Подписи к слайдам:

Атомная энергетика и ее экологические проблемы
Цели: На основе многочисленных достоверных фактов анализировать и привести выводы по следующим вопросам:Существует ли опасность мирного атома?Опасна ли атомная энергетика?Загрязнение окружающей среды АЭСПоследствия Чернобыльской катастрофы
Ядерная энергетика и её экологические проблемы
И твердит Природы голос:В вашей власти, в вашей власти,Чтобы все не раскололосьНа бессмысленные части!
Атомные электростанции – третий “кит” в системе современной мировой энергетики. Техника АЭС, бесспорно, является крупным достижением НТП. В 1954 г. начала работать первая в мире атомная станция в г. Обнинске История овладения атомной энергией - от первых опытных экспериментов - насчитывает более 70 лет, когда в 1939г. была открыта реакция деления урана. С этого момента начинается история атомной энергетики.
АЭС
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
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
Всего с момента начала эксплуатации АЭС в 14 странах мира произошло более 150 инцидентов и аварий различной степени сложности. Некоторые из них:В 1957г – в Уиндскейле (Англия)В1959г – в Санта-Сюзанне (США)В1961г – В Айдахо-Фолсе (США)В1979г – в Три-Майл-Айленд (США)1986 год –Чернобыльская катастрофа.
Виды радиационных излучений:
Виды излучений
Природа излучения
Проникающая способность
Ионизирующаяспособность
Гамма
Электромагнитная, рентгеновская
Большая, очень высокая
Малозначительная, ниже, чем у альфа частиц
Альфа
Поток ядер атома гелия
Слабая
Высокая
Бета
Поток электронов
Высокая, вышечем у альфа
Значительно ниже, чем у альфа
Нейтронное
Поток нейтронныхчастиц
Очень высокая
Высокая
При радиационном уровне свыше 15Ки на квадратный километр жизнь человека невозможна.Территория заповедника заражена от 15 до 1200 Ки/км2.Жизнь сюда не вернется ни через 100, ни через 500, а на отдельных участках заповедника ни через – 1000 лет
ПЕРЕМЕНА МЕСТА ЖИТЕЛЬСТВА КОСНУЛАСЬ 200 ТЫСЯЧ ЧЕЛОВЕК
Ткани
Эквивалентная доза %
Костная ткань
0,03
Щитовидная железа
0,03
Красный костный мозг
0,12
Легкие
0,12
Молочная железа
0,15
Яичники, семенники
0,25
Другие ткани
0,3
Организм в целом
1
Коэффициент чувствительности ткани при эквивалентной дозе облучения
В ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ УЧАСТВОВАЛО 800 ТЫС ЧЕЛОВЕК
НАНЕСЕН МАТЕРИАЛЬНЫЙ УЩЕРБ 4,8 МЛН. ЧЕЛОВЕК
ЗАРАЖЕНА ТЕРРИТОРИЯ НА 130 ТЫС. КВ. МЕТРОВ.
ДЕСЯТКИ ТЫСЯЧ ПОГИБЛИ ОТ ЛУЧЕВОЙ БОЛЕЗНИ.
Генетические последствия радиации
Последствия радиации:
МутацииРаковые заболевания (щитовидной железы, лейкоз, молочной железы, легкого, желудка, кишечника)Наследственные нарушенияСтерильность яичников у женщин,Слабоумие
Чем сегодня опасен Чернобыль?
Главные задачи:Создать надежную защиту над четвертым энергоблоком;Поддерживать в порядке старые могильники;Создать новые временные кладбища техники;Продолжить дезактивацию и «отмывание» территории и всех объектов от радиации

Однако опасность ядерной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже без них около 250 радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду в результате работы ядерных реакторов. Среди них:
Криптон-85. сейчас количество криптона-85 в атмосфере в миллионы раз выше, чем до начала атомной эры. Этот газ в атмосфере ведет себя как тепличный газ.Тритий или радиоактивный водород. Загрязнение грунтовых вод происходит практически вокруг всех АЭС. Углерод-14. Плутоний. На Земле было не более 50 кг этого сверх токсичного элемента до начала его производства человеком в 1941 году.
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 для деятелей науки и техники, руководителей всех рангов этих отраслей и государства первостепенное значение. Ныне, каждый должен отчетливо понимать опасность, которая исходит от техники при бездумном, неграмотном или безнравственном отношении с нею.
Экологически чистые электростанции
ВЕТРОЭНЕРГЕТИКА - отрасль энергетики, связанная с разработкой методов и средств для преобразования энергии ветра в механическую, тепловую или электрическую энергию. Ветер - возобновляемый источник энергии. Ветровая энергия может быть использована практически повсеместно; наиболее перспективно применение ветроэнергетических установок в сельском хозяйстве.
ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ - теплоэлектростанция, преобразующая внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. В России 1-я геотермальная электростанция (Паужетская) мощностью 5 МВт пущена в 1966 на Камчатке; к 1980 ее мощность доведена до 11 МВт. Геотермальные электростанции имеются в США, Новой Зеландии, Италии, Исландии, Японии.
СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, для выработки электроэнергии использует энергию солнечной радиации. Различают термодинамические солнечные электростанции и фотоэлектрические станции. Непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую Электрическая мощность действующих (1995) термодинамических солнечных электростанций св. 30 МВт, фотоэлектрических станций - св. 10 МВт.
ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
ПРИЛИВНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (ПЭС), преобразует энергию морских приливов в электрическую. Действующие ПЭС - в эстуарии р. Ранс во Франции, в губе Кислой на Баренцевом м. в Российской Федерации, близ Шанхая в Китае и др.

Урок в 9 классеУчитель физики «МКОУ Мужичанская СОШ»
Волосенцев Николай Васильевич

Повторение знаний об энергии, заключенной в ядрах атомов;Повторение знаний об энергии, заключенной в ядрах атомов;
Важнейшая проблема энергетики;
Этапы отечественного атомного проекта;
Ключевые вопросы для обеспечения жизнеспособности в будущем;
Преимущества и недостатки АЭС;
Саммит по ядерной безопасности.

Какие два вида сил действуют в ядре атома?-Какие два вида сил действуют в ядре атома?
-Что происходит с ядром урана, поглотившим лишний электрон?
-Как изменяется температура окружающей среды при делении большого количества ядер урана?
-Расскажите о механизме протекания цепной реакции.
-Что называется критической массой урана?
- Какими факторами определяется возможность протекания цепной реакции?
-Что такое ядерный реактор?
-Что находится в активной зоне реактора?
-Для чего нужны регулирующие стержни? Как ими пользуются?
-Какую вторую функцию (помимо замедления нейтронов) выполняет вода в первом контуре реактора?
-Какие процессы происходят во втором контуре?
-Какие преобразования энергии происходят при получении электрического тока на атомных электростанциях?

Издавна в качестве основных источников энергии использовались дрова, торф, древесный уголь, вода, ветер. С древнейших времён известны такие виды топлива как уголь, нефть, сланцы. Практически всё добываемое топливо сжигается. Много топлива расходуется на тепловых электростанциях, в различных тепловых двигателях, на технологические нужды (например, при выплавке металла, для нагрева заготовок в кузнечных и прокатных цехах) и на отопление жилых помещений и промышленных предприятий. При сжигания топлива образуются продукты сгорания, которые обычно через дымовые трубы выбрасываются в атмосферу. Ежегодно в воздух попадают сотни миллионов тонн различных вредных веществ. Охрана природы стала одной из важнейших задач человечества. Природное топливо крайне медленно восполняется. Существующие запасы образовались десятки и сотни миллионов лет назад. В то же время добыча топлива непрерывно увеличивается. Вот почему важнейшей проблемой энергетики является проблема изыскания новых запасов энергетических ресурсов, в частности ядерной энергии.Издавна в качестве основных источников энергии использовались дрова, торф, древесный уголь, вода, ветер. С древнейших времён известны такие виды топлива как уголь, нефть, сланцы. Практически всё добываемое топливо сжигается. Много топлива расходуется на тепловых электростанциях, в различных тепловых двигателях, на технологические нужды (например, при выплавке металла, для нагрева заготовок в кузнечных и прокатных цехах) и на отопление жилых помещений и промышленных предприятий. При сжигания топлива образуются продукты сгорания, которые обычно через дымовые трубы выбрасываются в атмосферу. Ежегодно в воздух попадают сотни миллионов тонн различных вредных веществ. Охрана природы стала одной из важнейших задач человечества. Природное топливо крайне медленно восполняется. Существующие запасы образовались десятки и сотни миллионов лет назад. В то же время добыча топлива непрерывно увеличивается. Вот почему важнейшей проблемой энергетики является проблема изыскания новых запасов энергетических ресурсов, в частности ядерной энергии.

Датой масштабного начала атомного проекта СССР считается 20 августа 1945 года.Датой масштабного начала атомного проекта СССР считается 20 августа 1945 года.
Однако, работы по освоению атомной энергии в СССР начались много раньше. В 1920-1930-е годы создаются научные центры, школы: физико-технический институт в Ле­нинграде под руководством Иоффе, Харьковский физтех, где работает Лейпунский,.Радиевый институт во главе с Хлопиным, Физический ин­ститут им. П.Н. Лебедева, институт химической физики и другие. При этом упор в развитии науки делается на фундаментальные исследования.
В 1938 году в АН СССР была образована Комиссия по атомному ядру, а в 1940 году - Комиссия по проблемам урана.
Я.Б. Зельдович и Ю.Б. Харитон в 1939-40 годах провели ряд основополагающих расчетов по разветвленной цепной реакции деления урана в реакторе как регулируемой управляемой системе.
Но война прервала эти работы. Тысячи научных сотрудников были призваны в армию, многие известные ученые, имевшие бронь, ушли на фронт добровольцами. Институты и научные центры закрывались, эвакуировались, их работа была прервана и фактически парализована.

28 сентября 1942 года Сталин утверждает распоряжение ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану». Немалую роль сыграла разведывательная деятельность, которая позволила нашим ученым быть в курсе научных и технических достиже­ний в области разработки ядерного оружия практически с первого дня. Однако те разработки, которые легли в основу нашего атомного оружия, в дальнейшем были целиком и полностью созданы нашими учеными. На основании распоряжения ГКО от 11 февраля 1943 года ру­ководство Академии наук СССР приняло решение о создании в Москве для проведения работ по урану специальной лаборатории Академии наук СССР. Руководителем всех работ по атомной теме стал Курчатов, который собрал для работы своих петербургских физтеховцев: Зельдовича, Харитона, Кикоина и Флёрова. Под руководством Курчатова в Москве была организована секретная Лаборатория № 2 (будущий Курчатовский ин­ститут).28 сентября 1942 года Сталин утверждает распоряжение ГКО № 2352сс «Об организации работ по урану». Немалую роль сыграла разведывательная деятельность, которая позволила нашим ученым быть в курсе научных и технических достиже­ний в области разработки ядерного оружия практически с первого дня. Однако те разработки, которые легли в основу нашего атомного оружия, в дальнейшем были целиком и полностью созданы нашими учеными. На основании распоряжения ГКО от 11 февраля 1943 года ру­ководство Академии наук СССР приняло решение о создании в Москве для проведения работ по урану специальной лаборатории Академии наук СССР. Руководителем всех работ по атомной теме стал Курчатов, который собрал для работы своих петербургских физтеховцев: Зельдовича, Харитона, Кикоина и Флёрова. Под руководством Курчатова в Москве была организована секретная Лаборатория № 2 (будущий Курчатовский ин­ститут).

Игорь Васильевич Курчатов

В 1946 г. в Лаборатории № 2 был построен первый уран-графитовый ядерный реактор Ф-1, физический пуск которого состоялся в 18 ч. 25 декабря 1946 г. В это время была осуществлена управляемая ядерная реакция при массе урана 45 т, графита – 400 т и наличии в активной зоне реактора одного кадмиевого стержня, введенного на 2,6 м.В 1946 г. в Лаборатории № 2 был построен первый уран-графитовый ядерный реактор Ф-1, физический пуск которого состоялся в 18 ч. 25 декабря 1946 г. В это время была осуществлена управляемая ядерная реакция при массе урана 45 т, графита – 400 т и наличии в активной зоне реактора одного кадмиевого стержня, введенного на 2,6 м.
В июне 1948 г. был осуществлен пуск первого промышленного ядерного реактора, а 19 июня завершился длительный период подготовки реактора к работе на проектной мощности, которая равнялась 100 МВт. С этой датой связывают начало производственной деятельности комбината № 817 в Челябинске-40 (сейчас г.Озерск Челябинской области).
Работы над созданием атомной бомбы длились в течение 2 лет 8 месяцев. 11 августа 1949 г. в КБ-11 была проведена контрольная сборка ядерного заряда из плутония. Заряд был назван РДС-1. Успешное испытание заряда РДС-1 состоялось в 7 часов утра 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне

Интенсификация работ по военному и мирному использованию ядерной энергии произошла в период 1950 – 1964 гг. Работы этого этапа связаны с совершенствованием ядерного и разработкой термоядерного оружия, оснащением этими видами оружия вооруженных сил, становлением и развитием атомной электроэнергетики и началом исследований в области мирного использования энергий реакций синтеза легких элементов. Полученный в период 1949 – 1951 гг. научный задел послужил основой дальнейшего совершенствования ядерного оружия, предназначенного для тактической авиации и первых отечественных баллистических ракет. В этот период активизировались работы по созданию первой водородной (термоядерной бомбы). Один из вариантов термоядерной бомбы РДС-6 был разработан А.Д.Сахаровым (1921-1989) и успешно испытан 12 августа 1953 гИнтенсификация работ по военному и мирному использованию ядерной энергии произошла в период 1950 – 1964 гг. Работы этого этапа связаны с совершенствованием ядерного и разработкой термоядерного оружия, оснащением этими видами оружия вооруженных сил, становлением и развитием атомной электроэнергетики и началом исследований в области мирного использования энергий реакций синтеза легких элементов. Полученный в период 1949 – 1951 гг. научный задел послужил основой дальнейшего совершенствования ядерного оружия, предназначенного для тактической авиации и первых отечественных баллистических ракет. В этот период активизировались работы по созданию первой водородной (термоядерной бомбы). Один из вариантов термоядерной бомбы РДС-6 был разработан А.Д.Сахаровым (1921-1989) и успешно испытан 12 августа 1953 г

В 1956 г. был испытан заряд для артиллерийского снаряда.. В 1956 г. был испытан заряд для артиллерийского снаряда.
В 1957 г. были спущены на воду первая атомная подводная лодка и первый атомный ледокол.
В 1960 г. была принята на вооружение первая межконтинентальная баллистическая ракета.
В 1961 г. была испытана самая мощная в мире авиабомба с тротиловым эквивалентом 50 Мт.

Слайд №10

16 мая 1949 г. постановление Правительства определило начало работ по созданию первой атомной электростанции. Научным руководителем работ по созданию первой АЭС был назначен И.В.Курчатов, главным конструктором реактора – Н.А.Доллежаль. 27 июня 1954 г. в России в г. Обнинске была пущена первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт. В 1955 г. на Сибирском химическом комбинате был пущен новый, более мощный промышленный реактор И-1 с первоначальной мощностью 300 МВт, которая со временем была увеличена в 5 раз.16 мая 1949 г. постановление Правительства определило начало работ по созданию первой атомной электростанции. Научным руководителем работ по созданию первой АЭС был назначен И.В.Курчатов, главным конструктором реактора – Н.А.Доллежаль. 27 июня 1954 г. в России в г. Обнинске была пущена первая в мире атомная электростанция мощностью 5 МВт. В 1955 г. на Сибирском химическом комбинате был пущен новый, более мощный промышленный реактор И-1 с первоначальной мощностью 300 МВт, которая со временем была увеличена в 5 раз.
В 1958 г. был пущен двухконтурный уран-графитовый реактор с замкнутым циклом охлаждения ЭИ-2, который был разработан в Научно-исследовательском и конструкторском институте энерготехники им. Н.А.Доллежаля (НИКИЭТ).

Первая в мире АЭС

Слайд №11

В 1964 г. дали промышленный ток Белоярская и Нововоронежская АЭС. Промышленное развитие водо-графитовых реакторов в электроэнергетике пошло по конструктивной линии РБМК – канальных реакторов большой мощности. Ядерный энергетический реактор РБМК-1000 является гетерогенным канальным реактором на тепловых нейтронах, в котором в качестве топлива используется слабообогащенный по U-235 (2%) диоксид урана, в качестве замедлителя – графит и в качестве теплоносителя – кипящая легкая вода. Разработку РБМК-1000 возглавлял Н.А.Доллежаль. Эти реакторы явились одной из основ ядерной энергетики. Вторым вариантом реакторов был водо-водяной энергетический реактор ВВЭР, работа над проектом которого относится к 1954 г. Идея схемы этого реактора была предложена в РНЦ «Курчатовский институт». ВВЭР – энергетический реактор на тепловых нейтронах. Первый энергоблок с реактором ВВЭР-210 был сдан в эксплуатацию в конце 1964 г. на Нововронежской АЭС.В 1964 г. дали промышленный ток Белоярская и Нововоронежская АЭС. Промышленное развитие водо-графитовых реакторов в электроэнергетике пошло по конструктивной линии РБМК – канальных реакторов большой мощности. Ядерный энергетический реактор РБМК-1000 является гетерогенным канальным реактором на тепловых нейтронах, в котором в качестве топлива используется слабообогащенный по U-235 (2%) диоксид урана, в качестве замедлителя – графит и в качестве теплоносителя – кипящая легкая вода. Разработку РБМК-1000 возглавлял Н.А.Доллежаль. Эти реакторы явились одной из основ ядерной энергетики. Вторым вариантом реакторов был водо-водяной энергетический реактор ВВЭР, работа над проектом которого относится к 1954 г. Идея схемы этого реактора была предложена в РНЦ «Курчатовский институт». ВВЭР – энергетический реактор на тепловых нейтронах. Первый энергоблок с реактором ВВЭР-210 был сдан в эксплуатацию в конце 1964 г. на Нововронежской АЭС.

Белоярская АЭС

Слайд №12

Нововоронежская атомная станция - первая АЭС России с реакторами ВВЭР - расположена в Воронежской области в 40 км к югу
г. Воронежа, на берегу
реки Дон.
С 1964 по 1980 год на станции было сооружено пять энергоблоков с реакторами ВВЭР, каждый из которых являлся головным, т.е. прототипом серийных энергетических реакторов.

Слайд №13

Станция сооружена в четыре очереди: первая очередь - энергоблок № 1 (ВВЭР-210 - в 1964 году), вторая очередь - энергоблок № 2 (ВВЭР-365 - в 1969 году), третья очередь - энергоблоки №№ 3 и 4 (ВВЭР-440, в 1971 и 1972 гг.), четвертая очередь - энергоблок № 5 (ВВЭР-1000,1980 год).
В 1984 году из эксплуатации после 20-летней работы был выведен энергоблок № 1, а в 1990 году - энергоблок № 2. В эксплуатации остаются три энергоблока - общей электрической мощностью 1834 МВт.ВВЭР-1000

Слайд №14

Нововоронежская АЭС полностью обеспечивает потребности Воронежской области в электрической энергии, до 90% - потребности г. Нововоронежа в тепле.
Впервые в Европе на энергоблоках №№ 3 и 4 выполнен уникальный комплекс работ по продлению их сроков эксплуатации на 15 лет и получены соответствующие лицензии Ростехнадзора. Произведены работы по модернизации и продлению срока службы энергоблока № 5.
Со дня пуска в эксплуатацию первого энергоблока (сентябрь 1964 года) Нововоронежской АЭС выработано более 439 млрд. кВт«ч электроэнергии.

Слайд №15

По состоянию на 1985 г. в СССР действовало 15 атомных электростанций: Белоярская, Нововоронежская, Кольская, Билибинская, Ленинградская, Курская, Смоленская, Калининская, Балаковская (РСФСР), Армянская, Чернобыльская, Ровенская, Южно-Украинская, Запорожская, Игналинская (другие республики СССР). В эксплуатации находилось 40 энергоблоков типа РБМК, ВВЭР, ЭГП и один энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-600 общей мощностью приблизительно 27 млн. кВт. В 1985 г. на атомных электростанциях страны произведено более 170 млрд. кВт*ч, что составляло 11% всей выработки электроэнергии.По состоянию на 1985 г. в СССР действовало 15 атомных электростанций: Белоярская, Нововоронежская, Кольская, Билибинская, Ленинградская, Курская, Смоленская, Калининская, Балаковская (РСФСР), Армянская, Чернобыльская, Ровенская, Южно-Украинская, Запорожская, Игналинская (другие республики СССР). В эксплуатации находилось 40 энергоблоков типа РБМК, ВВЭР, ЭГП и один энергоблок с реактором на быстрых нейтронах БН-600 общей мощностью приблизительно 27 млн. кВт. В 1985 г. на атомных электростанциях страны произведено более 170 млрд. кВт*ч, что составляло 11% всей выработки электроэнергии.

Слайд №16

Эта авария коренным образом изменила ход развития атомной энергетики и привела к снижению темпов ввода новых мощностей в большинстве развитых стран, в том числе и в России.Эта авария коренным образом изменила ход развития атомной энергетики и привела к снижению темпов ввода новых мощностей в большинстве развитых стран, в том числе и в России.
25 апреля в 01 час 23 минуты 49 секунд произошло два мощных взрыва с полным разрушением реакторной установки. Авария на Чернобыльской АЭС стала крупнейшей в истории техническая ядерная аварией.
Загрязнению подверглось более 200000 кв. км, примерно 70% – на территории Белоруссии, России и Украины, остальное на территории Прибалтики, Польши и Скандинавских стран. В результате аварии из сельскохозяйственного оборота было выведено около 5 млн. га земель, вокруг АЭС создана 30-километровая зона отчуждения, уничтожены и захоронены (закопаны тяжёлой техникой) сотни мелких населённых пунктов.

Слайд №17

К 1998 г. положение в отрасли в целом, так же, как в его энергетической и ядерно-оружейной частях, начало стабилизироваться. Стало восстанавливаться доверие населения к атомной энергетике. Уже в 1999 г. атомные электростанции России выработали такое же количество киловатт-часов электроэнергии, которое вырабатывали в 1990 г. АЭС, расположенные на территории бывшего РСФСР.К 1998 г. положение в отрасли в целом, так же, как в его энергетической и ядерно-оружейной частях, начало стабилизироваться. Стало восстанавливаться доверие населения к атомной энергетике. Уже в 1999 г. атомные электростанции России выработали такое же количество киловатт-часов электроэнергии, которое вырабатывали в 1990 г. АЭС, расположенные на территории бывшего РСФСР.
В ядерно-оружейном комплексе, начиная с 1998 г., реализовывалась Федеральная целевая программа «Развитие ядерного оружейного комплекса на период 2003 г.», а с 2006 г. действует вторая целевая программа «Развитие ЯОК на период 2006-2009 и на перспективу 2010-2015 гг.».

Слайд №18

В отношении мирного использования атомной энергии в феврале 2010 г. была принята федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 гг. и на перспективу до 2020 г.» Основной целью программы является разработка ядерных энерготехнологий нового поколения для атомных электростанций, обеспечивающих потребности страны в энергоресурсах и повышение эффективности использования природного урана и отработавшего ядерного топлива, а также исследование новых способов использования энергии атомного ядра.В отношении мирного использования атомной энергии в феврале 2010 г. была принята федеральная целевая программа «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 гг. и на перспективу до 2020 г.» Основной целью программы является разработка ядерных энерготехнологий нового поколения для атомных электростанций, обеспечивающих потребности страны в энергоресурсах и повышение эффективности использования природного урана и отработавшего ядерного топлива, а также исследование новых способов использования энергии атомного ядра.

Слайд №19

Важным направлением развития малой атомной энергетики являются плавучие АЭС. Проект атомной теплоэлектростанции (АТЭС) малой мощности на базе плавучего энергоблока (ПЭБ) с двумя реакторными установками КЛТ-40С начал разрабатываться в 1994 г. Плавучая АТЭС обладает рядом преимуществ: возможность работы в условиях вечной мерзлоты на территории за Полярным кругом. ПЭБ рассчитан на любую аварию, проект плавучей АЭС соответствует всем современным требованиям безопасности, а также полностью решает проблему ядерной безопасности для сейсмически активных районов. В июне 2010 г. был осуществлен пуск на воду первого в мире плавучего энергоблока «Академик Ломоносов», который после дополнительных испытаний отправлен к месту базирования на Камчатку.Важным направлением развития малой атомной энергетики являются плавучие АЭС. Проект атомной теплоэлектростанции (АТЭС) малой мощности на базе плавучего энергоблока (ПЭБ) с двумя реакторными установками КЛТ-40С начал разрабатываться в 1994 г. Плавучая АТЭС обладает рядом преимуществ: возможность работы в условиях вечной мерзлоты на территории за Полярным кругом. ПЭБ рассчитан на любую аварию, проект плавучей АЭС соответствует всем современным требованиям безопасности, а также полностью решает проблему ядерной безопасности для сейсмически активных районов. В июне 2010 г. был осуществлен пуск на воду первого в мире плавучего энергоблока «Академик Ломоносов», который после дополнительных испытаний отправлен к месту базирования на Камчатку.

Слайд №20

обеспечение стратегического ядерного паритета, выполнение государственного оборонного заказа, сохранение и развитие ядерного оружейного комплекса;
проведение научных исследований в области ядерной физики, ядерной и термоядерной энергетики, специального материаловедения и передовых технологий;
развитие атомной энергетики, в том числе обеспечение сырьевой базы, топливного цикла, атомного машино- и приборостроения, строительство отечественных и зарубежных АЭС.

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