Слайд 1государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
профессиональная образовательная организация
«Магнитогорский технологический колледж
имени В.П. Омельченко»
Ядерная энергетика: «за» и «против»
Магнитогорск
2016
Слайд 2Целый 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?
Слайд 4Ядерные реакции
ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ - превращения атомных ядер при взаимодействии с др.
ядрами, элементарными частицами или квантами.
Ядерные реакции осуществляют под действием налетающих, или бомбардирующих, частиц, которыми облучают более тяжелые ядра. Первая ядерная реакция была осуществлена Э. Резерфордом, в 1919 г.
Эрнест Резерфорд
Фредерик Содди
Слайд 5Энергия реакции
Ядерные реакции сопровождаются энергетическими превращениями. Энергетический выход -
Q = (Mp + Mn – Mя )c2 = ΔMc2.
ΔM называется дефектом масс.
Слайд 6Результаты реакций
В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом было открыто деление
ядер урана. Они установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы – радиоактивные изотопы бария,криптона.
Слайд 7Результаты реакций
Уран встречается в природе в виде двух изотопов: (99,3 %)
и (0,7 %). При бомбардировке нейтронами ядра обоих изотопов могут расщепляться на два осколка. При этом реакция деления наиболее интенсивно идет на медленных (тепловых) нейтронах, в то время как ядра вступают в реакцию деления только с быстрыми нейтронами с энергией порядка 1 МэВ.
Слайд 8Цепные ядерные реакции
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.
Слайд 9Схема развития
цепной
ядерной реакции
Слайд 10Для осуществления цепной реакции необходимо,
чтобы среднее количество освобожденных нейтронов с течением
времени не уменьшалось.
Отношение количества нейтронов
в каком-либо «поколении» к количеству нейтронов в предыдущем «поколении» называют
коэффициентом размножения нейтронов k
Если k < 1, реакция быстро затухает,
Если k = 1, то реакция протекает с постоянной
интенсивностью (управляемая),
Если k >1, то реакция развивается лавинно
(неуправляемая) и приводит к ядерному взрыву
Слайд 13Действующие АЭС России
Белоярская
Билибинская
Волгодонская
Калининская
Балаковская
Кольская
Курская
Ленинградская
Нововоронежская
Смоленская
Слайд 14Проектируемые атомные станции
Нижегородская
Плавучая
Калининградская
Северская
Тверская
Слайд 15Преимущества
Огромным преимуществом АЭС является её относительная экологическая чистота. На ТЭС суммарные
годовые выбросы вредных веществ, в которые входят сернистый газ, оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, альдегиды и золовая пыль, на 1000 МВт установленной мощности составляют от примерно 13 000 тонн в год на газовых до 165 000 на пылеугольных ТЭС. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют. ТЭС мощностью 1000 МВт потребляет 8 миллионов тонн кислорода в год для окисления топлива, АЭС же не потребляют кислорода вообще.
Слайд 16Затраты на строительство АЭС находятся примерно на таком же уровне, как
и строительство ТЭС, или несколько выше
Слайд 17
Для большинства стран, в том числе и России, производство электроэнергии на
АЭС не дороже, чем на пылеугольных и тем более газомазутных ТЭС. Особенно заметно преимущество АЭС в стоимости производимой электроэнергии во время так называемых энергетических кризисов, начавшихся с начала 70-х годов. Падение цен на нефть автоматически снижает конкурентоспособность АЭС.
Слайд 18Опасность!
Главный недостаток АЭС — тяжелые последствия аварий, для исключения которых АЭС
оборудуются сложнейшими системами безопасности с многократными запасами и резервированием, обеспечивающими исключение расплавления активной зоны даже в случае максимальной проектной аварии (местный полный поперечный разрыв трубопровода циркуляционного контура реактора
Слайд 20Ликвидация последствий аварии
Тысячи людей со всех концов бывшего СССР были призваны
и командированы для ликвидации последствий катастрофы.
Работы по ликвидации аварии велись в основном вручную.
Лопатами снимали верхний слой грунта на территории АЭС, сбрасывали руками куски арматуры, графита с крыши машинного зала, смывали радиоактивную грязь тряпками внутри станции.
Слайд 21Последствия аварии
По оценкам в окружающую среду было выброшено от5% до 30%.
К кол-ву выброса радиоактивных веществ привело к гибели деревьев рядом с ЧАЭС на площади около 10км2. Вот одним из наиболее уникальных мест чернобыльской зоны, где и сегодня можно визуально наблюдать действие радиации на живые организмы – это «Рыжий лес»
Слайд 22Лучевая болезнь
Было обнаружено увеличение числа врождённых патологий в различных районах Белоруссии
между 1986 и 1994 годами, однако оно было примерно одинаковым как в загрязнённых, так и в чистых районах. В январе 1987 года было зарегистрировано необычно большое число случаев синдрома Дауна
Слайд 25МАГАТЭ
Агентство было создано как независимая межправительственная организация в системе ООН
Уставными целями Агентства являются содействие
развитию атомной энергетики и ядерных технологий; обеспечение ядерной и радиационной безопасности; содействие проведению научно-исследовательских работ в области ядерной энергетики и технологий.
Слайд 26За пределами СССР первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена
в эксплуатацию в 1956 в Колдер-Холле (Великобритания).Через год вступила в строй АЭС мощностью 60 МВт в Шиппингпорте (США).
Слайд 27Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются:
США (836,63 млрд кВт·ч/год),
Франция(439,73 млрд кВт·ч/год),
Япония (263,83 млрд кВт·ч/год),
Россия (160,04 млрд кВт·ч/год),
Корея (142,94млрд кВт·ч/год) и
Германия (140,53 млрд кВт·ч/год). В мире действует 441 энергетический ядерный реактор общей мощностью 374,692 ГВт, российская компания «ТВЭЛ» поставляет топливо для 76 из них (17% мирового рынка).
Слайд 28
Абсолютным лидером по использованию ядерной энергии являлась Литва. Единственная Игналинская АЭС,
расположенная на её территории, вырабатывала электрической энергии больше, чем потребляла вся республика (например, в 2003 году в Литве всего было выработано 19,2 млрд кВт-ч, из них — 15,5 Игналинской АЭС). Обладая её избытком (а в Литве есть и другие электростанции), „лишнюю“ энергию отправляли на экспорт.
Слайд 30
Ядерная энергетика: «за» и «против»