ENERGIA NUCLEARA

            Combustibli nucleari          
        In reactoarele Magnox,combustibilul consta din uraniu invelit intr-un aliaj de magneziu.Dar majoritatea reactoarelor nucleare utilizeaza acum granule de oxid de uraniu,care sunt etanasate in tuburi metalice lungi sau “cuie”.Aceste cuie sunt grupate in elemente de combustibil ,fiind necesar mai sute de elemente pentru incarcarea reactorului.De obicei combustibilul ramane in reactoare timp de 3 pana la 5 ani.Uraniul si plutoniul se extrag din combustibilul folosit.
        Agenti racitori
      Intr-un reactor nuclear tipic,caldura generata in combustibil prin fisiune este indepartata printr-un curent de agent racitor lichid sau gazos.Acest agent racitor trece printr-un schimbator de caldura,care transfera apoi cea mai mare parte a caldurii, tranformandu-o in aburi.Aburii sunt folositi pentru a actiona turbinele.In reactorul cu apa in fierbere si reactorul cu apa grea care
genereaza aburi ,agentul racitor este apa.Presiunea sa este reglata astfel incat sa fiarba cand trece prin canale in combustibil.
       Reactoare nucleare reproducatoare cu neutroni rapizi
     O limita serioasa a reactoarelor cu uraniu este ca ele pot  sa foloseaca doar pana la aproximativ 2% din uraniul disponibil.Cea mai mare parte a izotopului obisnuit,uaraniul-238,nu poate fi utilizata deoarece nu exista destul uraniu-235 pentru a crea reactiile in lant necesare pentru a-l consuma.
   Una dintre solutiile pentru aceasta problema poate fi constructia de reactoare nucleare reproducatoare cu neutroni rapizi care pot sa utilizeze resturi  de  plutoniu-239 si uraniu-238 de la reactoarele termice.Acestea nu au moderator,astfel incat neutronii se deplaseaza cu viteza mare necesara atunci cand plutoniul este utilizat drept combustibil.Distrugerea fiecarui nuclru de plutoniu poate avea ca rezultat conversia a mai mult de un nucleu de uraniu-238 si plutoniu-239.Aceste poate fi extras si utilizat pentru a face mai multe elemente de combustibil.
         Reactia de fuziune         
      Toate reactoarele nucleare moderne de bazeaza pe fisiune nucleara.Un alt tip de reactie nucleara ,numita fuziune nucleara ,asigura energia soarelui.In fuziunea nucleara,2 nuclee atomice relativ usoare se unesc petru  a forma unul mai greu si elibereaza energie.Cea mai usoara reactie de fuziune de utilizat ca sursa de energie este cea dintre 2 izotopi de hidrogen ,deuteriu si tritiu ,ale caror nuclee fuzioneaza si formeaza un nucleu de heliu.
Tritiul este usor de obtinut ,iar marile contin mari cantitati de deuteriu.Dar este nevoie de temperaturi de 100-300 de milioane de centigrade in asemenea reactii ,si nici un material nu poate sa reziste la o asememea caldura ,astfel incat combustibilul trebuie tinut departe de peretii recipientului sau prin campuri magnetice.
     Experimentele di anii 1990 cu un dispozitiv de fuziune pentru testari ,Joint European Torus,a confirmat ca faptul ca aceasta tehnica functioneaza si un reactor de fuziune nucleara va putea fi construit ,poate candva in secolul XXII.

         Radiatia nucleara
     Bomba atomica nu poate fi imaginata fara radiatiile radioactive.Se poate afirma ca paritcularitatea caracteristica a bombei atomice ,care o deosebeste de celelalte arme utilizate pana acum ,consta in aceste radiatii radioactive.
     Radiatia radioactiva emisa de explozia bombei atomice consya in fond dintr-un flux de particule alfa si beta si de raze gamma,precum dintr-un flux de neutroni.Razele gamma sunt radiatii electromagnetice,foarte asemanatoa-
re cu razele Roentgen,avand o lungime de unda mai mica.Radiatiile alfa si beta ,precum si neutronii sunt fluxuri de particule.Particulele beta sunt electroni;particulele alfa(nuclei ia atomilor de heliu,element foarte usor ,care dupa hidreogen in ordinea greutatilor atomice);neutronii reprezinta particule electric neutre,putin mai mari decat nucleul atomului de hidrogen.
     Datorita capacitatii lor relativ slabe de penetratie,particulele  alfra si beta eliberate de explozia atomica sunt absorbite de aer si vaporii de apa inainte de a atinge suprafata pamantului ,ia r energia lor are drept rezultat incalzirea aerului inconjurator.Razele gamma si neutronii ,desi pierd din energie totusi ajung pe suprafata pamantului.Razele gamma,izbind in continuu atomii elementele din care sunt alcatuite obiectele de pe pamant,elibereaza din aceestia electroni si treptat energia si dispar.Neutronii ,ciocnindu-se cu nucleri  atomilor diferitelor elemente,degaja din acestea raze gamma isi pierd treptat energia si sunt absorbitiv de nucleii diversilor atomi.Substantele care au absorbit neutroni devin radioactive,se dezagrega,emitand particule alfa si beta,precum si raze gamma.

     Primele bombe atomice
  La 16 iulie 1945,in desertul din Alamogordo,in statul New Mexico din S.U.A. a avut loc explozia primei bombe atomice experimentale,instalata pe un turn de mica inaltime.Experimentul  areusit pe deplin.In urma exploziei s-a format o palnie uriasa cu diametrul de 250 de metri di adanca de circa 30 metri.Pe langa aceasta ,intreg teritoriul pe o raza de 800 de metri ,inclusiv palnia aparuta brusc si rapid in desert ,s-a dovedit a fi contaminat cu substante radioactive.Contaminarea acestei suprafete a fost atat de persistenta,incat nici dupa 4 ani de la explozie nu disparuse cu totul.
    La mai putin de o luna de la experimentul reusit,la 6 si9 august ,au fost lansate  asupre oraselor hiroshima si Nagasaki 2 bombe atomice,singurele de care dispuneau atunci americanii.Aceste bombe,prima cu uraniu si a doua cu plutoniu,s-au dovedit a fi suficiente pentru a sterge de pe fata pamantului cele 2 mari orase  japoneze.

   Puterea exploziei atomice(pe baza exploziei de la Hiroshima)
  
   Radiatia luminoasa:
   Exlpozia a fosy insotita de de o lumina puternica,dupa care aparut un glob de foc,caspandea o lumina puternica orbitoare.Cand a atins dimensiuni maxime,globul de foc avea dimensiuni de 100-150 metri.Potrivit calculelor teoretice temperatura din interiorul globului earde cateva milioane de grade,iar dupa 0,001 secunde temperatura ascazut la 300.000 grade.Pe masura cresterii globului ,temperatura lui scadea,masurand la suprafat cam 900-10000 grade.
     Avand o temperatura atat de ridicata ,aproape de necrezut,globul  de foc adevenit o sursa de radiatie luminoasa.La suprafata globului de foc aparut in urma exploziei nucleare  tempeartura era de 10.000(la o soba este de cam 800 de grade).In apropierea centrului exploziei nucleare din Hiroshima,
tiglele  si granitul s-au topit la suprafata capatand aspect sticlos.Suprafata tiglelor s-a acoperit cu bule asemenea celor produse de trecerea unui gaz printr-un lichid,astfel  incat a luat aspectul pietrei sponci.Suprafata granitului a devenit sfaramicioasa,descoperind partile neatinse.
    Se stie ca tigla se topeste la temperaturi de peste 1200 grade,iar la un km de centrul exploziei s-au gasit bucati de tigla topita.Astfel suprafata obiectelor de pe pamant s-a incalzit la o temperatura de cel putin 1200 grade.Este foarte probabil ca in centrul ezploziei suprafata obiecteleo a atins cel putin 6000 grade.
      Durata iradierii luminoase a durat intre 0,5-1,0 secunde;din aceasta cauza,radiatia actionat numai asupra stratului superficial al obiectelor.Incendiul urias de la Hiroshima nu s-a datorat nu numai actiuni fulgeratoare a radiatiei luminoase,ci si datorita actiunilor secundare,legate de prabusirea cladirilor (precum in timpul cutremurelor).
  Suflul exploziei:
      Suflul de o putere extraordinara care a lovit pe oameni dupa explozie a distrus in intregime diferite edificii lae orasului.
       Dupa parerea unora,pe oraza de 3-4 km de la centrul exploziei si intr-un timp de circa 0,4 secunde ,viteza de deplasare suflului 600-800 m/s.(in timpul unui taifun viteza de deplasare a vantului  este de 70-80 m/s).La asemenea viteza era vorba de o unda de soc.aerul s-a transformat efectic intr-un corp aleatric,iar unda de soc actioneaza ca un zid elastic care inainteaza cu o viteza uluitoare.
      Suflul exploziei ezercita o presiune extrem de mare asupra obiectelor afkate pe pamant;astfel ,la centru presiunea a fost de 4,5-6,7 t/m patrati ,iar la un km de centrul de presiune era de 1,3 t/m patrat .O presiune atat de mare este in stare sa darame  orice fel de constructie,pe o suprafata extrem de mare.Cladirile de lemn din Hiroshima au fost daramate pana la temelii pe o raza de 2 km,iar pe o raza de 5 km zidurile,plafoanele mobilierul au fost distruse in asemenea grad ca nu mai puteau fi folosite.Chiar si la 7 km de centrul exploziei au fost sparte geamurile si toate obiectele de sticla.S-a semnalat ca pana si im oraselul Kuba,situat la 27 km sud-vest de Hiroshima ,din cauza sulfului ezploziei s0a spart sticlaria din numeroase locuinte.
     Forta de distrugere a bombei de la Hiroshima  poate fi comparata cu efectul de distrugere a 15-20 mii bombe obisnuite incarcate cu trinitrotuluen,avand greutate de o tona fiecare.


Motivatie:Am ales sa dezbat acest subiect deoarece reprezinta o noutate pentru o mare parte a publicului si este un domeniu foarte interesant care se afla intr-o faza incipienta si care nu se stie pana unde va evolua odata cu dezvoltarea tehnologiei:va atinge scopuri marete in folosul omenirii sau va genera distrugerea acesteia?Cine poata sa raspunda la aceasta intrebare?