Атомная энергетика на урале презентация. Презентация Ядерная энергетика: за и против. Ядерная энергетика и окружающая среда

28.12.2021

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Целый мир, охватив от земли до небес, Всполошив не одно поколение, По планете шагает научный прогресс. Что стоит за подобным явлением? Человек вышел в космос и был на Луне. У природы всё меньше секретов. Но любое открытье – подспорье войне: Тот же атом и те же ракеты… Как использовать знанье – забота людей. Не наука – учёный в ответе. Давший людям огонь – прав ли был Прометей, Чем прогресс обернётся планете?

3 слайд

Описание слайда:

Открытие Антуана Беккереля Февраль 1896 год Париж Эксперимент: Под блюдце с солями урана, поставленное на фотопластинку, завёрнутую в светонепроницаемую бумагу, поместил крестик. Но экспонирование солей пришлось отложить из-за пасмурной погоды. И в ожидании солнца поставил всю конструкцию в ящик буфета. В воскресенье 1 марта 1896 года, так и не дождавшись ясной погоды, он решил на всякий случай проявить фотопластинку и, к своему удивлению, обнаружил на ней чёткие контуры крестика Урановые соли испускали излучение, проникающее сквозь слои светонепроницаемой бумаги и оставлявшее отчётливый след на фотопластинке без «подзарядки» светом 1903 год Нобелевская премия за открытие естественной радиоактивности

4 слайд

Описание слайда:

Открытие радия Пьер Кюри 1859 – 1906 Мария Склодовская – Кюри 1867 – 1934 Лучи, открытые А.Беккерелем заинтересовали Марию Кюри Выяснилось, что такие лучи идут не только от урана. Слово «луч» - по-латыни «радиус». Поэтому Мария предложила назвать все вещества, испускающие невидимые лучи, радиоактивными. Работа Марии, очень заинтересовала мужа Пьера. Вскоре они обнаружили лучи, которые посылал никому неизвестный элемент! Этот элемент они назвали полонием, а спустя некоторое время открыли – радий. И не только открыть, но и добыть крохотный кусочек радия Награждены Нобелевской премией за открытие явления радиоактивности

5 слайд

Описание слайда:

В 1961 году Н.С. Хрущев громогласно заявил, что в СССР есть бомба в 100 миллионов тонн тротила. « Но,- заметил он, - взрывать такую бомбу мы не будем, потому что если взорвем ее даже в самых отдаленных местах, то и тогда можем окна у себя повыбить». Из истории

6 слайд

Описание слайда:

Игорь Васильевич Курчатов - человек, подаривший стране безопасность 2.01.1903 - 07.02.1960 1932 г. Курчатов одним из первых в России стал изучать физику атомного ядра. В 1934 г. он исследовал искусственную радиоактивность, открыл ядерную изомерию - распад одинаковых атомов с разными скоростями. В 1940 г. Курчатов вместе с Г.Н.Флеровым и К.А.Петржаком обнаружили, что атомные ядра урана могут подвергаться делению и без помощи нейтронного облучения - самопроизвольно (спонтанно). С1943 г. начал работать над проектом создания атомного оружия. 1946г. – первый европейский реактор под руководством И.В.Курчатова в Обнинске Создание отечественной атомной бомбы было завершено к 1949 г., а в 1953 г. появилась бомба водородная. С именем Курчатова связано и строительство первой в мире атомной электростанции, которая дала ток в 1954 г. Примечательно, что именно Курчатову принадлежат слова "Атом должен быть рабочим, а не солдатом".

7 слайд

Описание слайда:

8 слайд

Описание слайда:

1 г. U - 75 МДж = 3 тонны угля 1 г. дейтерий-тритиевой смеси– 300 МДж = ? тонн угля. Энергетический выход реакций

9 слайд

Описание слайда:

10 слайд

Описание слайда:

Термоядерный синтез – неисчерпаемый и экологически чистый источник энергии. Вывод:

11 слайд

Описание слайда:

(Управляемого термоядерного синтеза) Проект Токамак (ток-камера-магнит) При больших температурах (порядка сотен млн. градусов) удержать плазму внутри установки на протяжении 0,1 – 1 с. Проблема УТС

12 слайд

Описание слайда:

13 слайд

Описание слайда:

Схема ядерной бомбы 1-обычное взрывчатое вещество; 2-плутоний или уран (заряд разделен на 6 частей, масса каждой из которых меньше критической, но их суммарная масса больше критической). Если соединить эти части, то начнется цепная реакция, протекающая миллионные доли секунды, - произойдет атомный взрыв. Для этого части заряда соединяют с помощью обычного взрывчатого вещества. Соединение происходит либо «выстреливанием» навстречу друг другу двух блоков делящегося вещества докритической массы. Вторая схема подразумевает получение сверхкритического состояния путём обжатия делящегося материала сфокусированной ударной волной, создаваемой взрывом обычной химической взрывчатки, которой для фокусировки придаётся весьма сложная форма и подрыв производится одновременно в нескольких точках.

14 слайд

Описание слайда:

Неуправляемая цепная ядерная реакция. Ядерное оружие. Боевые свойства 1. Ударная волна. Образуется вследствие резкого и исключительно сильного повышения давления в зоне ядерной реакции. Она представляет собой быстро распространяющуюся о центра взрыва волну сильно сжатого и разогретого воздуха (от 40 до 60 % энергии) 2.Световое излучение 30-50 %энергии) 3. Радиоактивное заражение - 5-10 % энергии)-заражение местности в районе эпицентра при воздушном взрыве обуславливается в основном радиоактивностью, возникающей в почве в результате воздействия нейтронов. 4. Проникающая радиация. Проникающая радиация – это потоки гамма-лучей и нейтронов, испускаемых в момент атомного взрыва. Основным источником проникающей радиации являются осколки деления вещества заряда(5 % энергии) 5. Электромагнитный импульс (2-3 %энергии)

15 слайд

Описание слайда:

Испытания ядерного оружия впервые были проведены 16 июля 1945. в США(в пустынной части шт. Нью-Мексико.) Плутониевое ядерное устройство, установленное на стальной башне, было успешно взорвано Энергия взрыва приблизительно соответствовала 20 кт тротила. При взрыве образовалось грибовидное облако, башня обратилась в пар, а характерный для пустыни грунт под ней расплавился, превратившись в сильно радиоактивное стеклообразное вещество.(Через 16 лет после взрыва уровень радиоактивности в этом месте все еще был выше нормы.) В 1945 г. были сброшены бомбы на города Хиросима и Нагасаки

16 слайд

Описание слайда:

Первая атомная бомба СССР - «РДС–1» Ядерный заряд впервые испытан 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Мощность заряда до 20 килотонн тротилового эквивалента.

17 слайд

Описание слайда:

Ядерная бомба для применения со сверхзвуковых самолётов Головная часть межконтинентальной баллистической ракеты

18 слайд

Описание слайда:

1. 1953 год – в СССР, 2. 1956 год - в США, 3. 1957 год – в Англии, 4. 1967 год – в Китае, 5. 1968 год – во Франции. Водородная бомба В арсеналах различных стран накоплено более 50 тысяч водородных бомб!

19 слайд

Описание слайда:

В состав БЖРК входят: 1.Три минимальных пусковых модуля 2.Командный модуль в составе 7 вагонов 3.Вагон-цистерна с запасами горюче-смазочных материалов 4.Три тепловоза ДМ62. Минимальный пусковой модуль включает в себя три вагона: 1. Пункт управления пусковой установкой 2.Пусковая установка 3. Агрегат обеспечения Боевой железнодорожный ракетный комплекс БЖРК 15П961 «Молодец» c межконтинентальной ядерной ракетой.

20 слайд

Описание слайда:

Взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Мт уничтожит все живое на расстоянии до 140 км от его эпицентра.

21 слайд

Описание слайда:

Прав ли был Прометей, давший людям огонь; Мир рванулся вперёд, мир сорвался с пружин, Из прекрасного лебедя вырос дракон, Из запретной бутылки выпущен джин «Будто из недр Земли появился свет, свет не этого мира, а многих Солнц, сведённых воедино. Этот громадный огненный шар, поднимался, меняя цвет от пурпурного до оранжевого, увеличиваясь, пришла в действие природная ила, освобождённая от пут, которыми была связана миллиарды лет» У.Лоуренс Маленькая группа ошеломлённых наблюдателей смотрела на невиданное зрелище, развернувшееся в десяти километрах от них. Один стоял с протянутой рукой ладонью кверху. На ладони лежали мелкие обрывки бумаги. Подхваченные ударной волной, бумажки слетели с руки человека и упали на расстоянии около метра от него.

22 слайд

Описание слайда:

Ядерный реактор – установка, в которой осуществляется управляемая цепная реакция деления тяжелых ядер Первый ядерный реактор: США, 1942 г., Э.Ферми, деление ядер урана. В России: 25 декабря 1946 г., И.В.Курчатов Первая в мире АЭС опытно-промышленного назначения мощностью 5 МВт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. За рубежом первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Англия).

23 слайд

Описание слайда:

Чернобыль – мировой синоним экологической катастрофы-26 апреля 1986 г. Разрушенный 4-й энергоблок Саркофаг В первый день аварии погиб 31 человек, по прошествии 15 лет с момента катастрофы умерло 55 тысяч ликвидаторов, еще 150 тысяч стали инвалидами, 300 тысяч человек умерли от лучевой болезни, всего повышенные дозы облучения получили 3 миллиона 200 тысяч человек

24 слайд

Описание слайда:

Атомная энергетика ВВЭР – водо-водяной энергетический реактор РБМК – атомный реактор большой мощности канальный БН – атомный реактор на быстрых нейтронах ЭГП – атомный энергетический графитовый реактор с перегревом пара

25 слайд

Описание слайда:

Источники внешнего облучения космические лучи (0,3 мЗв/год), дают чуть меньше половины всего внешнего облучения получаемого населением. Нахождение человека, чем выше поднимается он над уровнем моря, тем сильнее становится облучение, т.к. толщина воздушной прослойки и ее плотность по мере подъема уменьшается, а следовательно, падают защитные свойства. Земная радиация, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых, которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232.

26 слайд

Описание слайда:

Внутреннее облучение населения Попадание в организм с пищей, водой, воздухом. Радиоактивный газ радон - он невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. Глиноземы. Отходы промышленности, используемые в строительстве, например, кирпич из красной глины, доменный шлак, зольная пыль. Также нельзя забывать, что при сжигании угля значительная часть его компонентов спекается в шлак или золу, где концентрируются радиоактивные вещества.

27 слайд

Описание слайда:

Ядерные взрывы Ядерные взрывы тоже вносят свою лепту в увеличение дозы облучения человека (то, что произошло в Чернобыли). Радиоактивные осадки от испытаний в атмосфере разносятся по всей планете, повышая общий уровень загрязненности. Всего ядерных испытаний в атмосфере произведено: Китаем – 193, СССР – 142, Францией – 45, США – 22, Великобританией – 21. После 1980 года взрывы в атмосфере практически прекратились. Подземные же испытания продолжаются до сих пор.

28 слайд

Описание слайда:

Воздействие ионизирующих излучений Любой вид ионизирующих излучений вызывает биологические изменения в организме как при внешнем (источник находится вне организма), так и при внутреннем облучении (радиоактивные вещества, т.е. частицы, попадают внутрь организма с пищей, через органы дыхания). Однократное облучение вызывает биологические нарушения, которые зависят от суммарной поглощенной дозы. Так при дозе до 0,25 Гр. видимых нарушений нет, но уже при 4 – 5 Гр. смертельные случаи составляют 50% от общего числа пострадавших, а при 6 Гр. и более - 100% пострадавших. (Здесь: Гр. – грей). Основной механизм действия связан с процессами ионизации атомов и молекул живой материи, в частности молекул воды, содержащихся в клетках. Степень воздействия ионизирующих излучений на живой организм зависит от мощности дозы облучения, продолжительности этого воздействия и вида излучения и радионуклида, попавшего внутрь организма. Введена величина эквивалентной дозы, измеряемая в зивертах (1 Зв. = 1 Дж/кг). Зиверт представляет собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиоактивную опасность для организма разных видов ионизирующего излучения.

29 слайд

Описание слайда:

Эквивалентная доза излучения: Н=Д*К К - коэффициент качества Д – поглощенная доза излучений Поглощенная доза излучений: Д=Е/m Е – энергия поглощенного тела m – масса тела

30 слайд

Описание слайда:

Что касается генетических последствий радиации, то они проявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа или структуры хромосом) и генных мутаций. Генные мутации проявляются сразу в первом поколении (доминантные мутации) или только при условии, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), что является маловероятным. Доза в 1 Гр, полученная при низком радиационном фоне особями мужского пола (для женщин оценки менее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.

31 слайд

Описание слайда:

Генетические последствия радиации

Атомный век имеет длительную предысторию. Начало положила опубликованная в декабре 1895 работа В. Рентгена « О новом роде лучей ». Он назвал их Х - лучами, впоследствии они получили название рентгеновских. В 1896 г. А. Беккерель открыл, что урановая руда испускает невидимые лучи, обладающие большой проникающей способностью. Позднее это явление было названо радиоактивностью. В 1919 году группа учёных под руководством Э. Резерфорда, бомбардируя альфа - частицами азот, получила изотоп кислорода – так была осуществлена первая в мире искусственная ядерная реакция. В 1942 под трибунами футбольного стадиона в Чикагском университете (США) был запущен первый в истории ядерный реактор. Атомная энергетика – очень важная часть жизни современного человека, потому что на данный момент это одна из самых прогрессивных и развивающихся отраслей науки. Развитие атомной энергетики открывает перед человечеством новые возможности. Но как и у всего нового, у нее есть и свои противники, которые утверждают, что атомная энергетика имеет скорее больше минусов, чем плюсов. Для начала нужно выяснить – а как вообще возникла атомная энергетика?

Европа была накануне Второй мировой войны, и потенциальное обладание таким мощным оружием подталкивало на быстрейшее его создание. Над созданием атомного оружия трудились физики Германии, Англии, США, Японии. Понимая, что без достаточного количества урановой руды невозможно вести работы, США в сентябре 1940 года закупили большое количество требуемой руды, что и позволило им вести работы над созданием ядерного оружия полным ходом.

Правительством Соединённых Штатов было принято решение - в кратчайшие сроки создать атомную бомбу. Этот проект вошел историю как "Manhattan Project". Возглавил его Лесли Гровс. На территории Соединенных Штатов в 1942 году был создан американский ядерный центр. Под его началом были собраны лучшие умы того времени не только США и Англии, но практически всей Западной Европы. 16 июля 1945 года, в 5:29:45 по местному времени, яркая вспышка озарила небо над плато в горах Джемеза на севере от Нью - Мехико. Характерное облако радиоактивной пыли, напоминающее гриб, поднялось на 30 тысяч футов. Все что осталось на месте взрыва - фрагменты зеленого радиоактивного стекла, в которое превратился песок.

В ХХ веке общество стремительно развивалось, люди стали потреблять все большее количество энергетических ресурсов. Требовался новый источник энергии. Большие надежды связывали с использованием атомных электростанций (АЭС) для обеспечения основной доли мировых потребностей в энергии. Первая в мире АЭС опытно - промышленного назначения мощностью 5 Мвт была пущена в СССР 27 июня 1954 г. в г. Обнинске. До этого энергия атомного ядра использовалась преимущественно в военных целях. Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1- й Международной научно - технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева). За рубежом первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 Мвт была введена в эксплуатацию в 1956 в Колдер - Холле (Англия). Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 Мвт в Шиппингпорте (США). На начало х гг. 435 действующих АЭС вырабатывали около 7% производимой в мире энергии.

Люди, которые не понимают устройства и работы АЭС считают, что от этих самых АЭС исходит опасность и бояться строительства новых предприятий, бояться идти работать на данные предприятия и вообще относятся негативно к этому явлению. Участники протестов утверждают, что выступают не против атомных технологий, а против атомной энергетики как таковой, поскольку считают ее опасной. Как аргумент они приводят события, не так давно произошедшие на Чернобыльской АЭС и на станции " Фукусима ". Авария на японской атомной электростанции " Фукусима " изменила отношение людей к атомной энергетике во всем мире. Эту тенденцию наглядно демонстрирует опрос, проведенный международной компанией Ipsos в 24 странах, где сосредоточено около 60 процентов населения планеты. В 21 из 24 государств большинство респондентов высказалось за закрытие АЭС. Только в Индии, США и Польше, по данным Ipsos, большая часть граждан по - прежнему выступают за дальнейшее использование атомной энергетики.

У р азвития а томной э нергетики с уществует 2 пути По прогнозам экспертов, доля атомной энергетики будет расти и составлять существенную часть в общемировом энергобалансе. Люди добьются безопасного будущего в сфере ядерной энергетики Остановка деятельности работающих АЭС, поиск нового альтернативного способа получения электроэнергии

За: Ежегодно атомные станции в Европе позволяют избежать эмиссии 700 миллионов тонн СО 2. Действующие АЭС России ежегодно предотвращают выброс в атмосферу 210 млн тонн углекислого газа; низкие и устойчивые (по отношению к стоимости топлива) цены на электроэнергию; В противоречии со сложившимся общественным мнением, экспертами всего мира ядерные электростанции признаны наиболее безопасными и экологически чистыми по сравнению с прочими традиционными способами производства энергии. Кроме того, уже разработано и устанавливается новое поколение ядерных реакторов, приоритетным для которого является полная безопасность эксплуатации. Против: Основные экологические проблемы атомной энергетики заключаются в обращении с ОЯТ (отработанное ядерное топливо). Так большая часть российского ОЯТ в настоящее время хранится во временных хранилищах при АЭС; Проблематика устранения АЭС: ядерный реактор нельзя просто остановить, закрыть и уйти. Многие годы придется выводить его из эксплуатации, лишь частично сокращая обслуживающий персонал. Как бы ни хотелось, сторонникам или противникам развития атомной энергетики, а точку в обсуждении будущего атомной отрасли мира в целом ставить рано. Бесспорно одно: недопустимо полагаться только на специалистов-атомщиков, влюбленных в свое дело, и чиновников, курирующих атомную отрасль. Слишком тяжелы для всего общества последствия принимаемых ими решений, чтобы возлагать ответственность только на них. Население и особенно организации гражданского общества должны играть в обсуждении и принятии значимых решений важную, если не ключевую роль.

Авария на АЭС Фукусима -1 крупная радиационная авария произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего землетрясения в Японии и последовавшего за ним цунами. Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные электростанции, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии.

В результате землетрясения сильно пострадали префектуры Мияги, Иватэ и Фукусима. В результате подземных толчков на 55 ядерных реакторах штатно сработали системы безопасности. В результате землетрясения 11 энергоблоков из существующих в Японии были автоматически остановлены. После землетрясения силой в 8,4 балла на станции Огинава произошла остановка всех трех реакторов в штатном режиме, однако в последствие (через два дня, 13 марта) в машинном зале возник пожар первого энергоблока, который был быстро локализован и потушен. В результате пожара разрушена одна из турбин, радиоактивных выбросов в атмосферу не последовало. Именно вода принесла основные разрушения на станцию Фукусима -1: водою были заглушены резервные дизель - генераторы, которые обеспечивали электричеством энергоблоки на АЭС после землетрясения. Отключение электричества, необходимого для работы систем управления и защиты реактора и привели в дальнейшем к трагическим событиям.

То, что присутствие радиоактивных йода и цезия, выброшенных из активной зоны реактора АЭС Фукусима, вскоре после аварии было зафиксировано на территории России (в том числе в Москве) правда. Присутствие этих изотопов регистрируется приборами, впрочем, не только в Приморье или Москве, но и по всему земному шару, как и прогнозировали специалисты с самого начала развития аварии в Японии. Однако количества этих изотопов настолько незначительны, что оказать какое - либо влияние на здоровье людей они не могут. Поэтому москвичам и гостям столицы нет никакой необходимости запасаться йодсодержащими препаратами, не говоря уже о перспективах какой бы то ни было эвакуации. Начальник Гидрометцентра Приморья Борис Кубай подтвердил, что концентрация йода -131 ниже допустимых значений в 100 раз, так что угроза для здоровья людей отсутствует.

По имеющимся данным, объем радиоактивных выбросов при аварии на АЭС « Фукусима -I» в 7 раз ниже, чем наблюдался во время чернобыльской аварии. Намного выше при аварии на Чернобыльской АЭС и ликвидации ее последствий было и число жертв, достигшее по оценке ВОЗ 4000 человек. Однако не следует забывать, что авария на АЭС « Фукусима -I» имеет характер, принципиально отличающийся от характера чернобыльской катастрофы. В Чернобыле основную опасность для здоровья людей представлял выброс радиоактивных элементов непосредственно в момент аварии. В дальнейшем радиоактивное заражение прилегающих к АЭС территорий лишь снижалось в результате естественного снижения радиоактивности нестабильных элементов и их постепенного размывания в окружающей среде. АЭС « Фукусима -I» расположена на побережье океана, благодаря чему значительная часть радиационного заражения попадает в океанскую воду. С одной стороны этим обусловлено значительно менее интенсивное заражение прилегающих территорий (к тому же, в отличие от Чернобыля, на Фукусиме не было взрыва реактора как такового, а значит не было массированного разлета радиоактивных частиц по воздуху), но с другой утечка в океан зараженной воды с поврежденных реакторов Фукусимы продолжается, и устранить ее будет значительно труднее.

Среди тех, кто настаивает на необходимости продолжать поиск безопасных и экономичных путей развития атомной энергетики, можно выделить два основных направления. Сторонники первого полагают, что все усилия должны быть сосредоточены на устранении недоверия общества к безопасности ядерных технологий. Для этого необходимо разрабатывать новые реакторы, более безопасные, чем существующие легководные. Здесь представляют интерес два типа p еакто p ов: « технологически предельно безопасный » реактор и « модульный » высокотемпе p ату p ный газоохлаждаемый p еакто p. Прототип модульного газоохлаждаемого реактора разрабатывался в Ге p мании, а также в США и Японии. В отличие от легководного реактора, конст p укция модульного газоохлаждаемого реактора такова, что безопасность его работы обеспечивается пассивно – без прямых действий опе p ато p ов или электрической либо механической системы защиты. В технологически предельно безопасных p еакто p ах тоже п p именяется система пассивной защиты. Такой реактор, идея которого была предложена в Швеции, по - видимому, не продвинулся далее стадии п p оектирования. Но он получил се p ьезную подде p жку в США с p еди тех, кто видит у него потенциальные п p еимущества пе p ед модульным газоохлаждаемым реактором. Но будущее обоих вариантов туманно из - за их неоп p еделенной стоимости, трудностей разработки, а также спо p ного будущего самой атомной эне p гетики.

1. Т орий Торий м ожет п рименяться в к ачестве т оплива в я дерном ц икле к ак альтернатива у рану, и т ехнологии д ля э того п роцесса с уществуют у же с х г одов. М ногие у ченые и д ругие д еятели п ризывают к и спользованию этого э лемента, у тверждая, ч то о н и меет м ного п реимуществ п еред т екущим урановым т опливным ц иклом, п рименяемым н а з аводах п о в сему м иру. 2. С олнечная э нергия Солнечная э нергия – э то б огатый, н еистощимый и, п ожалуй, н аиболее известный и з а льтернативных и сточников э нергии. Н аиболее п опулярный метод п рименения э той э нергии – использование с олнечных б атарей д ля преобразования с олнечной э нергии в э лектрическую, к оторая з атем поставляется к онечному п отребителю. 3. В одород Еще о дин а льтернативный и сточник э нергии – в одород, к оторый м ожет использоваться с овместно с т опливным э лементом д ля н ужд т ранспорта. Водород м алотоксичен п ри с горании, м ожет п роизводиться в нутри с траны и быть в т ри р аза э ффективнее, ч ем т ипичный б ензиновый д вигатель. Водород м ожет б ыть п олучен в р езультате р азличных п роцессов, в т ом числе и з и скопаемого т оплива, б иомассы и э лектролизованной в оды. Д ля получения н аибольшей п ользы о т в одорода к ак и сточника т оплива, л учшим методом м ожно н азвать и спользование д ля е го п роизводства возобновляемых и сточников э нергии.

Слайд 2

1. Мировой опыт развития атомной энергетики

Сегодня 1,7 млрд. человек не имеют доступа к электроэнергии

Слайд 3

Мировые проблемы

Рост энергопотребления Быстрое исчерпание энергоносителей Атомная энергетика – один из основных мировых источников энергообеспечения

Слайд 4

Развитие мирной ядерной энергетики началось в 1954 г. с введения в эксплуатацию первой атомной электростанции в г. Обнинске (СССР) Авария на Чернобыльской АЭС замедлила темпы развития ядерной энергетики – некоторые страны объявили мораторий на строительство новых АЭС

Слайд 5

В 2000 – 2005 гг. в строй было введено 30 новых реакторов

Сегодня в мире насчитывается около 440 ядерных реакторов Они расположены более чем в 30 странах Основные мощности сосредоточены в Западной Европе и США

Слайд 6

Слайд 7

Страны, удовлетворяющие за счет АЭС большую часть своих потребностей в электроэнергии

Слайд 8

Вопросы экологии:

Большая часть выбросов в атмосферу происходит при сжигании органического топлива В результате эксплуатации угольных электростанций в атмосферу ежегодно попадает около 24 млрд.т углекислого газа АЭС не выбрасывают в атмосферу загрязняющих веществ

Слайд 9

Показатели выброса в атмосферу связанных с энергетикой парниковых газов

Слайд 10

Многоуровневая система безопасности современных реакторов:

Внутренняя металлическая оболочка защищает людей и окружающую среду от радиации, Наружная – предохраняет от воздействия извне (землетрясения, урагана, наводнения и т.д.),

Слайд 11

Пассивные системы безопасности:

Топливная таблетка (задерживает 98 % радиоактивных продуктов деления, Герметичная оболочка тепловыделяющего элемента, Прочный корпус реактора (толщина стенок – 25 см. и более) Герметичная защитная оболочка, предотвращающая выход радиоактивности в окружающую среду

Слайд 12

Роль защитной оболочки

28 марта 1979 г. – авария на американской АЭС Три-Майл-Айленд 26 апреля 1986 г. – авария на 4 блоке Чернобыльской АЭС Авария не носила глобального характера Стала экологической катастрофой

Слайд 13

2. Необходимость развития атомной энергетики и строительства АЭС в Беларуси

Острая нехватка собственных топливно-энергетических ресурсов Зависимость от единственного поставщика (России) Удорожание ресурсов Загрязнение окружающей среды.

Слайд 14

«Плюсы» строительства АЭС:

Удовлетворение около 25 % потребностей страны в электроэнергии Снижение ее себестоимости на 13 %

Слайд 15

15 января 2008 г.

На заседании Совета Безопасности Республики Беларусь принято решение о строительстве в Беларуси собственной атомной электростанции

Слайд 16

31 января 2008 г.

Президент Республики Беларусь подписал постановление Совета Безопасности № 1 «О развитии атомной энергетики в Республике Беларусь»

Слайд 17

3. Общественное мнение о строительстве АЭСДолжна ли Беларусь иметь и развивать ядерную энергетику?

Слайд 18

Почему нам нужна АЭС?

Слайд 19

4. Работа, проделанная на подготовительном этапе

Реализацию плана подготовительных работ обеспечивают Совет Министров и Национальная академия наук Организует и координирует деятельность по строительству АЭС Министерство энергетики Генеральный проектировщик – республиканское унитарное предприятие «БелНИПИЭнерго» Научное сопровождение работ – государственное научное учреждение «Объединенный институт энергетических и ядерных исследований – Сосны» национальной академии наук Беларуси Подготовка к строительству ведется во взаимодействии с Международным агентством ООН по атомной энергетике (МАГАТЭ)

Слайд 20

Выбор площадки для размещения АЭС

Проводится обширный комплекс исследовательских и проектно-изыскательских работ Работы проведены во всех регионах республики (более чем на 50 площадках) По каждой из потенциальных площадок будет подготовлено независимое экспертное заключение Полный цикл исследований предполагается завершить к концу 2008 г. и предоставить материалы в МАГАТЭ (не менее 2 площадок) Ведется разработка законодательной базы для регламентации работы будущей АЭС Идет подготовка материалов для международного тендера на строительство АЭС

Слайд 21

5. Экономические и социальные эффекты развития атомной энергетики

Снижение потребности государства в импортных энергоносителях на треть Снижение уровня использования природного газа Позволит уйти от однобокой зависимости от поставок российского газа (уран добывают Канада, ЮАР, США, Намибия, Австралия, Франция и др.) Развитие современных наукоемких технологий, повышение квалификации кадров Экономическое и социальное развитие региона размещения АЭС Приобретенный при строительстве опыт в будущем позволит участвовать в возведении объектов ядерной энергетики в Беларуси и за рубежом

Посмотреть все слайды

Слайд 2

Атомная энергетика

§66. Деление ядер урана. §67. Цепная реакция. §68. Ядерный реактор. §69. Атомная энергетика. §70. Биологическое действие радиации. §71. Получение и применение радиоактивных изотопов. §72. Термоядерная реакция. §73. Элементарные частицы. Античастицы.

Слайд 3

§66. Деление ядер урана

Кто и когда открыл деление ядер урана? Каков механизм деления ядра? Какие силы действуют в ядре? Что происходит при делении ядра? Что происходит с энергией при делении ядра урана? Как изменяется температура окружающей среды при делении ядер урана? Как велика выделенная энергия?

Слайд 4

Деление тяжелых ядер.

В отличие от радиоактивного распада ядер, сопровождающегося испусканием α- или β-частиц, реакции деления – это процесс, при котором нестабильное ядро делится на два крупных фрагмента сравнимых масс. В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом было открыто деление ядер урана. Продолжая исследования, начатые Ферми, они установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы – радиоактивные изотопы бария (Z = 56), криптона (Z = 36) и др. Уран встречается в природе в виде двух изотопов: урана-238 и урана-235 (99,3 %) и (0,7 %). При бомбардировке нейтронами ядра обоих изотопов могут расщепляться на два осколка. При этом реакция деления урана-235 наиболее интенсивно идет на медленных (тепловых) нейтронах, в то время как ядра урана-238 вступают в реакцию деления только с быстрыми нейтронами с энергией порядка 1 МэВ.

Слайд 5

Цепная реакция

Основной интерес для ядерной энергетики представляет реакция деления ядра урана-235. В настоящее время известны около 100 различных изотопов с массовыми числами примерно от 90 до 145, возникающих при делении этого ядра. Две типичные реакции деления этого ядра имеют вид: Обратите внимание, что в результате деления ядра, инициированного нейтроном, возникают новые нейтроны, способные вызвать реакции деления других ядер. Продуктами деления ядер урана-235 могут быть и другие изотопы бария, ксенона, стронция, рубидия и т. д.

Слайд 6

При делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией

Схема развития цепной реакции деления ядер урана представлена на рисунке

Слайд 7

Коэффициент размножения

Для осуществления цепной реакции необходимо, чтобы так называемый коэффициент размножения нейтронов был больше единицы. Другими словами, в каждом последующем поколении нейтронов должно быть больше, чем в предыдущем. Коэффициент размножения определяется не только числом нейтронов, образующихся в каждом элементарном акте, но и условиями, в которых протекает реакция – часть нейтронов может поглощаться другими ядрами или выходить из зоны реакции. Нейтроны, освободившиеся при делении ядер урана-235, способны вызвать деление лишь ядер этого же урана, на долю которого в природном уране приходится всего лишь 0,7 %.

Слайд 8

Критическая масса

Наименьшая масса урана, при которой возможно протекание цепной реакции, называется критической массой. Способы уменьшения потери нейтронов: Использование отражающей оболочки (из бериллия), Уменьшение количества примесей, Применение замедлителя нейтронов (графит, тяжелая вода), Для урана-235 - M кр = 50 кг(r=9 см).

Слайд 9

Схема ядерного реактора

Слайд 10

В активной зоне ядерного реактора идет управляемая ядерная реакцияс выделением большого количество энергии.

Первый ядерный реактор был построен в 1942 году в США под руководством Э. Ферми.В нашей стране первый реактор был построен в 1946 году под руководством И. В. Курчатова

Слайд 11

Домашнее задание

§66. Деление ядер урана. §67. Цепная реакция. §68. Ядерный реактор. Ответить на вопросы. Нарисовать схему реактора. Какие вещества и как применяются в ядерном реакторе? (письменно)

Слайд 12

Термоядерные реакции.

Реакции слияния легких ядер носят название термоядерных реакций, так как они могут протекать только при очень высоких температурах.

Слайд 13

Второй путь освобождения ядерной энергии связан с реакциями синтеза. При слиянии легких ядер и образовании нового ядра должно выделяться большое количество энергии. Особенно большое практическое значение имеет то, что при термоядерной реакции на каждый нуклон выделяется намного больше энергии, чем при ядерной реакции, например, при синтезе ядра гелия из ядер водорода выделяется энергия, равная 6 МэВ,а при делении ядра урана на один нуклон приходится »0,9 МэВ.

Слайд 14

Условия протекания термоядерной реакции

Чтобы два ядра вступили в реакцию синтеза, они должны сблизится на расстояние действия ядерных сил порядка 2·10–15 м, преодолев электрическое отталкивание их положительных зарядов. Для этого средняя кинетическая энергия теплового движения молекул должна превосходить потенциальную энергию кулоновского взаимодействия. Расчет необходимой для этого температуры T приводит к величине порядка 108–109 К. Это чрезвычайно высокая температура. При такой температуре вещество находится в полностью ионизированном состоянии, которое называется плазмой.

Слайд 15

Управляемая термоядерная реакция

Энергетически выгодная реакция. Однако она может идти лишь при очень высоких температурах (порядка несколько сотен млн. градусов). При большой плотности вещества такая температура может быть достигнута путем создания в плазме мощных электронных разрядов. При этом возникает проблема - трудно удержать плазму. Самоподдерживающиеся термоядерные реакции происходят в звездах

Слайд 16

Энергетический кризис

стал реальной угрозой для человечества. В связи с этим ученые предложили добывать изотоп тяжелого водорода - дейтерий - из морской воды и подвергать реакции ядерного расплава при температурах около 100 миллионов градусов Цельсия. При ядерном расплаве дейтерий, полученный из одного килограмма морской воды будет способен произвести столько же энергии, сколько выделяется при сжигании 300 литров бензина ___ ТОКАМАК (тороидальная магнитная камера с током)

Слайд 17

Наиболее мощный современный ТОКАМАК, служащий только лишь для исследовательских целей, находится в городе Абингдон недалеко от Оксфорда. Высотой в 10 метров, он вырабатывает плазму и сохраняет ей жизнь пока всего лишь около 1 секунды.

Слайд 18

ТОКАМАК (ТОроидальнаяКАмера с МАгнитными Катушками)

это электрофизическое устройство, основное назначение которого – формирование плазмы. Плазма удерживается не стенками камеры, которые не способны выдержать её температуру, а специально создаваемым магнитным полем, что возможно при температурах около 100 млн. градусов, и сохранение её достаточно долгое время в заданном объеме. Возможность получения плазмы при сверхвысоких температурах позволяет осуществить термоядерную реакцию синтеза ядер гелия из исходного сырья, изотопов водорода (дейтерия итрития