» «
אנרגיה גרעינית
כיצד פועלות תחנות כוח גרעיניות?



תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל בעזרת אנרגיה שנפלטת מביקוע גרעיני. בתחנות הכוח הגרעיניות משתמשים בדלק גרעיני וכשמבקעים את האטומים של הדלק הגרעיני, האנרגיה שמשתחררת מהתהליך מאפשרת להפוך אותה לחשמל נקי.

אבל צריך לזכור שיש גם סכנה בתחנות כוח גרעיניות. הן אמנם נקיות ואינן מזהמות את הסביבה, אך תקלה או פגיעה בהן עלולה לסכן את הסביבה מאד.


הנה סרטון שמסביר את הפקת החשמל בתחנת כוח גרעינית:

http://youtu.be/S-VMThrPt0s
אנרגיה גרעינית
איך מפיקים אנרגיה מדלק גרעיני?



תחנות כוח גרעיניות הן המצאה חדשה יחסית. הן משתמשות באנרגיה שמשתחררת מביקוע של אטומים של דלק גרעיני, כדי לייצר חשמל זול, שאינו מזהם את הסביבה.

הבעיה היא שאם תחנות כוח גרעיניות נפגעות, כמו שקרה בצונאמי ביפאן, הן עלולות לגרום לדליפה של קרינה גרעינית. קרינה גרעינית היא מסוכנת ומונעת מאנשים לחיות בסביבת התחנות הרוח הגרעיניות הדולפות בעתיד.


הנה טכנולוגיה מתקדמת בכור ההיתוך הגדול בעולם שיפיק אנרגיה מחיבור אטומים בטמפרטורות גבוהות (עברית):

http://youtu.be/igszbU0XAHk


ותחנת כוח גרעינית מהסוג שיש בעולם כיום (מתורגם):

http://youtu.be/S-VMThrPt0s
קרינה
מהי קרינה ואילו סוגי קרינה קיימים?



קרינה (Radiation) היא תופעה פיזיקלית (למעשה כמה תופעות דומות), של אנרגיה הנפלטת ומתפשטת מחומר אל סביבתו.

אחד ההסברים או התיאורים המוצלחים של הקרינה הוא של גל מחזורי היוצא מהחומר ומתפשט במרחב שמסביבו.

לחילופין, ניתן להסביר את הקרינה כפליטת חלקיקים נושאי אנרגיה מהחומר והתפשטות שלהם מסביב.

בין סוגי הקרינה המוכרים ביותר ניתן למנות את האור על שלל צבעיו (כן, צבע הוא קרינה), את קרינת הרנטגן, הקרינה האולטרה סגולה (בעברית: קרינה על-סגולה) והקרינה האלקטרומגנטית לסוגיה, כולל קרינת רדיו, קרינת מיקרוגל וקרינת האינפרה אדום (קרינה תת-אדומה) שאנו מרגישים בתור חום.

יש גם את קרן הלייזר, סוג של קרינה ממוקדת, אם כי בלתי נראית, של אור או מולקולות.

ויש סוגי קרינה פחות מוכרים, כמו זו של גלי הקול (קרינה אקוסטית), קרינת אולטרה סאונד וגלים סייסמיים, קרינת החלקיקים (קרינת אלפא, קרינת בטא, קרינת גמא, קרינת ניטרונים וקרינה מייננת, המסוגלת לשחרר אלקטרונים מאטומים ומולקולות וגורמת ליינון שלהם), הקרינה של גלי הכבידה (קרינת כבידה) ועוד.

הולכה, הסעה וקרינה הן הצורות שבהן אנרגיה מתפשטת. אבל הקרינה, כמעט תמיד ובניגוד להולכה והסעה, לא זקוקה לחומר כדי לעבור. לפיכך קרינה מסוגלת להגיע ולעבור מהשמש ומהכוכבים ועד אלינו בכדור הארץ, דרך החלל, שהוא כידוע ריק מחומר לגמרי.

לפירוט סוגי הקרינה ומאפייניה ראו בתגית "קרינה".


הנה סוגי הקרינה והסכנות שבה (מתורגם):

https://youtu.be/zI2vRwFKnHQ


הסבר מושג הקרינה:

https://youtu.be/Zw0pHT47AAU


קרינת השמש (עברית):

https://youtu.be/nPsk0jMsxIc


קרינה אלקטרומגנטית (עברית):

https://youtu.be/qZRcIZ17w3g


למה בעצם הקרינה מסרטנת (עברית):

https://youtu.be/Fa0OceTSPBU


וזוהי הקרינה הגרעינית:

https://youtu.be/IVtwfSBSLtI
שואב אבק
מי חזה שואבי אבק גרעיניים כבר בשנות ה-60?



"שואבי אבק שמופעלים גרעינית יהיו כנראה מציאות בתוך 10 שנים."

את המשפט הנלהב הזה אמר אלכס לויט, נשיא חברת שואבי האבק לויט קורפ, לעיתון "ניו יורק טיימס" בשנת 1955. זו חוכמה קטנה ללעוג לו ולומר שעד היום אין שואבי אבק גרעיניים, כמו שאין גם מיקסרים גרעיניים או מכונות גילוח גרעיניות. אבל חייבים להבין ששנות ה-50 היו השנים של התפתחות מדע הגרעין, רגע אחרי פצצות האטום שהוטלו ביפאן ובשיא המלחמה הקרה.

אז אולי שואב אבק גרעיני עוד אין לנו, אבל שואבי אבק רובוטיים כבר מנקים מליוני בתים בעולם ואין להם קרינה..



הנה שואב אבק רובוטי לדוגמה:

http://youtu.be/BqpiMJSLpDw

אנרגיה גרעינית

אסון צ'רנוביל
מה קרה באסון צ'רנוביל?



אסון צֶ'רנוֹבִּיל היה האסון הגרעיני החמור בהיסטוריה והוא היה האסון שבו נגרם הנזק הגדול ביותר, מאז שהחל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית.

האסון בצ'רנוביל אירע בשנת 1986. עליית חום לטמפרטורה גבוהה התיכה את ליבת הכור ופרצה את מעטפת ההגנה שלה. דקות אחר-כך היא החלה להפיץ בסביבת הכור חומרים רדיואקטיבים ממיתים.

בהתרחש האסון הזה במהלך המלחמה הקרה בין ברית המועצות לארצות הברית ובנות בריתה, המתח וחוסר האמון בין הגושים של מעצמות העל הביא לכך שבמשך 18 יום הוסתר האסון הגרעיני הגדול בתולדות האנושות מהעולם ולא דווח לתקשורת.

למרבה האירוניה, האסון התרחש במהלך אימון שערכו העובדים באתר, כדי לבחון את אמצעי הבטיחות בכור וללמוד כיצד להתמודד עם בעיות בטיחות. האימון יצא משליטה ותגובת שרשרת יצרה גל של פיצוצים חמורים יותר ויותר.

האסון שנגרם היה החמור ביותר אי-פעם. כדור אש עצום פרץ את גג הבטון והפלדה של הכור וכמויות אדירות של קרינה דלפו ללא יכולת לשלוט עליהן. הרוחות סחפו את הקרינה בעננים לרדיוס עצום. אזורים נרחבים ברוסיה ובבלארוס נפגעו ורק אחרי שתחנת ניטור שוודית גילתה שענו רדיואקטיבי נע לעבר אירופה הבין העולם שאסון גרעיני אירע.

התוצאות של האסון הזה ברורות. אמנם מתו כתוצאה מהאסון רק 15 איש, אבל הנזק הסביבתי שנגרם מאות קילומטרים מסביב לכור היה גדול מאד. לאוויר שוחררה נשורת רדיואקטיבית בכמות של פי 300 מפצצת גרעין רגילה. גשמים בכל צפון אירופה הורידו נשורת רדיואקטיבית על ריכוזי אוכלוסין רחוקים.

כיום צ'רנוביל היא עיר רפאים. עד היום נותרו שטחים רבים מסביב לכור נגועים ברדיואקטיביות ואצל רבים מתושבי הסביבה התגלו מקרים קשים של סרטן במשך שנים רבות אחריו.

רבים גורסים שזהו לא רק האסון הגרעיני החמור אי-פעם אלא גם האסון האקולוגי החמור ביותר במאה ה-20. עשרות שנים אחרי האסון הגרעיני הגדול בהיסטוריה, לא רבים יודעים את סיפור האסון שהביא להגלייתם של כל תושבי אזור צ'רנוביל.

מאות אלפי אנשים פונו מהאזור לתמיד. כיום העיר הסמוכה צ'רנוביל היא עיר רפאים נטושה וכך גם סביבתה. תיירים מגיעים אליה לביקורי בזק זהירים והיא מרתקת בשל היותה מקום שהחיים ממש נעצרו בו באופן מיידי, אבל חיים אין בה יותר.

הצד הטוב היחידי מהאסון הזה הוא שבהמשך לו קרא הנשיא הסובייטי גורבצ'וב לסיומו של מרוץ החימוש הגרעיני ותמה המלחמה הקרה.


הנה סיפורו של האסון הגרעיני של צ'רנוביל (ללא מילים):

http://youtu.be/aXF_vUvnHY4


כך הפכה צ'רנוביל הנטושה לאתר תיירות (מתורגם):

http://youtu.be/AaRSUPSgj2Q


צ'רנוביל ממעוף הרחפן:

https://youtu.be/UeZtlFeEcNg?t=21s


ומצגת וידאו על אסון צ'רנוביל (מתורגם):

http://youtu.be/uQItubccJOQ
היתוך גרעיני
מה זה היתוך גרעיני?



היתוך גרעיני הוא תהליך שבו מתמזגים גרעיני אטומים לגרעין גדול מהם. התהליך מלווה בפליטה רבה של אנרגיה. היתוך גרעיני נוצר במרכזם של כוכבים ובננסים חומים. אנרגיה רבה נדרשת כדי להניע את ההיתוך הגרעיני בכוכבים כאלו והיא נוצרת בזכות הדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, כוח הכבידה הגדול שהם מפעילים. כתוצאה מההיתוך הגרעיני כוכבים מקרינים אנרגיה אדירה למרחקים גדולים ובמשך מיליארדי שנים.

היתוך גרעיני מתרחש במרכזם של כוכבים ובננסים חומים ויוצר הליום. כיוון שהמסה של גרעין ההליום הנוצר קטנה מזו של הפרוטונים שיצרו אותו, משתחרר ההפרש במסות בצורה של אנרגיה. כך נוצרת אנרגיית השמש וכך יצרו גם את פצצת המימן, המשתמשת בהיתוך גרעיני.


הנה ההיתוך הגרעיני כפי שהוא נוצר בכוכבים, כולל השמש שלנו:

http://youtu.be/bg3Q98bolK8


האם כדאי לנו ליצור היתוך גרעיני ולייצר אנרגיה בכמויות? (מתורגם)

https://youtu.be/mZsaaturR6E


הסבר התהליך מבחינה כימית:

http://youtu.be/uKqvjEE0wFg


ותכנית לבניית כור עצום מבוסס היתוך גרעיני לייצור אנרגיה (עברית):

http://youtu.be/igszbU0XAHk
פצצת אטום
איך מייצרים פצצת אטום?



פצצת האטום, או פצצת ביקוע גרעיני, מנצלת את האנרגיה שאגורה בגרעין של האטום. בפצצת אטום מתבצע ביקוע גרעיני מהיר, שבו מתפצל גרעין אטום לגרעינים קטנים יותר ונפלטים ניטרונים רבים. כשהתופעה מתרחשת בגרעינים של יסודות כבדים, היא משחררת אנרגיה עצומה שמביאה להרס רב.

לצורך ייצור פצצת ביקוע גרעיני, פצצת אטום, מצפים באורניום כדור שיצרנו מפלוטוניום. את כדור הפלוטוניום המצופה באורניום עוטפים בחומר נפץ רב והפצצה מוכנה. כשהיא תוטל על היעד, יתפוצץ חומר הנפץ, ידחס את הפלוטוניום וייצר ביקוע גרעיני שממנו תתחיל תגובת שרשרת הרסנית.

על ידי שחרור של האנרגיה הגרעינית, ניתן לייצר כוח הרס עצום. זו בדיוק מטרתה של פצצה. הביקוע הגרעיני או פירוק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר, הם שיוצרים כוח הרס עצום, דרך תגובת השרשרת (ראו באאוריקה בתגית "תגובת שרשרת").


הנה סרטון שמסביר כיצד מאפשר מבנה האטום לייצר פצצה גרעינית:

http://youtu.be/o1Ov3xk1F7g


יש מי שמייצרים פצצת אטום בבית:

https://youtu.be/jKffwVZ4CbI


וסרט תיעודי שמראה איך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes
פצצת אטום
איך פועלת פצצת אטום?



פצצת אטום מתבססת על עיקרון שנקרא "ביקוע גרעיני" (Nuclear fission). הפצצה משררת את האנרגיה הגרעינית שאגורה בגרעין האטום. בשחרור אנרגיה זו מיוצר כוח הרס עצום, שהוא הכוח שמייחד את פצצות האטום מכל נשק אחר שהמציא האדם.

הביקוע הגרעיני הוא שאחראי על כוח ההרס הזה. בביקוע מפורק הגרעין הכבד לגרעינים קלים יותר. ראשית מבוקע, נשבר האטום לשניים או יותר. הנייטרונים הנפלטים בביקוע עפים במהירות אדירה, כשרבים מהם מתנגשים באטומים אחרים. כל אחד מהאטומים הללו מבוקעים בשל ההתנגשות ופולטים גם הם נייטרונים. הללו שבים ועפים במהירות, רק כדי להתנגש בתורם באטומים נוספים וחוזר חלילה.

בתגובת השרשרת הזו, הולכות ומתרבות, בגידול מעריכי, פגיעות גרעיני האורניום אלה באלה. הביקועים הולכים ומתרבים במהירות עצומה ונוצר כוח הפיצוץ האדיר של פצצת האטום. בתוך שניות היא מתפוצצת והורסת את כל מה שמסביבה. פצצת אטום אחת, בגודל של כדור קטן, מייצרת פיצוץ זהה לדינמיט בנפח של אצטדיון שלם...

לימוד מעמיק על הביקוע הגרעיני ניתן לראות באאוריקה בתגית "ביקוע גרעיני".


כך פועל נשק גרעיני ובמקרה הזה פצצת אטום שנוחתת על עיר (מתורגם):

https://youtu.be/5iPH-br_eJQ


הביקוע הגרעיני:

https://youtu.be/mBdVK4cqiFs


כך מכינים האיראנים את "העוגה הצהובה" שבעזרתה בונים פצצת אטום:

https://youtu.be/pyTqC9BdBG0


זה מה שרואים כשפצצת אטום מתפוצצת:

https://youtu.be/lQpV1ZJtV48


וכך פועלת פצצת האטום:

https://youtu.be/-Nc0wCrkk00?long=yes


מקורות אנרגיה
מהם מקורות האנרגיה השונים ומה החלוקה ביניהם?



מקור האנרגיה הכי נפוץ כיום הם דלקים מאובנים. אלו מקורות אנרגיה הנחצבים מקליפת כדור הארץ והבולטים מביניהם הם הנפט, הפחם והגז הטבעי.

למעשה, הדלקים המאובנים הם ספקי אנרגיה מזהמים מאוד וגם מתכלים, כלומר הם עתידים להיגמר בשלב כלשהו, אולי אפילו תוך מספר שנים, לא לפני שיזהמו את אטמוספרת כדור הארץ ויעלו את הטמפרטורות לממדים בלתי נסבלים.

לא חסרות אפשרויות נוספות להפקת אנרגיה, אפשרויות שהן לא מדלקים מאובנים. הן מאפשרות הפקת חשמל, כלומר אנרגיה, מכוח המים, מאור השמש, מכוח הרוח ואפילו מצמחים.

יש גם אנרגיית גאות ושפל, שמנצלת את השינויים בגובה פני הים, שינויים שחלים במהלך היממה כתוצאה מכוח המשיכה של הירח ושל השמש.

קיימת אפילו טכנולוגיה להפקת אנרגיה גאותרמית, אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי שבתוך גרעין כדור הארץ.

אמצעים אלה נקראים אנרגיה ירוקה, או אנרגיה מתחדשת. אמצעי האנרגיה המתחדשת, לעומת הדלקים המאובנים, מאפשרים ייצור של "חשמל נקי", כלומר חשמל שאינו מזהם את כדור הארץ. כלומר, זו אנרגיה חסכונית והיא אינה מכלה משאבים יקרים שעלולים להיגמר בעתיד, כמו הגז הטבעי, הנפט או הפחם.

יש גם אנרגיה גרעינית, אנרגיה שמייצרים בתהליך של מיזוג גרעיני או של ביקוע גרעיני. אבל באנרגיה כזו יש בעיות וסיכונים אחרים, אז לא נכלול אותה באנרגיה הירוקה.


כך גילה האדם עוד ועוד מקורות אנרגיה במהלך ההיסטוריה (עברית):

https://youtu.be/a415XK4FSCY


כך מתחנן כדור הארץ שנבדוק שוב את מקורות האנרגיה שלנו:

http://youtu.be/8rrgpGo1Fw8


ומקורות אנרגיה מתחדשים שחשוב להשתמש בהם כמה שיותר:

http://youtu.be/BpWw7Cq2shA?t=13s
מהי פצצת אטום?



הפצצה האטומית או "פצצת אטום" היא פצצה גרעינית. נשק גרעיני הוא נשק שמנצל את האנרגיה העצומה שאגורה בגרעין האטום ושעל ידי שחרור שלה, בתהליך של ביקוע גרעיני או פירוק גרעין כבד לגרעינים קלים יותר, יוצר כוח הרס עצום.

נשק גרעיני הוא הנשק החזק ביותר בעולם והוא שינה את מאזן הכוחות בעולם ואת האופן שבו מאיימות מעצמות זו על זו. באופן מסוים, בעזרת נשק זה, המעצמות לא נדרשות להילחם כי העובדה שיש להן נשק כזה יוצרת "מאזן אימה". כלומר, כל מעצמה גרעינית חוששת להפעיל את הנשק הגרעיני שברשותה, מחשש מהמכה הגרעינית שתבוא בתגובה.

את פצצת הגרעין הראשונה פיתח המדען היהודי רוברט אופנהיימר, שכונה "אבי פצצת האטום". הוא פיתח אותה בארה"ב ואיפשר לה לנצח את היפאנים במלחמת העולם השניה, על ידי הטלה של שתי פצצות אטום על הערים הירושימה ונגסאקי. התוצאות האיומות של פצצות האטום שהוטלו על הערים הללו יצרו הסכמה בינלאומית רחבה שיש לעשות הכל כדי שלא ייעשה שימוש בעתיד בפצצות אטום ויש לקוות שאכן כך יהיה.


הנה סרטון אמריקני של פצצת אטום בזמן ההתפוצצות:

http://youtu.be/qT4mSoZsbzM


על פיתוח פצצת האטום וכיצד הוטלה על העיר הירושימה (עברית):

http://youtu.be/gXKgvpw9DPc


וסרטון אותנטי של הפצצה השנייה, שהוטלה על העיר נגסקי (ללא מילים):

https://youtu.be/ARHx87nlOoQ


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.