Ядерная энергетика (Урок 91)

1. Ядерная энергетика

2. Беккерель Антуан Анри – 1896 г.

Радиоактивность –
самопроизвольное
излучение
(действие солей урана
на фотопластинку).

3.

Мария Склодовская-Кюри и
Пьер Кюри.
Полоний
210 Ро
84
Радий (лучистый)
226
88
Rа

4. Эрнест Резерфорд

5. Строение атома .

«Пудинг с изюмом»
Планетарная модель

6. mn = 1838,6 me = 1,6749 10-27кг mp = 1836,1 me = 1, 6726 10-27 кг

10-14-10-15 м
n n –нейтрон
p p - протон
10-10 м

7.

Деление ядра
Цепные
ядерные
реакции

8.

Быть может, эти электроныМиры, где пять материков.
Искусства, знанья, войны, троны
И память сорока веков!
Еще быть может, каждый атомВселенная, где сто планет;
Там все, что здесь, в
объеме сжатом,
Но также то, чего здесь
нет!

9.

В. Гейзенберг и Д.Д. Иваненко
1932
год
Протонно-нейтронная модель атомного ядра.
Согласно этой модели, атомные ядра
состоят из элементарных частиц –
протонов и нейтронов
Протонно – нейтронная
модель атомного ядра
была подтверждена
последующими
исследованиями
атомных превращений и
в настоящее время
считается
общепризнанной

10. Капельная модель деления ядра урана

11.

Цепные ядерные реакции
Это реакция, в
которой частицы,
вызывающие
её(нейтроны),
образуются как
продукты этой
реакции.
При полном делении ядер,
содержащихся в 1 грамме
урана, выделяется 23000
кВт·ч энергии, что
эквивалентно сгоранию
3 тонн угля или 2.5 тонн
нефти.

12. Деление атомного ядра.

ЭНЕРГИЯ !!!
Отто Ган и
Фриц Штрассман

13.

Механизм осуществления
цепной ядерной реакции
К›1 (взрывной характер)
Атомная бомба
Водородная бомба

14.

Хиросима и Нагасаки. 1945 год…

15. Игорь Васильевич Курчатов

В 30-е годы нашего столетия
известный ученый И.В. Курчатов
работал по вопросам атомной техники
в интересах народного хозяйства
страны.
В 1946 г. в России был сооружен и
запущен первый на ЕвропейскоАзиатском континенте ядерный
реактор.
Создается уранодобывающая
промышленность.
Организованное производство
ядерного горючего – урана-235 и
плутония-239, налажен выпуск
радиоактивных изотопов.

16.

Механизм осуществления
цепной ядерной реакции
К=1 (управляемый характер)
Ядерный
реактор

17.

Ядерный реактор
Основными элементами
ядерного реактора
являются:
– ядерное горючее: уран235, плутоний-239;
– замедлитель
нейтронов: тяжелая вода
или графит;
– теплоноситель для
отвода выделяющейся
энергии;
– регулятор скорости
ядерной реакции:
вещество, поглощающее
нейтроны (бор, графит,
кадмий).

18.

Атомные реакторы СССР

19.

В России имеется 10 атомных электростанций (АЭС), и
практически все они расположены в густонаселенной
европейской части страны. В 30-километровой зоне этих
АЭС проживает более 4 млн. человек.
Балаковская АЭС, Белоярская АЭС, Билибинская АЭС,
Калининская АЭС (Тверская область, г.Удомля), Кольская
АЭС, Курская АЭС, Ленинградская АЭС, Нововоронежская
АЭС, Ростовская (Волгодонская) АЭС, Смоленская АЭС,
Плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС, расположена в
городе Певеке Чукотского автономного округа) - единственная в мире
действующая плавучая АЭС малой мощности, самая северная атомная
теплоэлектростанция в мире
В общей сложности на 11 АЭС России эксплуатируются 36 энергоблоков
суммарной установленной мощностью свыше 28,5 ГВт, включая: - 22
энергоблока с реакторами типа ВВЭР (из них 4 энергоблока – ВВЭР-1200, 13
энергоблоков – ВВЭР-1000 и 5 энергоблоков – ВВЭР-440 различных
модификаций);

20. Наиболее мощные АЭС в мире

Название АЭС
Страна
Мощность, МВт
Количество
блоков
«Фукусима» (Fukushima)
Япония
8815
10
«Брус» (Bruce)
Канада
6818
8
«Гравелин» (Gravelines)
Франция
5460
6
«Палюэль» (Paluel)
Франция
5320
4
«Катном» (Cattenom)
Франция
5200
4
«Запорожская»
Украина
4765
5
«Бюже» (Bugey)
Франция
4140
5
«Пикеринг» (Pickering)
Канада
4116
8
«Пало Верде» (Palo Verde)
США
3810
3
«Курская»
Россия
3700
4
«Ленинградская»
Россия
3700
4
«Трикастен» (Tricastin)
Франция
3660
4

21.

22.

23.

24.

Всего с момента начала эксплуатации
АЭС в 14 странах мира произошло
более 150 инцидентов и аварий
различной степени сложности.
Некоторые из них:
В 1957 г. – в Уиндскейле (Англия)
В 1959 г. – в Санта-Сюзанне (США)
В 1961 г. – В Айдахо-Фолсе (США)
В 1979 г. – в Три-Майл-Айленд (США)
1986 год –Чернобыльская катастрофа.

25.

Сколько живут радиоактивные вещества? Теряют ли
они свою радиоактивную силу?
Последствия применения
ядерного оружия, как и
последствия катастроф на
ядерных реакторах, не
ограничиваются огромными
разрушениями. Период
полураспада многих
радиоактивных элементов
Период полураспада
длится многие сотни, тысячи,
урана 1600 лет,
миллионы и даже миллиарды
цезия 30 лет,
лет. Можно представить себе,
стронция -28 лет
насколько долго сохранится
радиоактивное загрязнение в
районе ядерного взрыва. В
случае же массированного
применения ядерного оружия
все живое на нашей планете
может погибнуть.

26.

27. Последствия аварии ЧАЭС

Авария на Чернобыльской АЭС вызвала крупномасштабное
радиоактивное заражение местности, зданий, сооружений,
дорог, лесных массивов и водоемов не только на Украине, но и
далеко за её пределами. На волю вырвалось более 8 тонн
топлива, которое содержит плутоний и другие
высокорадиоактивные продукты распада, а также
радиоактивное графитовое вещество. Эти материалы были
распылены вокруг места аварии. В дополнение испарения
цезия были высвобождены взрывом и последующим огнем

28. Накопление радиоактивных элементов в организме человека

Лёгкие
Криптон 85
Плутоний 238
Уран 233
Кожа
Сера 35
Печень
Цезий 137 Кобальт 58
Плутоний 238
Кости
Радий 226
Стронций 89
Торий 234
Уран 233
Щитовидная железа
Йод 129
Технеций 99
Органы репродукции
Цезий 137
Плутоний 239
Рутений 106
Барий 140

29. Последствия радиационного поражения

30. Факторы опасности ядерных реакторов 1. Возможность аварии с разгоном реактора. Аварии с разгоном реактора можно предотвратить,

применив
специальные технологии конструкции реакторов,
систем защиты, подготовки персонала.
2. Радиоактивные выбросы в окружающую среду.
Очистные сооружения могут уменьшить их.
3. Необходимость захоронения отработавшего
реактора. На сегодняшний день эта проблема не
решена, хотя есть много разработок в этой области.
4. Радиоактивное облучение персонала. Его можно
предотвратить или уменьшить применением
соответствующих мер радиационной безопасности в
процессе эксплуатации атомной станции.

31. Структура мирового производства энергии

28
4 4
Ядерная
ядерная
Древесное топливо
дрова
гидроэнегия
Гидроэнергия
газ
Газ
др.Другие
ист источники
нефть Нефть
уголь Уголь

32.

Атомные
электростанции –
третий “кит” в
системе
современной
мировой
энергетики. Техника
АЭС, бесспорно,
является крупным
достижением НТП.
История овладения
атомной энергией от первых опытных
экспериментов насчитывает около
70 лет.

33. Положительные аспекты применения ядерных реакторов. 1. Широкое и довольно перспективное развитие атомной энергетики и

транспорта.
2. АЭС практически не загрязняют среду, а энергетические
ресурсы ядерного горючего (уран, плутоний и другие)
существенно превышают энергоресурсы природных
запасов органического топлива (нефть, уголь, природный
газ и другие). Это открывает широкие перспективы для
удовлетворения быстро растущих потребностей в топливе.
3. АЭС не выбрасывают миллионы тонн отходов в виде
золы, оксидов серы и азота, угарного и углекислого газов,
присущих ТЭС.
4. АЭС строятся с многократными дублирующими
системами защиты.

34. АЭС

35.

С техникой XX и начала XXI века
нужно быть на Вы. Проблемы
нравственности и ответственности
перед Людьми, Миром, и Жизнью за
научно- технические творения и
связанные с ними решения
приобретают первостепенное значение.
Ныне, каждый должен отчетливо
понимать опасность, которая исходит от
техники при бездумном, неграмотном
или безнравственном отношении с нею.

36. 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 все меньше секретов.
Но любое открытье-подспорье войне:
Тот же атом и те же ракеты. . . .
Как использовать знанье – забота людей.
Не наука - ученый в ответе.
Давший людям огонь - прав ли был Прометей,
Чем прогресс обернется планете?

37.

Андрей
Дмитриевич
Сахаров

38.

Земля одна нам всем дана.
Хранить и беречь ее - прямая обязанность каждого человека

39.

40.

41. Домашнее задание

§57-67 (старый учебник)
СР 23-25 (на двойном листочке)
1 вариант: 1 и 3 вариант
2 вариант: 2 + 4 вариант