Как ядерные технологии делают нашу жизнь теплее, светлее и удобнее.

«Всем ребятам добрым братом станет мирный сильный атом», - пела много лет назад Алла Пугачева. Обычный человек, не связанный с атомной отраслью, порой даже не подозревает, насколько часто сталкивается с ядерными технологиями - и как они делают теплее, светлее, удобнее, безопаснее и интереснее нашу повседневную жизнь.

 

СВЕТ ДЛЯ ЧЕТЫРЕХ ПОКОЛЕНИЙ

В России 11 атомных электростанций, благодаря их работе горит каждая пятая лампочка в стране. Они вырабатывают почти 20 % электричества в общем энергобалансе, а в некоторых областях, например в Воронежской, Ростовской и Ленинградской, АЭС обеспечивают 55-85 % всей потребности в электроэнергии.

Если же учесть продолжительность работы современных АЭС - а Росатом сейчас строит энергоблоки, срок эксплуатации которых может достигать 80 лет - получается, что одна станция способна обеспечить электроэнергией три-четыре поколения одной семьи.

 

АТОМНОЕ ТЕПЛО

Работа атомных станций - это не только бесперебойная поставка электроэнергии в дома и на предприятия. Например, чукотский город Певек долгое время обеспечивала и электричеством, и теплом первая в мире тепловая атомная электростанция - Билибинская АТЭЦ, строительство которой началось еще в 1966 году. Она была единственной в мире, построенной в зоне вечной мерзлоты, и самой северной атомной станцией на планете.

Сейчас на Чукотке сложилась уникальная ситуация: там одновременно работают сразу две АЭС - кроме Билибинской, свет и тепло в дома жителей Певека поставляет единственная в мире плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС), которая была введена в промышленную эксплуатацию 22 мая 2020 года. Кстати, ПАТЭС может еще и опреснять воду.

 

ВСЁ ПОД КОНТРОЛЕМ

Технологии, основанные на использовании энергии атомного ядра, нашли применение и в строительстве. С их помощью можно, например, контролировать качество цемента. На современных цементных заводах установлены системы онлайн-контроля состава сырья с использованием источников такого радиоизотопа, как калифорний-252. Речь идет о технологии, которая позволяет проводить анализ химических элементов в потоке сыпучих материалов, проходящих по конвейеру - независимо от их состава, размера и скорости движения.

Ядерные технологии позволяют проверять состояние и качество самых разных объектов, сохраняя их целостность. Неразрушающий контроль, который основан на проникающей способности потока заряженных частиц, применяют во многих отраслях промышленности - в атомной, химической, нефтегазовой, в авиации и пр. Так обследуют в том числе строительные конструкции, и даже состояние дорожного полотна можно проверить методами неразрушающего контроля.

 

УВИДЕТЬ СКРЫТОЕ

Служит мирный атом и медицине - благодаря этому врачи могут увидеть в мельчайших деталях, что происходит в организме пациента. Магнитно-резонансная томография (МРТ) стала золотым стандартом диагностики самых разных заболеваний, а лучевые методы позволяют выявлять их задолго до появления первых симптомов.

Кстати, стерильность одноразовых медицинских изделий - тоже заслуга радиационных технологий. Всего 37 секунд требуется, чтобы обработать ионизирующим излучением упаковку, например, медицинских масок, которые в условиях пандемии превратились в предмет первой необходимости. Так обеззараживают множество изделий, без которых невозможно представить себе работу современного стационара или медицинской лаборатории: хирургические костюмы, шовный и перевязочный материал, системы забора и переливания крови, шприцы и многое другое.

 

НЕВИДИМАЯ ЗАЩИТА

Привычными стали и сканеры в аэропортах, на вокзалах, в метро - мы проходим через них регулярно. Большинство мест массового скопления людей и особо важные объекты оборудованы различными досмотровыми системами - как для людей, так и для багажа. В  основе этих систем - радиационные технологии. Они позволяют обнаруживать скрытые предметы и выявлять опасные вещества, при этом совершенно не вредят здоровью человека.

Кстати, в нашей стране именно специалистами атомной отрасли были созданы первые технические средства охраны. Изначально разработанные для режимных объектов, они сегодня установлены даже в музеях и на стадионах. Например, шедевры Третьяковской галереи охраняются с помощью системы датчиков «Яхонт», разработанной в специальном научно-производственном объединении «Элерон», который входит в структуру Росатома. А созданной НИКИРЭТ системой контроля и управления доступом «Пилот» оснащались спортивные объекты во время Олимпийских игр в Сочи и Чемпионата мира по футболу-2018.

 

ИЗМЕНИТЬ И УЛУЧШИТЬ

Множество предметов, которые нас окружают в повседневной жизни, изготовлены из полимерных материалов. Например, с таким полимером, как фторопласт-4, мы сталкиваемся буквально каждый день - когда садимся в автомобиль, включаем бытовую технику или пользуемся посудой с антипригарным покрытием.

У фторопласта-4 длинный список достоинств, благодаря которым он стал очень популярен, но есть и некоторые недостатки, которые атомщики научились устранять, подвергая материал обработке гамма-излучением в определенных условиях. Изменение свойств материала таким образом называется радиационной модификацией. Новый фторопласт, который получается в результате такой обработки, обладает значительно большей износостойкостью - она в 10 тысяч раз выше, чем у исходного материала. И это только одно из его преимуществ. Новые свойства модифицированного фторопласта дают возможность применять изделия из него еще шире.

 

ЧАСЫ ДРЕВНОСТИ

Мирный атом не только защищает музейные экспонаты, но и позволяют ученым устанавливать их возраст. Для этого используется метод радиоуглеродного анализа, за разработку которого 60 лет назад американский ученый Уиллард Либби получил Нобелевскую премию. Все живое на планете усваивает углерод - как стабильные углерод-12 и углерод-13, так и радиоактивный углерод-14, который постоянно образуется в верхних слоях атмосферы. Но, как только организм погибает, этот процесс прекращается, и радиоуглерод начинает распадаться. Скорость, с которой это происходит, ученым известна - количество углерода-14 уменьшается вдвое каждые 5730 лет. Если подсчитать, сколько его осталось в археологической находке, можно определить ее возраст.

Методом радиоуглеродного анализа ученые могут датировать объекты возрастом до 50, а в некоторых случаях до 70 тысяч лет - так можно исследовать кости животных, останки растений, изделия из кожи и дерева, пищевой нагар на керамике, донные отложения озер, краски, раковины и многое другое, даже вино. Изначально разработанный в помощь искателям древностей, сегодня метод радиоуглеродного датирования помогает в работе не только археологам и искусствоведам, но и геологам, биологам, биомедикам, океанологам и даже криминалистам.

Поделиться