Năng lượng nguyên tử và con người

Năng lượng nguyên tử khác với các dạng năng lượng khác, trước hết bởi hàm lượng của nó. Khi phân hạch 1g hạt nhân urani sẽ toả ra ~ 8.1010 J năng lượng, gấp khoảng 3 triệu lần so với khi đốt 1g than (~ 3.104 J).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Năng lượng nguyên tử và con người Năng lượng nguyên tử và con người Năng lượng nguyên tử khác với các dạng năng lượng khác, trước hết bởi hàm lượng của nó. Khi phân hạch 1g hạt nhân urani sẽ toả ra ~ 8.1010 J năng lượng, gấp khoảng 3triệu lần so với khi đốt 1g than (~ 3.104 J). Đây là điều kiện chủ yếu để thựchiện thành công các quá trình nhiệt động kèm theo tỏa nhiệt và tạo ra công.Ngoài ra, dự trữ năng lượng trong nhiên liệu hạt nhân (urani, thori) lớn gấphàng triệu lần dự trự năng lượng trong nhiên liệu hữu cơ. Cuối cùng, ngànhnăng lượng hạt nhân không phát thải NOx, CO2, SOx gây ô nhiễm sinh quyểntrái đất. Tổng hợp các lý do đó cho thấy không còn sự lựa chọn nào khácngoài năng lượng hạt nhân trong tương lai có thể dự đoán được. Năng lượng nguyên tử Đương nhiên điều hấp dẫn vẫn là sử dụng năng lượng bức xạ mặt trời, côngsuất của nguồn này trên bề mặt trái đất khoảng 5.1023 J/năm hoặc ~ 1017 W, gấp3.000 lần nhu cầu dự báo cho tương lai. Tuy nhiên năng lượng mặt trời quákhuyếch tán (trung bình ~ 160 W/m2 trên mặt đất), do đó chắc chắn sẽ được sửdụng cho nhu cầu tại chỗ, nhưng khó có thể trở thành cơ sở cho ngành năng lượngtương lai. Năng lượng gió và các dòng sông (về bản chất vẫn là năng lượng bức xạmặt trời) đã từng đóng vai trò quan trọng trước thời đại hơi nước và điện, nhưnghiện nay sự đóng góp của chúng vào ngành năng lượng thế giới không lớn (~ 7%)và không thể tăng lên đáng kể.Ngày nay năng lượng hạt nhân được sử dụng chủ yếu để sản xuất điện và sự đónggóp của nó vào các nguồn điện thế giới là ~ 17%. Sản lượng điện năng toàn thếgiới ở đầu thế kỷ 21 đã tăng gần 100 lần so với đầu kỷ nguyên công nghiệp (năm1930) và tỉ trọng tiêu thụ điện năng (~ 15%) chắc chắn sẽ tăng bởi vì điện năng làdạng năng lượng phổ dụng và thuận tiện nhất. Hơn nữa điện năng có thể truyền tảiđi xa và đưa đến từng hộ gia đình. Năng lượng hạt nhân do hàm lượng năng lượngcao có một không hai của nó, thích hợp một cách lý tưởng cho sản xuất điện năngtập trung. Nó có thể thỏa mãn tất cả những nhu cầu về điện và ngoài ra còn đápứng phần lớn các nhu cầu về vận tải, sưởi ấm và hóa công nghiệp. Trong trườnghợp này sẽ giảm thiểu phát thải CO2 vào khí quyển trái đất, còn dầu mỏ và khí tựnhiên sẽ được gìn giữ cho các thế hệ tương lai làm nguyên liệu khởi đầu cho nhiềungành sản xuất hóa chất: chất dẻo, dược phẩm, vật liệu tổng hợp, v.v. Ngay từ cuối thế kỷ 19, nhà bác học Mendeleev đã thuyết phục những ngườiđương thời rằng Dầu mỏ không phải là nhiên liệu, đốt dầu mỏ tức là đốt tiền bạc.Nửa thế kỷ sau đó, nhà vật lý học Pyotr Kapitsa viết rằng, sau này, ... người ta sẽcoi đốt than đá, than bùn... trong lò là hành động man rợ... Tất cả những lập luận và sự kiện đó đều dễ hiểu và có chứng cứ rõ ràng, thếnhưng ở nhiều nơi người ta vẫn phản đối xây dựng nhà máy điện nguyên tử. Trưngcầu ý dân, biểu tình, chính phủ từ chức... mà nguyên nhân không chỉ là sự khôngam hiểu của một bộ phận lớn người dân về bản chất của năng lượng nguyên tử,thường người ta đánh đồng năng lượng nguyên tử với bom nguyên tử! Sự phản đốitừ phía phe đối lập có hiểu biết về năng lượng nguyên tử còn nguy hại hơn và cóthể tóm tắt bằng điều khẳng định năng lượng nguyên tử quá đắt và nguy hiểm vớinhững lý do về nguy cơ sự cố hạt nhân; vấn đề phế thải phóng xạ; rủi ro vũ khí hạtnhân rơi vào tay các bọn khủng bố. Những vấn đề đó là hiện thực và các nhà chuyên môn chân chính thừa nhậnrằng những vấn đề đó không phải là bịa đặt, mà chủ yếu là cho đến nay còn chưađược giải quyết dứt điểm. Phản đối đầy xúc cảm từ phía các nhà sinh thái họcxanh ít tạo điều kiện giải quyết, còn các nhà bác học “nguyên tử gia” ít khi muốntranh luận nghiêm túc với những người ít chuyên môn. Thường thì họ chỉ bìnhluận (nhiều khi với giọng coi thường) về những phát biểu vô nghĩa của nhữngngười thuộc phái xanh. Ngoài ra, ngay cả trong cộng đồng các nguyên tử gia cũngkhông có sự thống nhất cách nhìn nhận về tương lai. Một số cho rằng sự khủnghoảng phát sinh có thể vượt qua bằng cách hoàn thiện cơ cấu hiện hữu của ngànhnăng lượng hạt nhân, một số khác lại đòi hỏi cải tổ cơ bản trên cơ sở nhữngnguyên lý mới, và trước hết trên cơ sở các lò phản ứng nhanh thế hệ mới. Năng lượng nguyên tử khi đã trở thành bộ phận của ngành năng lượng lớnthì nó không còn là khoa học thuần túy và hiện giờ tương lai của nó không chỉđược định đoạt bởi các nhà vật lý, mà còn bởi các chính trị gia và các nhà kinh tếhọc, những người đã trở thành trọng tài trong cuộc tranh luận giữa các nhà khoahọc hạt nhân và dư luận xã hội đang băn khoăn. Để từ các cuộc tranh luận này nẩysinh chân lý trước hết cần phải tránh các tiêu chuẩn kép và không đưa ra chongành năng lượng nguyên tử những yêu sách rõ ràng quá khắt khe so với các dạngkỹ thuật khác. Không có lời nào tả được vụ bi thảm Tchernobyl: 134 người nhậpviện với bệnh do bị phóng xạ nặng, trong đó 32 người đã chết trong vòng một nămvà hàng nghìn người sống thấp thỏm về các hậu quả của các liều lượng phóng xạnhỏ; hàng trăm làng phải sơ tán, còn tổng thiệt hại kinh tế được đánh giá gần 10 tỉUSD. Nhưng trong khi đó không có ai nghĩ tới việc cấm ô tô dù cho mỗi năm chỉriêng ở Liên bang Nga có tới gần 40 nghìn người chết vì tai nạn đường bộ. Nhữngsự cố lớn đó không phải là đặc thù của ngành năng lượng hạt nhân, đó là cái giáphải trả cho hàm lượng năng lượng khổng lồ. Vụ nổ ở nhà máy liên hợp hóa chấtBhopal (Ấn Độ) năm 1984 đã cướp ngay sinh mạng của 3.300 người và còn 200nghìn người bị thương tật thị giác và đường hô hấp. Tuy nhiên không ai dựa vàođó để yêu cầu đóng cửa toàn bộ ngành công nghiệp hóa chất. Cũng hoàn toàntương tự như vụ vỡ đập ở Ý năm 1964 làm chết ngay một lúc 500 người, nhưngkhông vì thế mà việc xây dựng các nhà máy thủy điện trên toàn thế giới phảingừng lại. Và ít ai biết được rằng cứ 1 GW điện một năm sản xuất ...