Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

História da energia nuclear

Filósofo grego Demócrito de Abdera foi o primeiro a definir o átomo.

O filósofo grego Demócrito de Abdera foi o primeiro na história a dar uma definição do átomo: a menor parte constituinte da matéria. Isso foi no século V. Átomo C vem do grego e significa & ldquo; não divisível & rdquo;. Embora mais tarde, a cisão nuclear, é possível dividir átomos, a fim de obter a energia.

Mais tarde, em 1803, o químico inglês John Dalton disse em seu livro Um Novo Sistema de Filosofia Química quais elementos são formados a partir de certas combinações de átomos e todos os átomos de um mesmo elemento são idênticos. Isto é, todos os átomos de ferro são idênticos ou urânio.

Período A partir daqui o trabalho dos cientistas concentra na identificação de todos os elementos e rank. O primeiro a propor um arranjo foi o químico Inglês Newlands. A proposta de que outros cientistas como Lothar Meyer, Dimitri Mendeleev ou Moseley foram encarregados de estudar e modificar para obter a tabela periódica atual.

A descoberta do elétron

Em 1897, JJ Thompson anunciou a descoberta de uma partícula com carga negativa que ele chamou de elétrons. Também foi capaz de deduzir a relação entre a carga de uma partícula (e) e a massa (m). Os elétrons são células que estão em órbita em torno de um núcleo como se fosse planetas que orbitam o Sol negativamente carregada. Todo o núcleo e os elétrons do átomo de Rutherford formar descobrir mais tarde.

A descoberta da radioatividade

Em 1896, o físico francês Antoine-Henri Becquerel descobriu que certas substâncias, tais como sais de urânio, produziu radiação penetrante de origem desconhecida. Esse fenômeno era conhecido como radioatividade.

Antoine Henri Becquerel pai de energia nuclear Becquerel estava trabalhando em seu laboratório e descuidadamente deixado alguns sais de urânio com placas fotográficas foram posteriormente noite, apesar de ser protegido da luz solar. Após investigar percebeu que os mortos eram as placas foi de urânio. Graças a sua descoberta Becquerel tornou-se o & ldquo; pai de energia & rdquo nuclear;.

Ao mesmo tempo, o casamento francesa de Pierre e Marie Curie deduzida sua pesquisa a existência de um outro elemento maior de urânio, em homenagem a sua terra natal foi chamado de atividade polônio. Eles também foram os descobridores de um segundo elemento que eles chamaram de rádio.

Esses três elementos, por sua natureza, têm grande importância no desenvolvimento da energia nuclear. Atualmente, as usinas nucleares praticamente todos combustível é o urânio.

Posteriormente, como resultado de investigações de Rutherford e Soddy, mostraria que o urânio e outros elementos pesados, que emitem três tipos de radiação: alfa, beta e gama. Os dois primeiros foram compostos de partículas carregadas e descobriram que as partículas alfa eram núcleos de átomos de hélio e partículas beta foram elétrons. Além disso, verificou-se que eram radiação gama natureza electromagnética.

Modelo atômico de Rutherford

A descoberta de a natureza da radiação permitido Rutherford estudo da estrutura da matéria. Com seus experimentos poderia deduzir que o átomo consistia em uma área central positivo, onde toda a massa é concentrada e os elétrons giram em órbitas ao redor do núcleo, como um pequeno sistema solar. Isso significava que o átomo não era sólida como se acreditava até então.

A descoberta da teoria quântica e constante de Planck

Em 1900, o físico alemão Max Planck fez que a energia é emitida em pequena conhecida como algumas unidades individuais. Ele descobriu uma constante universal conhecida como constante de Planck, representado como h.

Lei de Planck afirma que a energia de cada um é o mesmo que a frequência de radiação electromagnética, como constante universal multiplicado por.

Resultados do Planck representava o nascimento de um novo campo da física conhecida como mecânica quântica e forneceu a base para a investigação em áreas como a energia nuclear.

Teoria da relatividade de Albert Einstein

Albert Einstein é científica, e considerada a história do século XX. Einstein propôs a famosa equação E = mc2. Esta equação provou ser revolucionário para futuros estudos em física nuclear, mas naqueles dias não estavam disponíveis os meios para provar experimentalmente. Assim, a energia E m representa a massa, ambos interligados por a velocidade da luz c. Esta equação relacionada as conversões em massa de energia, por isso, poderia se supor que as duas entidades eram manifestações diferentes da mesma coisa.

Albert Einstein energia nuclear associada à massa

 

Modelo atômico de Bohr

O físico dinamarquês Niels Bohr desenvolvido em 1913 uma hipótese, de acordo com a qual os electrões foram distribuídas em camadas distintas (ou níveis quânticos) a alguma distância do núcleo. Assim, a configuração eletrônica dos vários elementos são constituídos.

Para Bohr elétrons giravam em órbitas fixas a partir do qual nenhuma radiação não é emitido. Assim, o velho conceito de átomo como indivisível, inerte e simplesmente ser enterrado, e a hipótese de uma estrutura complexa que mais tarde iria parecer complicado manifestações de energia.

A descoberta do nêutron

A descoberta do nêutron foi conduzido por James Chadwick em 1932. Chadwick & ldquo; medido & rdquo; massa de deduzida a nova partícula foi semelhante à do próton, mas taxa eletricamente neutro. Foi assim observado que o núcleo atómico consistiu de neutrões e protões, o número de protões para o electrão iguais.

Com sua descoberta, Chadwick tem um & ldquo; projétil & rdquo; características ideais para causar reações nucleares.

A descoberta da radioatividade artificial

O casamento de Frédéric Joliot Curie e Irene foram os descobridores da radioatividade artificial.

As conclusões alcançadas pelo casamento Joliot-Curie, basearam-se na idéia de que a radioatividade personagem até então natural, poderia ser produzido pelo homem, a construção de elementos radioativos por bombardeamento com partículas alfa de alguns elementos químicos.

A descoberta da fissão nuclear

No final de 1938, às vésperas da Segunda Guerra Mundial, uma equipe de pesquisadores alemães do Instituto Kaiser Wilhelm, em Berlim, composto por Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner e Otto Frisch, interpretou o fenômeno da fissão nuclear, através da identificação de elemento de bário como resultado da clivagem de núcleo de urânio.

fissão nuclear emite energia Os primeiros estudos sobre a fissão nuclear foram conduzidas por Otto Hahn e Lise Meitner, com base nos resultados obtidos pelo casamento Joliot-Curie, que por uma análise cuidadosa, descobriu um elemento de número atômico intermediário uma amostra bombardeados urânio com nêutrons.

Lise Meitner e Otto Frisch poderia deduzir que bombardeando o urânio com nêutrons, ele capturou um nêutron e foi dividido em dois fragmentos, liberando uma grande quantidade de energia. Foi descoberta da fissão nuclear.

A bomba atômica

Muitos grandes invenções da história tem milirtar origem. O caso da energia nuclear não é uma exceção.

O Projeto Manhattan

Em 1939, no início da II Guerra Mundial, Albert Einstein recomenda que o presidente dos Estados Unidos, FD Roosevelt, o desenvolvimento da bomba atômica. Einstein explicou que, graças à pesquisa realizada por Enrico Fermi e Leo Szilard, nos Estados Unidos, e Frédéric Joliot e sua esposa Irene Joliot-Curie, em França, era quase certamente o mais rapidamente possível desencadear uma reação nuclear em cadeia que iria liberar uma grande quantidade de energia. Este procedimento também permitirá a construção de uma nova classe de bombas.

Einstein também mencionou a escassez de reservas de urânio nos Estados Unidos e que este mineral minas estavam na antiga Checoslováquia e no Congo Belga. Proposto colaboração entre cientistas e indústria para desenvolver o mais rapidamente possível a bomba atômica acima mencionado.

Ele informou que a Alemanha havia suspendido a venda de urânio das minas checas, de que o Reich tinham retomado. Isto poderia significar que os cientistas Kaiser Wilhelm Institute seria a realização de experiências no domínio da cisão nuclear, também.

Medo de uma guerra nuclear de Albert Einstein foi o resultado de seu profundo conhecimento do progresso da investigação neste domínio. Eu tive que emigrar para os Estados Unidos, em 1933, da Alemanha, no início da perseguição dos judeus.

De uma carta de Albert Einstein:

"Um trabalho recente de E. Fermi e Szilard LS ... deixe-me supor que o elemento químico urânio ... pode se tornar uma nova fonte de energia muito importante ... Durante os últimos quatro meses, a possibilidade de realização de uma reação cadeia nuclear utilizando uma grande quantidade de urânio, tem aumentado; esta reacção levaria a grandes quantidades de energia e novos elementos semelhantes ao raio ... Este novo fenómeno também conduzir à construção de bombas ...

Perante esta situação parece aconselhável manter algum contato entre o governo eo grupo de físicos que trabalham em reações em cadeia América.

Uma forma possível de conseguir isso pode ser que você poderia remover esta atribuição a uma pessoa de confiança.

Sua tarefa neste sentido poderia ser a seguinte: ... garantir o fornecimento de urânio para os Estados Unidos ... acelerar o trabalho experimental ... obtenção de fundos ... "

Roosevelt hospedado carta de Einstein sem entusiasmo excessivo, mas ele criou uma comissão para cuidar das questões mencionadas pelo cientista na mesma.

Entre 1940 e 1941 medidas começaram a ser realizada em sistemas de urânio-grafite. Glen Seaborg descobriu no final de 1940, um elemento artificial, o plutônio-239, que poderia ser usado para o fabrico posterior da bomba atômica.

Fazer a bomba foi confiada ao exército em um projeto militar custaria cerca de 2.500 milhões de euros. O programa incluiu duas alternativas :. A separação de urânio 235 do urânio-238 e plutônio 239 reatores de produção de grafite

Em 2 de dezembro de 1942, um grupo de físicos nucleares europeus, que emigrou para os Estados Unidos e liderado pelo físico italiano Enrico Fermi, colocar-se a primeira reação nuclear em cadeia produzida pelo homem na história da energia nuclear tencionam aplicar primeira potência nuclear. O reator nuclear utilizado, conhecido como Chicago Pile (CP-1), era uma estrutura simples, e assentados da tribuna do estádio de futebol da Universidade de Chicago. Combustível de urânio foi usado, como o utilizado em suas experiências de Fermi em Roma e grafite moderador.

Os preparativos para este experimento foram conduzidas em grande segredo. O objetivo da pesquisa era obter uma reação em cadeia & ndash; & início Controlada ndash; para permitir o estudo das suas propriedades em vista o desenvolvimento de uma bomba atómica.

A reação em cadeia de fissão foi iniciado hastes de controle, uma vez cuidadosamente extraídos. Neste momento, o primeiro reactor nuclear da história da energia nuclear tornou-se operacional.

Em 1943, foram construídas três cidades cheias de instalações de pesquisa: Oak Ridge (Tennessee) para separar o urânio 235 do urânio-238, Hanford para o estabelecimento de reatores nucleares, e Los Alamos para construir a bomba atômica. Robert Oppenheimer foi nomeado diretor do laboratório de Los Alamos, reunindo cerca de mil cientistas permanecem lá até seis meses após o fim da guerra.

Na manhã de 16 de julho de 1945, ele realizou o primeiro teste do plutônio bomba atômica no deserto de Alamogordo (Novo México), e foi um sucesso completo.

O urânio bomba atômica e plutônio estavam prontos ao mesmo tempo. O primeiro, chamado Little Boy, consistiu de duas massas de urânio-235 em uma outra com explosivos convencionais foram projetadas.

O segundo homem gordo, que consiste de uma esfera oca de plutónio em colapso em torno do seu centro pela acção de explosivos convencionais

Em 6 de agosto de 1945, as duas bombas nucleares que alterem o curso da história foram lançados. Little Boy foi lançada sobre Hiroshima do avião Enola Gay, e 9 de agosto, Fat Man foi lançada sobre Nagasaki.

Mushroom nuvem sobre Hiroshima depois de lançar a bomba Little Boy A nuvem de cogumelo criado pela bomba Fat Man resultante da explosão nuclear sobre Nagasaki

As cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki tornou-se assim o primeiro e até agora o único alvo de um ataque com bombas na história.

As condições para a construção de uma bomba atômica, que trabalhou & ndash; sem sucesso & ndash; durante a Primeira Guerra Mundial alguns físicos soviéticos, como Igor Kurchatov Vasilyevich, eram mais rigorosas do que é necessário para alcançar operação bem-sucedida de um reator nuclear.

A energia libertada pela detonação de tais partições aproximadamente 35% da radiação térmica, a pressão de 50% e 15% de radiação nuclear. Este processo faz com que as temperaturas de até 14 milhões de graus Celsius, são atingidos. A bomba de Hiroshima liberou 23,2 milhões de KWh.

A energia nuclear, após a Segunda Guerra Mundial

Primeira tentativa do Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares

Após o fim da II Guerra Mundial, a América realizada a supremacia militar devido a sua considerável potencial atômico. A complexidade existente em torno das questões da energia nuclear militar e civil, necessário o estabelecimento de uma articulação legal para aplicações civis no país e regulamentação internacional em todos os níveis.

Apesar de vários encontros internacionais teve lugar, os Estados Unidos recusaram-se a perder a sua importância, e ele conhecia o presidente Truman afirmando: "Temos de constituir-se como guardiões dessa nova força, para evitar que o seu emprego nefasto, e dirigi-la para o bem da humanidade..."

Em 1946, o plano americano, que consistia em uma liberação gradual de segredos, fábricas e bombas nucleares, dando todo o corpo, em troca do controle internacional e inspeção foi apresentado nas Nações Unidas.

Este controle foi nem bem recebido pela ex-União Soviética, cujo representante, Andrei Gromyko, apresentou um contador sobre a qual construir armas atômicas foi proibida ea eliminação da existente é necessária a curto prazo. Depois de vários anos de negociações, o primeiro plano de não-proliferação nuclear foi um fracasso.

O Plano Marshall

Em junho de 1947, nasceu o Plano Marshall como uma iniciativa de apoio financeiro no âmbito da política norte-americana de contenção de controle soviético, os Estados da Europa Central e Oriental foram sujeitos por trás do que foi chamado de & ldquo; pano de fundo Steel & rdquo;. Este plano foi o obturador histórico da Guerra Fria, em que uma série de confrontos entre as duas superpotências se seguiu.

Nautilus é o primeiro submarino de propulsão nuclear Anos mais tarde, os Estados Unidos construíram vários reatores de plutônio, e em 1953, tornou-se operacional em protótipo terra reactor Nautilus, o primeiro submarino nuclear.

A primeira bomba atômica soviética

Esses fatos acentuaram a situação tensa causada pela explosão da bomba H soviética. A idéia para esta bomba foi um grande recipiente cilíndrico com a bomba atômica em uma extremidade e hidrogênio combustível por outro. A explosão da bomba atómica fornecer uma quantidade suficiente de radiação para comprimir e inflamar-se a pressão de hidrogénio.

Depois de esquemas preliminares de 1951, a bomba estava pronto no início de 1952, para que em novembro deste ano, foi testado por pulverização Elugelab ilha no Oceano Pacífico. Seu poder foi encontrado para ser 700 vezes maior do que a bomba atômica de Hiroshima.

Em 8 de dezembro de 1953, os Estados Unidos foram para as Nações Unidas para denunciar o equilíbrio do terror na população do mundo, advertindo que, se a América foi atacada com armas nucleares, a resposta seria destruir o agressor imediatamente.

O uso de energia nuclear para fins pacíficos

A fim de facilitar esta situação, uma série de conferência técnica internacional sobre os usos pacíficos da energia nuclear foram organizados. Nesta ocasião, as discussões entre os países desenvolvidos com potencial nuclear significativa foi um sucesso completo.

Aproveitando a nova situação, o presidente americano Eisenhower, então, exposta no Reino seu programa de cooperação internacional Nations & ldquo; Átomos para a Paz & rdquo;. A partir deste programa, uma série de conhecimentos científicos e tecnológicos que permitam posterior exploração comercial da energia nuclear é liberada.

O discurso, que em dezembro de 2013 completou 60 anos, que foi entregue em um momento de guerra fria, propôs um acordo entre as grandes potências para deter e reverter a fabricação de armas nucleares e dar a conhecer a toda a humanidade o conhecimento e recursos materiais, combustível, especialmente nuclear para fins pacíficos.

Além disso, a criação de organismos internacionais, como a Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA), em 1957, com sede em Viena, ea Agência da Energia Nuclear (AEN) integrado na Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico é favorecida ( OCDE), com sede em Paris.

No entanto, países como o Reino Unido e na antiga União Soviética, já tinha começado a sua pesquisa que visa a implantação comercial da energia nuclear.

Central nuclear de Calder Hall, Em 1956, o britânico abriu a primeira história nuclear de Calder Hall, dando origem a uma série de reatores conhecidos como grafite-gás.

Em 1963, a General Electric, foi contratado para construir uma planta na água estritamente comercial de ebulição (Oyster Creek I), marcando o início da avalanche de pedidos para a construção de usinas nucleares, fábricas de elementos de combustível e métodos de pesquisa de armazenamento e pequenas usinas de reprocessamento.

Tratado de Não-Proliferação Nuclear definitiva

Em 1967, a AIEA organizou uma análise de grupo de todos os problemas técnicos que poderia conter um Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares, que entraria em vigor em 1972.

Os signatários concordaram em não transferir armas nucleares ou trabalhar para a fabricação, e se comprometeram a estabelecer as garantias necessárias para o cumprimento.

Os sistemas de salvaguardas, a nível mundial, foram os seguintes:

  • Tratado da Antártida:. Assinado em Washington por 37 países, onde é proibida a utilização deste território para explosões e / ou eliminação de resíduos radioactivos nucleares
  • Tratado de Proibição de Testes de armas nucleares na atmosfera, no espaço exterior e debaixo d'água:. Assinado em Moscou em 1963, atuando como repositórios Estados Unidos, União Soviética e Reino Unido
  • Tratado de & ldquo; Princípios Reguladores das Atividades dos Estados na exploração do espaço & rdquo;: incluindo a Lua e outros corpos celestes, e foi assinado em outubro de 1967, na qualidade de repositórios Estados Unidos, o ex-URSS e Reino Unido, concordando em não colocar em órbita terrestre ou objetos do espaço exterior com armas nucleares.
  • Tratado Proscrição das Armas Nucleares na América Latina: México, assinado em 1967.
  • I Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares: em vigor desde 1972 e prorrogado em 1995 com o Reino Unido, EUA e ex-URSS como os depositários.

O desenvolvimento da energia nuclear foi promovida em todos os tempos pelo interesse gerado na produção de electricidade utilizando esta fonte de energia. Ao longo dos anos 60 e 70, vários programas nucleares foram iniciados em vários países.

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Referências

Última revisão: 24 de setembro de 2014