Ảnh hưởng của điện đến cuộc sống của chúng ta là vô cùng lớn. Các thiết bị gia dụng như ti vi, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng… đều phải sử dụng điện. Nhà máy, cửa hàng, trường học… không thể thiếu điện, con người sử dụng điện để sưởi ấm, thắp sáng, thông tin liên lạc… Có điện cuộc sống của chúng ta hiện đại và tiện nghi hơn. Vậy nguồn điện từ đâu ra?
Nguồn điện 220V mà chúng ta thường sử dụng được lấy từ nhà máy điện, được cung cấp cho mọi nhà thông qua đường dây điện.
Vậy, điện có phải do máy phát điện “tạo ra” không? Điện không được tạo ra mà không có cơ sở, điện là một dạng năng lượng. Thông thường, chúng ta sử dụng bao nhiêu điện hoặc tiêu thụ bao nhiêu điện. Ví dụ lò sưởi thì phải sử dụng điện, đây là quá trình biến đổi điện năng thành nhiệt năng. Mặt khác, máy phát điện chuyển đổi năng lượng từ các dạng khác thành điện năng.
Trong các nhà máy thuỷ điện, dòng chảy nhờ vào cơ năng của động cơ đã được biến đổi thành điện năng. Khi dòng làm cho tuabin chuyển động sẽ làm cho nhóm sắt từ của máy phát điện quay và sinh ra từ trường thay đổi, từ trường thay đổi sẽ làm xuất hiện dòng điện trong cuộn dây, do đó máy phát sinh ra điện. Do đó, sản xuất điện thủy lực là sự biến đổi các đặc tính của dòng chảy thành điện năng. Trong một nhà máy điện gió, các hàng cối xay gió xếp thành hàng chuyển động tròn để điều khiển máy phát điện tạo ra điện. Nó là một tính năng cơ học sử dụng không khí chuyển động để tạo ra điện. Trong nhà máy điện cháy, các nhiên liệu như than đá, khí đốt, khí đốt tự nhiên… sẽ làm cho nước trong lò hơi sinh ra hơi nước, hơi nước sẽ làm các tuabin chuyển động và tạo ra điện năng. Nó là năng lượng hóa học được giải phóng khi nhiên liệu được đốt cháy và chuyển đổi thành điện năng.
Cùng với việc sử dụng điện ngày càng rộng rãi, nhu cầu sử dụng điện của người dân cũng ngày càng tăng, trong khi các nguồn tài nguyên thiên nhiên tích tụ trên trái đất như than, khí đốt, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên đang cạn kiệt. Với mức tiêu thụ hiện nay, lượng dầu dự trữ chỉ đủ cung cấp cho khoảng 70 năm. Nguồn than dồi dào hơn, nhưng chỉ có thể cung cấp trong 500 năm tới. Sự cạn kiệt năng lượng là một vấn đề lớn mà nhân loại phải đối mặt.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng hạt nhân của nguyên tử chứa một lượng lớn năng lượng gọi là năng lượng nguyên tử. Năng lượng nguyên tử của một kg Uran-235 trong phản ứng vật lý hạt nhân tương đương với năng lượng giải phóng khi đốt 2.700 tấn than tiêu chuẩn. Vậy có thể dùng năng lượng nguyên tử để tạo ra điện năng không?
Trong các nhà máy điện hạt nhân, điện năng được tạo ra chủ yếu bởi các nhà máy điện hạt nhân. Các vật liệu hạt nhân chính được sử dụng ngày nay là uranium và thorium. Một loại nhiên liệu hạt nhân khác là Deuterium, có thể giải phóng nhiều năng lượng hơn. Trữ lượng đơteri trong nước biển có thể đáp ứng nhu cầu của con người trong 10 triệu năm.
Sau đó, làm thế nào để sử dụng năng lượng của Deteri? Các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu. Do kỹ thuật khó và phức tạp nên vẫn chưa thể sử dụng để phát điện. Việc nghiên cứu sử dụng cân bằng năng lượng của nguyên tử là một vấn đề lớn trong vật lý hiện nay.
Trích dẫn từ Câu hỏi thú vị về Vật lý