उद्योगांचा “दुहेरी वापर”, विजेच्या उत्पादनातून आण्विक इंधनाची संभाव्य गळती (मंजूर आणि गुन्हेगारी दोन्ही) आणि अण्वस्त्रांच्या निर्मितीसाठी त्याचा वापर हा लोकांच्या चिंतेचा, राजकीय कारस्थानाचा आणि लष्करी कारणांचा सततचा स्रोत आहे. क्रिया

अणुऊर्जा ही सर्वात पर्यावरणास अनुकूल ऊर्जा आहे. अणुऊर्जा प्रकल्पांशी तुलना करता हे सर्वात स्पष्ट आहे, उदाहरणार्थ, जलविद्युत प्रकल्प किंवा थर्मल पॉवर प्लांट्सचा मुख्य फायदा म्हणजे वापरल्या जाणाऱ्या इंधनाच्या स्त्रोतांपासून त्यांचे व्यावहारिक स्वातंत्र्य थर्मल पॉवर प्लांट्स, हानिकारक पदार्थांचे एकूण वार्षिक उत्सर्जन, ज्यामध्ये सल्फर डायऑक्साइड, ऑक्साइड नायट्रोजन, कार्बन ऑक्साईड, हायड्रोकार्बन्स, ॲल्डिहाइड्स आणि फ्लाय ॲश यांचा समावेश होतो, अणुऊर्जा प्रकल्प बांधण्यासाठी लागणारा खर्च अंदाजे असतो थर्मल पॉवर प्लांटच्या बांधकामाच्या समान पातळीवर किंवा अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या सामान्य ऑपरेशन दरम्यान, वातावरणात किरणोत्सर्गी घटकांचे उत्सर्जन अत्यंत नगण्य असते. समान शक्तीच्या थर्मल पॉवर प्लांट्सच्या तुलनेत ते सरासरी 2-4 पट कमी आहेत अणुऊर्जा प्रकल्पांचे मुख्य नुकसान म्हणजे अपघातांचे गंभीर परिणाम.

चेरनोबिल अणुऊर्जा प्रकल्पातील अपघात, चेरनोबिल अपघात - 26 एप्रिल 1986 रोजी युक्रेनियन एसएसआर (आता युक्रेन) च्या प्रदेशात असलेल्या चेरनोबिल अणुऊर्जा प्रकल्पाच्या चौथ्या पॉवर युनिटचा नाश. विनाश स्फोटक होता, अणुभट्टी पूर्णपणे नष्ट झाली आणि ती वातावरणात सोडली गेली मोठ्या संख्येनेदुर्घटनेनंतर पहिल्या 3 महिन्यांत किरणोत्सर्गी पदार्थांमुळे 31 लोक मरण पावले; पुढील 15 वर्षांमध्ये ओळखल्या गेलेल्या रेडिएशनच्या दीर्घकालीन परिणामांमुळे 60 ते 80 लोकांचा मृत्यू झाला. 134 लोकांना वेगवेगळ्या तीव्रतेचा रेडिएशन आजार झाला, 30-किलोमीटर झोनमधून 115 हजाराहून अधिक लोकांना बाहेर काढण्यात आले. परिणाम दूर करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण संसाधने एकत्रित केली गेली; अपघाताचे परिणाम दूर करण्यासाठी 600 हजाराहून अधिक लोकांनी भाग घेतला.

दुर्घटनेच्या परिणामी, सुमारे 5 दशलक्ष हेक्टर जमीन कृषी वापरातून काढून घेण्यात आली, अणुऊर्जा प्रकल्पाभोवती 30-किलोमीटर अपवर्जन क्षेत्र तयार केले गेले, शेकडो लहान वस्त्या नष्ट केल्या गेल्या आणि (जड उपकरणांसह दफन केले गेले). एरोसोलच्या स्वरूपात पसरले, जे हळूहळू पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर स्थायिक झाले.

RW - किरणोत्सर्गी कचरा - अणुऊर्जेची घन, द्रव किंवा वायू उत्पादने आणि किरणोत्सर्गी समस्थानिक असलेल्या इतर उद्योगांमध्ये सर्वात धोकादायक आणि अपूर्णांकाची विल्हेवाट लावणे कठीण आहे RW - सर्व किरणोत्सर्गी आणि दूषित पदार्थ मानवाद्वारे किरणोत्सर्गीतेच्या वापरादरम्यान तयार होतात आणि पुढे सापडत नाहीत. RW मध्ये अणुऊर्जा प्रकल्पांचे खर्च केलेले इंधन घटक (इंधन रॉड्स), त्यांची मोडतोड आणि दुरुस्ती करताना NPP संरचना, वैद्यकीय उपकरणांचे किरणोत्सर्गी भाग, NPP कर्मचाऱ्यांचे कामाचे कपडे इत्यादींचा समावेश होतो. त्यांच्या वातावरणात सोडण्याची शक्यता वगळण्यात आली आहे.

खडकांमध्ये किरणोत्सर्गी कचऱ्याची विल्हेवाट लावणे.

आज सार्वत्रिक मान्यता आहे (IAEA द्वारे) की किरणोत्सर्गी कचऱ्याच्या अंतिम विल्हेवाट लावण्याच्या समस्येवर सर्वात प्रभावी आणि सुरक्षित उपाय म्हणजे त्यांची विल्हेवाट किमान 300-500 मीटर खोलीवर असलेल्या रेपॉजिटरीजमध्ये खोल भूगर्भीय रचनांच्या अनुपालनामध्ये आहे. बहु-अडथळा संरक्षणाचे तत्त्व आणि द्रव रेडिओएक्टिव्ह कचऱ्याचे घनरूप स्थितीत हस्तांतरण करण्याच्या अनुभवाने हे सिद्ध केले आहे की भूगर्भीय संरचनांच्या विशिष्ट निवडीसह, भूगर्भातील जागेतून वातावरणात रेडिओन्यूक्लाइड्सची गळती होत नाही.

जवळ-पृष्ठभाग दफन.

IAEA ने या पर्यायाची व्याख्या किरणोत्सर्गी कचऱ्याची विल्हेवाट, अभियंता अडथळ्यांसह किंवा त्याशिवाय केली आहे:

1. जमिनीच्या स्तरावर जवळ-सरफेस दफन. हे दफन पृष्ठभागावर किंवा खाली स्थित आहेत, जेथे संरक्षणात्मक आवरण अंदाजे अनेक मीटर जाड आहे. कचऱ्याचे कंटेनर बांधलेल्या स्टोरेज चेंबरमध्ये ठेवले जातात आणि जेव्हा चेंबर्स भरले जातात तेव्हा ते भरले जातात (बॅकफिल्ड). अखेरीस ते बंद केले जातील आणि अभेद्य अडथळा आणि वरच्या मातीने झाकले जातील.

२.२. जमिनीच्या पातळीच्या खाली असलेल्या गुहांमध्ये पृष्ठभागाच्या जवळील दफन. जमिनीच्या स्तरावर जवळच्या पृष्ठभागाच्या दफनाच्या विपरीत, जेथे पृष्ठभागावरून उत्खनन केले जाते, उथळ दफन करण्यासाठी भूमिगत उत्खनन आवश्यक आहे, परंतु विल्हेवाट पृथ्वीच्या पृष्ठभागाच्या अनेक दहा मीटर खाली स्थित आहे आणि किंचित झुकलेल्या खाणीच्या उघड्याद्वारे प्रवेशयोग्य आहे.

थेट इंजेक्शन

या पध्दतीमध्ये द्रव किरणोत्सारी कचरा थेट जमिनीखालील खडकाच्या निर्मितीमध्ये इंजेक्ट करणे समाविष्ट आहे जे त्याच्या योग्य कचरा नियंत्रण वैशिष्ट्यांसाठी निवडले जाते (म्हणजे इंजेक्शननंतर पुढील कोणत्याही हालचाली कमी करणे).

समुद्रात काढणे.

समुद्रात विल्हेवाट लावणे म्हणजे जहाजांवर वाहून नेण्यात येणारा किरणोत्सर्गी कचरा आणि डिझाइन केलेल्या पॅकेजेसमध्ये समुद्रात सोडला जातो:

समुद्रात किरणोत्सर्गी सामग्री थेट सोडणे आणि विखुरणे, किंवा

समुद्रतळात डुबकी मारणे आणि अखंड पोहोचणे.

काही काळानंतर, कंटेनरचे भौतिक नियंत्रण यापुढे प्रभावी होणार नाही आणि किरणोत्सर्गी पदार्थ समुद्रात पसरतील आणि पातळ होतील. पुढील विघटनामुळे किरणोत्सारी पदार्थ प्रवाहांच्या प्रभावामुळे विसर्जनाच्या ठिकाणापासून दूर जातात.

संबंधित माहिती.

इतर प्रकारच्या ऊर्जा उत्पादनाच्या तुलनेत अणुऊर्जेचे फायदे स्पष्ट आहेत. उच्च उर्जा आणि उर्जेची कमी अंतिम किंमत अणुऊर्जेच्या विकासासाठी आणि अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या निर्मितीसाठी मोठ्या संधी उघडल्या. जगातील बहुतेक देशांमध्ये, अणुऊर्जेचे फायदे आजही विचारात घेतले जातात - अधिकाधिक उर्जा युनिट्स बांधल्या जात आहेत आणि भविष्यात अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या बांधकामासाठी करार केले जात आहेत.

अणुऊर्जेचा एक मुख्य फायदा म्हणजे त्याची नफा. यात अनेक घटकांचा समावेश आहे आणि त्यापैकी सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे इंधन वाहतुकीवर कमी अवलंबित्व. 1 दशलक्ष किलोवॅट क्षमतेच्या थर्मल पॉवर प्लांटची आणि समतुल्य उर्जा असलेल्या अणुऊर्जा प्रकल्पाची तुलना करूया. एका थर्मल पॉवर प्लांटला प्रतिवर्षी 2 ते 5 दशलक्ष टन इंधन लागते, त्याच्या वाहतुकीचा खर्च उत्पादित ऊर्जेच्या खर्चाच्या 50% पर्यंत असू शकतो आणि अणुऊर्जा प्रकल्पाला अंदाजे 30 टन युरेनियम वितरीत करावे लागेल, ज्याचा उर्जेच्या अंतिम किंमतीवर अक्षरशः कोणताही परिणाम होणार नाही.

तसेच, अणुऊर्जेचा एक फायदा असा आहे की अणुइंधनाचा वापर ज्वलन प्रक्रियेसह होत नाही आणि वातावरणात हानिकारक पदार्थ आणि हरितगृह वायू सोडले जात नाही, म्हणजे वातावरणात उत्सर्जन शुद्ध करण्यासाठी महागड्या सुविधांचे बांधकाम. आवश्यक राहणार नाही. वातावरणातील सर्व हानिकारक उत्सर्जनांपैकी एक चतुर्थांश थर्मल पॉवर प्लांट्समधून येतात, ज्याचा त्यांच्या जवळच्या शहरांच्या पर्यावरणीय परिस्थितीवर आणि सर्वसाधारणपणे वातावरणाच्या स्थितीवर खूप नकारात्मक प्रभाव पडतो. अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या जवळ असलेली शहरे सामान्यत: अणुऊर्जेचे फायदे पूर्णपणे अनुभवतात आणि जगातील सर्व देशांमध्ये सर्वात पर्यावरणास अनुकूल मानली जातात. ते पृथ्वी, पाणी आणि हवेच्या किरणोत्सर्गी स्थितीचे सतत निरीक्षण करतात तसेच वनस्पती आणि प्राणी यांचे विश्लेषण करतात - अशा सतत देखरेखीमुळे अणुऊर्जेच्या साधक आणि बाधकांचे वास्तविकपणे मूल्यांकन करणे शक्य होते आणि त्याचा पर्यावरणावर होणारा परिणाम. प्रदेश हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की ज्या भागात अणुऊर्जा प्रकल्प आहेत त्या भागातील निरीक्षणादरम्यान, आपत्कालीन परिस्थिती असल्याशिवाय रेडिओएक्टिव्ह पार्श्वभूमीचे सामान्य पासून विचलन कधीही नोंदवले गेले नाही.

अणुऊर्जेचे फायदे तिथेच संपत नाहीत. येऊ घातलेला ऊर्जेचा दुष्काळ आणि कार्बन इंधनाचा साठा कमी होण्याच्या संदर्भात, अणुऊर्जा प्रकल्पांसाठी इंधनाच्या साठ्याचा प्रश्न स्वाभाविकपणे उद्भवतो. या प्रश्नाचे उत्तर खूप आशावादी आहे: पृथ्वीच्या कवचामध्ये युरेनियम आणि इतर किरणोत्सर्गी घटकांचे पातळ केलेले साठे अनेक दशलक्ष टन इतके आहेत आणि सध्याच्या वापराच्या पातळीवर ते व्यावहारिकदृष्ट्या अक्षम्य मानले जाऊ शकतात.

परंतु अणुऊर्जेचे फायदे केवळ अणुऊर्जा प्रकल्पांपर्यंतच नाहीत. अणुऊर्जा आज लोकसंख्या आणि उद्योगांना विद्युत उर्जेचा पुरवठा करण्याव्यतिरिक्त इतर कारणांसाठी वापरली जाते. अशा प्रकारे, पाणबुडीच्या ताफ्यासाठी अणुऊर्जेचे फायदे आणि विभक्त आइसब्रेकर्सचा अतिरेक केला जाऊ शकत नाही. आण्विक इंजिनांचा वापर त्यांना दीर्घकाळ स्वायत्तपणे अस्तित्वात राहू देतो, कोणत्याही अंतरावर जाऊ देतो आणि पाणबुड्यांना महिने पाण्याखाली राहू देतो. आज, जग भूमिगत आणि तरंगते अणुऊर्जा प्रकल्प आणि अंतराळ यानासाठी आण्विक इंजिन विकसित करत आहे.

अणुऊर्जेचे फायदे लक्षात घेऊन, आम्ही सुरक्षितपणे म्हणू शकतो की भविष्यात मानवता अणुऊर्जेच्या क्षमतांचा वापर करत राहील, जे काळजीपूर्वक हाताळल्यास, पर्यावरण कमी प्रदूषित करते आणि व्यावहारिकरित्या आपल्या ग्रहावरील पर्यावरणीय संतुलनास व्यत्यय आणत नाही. परंतु दोन गंभीर अपघातांनंतर अणुऊर्जेचे फायदे जागतिक समुदायाच्या नजरेत लक्षणीयरीत्या कमी झाले आहेत: 1986 मध्ये चेरनोबिल अणुऊर्जा प्रकल्पात आणि 2011 मध्ये फुकुशिमा -1 अणुऊर्जा प्रकल्पात. या घटनांचे प्रमाण इतके आहे की त्यांचे परिणाम मानवजातीला ज्ञात असलेल्या अणुऊर्जेचे जवळजवळ सर्व फायदे लपवू शकतात. बऱ्याच देशांसाठी, जपानमधील शोकांतिका त्यांच्या उर्जा धोरणाची पुनर्रचना करण्यासाठी आणि पर्यायी उर्जा स्त्रोतांच्या वापरावर जोर देण्यासाठी प्रेरणा बनली.

आधुनिक जगात अणुऊर्जेचा वापर इतका महत्त्वाचा ठरतो की उद्या जर आपण जागे झालो आणि अणुविक्रियेतून मिळणारी ऊर्जा नाहीशी झाली, तर जगाचे अस्तित्वच संपुष्टात येईल. फ्रान्स आणि जपान, जर्मनी आणि ग्रेट ब्रिटन, यूएसए आणि रशियासारख्या देशांमध्ये औद्योगिक उत्पादन आणि जीवनाचा आधार शांतता आहे. आणि जर शेवटचे दोन देश अजूनही अणुऊर्जा स्त्रोतांना थर्मल स्टेशनसह पुनर्स्थित करण्यास सक्षम असतील तर फ्रान्स किंवा जपानसाठी हे अशक्य आहे.

अणुऊर्जेच्या वापरामुळे अनेक समस्या निर्माण होतात. मुळात, या सर्व समस्या या वस्तुस्थितीशी संबंधित आहेत की अणू केंद्रक (ज्याला आपण अणुऊर्जा म्हणतो) ची बंधनकारक ऊर्जा एखाद्याच्या फायद्यासाठी वापरल्यास, एखाद्या व्यक्तीला अत्यंत किरणोत्सर्गी कचऱ्याच्या रूपात एक महत्त्वपूर्ण वाईट प्राप्त होते जे फक्त फेकले जाऊ शकत नाही. अणुऊर्जा स्त्रोतांवरील कचऱ्यावर प्रक्रिया करणे, वाहतूक करणे, दफन करणे आणि सुरक्षित परिस्थितीत दीर्घकाळ साठवणे आवश्यक आहे.

आण्विक ऊर्जा वापरण्याचे फायदे आणि तोटे, फायदे आणि हानी

अणु-अणुऊर्जा वापरण्याचे साधक-बाधक, त्यांचे फायदे, हानी आणि मानवजातीच्या जीवनातील महत्त्व यांचा विचार करूया. आज अणुऊर्जेची गरज फक्त औद्योगिक देशांनाच आहे हे उघड आहे. म्हणजेच शांततापूर्ण अणुऊर्जा प्रामुख्याने कारखाने, प्रक्रिया प्रकल्प इत्यादी सुविधांमध्ये वापरली जाते. हे ऊर्जा-केंद्रित उद्योग आहेत जे स्वस्त विजेच्या स्त्रोतांपासून दूर आहेत (जसे की जलविद्युत केंद्रे) जे त्यांच्या अंतर्गत प्रक्रिया सुनिश्चित करण्यासाठी आणि विकसित करण्यासाठी अणुऊर्जा प्रकल्प वापरतात.

कृषीप्रधान प्रदेश आणि शहरांना अणुऊर्जेची फारशी गरज नाही. थर्मल आणि इतर स्टेशनसह ते बदलणे शक्य आहे. हे निष्पन्न झाले की अणुऊर्जेचे प्रभुत्व, संपादन, विकास, उत्पादन आणि वापर हे बहुतांशी औद्योगिक उत्पादनांच्या आमच्या गरजा पूर्ण करण्याच्या उद्देशाने आहे. चला ते कोणत्या प्रकारचे उद्योग आहेत ते पाहूया: ऑटोमोटिव्ह उद्योग, लष्करी उत्पादन, धातू विज्ञान, रासायनिक उद्योग, तेल आणि वायू कॉम्प्लेक्स इ.

आधुनिक व्यक्तीला नवीन कार चालवायची आहे का? फॅशनेबल सिंथेटिक्समध्ये कपडे घालायचे आहेत, सिंथेटिक्स खायचे आहेत आणि सिंथेटिक्समध्ये सर्वकाही पॅक करायचे आहे? विविध आकार आणि आकारांमध्ये रंगीबेरंगी उत्पादने हवी आहेत? सर्व नवीन फोन, टीव्ही, संगणक हवे आहेत? आपण खूप खरेदी करू इच्छिता आणि अनेकदा आपल्या सभोवतालची उपकरणे बदलू इच्छिता? तुम्हाला रंगीत पॅकेजमधून मधुर रासायनिक अन्न खायचे आहे का? तुम्हाला शांततेत जगायचे आहे का? टीव्ही स्क्रीनवरून गोड भाषणे ऐकायची आहेत? त्याला भरपूर टाक्या, तसेच क्षेपणास्त्रे आणि क्रूझर्स, तसेच शेल आणि तोफा हवे आहेत का?

आणि त्याला हे सर्व मिळते. शेवटी शब्द आणि कृती यातील तफावत युद्धाला कारणीभूत ठरते, असे म्हणायला हरकत नाही. त्याचा पुनर्वापर करण्यासाठीही ऊर्जा लागते हे महत्त्वाचे नाही. सध्या तो माणूस शांत आहे. तो खातो, पितो, कामावर जातो, विकतो आणि खरेदी करतो.

आणि या सगळ्यासाठी ऊर्जा लागते. आणि यासाठीही भरपूर तेल, वायू, धातू इ. आणि या सर्व औद्योगिक प्रक्रियेसाठी अणुऊर्जा आवश्यक असते. त्यामुळे, कोणी काहीही म्हटले तरी, जोपर्यंत पहिला औद्योगिक थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन रिॲक्टर तयार होत नाही तोपर्यंत अणुऊर्जा विकसित होईल.

अणुऊर्जेचे फायदे म्हणून आपण वापरत असलेल्या प्रत्येक गोष्टीची आम्ही सुरक्षितपणे यादी करू शकतो. संसाधनांचा ऱ्हास, आण्विक कचऱ्याच्या समस्या, लोकसंख्या वाढ आणि शेतीयोग्य जमिनीचा ऱ्हास यामुळे नजीकच्या मृत्यूची दुःखद शक्यता ही नकारात्मक बाजू आहे. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे तर, अणुऊर्जेने माणसाला निसर्गावर आणखी नियंत्रण ठेवण्याची परवानगी दिली, त्याच्यावर इतक्या प्रमाणात बलात्कार केला की काही दशकांत त्याने मूलभूत संसाधनांच्या पुनरुत्पादनाच्या उंबरठ्यावर मात केली आणि 2000 च्या दरम्यान उपभोग कमी होण्याची प्रक्रिया सुरू केली. आणि 2010. ही प्रक्रिया वस्तुनिष्ठपणे यापुढे व्यक्तीवर अवलंबून नाही.

प्रत्येकाला कमी खावे लागेल, कमी जगावे लागेल आणि नैसर्गिक वातावरणाचा कमी आनंद घ्यावा लागेल. येथे अणुऊर्जेचा आणखी एक प्लस किंवा मायनस आहे, तो म्हणजे ज्या देशांनी अणूवर प्रभुत्व मिळवले आहे ते अणूवर प्रभुत्व मिळवलेले नसलेल्या लोकांच्या दुर्मिळ संसाधनांचे अधिक प्रभावीपणे पुनर्वितरण करण्यास सक्षम असतील. शिवाय, केवळ थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रोग्रामचा विकास मानवतेला फक्त जगू देईल. आता हे कोणत्या प्रकारचे "पशू" आहे ते तपशीलवार समजावून सांगूया - अणु (आण्विक) ऊर्जा आणि ते कशासह खाल्ले जाते.

वस्तुमान, पदार्थ आणि अणु (परमाणू) ऊर्जा

"वस्तुमान आणि ऊर्जा ही एकच गोष्ट आहे," किंवा असे निर्णय आपण अनेकदा ऐकतो की E = mc2 ही अभिव्यक्ती अणु (अण्वस्त्र) बॉम्बच्या स्फोटाचे स्पष्टीकरण देते. आता तुम्हाला अणुऊर्जा आणि तिचे उपयोग याविषयी प्रथमच समजले आहे, तेव्हा "वस्तुमान समान ऊर्जा" सारख्या विधानांनी तुम्हाला गोंधळात टाकणे खरोखरच मूर्खपणाचे ठरेल. कोणत्याही परिस्थितीत, महान शोधाचा अर्थ लावण्याचा हा मार्ग सर्वोत्तम नाही. वरवर पाहता, ही फक्त तरुण सुधारणावाद्यांची बुद्धी आहे, “नवीन काळातील गॅलिलीयन.” खरं तर, सिद्धांताचा अंदाज, ज्याची पुष्कळ प्रयोगांद्वारे पडताळणी केली गेली आहे, फक्त असे म्हणते की उर्जेमध्ये वस्तुमान आहे.

आम्ही आता आधुनिक दृष्टिकोनाचे स्पष्टीकरण देऊ आणि त्याच्या विकासाच्या इतिहासाचे थोडक्यात विहंगावलोकन देऊ.
जेव्हा कोणत्याही भौतिक शरीराची उर्जा वाढते तेव्हा त्याचे वस्तुमान वाढते आणि आपण या अतिरिक्त वस्तुमानाचे श्रेय ऊर्जेच्या वाढीस देतो. उदाहरणार्थ, जेव्हा रेडिएशन शोषले जाते तेव्हा शोषक अधिक गरम होते आणि त्याचे वस्तुमान वाढते. तथापि, वाढ इतकी लहान आहे की ती सामान्य प्रयोगांमधील मोजमापांच्या अचूकतेच्या पलीकडे राहते. याउलट, जर एखादा पदार्थ रेडिएशन उत्सर्जित करतो, तर तो त्याच्या वस्तुमानाचा एक थेंब गमावतो, जो किरणोत्सर्गाद्वारे वाहून जातो. एक व्यापक प्रश्न उद्भवतो: पदार्थाचे संपूर्ण वस्तुमान ऊर्जेद्वारे निर्धारित केले जात नाही, म्हणजे, सर्व पदार्थांमध्ये ऊर्जेचा प्रचंड साठा नाही का? बर्याच वर्षांपूर्वी, किरणोत्सर्गी परिवर्तनांनी याला सकारात्मक प्रतिसाद दिला. जेव्हा किरणोत्सर्गी अणूचा क्षय होतो, तेव्हा मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडली जाते (बहुधा गतीज उर्जेच्या स्वरूपात), आणि अणूच्या वस्तुमानाचा एक छोटासा भाग नाहीसा होतो. मोजमाप हे स्पष्टपणे दर्शवतात. अशाप्रकारे, ऊर्जा आपल्याबरोबर वस्तुमान वाहून नेते, ज्यामुळे पदार्थाचे वस्तुमान कमी होते.

परिणामी, पदार्थाच्या वस्तुमानाचा काही भाग रेडिएशन, गतीज उर्जा इत्यादींच्या वस्तुमानाशी अदलाबदल करण्यायोग्य असतो. म्हणूनच आपण म्हणतो: "ऊर्जा आणि पदार्थ परस्पर परिवर्तनास अंशतः सक्षम आहेत." शिवाय, आपण आता वस्तुमान असलेले आणि पूर्णपणे रेडिएशनमध्ये रूपांतरित होण्यास सक्षम असलेल्या पदार्थाचे कण तयार करू शकतो, ज्यामध्ये वस्तुमान देखील आहे. या किरणोत्सर्गाची उर्जा इतर रूपांमध्ये बदलू शकते, त्याचे वस्तुमान त्यांच्याकडे हस्तांतरित करू शकते. याउलट, रेडिएशन पदार्थाच्या कणांमध्ये बदलू शकते. म्हणून “ऊर्जेमध्ये वस्तुमान असते” ऐवजी आपण असे म्हणू शकतो की “पदार्थ आणि किरणोत्सर्गाचे कण परस्परपरिवर्तनीय आहेत आणि त्यामुळे उर्जेच्या इतर प्रकारांमध्ये परस्पर परिवर्तन करण्यास सक्षम आहेत.” हे पदार्थाची निर्मिती आणि नाश आहे. अशा विध्वंसक घटना सामान्य भौतिकशास्त्र, रसायनशास्त्र आणि तंत्रज्ञानाच्या क्षेत्रात घडू शकत नाहीत, त्यांचा शोध अणुभौतिकशास्त्राद्वारे अभ्यासलेल्या सूक्ष्म परंतु सक्रिय प्रक्रियांमध्ये किंवा अणुबॉम्बच्या उच्च-तापमान क्रुसिबलमध्ये, सूर्य आणि ताऱ्यांमध्ये शोधला पाहिजे. तथापि, "ऊर्जा वस्तुमान आहे" असे म्हणणे अवास्तव ठरेल. आम्ही म्हणतो: "ऊर्जा, पदार्थाप्रमाणे, वस्तुमान आहे."

सामान्य पदार्थाचे वस्तुमान

आम्ही म्हणतो की सामान्य पदार्थाच्या वस्तुमानामध्ये स्वतःमध्ये (प्रकाशाचा वेग) 2 ने वस्तुमानाच्या गुणाप्रमाणे अंतर्गत ऊर्जेचा प्रचंड पुरवठा असतो. परंतु ही ऊर्जा वस्तुमानात असते आणि तिचा किमान काही भाग गायब झाल्याशिवाय सोडता येत नाही. अशी आश्चर्यकारक कल्पना कशी सुचली आणि ती आधी का शोधली गेली नाही? हे पूर्वी प्रस्तावित केले गेले होते - प्रयोग आणि सिद्धांत वेगवेगळ्या स्वरूपात - परंतु विसाव्या शतकापर्यंत ऊर्जेतील बदल दिसून आला नाही, कारण सामान्य प्रयोगांमध्ये ते वस्तुमानातील आश्चर्यकारकपणे लहान बदलाशी संबंधित होते. तथापि, आम्हाला आता खात्री आहे की उडणाऱ्या बुलेटमध्ये त्याच्या गतीज उर्जेमुळे अतिरिक्त वस्तुमान आहे. 5000 मी/सेकंद या वेगाने, अगदी 1 ग्रॅम वजनाच्या बुलेटचे एकूण वस्तुमान 1.00000000001 ग्रॅम वजनाचे पांढरे-गरम प्लॅटिनम फक्त 0.000000000004 किलो असेल आणि व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतेही वजन करू शकणार नाही. बदल जेव्हा अणू केंद्रकातून उर्जेचा प्रचंड साठा सोडला जातो किंवा जेव्हा अणू "प्रक्षेपण" प्रकाशाच्या वेगाच्या जवळ वेगाने वाढतात तेव्हाच उर्जेचे वस्तुमान लक्षात येते.

दुसरीकडे, वस्तुमानातील सूक्ष्म फरक देखील मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा सोडण्याची शक्यता दर्शवितो. अशा प्रकारे, हायड्रोजन आणि हेलियम अणूंचे सापेक्ष वस्तुमान 1.008 आणि 4.004 आहे. जर चार हायड्रोजन केंद्रके एका हेलियम न्यूक्लियसमध्ये एकत्र होऊ शकतात, तर 4.032 चे वस्तुमान 4.004 मध्ये बदलेल. फरक लहान आहे, फक्त 0.028 किंवा 0.7%. परंतु याचा अर्थ ऊर्जा (प्रामुख्याने किरणोत्सर्गाच्या स्वरूपात) प्रचंड प्रमाणात सोडली जाईल. 4.032 किलो हायड्रोजन 0.028 किलो रेडिएशन तयार करेल, ज्याची ऊर्जा सुमारे 600000000000 कॅलरी असेल.

रासायनिक स्फोटात त्याच प्रमाणात हायड्रोजन ऑक्सिजनसह एकत्रित केल्यावर सोडलेल्या 140,000 कॅलशी याची तुलना करा.
सायक्लोट्रॉनमध्ये तयार होणाऱ्या अतिशय वेगवान प्रोटॉनच्या वस्तुमानात सामान्य गतीज ऊर्जा महत्त्वपूर्ण योगदान देते आणि त्यामुळे अशा यंत्रांसह काम करताना अडचणी निर्माण होतात.

आम्ही अजूनही E=mс2 असे का मानतो

आता आपल्याला हे सापेक्षतेच्या सिद्धांताचा थेट परिणाम म्हणून समजले आहे, परंतु किरणोत्सर्गाच्या गुणधर्मांच्या संदर्भात, 19व्या शतकाच्या शेवटी प्रथम संशय निर्माण झाला. तेव्हा रेडिएशनमध्ये वस्तुमान असण्याची शक्यता दिसली. आणि किरणोत्सर्ग, जसे की पंखांवर, उर्जेसह वेगाने वाहून नेले जाते, किंवा त्याऐवजी, ती स्वतःच ऊर्जा असते, वस्तुमानाचे एक उदाहरण दिसून आले आहे जे "अभौतिक" काहीतरी आहे. इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमच्या प्रायोगिक नियमांनी असे भाकीत केले की विद्युत चुंबकीय लहरींना "वस्तुमान" असावे. परंतु सापेक्षता सिद्धांताच्या निर्मितीपूर्वी, केवळ बेलगाम कल्पनाशक्ती m=E/c2 हे गुणोत्तर उर्जेच्या इतर प्रकारांमध्ये वाढवू शकते.

सर्व प्रकारचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन (रेडिओ लहरी, इन्फ्रारेड, दृश्यमान आणि अतिनील प्रकाश इ.) काही सामान्य वैशिष्ट्ये सामायिक करतात: ते सर्व समान वेगाने व्हॅक्यूममध्ये पसरतात आणि सर्व ऊर्जा आणि गती हस्तांतरित करतात. आम्ही प्रकाश आणि इतर किरणोत्सर्गाची कल्पना तरंगांच्या रूपात करतो जी उच्च परंतु विशिष्ट गती c = 3*108 मी/सेकंद वेगाने पसरतात. जेव्हा प्रकाश शोषणाऱ्या पृष्ठभागावर आदळतो तेव्हा उष्णता निर्माण होते, हे दर्शविते की प्रकाशाचा प्रवाह ऊर्जा वाहून नेतो. ही उर्जा प्रकाशाच्या समान गतीने प्रवाहाबरोबर पसरली पाहिजे. किंबहुना, प्रकाशाचा वेग नेमका अशा प्रकारे मोजला जातो: लांब अंतराचा प्रवास करण्यासाठी प्रकाश उर्जेचा काही भाग लागतो.

जेव्हा प्रकाश काही धातूंच्या पृष्ठभागावर आदळतो तेव्हा ते इलेक्ट्रॉन बाहेर फेकतात जे एखाद्या कॉम्पॅक्ट बॉलने आदळल्यासारखे बाहेर उडतात. , वरवर पाहता, एकाग्र भागांमध्ये वितरीत केले जाते, ज्याला आपण "क्वांटा" म्हणतो. हे भाग लाटांद्वारे वरवर पाहता तयार झाले असले तरीही, हे रेडिएशनचे क्वांटम स्वरूप आहे. समान तरंगलांबी असलेल्या प्रकाशाच्या प्रत्येक तुकड्यात समान उर्जा असते, एक विशिष्ट "क्वांटम" ऊर्जा असते. असे भाग प्रकाशाच्या वेगाने धावतात (खरं तर ते हलके असतात), ऊर्जा आणि गती (वेग) हस्तांतरित करतात. हे सर्व किरणोत्सर्गासाठी विशिष्ट वस्तुमानाचे श्रेय देणे शक्य करते - प्रत्येक भागास विशिष्ट वस्तुमान नियुक्त केले जाते.

जेव्हा आरशातून प्रकाश परावर्तित होतो, तेव्हा उष्णता सोडली जात नाही, कारण परावर्तित किरण सर्व ऊर्जा वाहून नेतो, परंतु आरसा लवचिक गोळे किंवा रेणूंच्या दाबाप्रमाणेच दाबाच्या अधीन असतो. जर, आरशाऐवजी, प्रकाश काळ्या शोषणाऱ्या पृष्ठभागावर आदळला, तर दाब अर्धा होईल. हे सूचित करते की बीममध्ये आरशाद्वारे फिरवलेल्या गतीचे प्रमाण असते. म्हणून, प्रकाश वस्तुमान असल्याप्रमाणे वागतो. पण काहीतरी वस्तुमान आहे हे जाणून घेण्याचा दुसरा मार्ग आहे का? वस्तुमान स्वतःच अस्तित्वात आहे, जसे की लांबी, हिरवा रंग किंवा पाणी? की विनयशीलतेसारख्या वर्तनाने परिभाषित केलेली ही कृत्रिम संकल्पना आहे? वस्तुमान, खरं तर, आम्हाला तीन अभिव्यक्तींमध्ये ओळखले जाते:

• A. "पदार्थ" चे प्रमाण दर्शविणारे एक अस्पष्ट विधान (या दृष्टिकोनातून वस्तुमान पदार्थामध्ये अंतर्निहित आहे - एक अस्तित्व ज्याला आपण पाहू शकतो, स्पर्श करू शकतो, धक्का देऊ शकतो).
• B. इतर भौतिक प्रमाणांशी जोडणारी काही विधाने.
• B. वस्तुमान संरक्षित आहे.

गती आणि उर्जेच्या दृष्टीने वस्तुमान निश्चित करणे बाकी आहे. मग गती आणि उर्जा असलेल्या कोणत्याही हलत्या वस्तूमध्ये "वस्तुमान" असणे आवश्यक आहे. त्याचे वस्तुमान (वेग)/(वेग) असावे.

सापेक्षतेचा सिद्धांत

निरपेक्ष जागा आणि काळाशी संबंधित प्रायोगिक विरोधाभासांची मालिका एकत्र जोडण्याच्या इच्छेने सापेक्षता सिद्धांताला जन्म दिला. प्रकाशाच्या दोन प्रकारच्या प्रयोगांनी परस्परविरोधी परिणाम दिले आणि विजेच्या प्रयोगांमुळे हा संघर्ष आणखी वाढला. मग आइन्स्टाईनने व्हेक्टर जोडण्यासाठी साधे भौमितिक नियम बदलण्याचा प्रस्ताव दिला. हा बदल त्याच्या "सापेक्षतेच्या विशेष सिद्धांताचा" सार आहे.

कमी वेगासाठी (सर्वात हळू गोगलगाय ते रॉकेटच्या वेगवानापर्यंत), नवीन सिद्धांत जुन्याशी सहमत आहे.
उच्च वेगाने, प्रकाशाच्या वेगाशी तुलना करता, आपली लांबी किंवा वेळेचे मोजमाप निरीक्षकाच्या सापेक्ष शरीराच्या हालचालींद्वारे सुधारित केले जाते, विशेषतः, शरीराचे वस्तुमान जितके वेगाने हलते तितके जास्त होते.

मग सापेक्षतेच्या सिद्धांताने घोषित केले की वस्तुमानातील ही वाढ पूर्णपणे सामान्य आहे. सामान्य गतीमध्ये कोणताही बदल होत नाही आणि केवळ 100,000,000 किमी/तास वेगाने वस्तुमान 1% वाढते. तथापि, किरणोत्सर्गी अणू किंवा आधुनिक प्रवेगकांमधून उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनसाठी, ते 10, 100, 1000% पर्यंत पोहोचते…. अशा उच्च-ऊर्जेच्या कणांसह प्रयोग वस्तुमान आणि वेग यांच्यातील संबंधांची उत्कृष्ट पुष्टी देतात.

दुस-या काठावर विकिरण आहे ज्यामध्ये विश्रांती वस्तुमान नाही. तो पदार्थ नाही आणि त्याला विश्रांती देता येत नाही; त्याला फक्त वस्तुमान आहे आणि c गतीने हलते, त्यामुळे तिची ऊर्जा mc2 सारखी असते. जेव्हा आपल्याला कणांचा प्रवाह म्हणून प्रकाशाचे वर्तन लक्षात घ्यायचे असते तेव्हा आपण फोटॉन म्हणून क्वांटाबद्दल बोलतो. प्रत्येक फोटॉनमध्ये विशिष्ट वस्तुमान m, विशिष्ट ऊर्जा E=mс2 आणि संवेग (वेग) असते.

परमाणु परिवर्तने

न्यूक्लीयच्या काही प्रयोगांमध्ये, हिंसक स्फोटांनंतर अणूंचे वस्तुमान समान एकूण वस्तुमानात जोडले जात नाही. सोडलेली ऊर्जा देखील वस्तुमानाचा काही भाग वाहून नेते; अणु सामग्रीचा गहाळ तुकडा गायब झालेला दिसतो. तथापि, जर आपण मापन केलेल्या ऊर्जेला वस्तुमान E/c2 नियुक्त केले, तर आपल्याला आढळते की वस्तुमान संरक्षित आहे.

पदार्थाचे उच्चाटन

वस्तुमान हा पदार्थाचा अपरिहार्य गुणधर्म म्हणून विचार करण्याची आपल्याला सवय आहे, म्हणून वस्तुमानाचे पदार्थापासून प्रारणात संक्रमण - दिव्यापासून प्रकाशाच्या किरणापर्यंत - जवळजवळ पदार्थाचा नाश झाल्यासारखे दिसते. आणखी एक पाऊल - आणि प्रत्यक्षात काय घडत आहे हे शोधून आम्हाला आश्चर्य वाटेल: सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रॉन, पदार्थाचे कण, एकत्र जोडलेले, पूर्णपणे रेडिएशनमध्ये रूपांतरित होतात. त्यांच्या पदार्थाचे वस्तुमान रेडिएशनच्या समान वस्तुमानात बदलते. हे सर्वात शाब्दिक अर्थाने पदार्थ गायब होण्याचे प्रकरण आहे. फोकसप्रमाणे, प्रकाशाच्या फ्लॅशमध्ये.

मोजमाप दर्शविते की (ऊर्जा, उच्चाटन दरम्यान रेडिएशन)/ c2 दोन्ही इलेक्ट्रॉनच्या एकूण वस्तुमानाच्या समान आहे - सकारात्मक आणि नकारात्मक. अँटीप्रोटॉन प्रोटॉनसह एकत्रित होते आणि उच्च गतिज उर्जेसह हलके कण सोडते आणि नष्ट करते.

पदार्थाची निर्मिती

आता आपण उच्च-ऊर्जा रेडिएशन (अल्ट्रा-शॉर्ट-वेव्ह एक्स-रे) व्यवस्थापित करायला शिकलो आहोत, आपण रेडिएशनपासून पदार्थाचे कण तयार करू शकतो. जर एखाद्या लक्ष्यावर अशा किरणांचा भडिमार झाला, तर ते कधीकधी कणांची जोडी तयार करतात, उदाहरणार्थ सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रॉन. आणि जर आपण पुन्हा किरणोत्सर्ग आणि गतिज उर्जेसाठी m=E/c2 हे सूत्र वापरले, तर वस्तुमान संरक्षित होईल.

फक्त कॉम्प्लेक्स बद्दल - परमाणु (अणु) ऊर्जा

• प्रतिमा, चित्रे, छायाचित्रांची गॅलरी.
• अणुऊर्जा, अणुऊर्जा - मूलतत्त्वे, संधी, संभावना, विकास.
• मनोरंजक तथ्ये, उपयुक्त माहिती.
• ग्रीन न्यूज – अणुऊर्जा, अणुऊर्जा.
• साहित्य आणि स्त्रोतांचे दुवे – अणुऊर्जा.

अणुऊर्जेच्या विकासाच्या बाजूने मुख्य युक्तिवाद म्हणजे उर्जेची तुलनात्मक स्वस्तता आणि कमी प्रमाणात कचरा. प्रति युनिट ऊर्जेच्या बाबतीत, अणुऊर्जा प्रकल्पातील कचरा कोळशावर चालणाऱ्या औष्णिक ऊर्जा प्रकल्पांच्या तुलनेत हजारो पट कमी आहे (1 ग्लास युरेनियम-235 10 हजार टन कोळशाइतकीच ऊर्जा तयार करते). अणुऊर्जा प्रकल्पांचा फायदा म्हणजे वातावरणात कार्बन डाय ऑक्साईड उत्सर्जनाची अनुपस्थिती, जी कार्बन-आधारित ऊर्जा संसाधने जाळताना विजेच्या उत्पादनासोबत असते.

आज हे आधीच स्पष्ट आहे की अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या सामान्य ऑपरेशन दरम्यान, ऊर्जा निर्माण करताना पर्यावरणीय जोखीम कोळसा उद्योगाच्या तुलनेत अतुलनीयपणे कमी आहे.

ढोबळ गणनेनुसार, विद्यमान अणुऊर्जा प्रकल्प बंद केल्यास वर्षाला अतिरिक्त 630 दशलक्ष टन कोळसा जाळण्याची आवश्यकता असेल, ज्यामुळे 2 अब्ज टन कार्बन डायऑक्साइड आणि 4 दशलक्ष टन विषारी आणि किरणोत्सर्गी राख बाहेर पडेल. वातावरण. अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या जागी थर्मल पॉवर प्लांट लावल्यास वातावरणातील प्रदूषणामुळे होणाऱ्या मृत्यूंमध्ये 50 पट वाढ होईल. वातावरणातून हा अतिरिक्त कार्बन डाय ऑक्साईड काढण्यासाठी, फेडरल रिपब्लिक ऑफ जर्मनीच्या क्षेत्रापेक्षा 4-8 पट मोठ्या क्षेत्रावर जंगले लावणे आवश्यक आहे.

अणुऊर्जेला गंभीर विरोधक आहेत. एल. ब्राउन अलीकडील कामांमध्ये अप्रतिस्पर्धी मानतात (ब्राऊन, 2001). आण्विक उर्जेच्या विकासाविरूद्ध युक्तिवाद म्हणजे अणु इंधन चक्राची संपूर्ण सुरक्षा सुनिश्चित करण्यात अडचण, तसेच अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये अपघात होण्याचा धोका. अणुऊर्जेच्या विकासाचा इतिहास किश्टिम आणि चेरनोबिलमध्ये झालेल्या गंभीर अपघातांनी व्यापलेला आहे. तथापि, आधुनिक अणुऊर्जा प्रकल्पांमध्ये अपघात होण्याची शक्यता अत्यंत कमी आहे. तर, ग्रेट ब्रिटनमध्ये ते 1:1,000,000 पेक्षा जास्त नाही. जपानमध्ये, नवीन अणुऊर्जा प्रकल्प (जगातील सर्वात मोठे, फुकुशिमासह) महासागर किनारपट्टीवरील भूकंपाच्या दृष्टीने धोकादायक भागात बांधले जात आहेत.

अणुऊर्जेची संभावना.

कार्बन-आधारित ऊर्जा संसाधनांचा ऱ्हास, अक्षय उर्जा स्त्रोतांवर आधारित उर्जेच्या मर्यादित शक्यता आणि ऊर्जेची वाढती मागणी जगातील बहुतेक देशांना अणुऊर्जेच्या विकासाकडे ढकलत आहे, अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या बांधकामाची सुरुवात विकसित होत आहे. दक्षिण अमेरिका, आशिया आणि आफ्रिका देश. युक्रेन, बेलारूस आणि रशियन फेडरेशन - चेरनोबिल आपत्तीमुळे प्रभावित झालेल्या देशांमध्ये देखील अणुऊर्जा प्रकल्पांचे पूर्वी निलंबित केलेले बांधकाम पुन्हा सुरू केले जात आहे. आर्मेनियामधील अणुऊर्जा प्रकल्पांचे ऑपरेशन पुन्हा सुरू केले जात आहे.

अणुऊर्जेची तांत्रिक पातळी आणि त्याची पर्यावरणीय सुरक्षा वाढत आहे. नवीन, अधिक किफायतशीर अणुभट्ट्यांच्या परिचयासाठी प्रकल्प आधीच विकसित केले गेले आहेत जे आधुनिक क्षमतेपेक्षा प्रति युनिट 4-10 पट कमी युरेनियम वापरण्यास सक्षम आहेत. थोरियम आणि प्लुटोनियमचा “इंधन” म्हणून वापर करण्याच्या मुद्द्यावर चर्चा होत आहे. जपानी शास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की प्लुटोनियम अवशेषांशिवाय जाळला जाऊ शकतो आणि प्लुटोनियम वापरणारे अणुऊर्जा प्रकल्प सर्वात पर्यावरणास अनुकूल असू शकतात, कारण ते किरणोत्सर्गी कचरा (RAW) तयार करत नाहीत. या कारणास्तव, जपान आण्विक वॉरहेड्स नष्ट करताना सोडलेले प्लूटोनियम सक्रियपणे खरेदी करत आहे. तथापि, अणुऊर्जा प्रकल्पांना प्लुटोनियम इंधनात रूपांतरित करण्यासाठी, अणुभट्ट्यांचे महागडे आधुनिकीकरण आवश्यक आहे.

आण्विक इंधन चक्र बदलत आहे, म्हणजे. आण्विक इंधनासाठी कच्चा माल काढणे, अणुभट्ट्यांमध्ये ज्वलनासाठी त्याची तयारी, ऊर्जा मिळविण्याची प्रक्रिया आणि किरणोत्सर्गी कचऱ्याची प्रक्रिया, साठवण आणि विल्हेवाट यासह सर्व ऑपरेशन्सची संपूर्णता. काही युरोपियन देशांमध्ये आणि रशियन फेडरेशनमध्ये, बंद चक्रात एक संक्रमण केले जात आहे, ज्यामध्ये कमी किरणोत्सर्गी कचरा तयार होतो, कारण प्रक्रिया केल्यानंतर त्याचा महत्त्वपूर्ण भाग जाळला जातो. हे केवळ पर्यावरणाच्या किरणोत्सर्गी दूषित होण्याचा धोका कमी करण्यास अनुमती देते (पहा 10.4.4), परंतु युरेनियमचा वापर देखील कमी करते, ज्याची संसाधने संपुष्टात येऊ शकत नाहीत, शेकडो वेळा. खुल्या चक्रात, किरणोत्सर्गी कचऱ्यावर प्रक्रिया केली जात नाही तर त्याची विल्हेवाट लावली जाते. हे अधिक किफायतशीर आहे, परंतु पर्यावरणदृष्ट्या अन्यायकारक आहे. यूएस अणुऊर्जा प्रकल्प सध्या या योजनेनुसार कार्यरत आहेत.

सर्वसाधारणपणे, किरणोत्सर्गी कचऱ्याची प्रक्रिया आणि सुरक्षित विल्हेवाट लावण्याचे प्रश्न तांत्रिकदृष्ट्या सोडवता येण्यासारखे आहेत. अलिकडच्या वर्षांत, क्लब ऑफ रोमने देखील अणुऊर्जेच्या विकासाच्या बाजूने बोलले आहे, ज्यांच्या तज्ञांनी पुढील स्थिती तयार केली आहे: “तेल खूप महाग आहे, कोळसा निसर्गासाठी खूप धोकादायक आहे, अक्षय ऊर्जा स्त्रोतांचे योगदान खूप आहे. क्षुल्लक, आण्विक पर्यायाला चिकटून राहण्याची एकमेव संधी आहे. ”

चेरनोबिल दुर्घटनेनंतर अणुऊर्जेचे तोटे जागतिक समुदायाला स्पष्ट झाले आणि फुकुशिमा-1 येथील घटनांनी शेवटी “शांततापूर्ण अणू” वापरण्याचा धोका सिद्ध केला. असे मानले जाते की अणुऊर्जा प्रकल्पांवर मोठ्या अपघातांची शक्यता अत्यंत कमी आहे, परंतु गेल्या 50 वर्षांत, 3 मोठ्या घटना आधीच घडल्या आहेत ज्यामुळे मानवतेला महत्त्वपूर्ण हानी पोहोचली: चेरनोबिल, फुकुशिमा आणि मायक पीए (1957 मध्ये). या अपघातांचे परिणाम दूर व्हायला अनेक दशके लागतील.
अणुऊर्जेचे तोटे म्हणजे अपघातामुळे पर्यावरणीय प्रदूषणाचा धोका तर आहेच, पण हे देखील आहे की, अणुऊर्जा प्रकल्प सामान्य मोडमध्ये कार्यरत असताना देखील किरणोत्सर्गी कचरा निर्माण करतो. रिॲक्टर टर्बाइनला थंड करणारे पाणी साधारणपणे जवळच्या पाण्याच्या शरीरात टाकले जाते आणि किरणोत्सर्गी वाफ आणि इतर वायू वातावरणात सोडले जातात. आणि ऊर्जा उत्पादनादरम्यान निर्माण होणारा किरणोत्सर्गी कचरा हा अणुऊर्जेचा आणखी एक गंभीर तोटा आहे. बहुतेक देशांमध्ये, खर्च केलेले आण्विक इंधन वापरले जात नाही आणि त्याच्या विल्हेवाटीसाठी तंत्रज्ञानाचा वापर अणु कचरा डंपमध्ये सीलबंद धातूच्या कंटेनरमध्ये पुनर्प्रक्रिया केलेले इंधन साठवण्यासाठी केला जातो. परंतु बऱ्याच देशांमध्ये - फ्रान्स, जपान, रशिया आणि यूके - अशा इंधनावर पुढील प्रक्रिया केली जाते, ज्यामुळे उत्पादनाची आर्थिक कार्यक्षमता सुनिश्चित होते, परंतु त्याचा परिणाम आणखी किरणोत्सर्गी कचरा आहे, कारण सर्व उपकरणे, अभिकर्मक आणि अगदी कर्मचारी कपडे. दूषित आहेत. सध्या, असे कोणतेही तंत्रज्ञान विकसित केलेले नाही जे अणुऊर्जेचे हे स्पष्ट तोटे कमी करेल आणि पर्यावरणासाठी आण्विक कचऱ्याची सुरक्षितपणे विल्हेवाट लावेल.
अणुऊर्जेचे तोटे केवळ अणुऊर्जा प्रकल्पांच्या कार्यापुरतेच मर्यादित नाहीत: तथापि, अणुइंधनाच्या रूपात युरेनियम अणुभट्टीमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वी, ते अनेक टप्प्यांतून जाते आणि सर्वत्र किरणोत्सर्गी ट्रेस सोडते. युरेनियम काढताना, रेडियम आणि रेडॉन - किरणोत्सर्गी वायू खाणींमध्ये जमा होतात, ज्यामुळे कर्करोगाच्या विविध प्रकारांचा विकास होतो. या सुरुवातीच्या टप्प्यावरही, अणुऊर्जेचे तोटे खूप मोठे आहेत - शेवटी, उत्पादन प्रक्रियेत गुंतलेल्या किंवा जवळपास राहणाऱ्या हजारो लोकांच्या आरोग्याला मोठा धोका आहे. त्यानंतरच्या युरेनियम संवर्धनाच्या कामाच्या प्रक्रियेत, किरणोत्सर्गी कचऱ्याचे प्रमाण आणखी वाढते. अणुऊर्जेच्या वापराचे समर्थक सहसा अणुऊर्जेच्या या तोट्यांवर आवाज उठवत नाहीत.
हे देखील लक्षात घेतले पाहिजे की सध्या, अणुऊर्जेच्या सर्व तोट्यांचे पुरेसे मूल्यांकन केले गेले नाही, कारण जगातील एकही अणुभट्टी अद्याप पूर्णपणे नष्ट झालेली नाही. त्याच वेळी, बहुतेक तज्ञ आता सहमत आहेत की विघटन करण्याची किंमत खूप जास्त असेल, कमीतकमी अणुभट्टी बांधण्याच्या खर्चापेक्षा कमी नाही. पुढील दशकात, सुमारे 350 अणुभट्ट्या त्यांच्या आयुष्याच्या शेवटच्या टप्प्यावर पोहोचतील आणि त्या नष्ट केल्या पाहिजेत, परंतु हे सुरक्षितपणे आणि त्वरीत करण्याचा कोणताही मार्ग नाही. या उद्देशांसाठी, काही देशांनी खर्च केलेल्या अणुभट्ट्यांना विशेष दफनभूमीत नेण्याचा प्रस्ताव दिला आहे, तर काही देश खर्च केलेल्या अणुभट्टीच्या थेट वर संरक्षणात्मक सारकोफॅगी तयार करण्यास इच्छुक आहेत.
तथापि, अणुऊर्जेच्या सर्व तोटे असूनही, आज जगात 436 अणुभट्ट्या कार्यरत आहेत, त्यांची एकूण क्षमता सुमारे 351 हजार मेगावॅट आहे. अर्थात, जागतिक ऊर्जा प्रणालीमध्ये हे एक गंभीर योगदान आहे, परंतु चालू संशोधनातून असे दिसून आले आहे की तंत्रज्ञानाच्या विकासाच्या सध्याच्या गतीने, अणुऊर्जेचे सूचीबद्ध तोटे नसलेले पर्यायी ऊर्जा स्त्रोत एवढ्या प्रमाणात ऊर्जा निर्माण करण्यास सक्षम असतील. 10-15 वर्षांत वीज. जगातील वेगवेगळ्या देशांमध्ये अणु-विरोधी चळवळी एक अस्पष्ट स्थिती घेतात: अणुऊर्जेचे तोटे अनेक वेळा प्राप्त झालेल्या फायद्यांपेक्षा जास्त असतात आणि म्हणूनच अणुऊर्जा प्रकल्पांचे बांधकाम आणि अणु कचऱ्याचे उत्पादन थांबवणे आवश्यक आहे.