Prezentare pe tema energiei nucleare în fizică. Prezentare - energie nucleară. Înlocuirea alternativă a centralelor nucleare
Era atomică are o istorie lungă. Începutul a fost pus de lucrarea lui W. Roentgen, „On a New Kind of Rays”, publicată în decembrie 1895. Le-a numit raze X, mai târziu au fost numite raze X. În 1896 A. Becquerel a descoperit că minereul de uraniu emite raze invizibile cu o mare putere de penetrare. Mai târziu, acest fenomen a fost numit radioactivitate. În 1919, un grup de oameni de știință condus de E. Rutherford, bombardând azotul cu particule alfa, a primit un izotop de oxigen - așa s-a desfășurat prima reacție nucleară artificială din lume. În 1942, primul reactor nuclear din istorie a fost lansat sub tribunele unui stadion de fotbal de la Universitatea din Chicago (SUA). Energie nucleara- o parte foarte importantă a vieții omul modern, pentru că în momentul de față este una dintre cele mai progresiste și în curs de dezvoltare ramuri ale științei. Dezvoltarea energiei nucleare deschide noi oportunități pentru omenire. Dar, ca tot ce este nou, are și adversarii săi, care susțin că energia nucleară are mai multe dezavantaje decât avantaje. Mai întâi trebuie să aflați - cum a apărut energia nucleară?
Europa era în ajunul celui de-al Doilea Război Mondial, iar potențiala posesie a unei arme atât de puternice a determinat crearea cea mai rapidă a acesteia. Fizicieni din Germania, Anglia, SUA, Japonia au lucrat la crearea armelor atomice. Dându-și seama că este imposibil să lucrezi fără o cantitate suficientă de minereu de uraniu, Statele Unite au achiziționat în septembrie 1940 o cantitate mare din minereul necesar, ceea ce le-a permis să lucreze la crearea de arme nucleare în plină desfășurare.
Guvernul Statelor Unite a luat o decizie - în cât mai repede posibil a crea o bombă atomică. Acest proiect a intrat în istorie ca „Proiectul Manhattan”. A fost condus de Leslie Groves. Un centru nuclear american a fost înființat în Statele Unite în 1942. Sub conducerea sa, cele mai bune minți din acea vreme au fost adunate nu numai din Statele Unite și Anglia, ci practic din toată Europa de Vest. Pe 16 iulie 1945, la ora locală 5:29:45, un fulger strălucitor a luminat cerul deasupra unui platou din Munții Jemez la nord de New Mexico. Un nor de praf radioactiv asemănător unei ciuperci s-a ridicat la 30.000 de picioare. Tot ce au rămas la locul exploziei au fost fragmente de sticlă verde radioactivă, care s-au transformat în nisip.
În secolul al XX-lea, societatea s-a dezvoltat rapid, oamenii au început să consume din ce în ce mai multe resurse energetice. Era nevoie de o nouă sursă de energie. S-au pus mari speranțe în utilizarea centralelor nucleare (CNP) pentru a satisface cea mai mare parte a nevoilor de energie ale lumii. Prima CNE industrial-pilot din lume cu o capacitate de 5 MW a fost lansată în URSS la 27 iunie 1954 la Obninsk. Înainte de aceasta, energia nucleului atomic era folosită în primul rând în scopuri militare. Lansarea primei centrale nucleare a marcat deschiderea unei noi direcții în sectorul energetic, care a fost recunoscută la Prima Conferință Științifică și Tehnică Internațională privind Utilizările Pașnice a Energiei Atomice (august 1955, Geneva). În străinătate, prima centrală nucleară cu scop industrial cu o capacitate de 46 MW a fost pusă în funcțiune în 1956 la Calder Hall (Anglia). Un an mai târziu, o centrală nucleară de 60 MW a fost pusă în funcțiune în Shippingport (SUA). La începutul celor x ani. 435 de centrale nucleare în funcțiune au produs aproximativ 7% din energia mondială.
Oamenii care nu înțeleg proiectarea și funcționarea centralelor nucleare cred că există un pericol chiar de la aceste centrale nucleare și se tem de construirea de noi întreprinderi, le este frică să meargă la muncă pentru aceste întreprinderi și, în general, au un negativ atitudine faţă de acest fenomen. Protestatarii spun că nu sunt împotrivă tehnologie nucleară, dar împotriva energiei nucleare ca atare, întrucât o consideră periculoasă. Ca argument, ei citează evenimentele petrecute nu cu mult timp în urmă la centrala nucleară de la Cernobîl și la stația Fukushima. Accidentul de la centrala nucleară japoneză „Fukushima” a schimbat atitudinea oamenilor față de energia nucleară din întreaga lume. Această tendință este demonstrată clar de un sondaj realizat de o companie internationala Ipsos în 24 de țări, unde este concentrată aproximativ 60% din populația lumii. În 21 din 24 de state, majoritatea respondenților au susținut închiderea centralelor nucleare. Doar în India, SUA și Polonia, potrivit Ipsos, majoritatea cetățenilor sunt încă în favoarea utilizării în continuare a energiei nucleare.
Există două modalități de dezvoltare a energiei nucleare Conform previziunilor experților, ponderea energiei nucleare va crește și va constitui o parte semnificativă în balanța energetică globală. Oamenii vor realiza un viitor sigur în domeniul energiei nucleare Închiderea centralelor nucleare în exploatare, căutarea unei noi metode alternative de generare a energiei electrice
Pro: În fiecare an, centralele nucleare din Europa evită emisia a 700 de milioane de tone de CO 2. Centralele nucleare care funcționează în Rusia previn anual emisia a 210 milioane de tone de dioxid de carbon în atmosferă; prețuri la energie electrică scăzute și stabile (în raport cu costul combustibilului); Spre deosebire de opinia publică predominantă, experți din întreaga lume centrale nucleare recunoscut ca fiind cel mai sigur și cel mai ecologic în comparație cu alte metode tradiționale de producere a energiei. În plus, o nouă generație de reactoare nucleare a fost deja dezvoltată și este în curs de instalare, a cărei prioritate este siguranța completă în exploatare. Contra: Principalele probleme de mediu ale energiei nucleare sunt managementul SNF (combustibil nuclear uzat). Astfel, cea mai mare parte a combustibilului nuclear uzat rusesc este depozitat în prezent în depozite temporare de la centralele nucleare; Problema eliminării unei centrale nucleare: un reactor nuclear nu poate fi pur și simplu oprit, închis și lăsat. Mulți ani va trebui scos din funcțiune, reducând doar parțial personalul de întreținere. Indiferent cât de mult ar fi de dorit, susținători sau oponenți ai dezvoltării energiei nucleare, este prea devreme pentru a pune capăt discuției despre viitorul industriei nucleare mondiale în ansamblu. Un lucru este incontestabil: este inacceptabil să te bazezi doar pe specialiști în domeniul nuclear, care sunt îndrăgostiți de munca lor, și pe funcționarii responsabili de industria nucleară. Consecințele deciziilor pe care le iau sunt prea grele pentru ca întreaga societate să poată fi trasă la răspundere doar față de ei. Oamenii, și în special organizațiile societății civile, au un rol important, dacă nu chiar un rol esențial de jucat în discuția și luarea deciziilor privind deciziile semnificative.
Accidentul central nuclear de la Fukushima -1 este un accident major de radiații care a avut loc pe 11 martie 2011, ca urmare a celui mai puternic cutremur din Japonia și a tsunami-ului ulterior. Cutremurul și tsunami-ul au lovit sursele externe de alimentare dezactivate și centralele diesel de rezervă, ceea ce a cauzat inoperabilitatea tuturor sistemelor de răcire normale și de urgență și a dus la topirea miezului reactorului de la unitățile electrice 1, 2 și 3 în primele zile ale accident.
În urma cutremurului, prefecturile Miyagi, Iwate și Fukushima au fost grav afectate. Ca urmare a tremurului la 55 de reactoare nucleare, sistemele de siguranță au funcționat normal. Ca urmare a cutremurului, 11 dintre unitățile de alimentare existente în Japonia au fost oprite automat. După cutremurul cu magnitudinea de 8,4 de la stația Oginawa, toate cele trei reactoare au fost oprite în funcționare normală, dar mai târziu (două zile mai târziu, pe 13 martie), a izbucnit un incendiu în sala de turbine a primei unități de putere, care a fost rapid localizat. si stins. În urma incendiului, una dintre turbine a fost distrusă, nu au urmat emisii radioactive în atmosferă. Apa a fost cea care a adus principalele distrugeri stației Fukushima-1: apa a înecat generatoarele diesel de rezervă, care au furnizat energie electrică unităților electrice de la centrala nucleară după cutremur. Întreruperea energiei electrice necesară pentru funcționarea sistemelor de control și protecție ale reactorului a dus la alte evenimente tragice.
Este adevărat că pe teritoriul Rusiei (inclusiv la Moscova) a fost înregistrată prezența iodului radioactiv și a cesiului emise din miezul reactorului centralei nucleare de la Fukushima la scurt timp după accident. Prezența acestor izotopi este înregistrată de instrumente, însă, nu numai în Primorye sau Moscova, ci și pe tot globul, așa cum au prezis experții încă de la începutul accidentului din Japonia. Cu toate acestea, cantitățile acestor izotopi sunt atât de nesemnificative încât nu pot avea niciun efect asupra sănătății umane. Prin urmare, moscoviții și oaspeții capitalei nu au nevoie să se aprovizioneze cu preparate care conțin iod, ca să nu mai vorbim de perspectivele oricărui fel de evacuare. Șeful Centrului Hidrometeorologic Primorye, Boris Kubai, a confirmat că concentrația de iod -131 este de 100 de ori mai mică decât valorile admise, deci nu există nicio amenințare pentru sănătatea umană.
Conform datelor disponibile, volumul emisiilor radioactive în timpul accidentului de la centrala nucleară Fukushima-I este de 7 ori mai mic decât cel observat în timpul accidentului de la Cernobîl. Numărul victimelor în timpul accidentului de la centrala nucleară de la Cernobîl și eliminarea consecințelor acestuia a fost mult mai mare, ajungând la 4.000 de persoane conform OMS. Totuși, nu trebuie uitat că accidentul de la centrala nucleară Fukushima-I are un caracter fundamental diferit de cel al dezastrului de la Cernobîl. La Cernobîl, principalul pericol pentru sănătatea umană a fost eliberarea de elemente radioactive imediat în momentul accidentului. Ulterior, contaminarea radioactivă a teritoriilor adiacente CNE a scăzut doar ca urmare a scăderii naturale a radioactivității elementelor instabile și a erodării treptate a acestora în mediu. Centrala nucleară Fukushima-I este situată pe coasta oceanului, datorită căreia o parte semnificativă a contaminării cu radiații intră în apa oceanului. Pe de o parte, acest lucru se datorează unei contaminări mult mai puțin intense a teritoriilor adiacente (în afară de aceasta, spre deosebire de Cernobîl, nu a existat nicio explozie a reactorului la Fukushima ca atare, ceea ce înseamnă că nu a existat o dispersie masivă a particulelor radioactive prin aer), dar pe de altă parte, scurgerea apei contaminate în ocean de la reactoarele deteriorate de la Fukushima continuă și va fi mult mai dificil să o repari.
Dintre cei care insistă asupra necesității de a continua căutarea unor modalități sigure și economice de dezvoltare a energiei nucleare, se pot distinge două domenii principale. Susținătorii primei consideră că toate eforturile ar trebui concentrate pe eliminarea neîncrederii publicului în siguranța tehnologiilor nucleare. Pentru aceasta, este necesar să se dezvolte noi reactoare care să fie mai sigure decât reactoarele existente cu apă ușoară. Două tipuri de reactoare sunt de interes aici: un reactor „extrem de sigur din punct de vedere tehnologic” și un reactor „modular” răcit cu gaz la temperatură înaltă. Prototipul reactorului modular răcit cu gaz a fost dezvoltat în Germania, precum și în SUA și Japonia. Spre deosebire de un reactor cu apă ușoară, proiectarea unui reactor modular răcit cu gaz este astfel încât siguranța funcționării acestuia este asigurată pasiv - fără acțiuni directe ale operatorilor sau un sistem de protecție electrică sau mecanică. Și în peakto p ah extrem de sigur din punct de vedere tehnologic, p p este numit sistem de protecție pasivă. Un astfel de reactor, a cărui idee a fost propusă în Suedia, se pare că nu a avansat dincolo de etapa de proiectare. Dar a primit sprijin serios în Statele Unite de la cel care vede potențialele beneficii de la el față de un reactor modular răcit cu gaz. Dar viitorul ambelor opțiuni este vag din cauza costului lor imprevizibil, a dificultăților de dezvoltare, precum și a viitorului strălucit al energiei atomice în sine.
1. Teoria toriului poate fi folosită ca combustibil într-un ciclu nuclear ca alternativă la o rană, iar tehnologiile pentru acest proces există de x ani. Mulți oameni de știință și alți oameni solicită utilizarea acestui element, afirmând că are multe avantaje față de ciclul actual al combustibilului uraniu utilizat în producerea acestui mir. 2. Energia solară Energia solară este bogată, inepuizabilă și, poate, cea mai faimoasă dintre sursele alternative și de energie. Cea mai populară metodă de utilizare a acestei energii este utilizarea bateriilor solare pentru a transforma din energie solară în energie electrică, care este apoi furnizată consumatorului final. 3. Combustibil O altă sursă alternativă și de energie este un combustibil care poate fi utilizat împreună cu un element combustibil pentru transport. Hidrogenul este malotoxic în timpul arderii, poate fi produs intern și poate fi de trei ori mai eficient decât un motor obișnuit pe benzină. Hidrogenul poate fi produs ca urmare a diferitelor procese, inclusiv combustibilul acumulat, biomasa și deșeurile electrolizate. Pentru a profita la maximum de gaz ca sursă de combustibil, cea mai bună metodă este utilizarea acestuia pentru producerea de surse regenerabile și de energie.
Slide 2
POARTĂ:
Evaluează aspectele pozitive și negative ale utilizării energiei nucleare în societatea modernă Generați idei legate de amenințarea păcii și umanității din utilizarea energiei nucleare.
Slide 3
Aplicații ale energiei nucleare
Energia este fundația fundației. Toate beneficiile civilizației, toate sferele materiale ale activității umane - de la spălarea hainelor până la explorarea Lunii și Marte - necesită cheltuieli de energie. Și cu cât mai departe, cu atât mai mult. Astăzi, energia atomică este utilizată pe scară largă în multe sectoare ale economiei. Se construiesc submarine puternice și nave de suprafață cu centrale nucleare. Cu ajutorul atomului pașnic, se realizează căutarea mineralelor. Aplicare în masăîn biologie, agricultură, medicina, în explorarea spațiului au găsit izotopi radioactivi.
Slide 4
Energie: „PENTRU”
a) Energia nucleară este de departe cea mai bună formă de producere a energiei. Economic, puternic, ecologic atunci când este utilizat corect. b) Centralele nucleare au un avantaj în costul combustibilului în comparație cu termocentralele tradiționale, care este deosebit de pronunțat în acele regiuni în care există dificultăți în furnizarea de combustibil și resurse energetice, precum și o tendință constantă de creștere a costului combustibilului fosili. extracţie. c) Centralele nucleare nu se caracterizează nici prin poluarea mediului natural cu cenușă, gaze de ardere cu CO2, NOx, SOx, ape uzate care conțin produse petroliere.
Slide 5
CNE, CET, centrală hidroelectrică-civilizație modernă
Civilizația modernă este de neconceput fără energie electrica... Producția și utilizarea energiei electrice crește în fiecare an, dar fantoma unei iminente foame de energie se profilează deja în fața omenirii din cauza epuizării combustibililor fosili și a pierderilor sporite de mediu atunci când se generează electricitate. Energia eliberată în reacțiile nucleare este de milioane de ori mai mare decât cea dată de reacțiile chimice convenționale (de exemplu, o reacție de ardere), astfel încât puterea calorică a combustibilului nuclear este nemăsurat mai mare decât cea a combustibilului convențional. Folosirea combustibilului nuclear pentru a genera energie electrică este o idee extrem de tentantă.Avantajele centralelor nucleare (CNE) față de centralele termice (CHP) și hidroelectrice (HPP) sunt evidente: nu există deșeuri, emisii de gaze, nu este nevoie să conduci. volume uriașe de construcție, construiesc baraje și îngroapă pământ fertil pe fundul lacurilor de acumulare. Poate mai ecologice decât centralele nucleare, doar centralele care folosesc energie solară sau eoliană. Dar atât morile de vânt, cât și centralele solare sunt încă cu putere redusă și nu pot satisface nevoile oamenilor de electricitate ieftină - iar această nevoie crește din ce în ce mai rapid. Cu toate acestea, fezabilitatea construcției și exploatării centralelor nucleare este adesea pusă la îndoială din cauza efectelor nocive ale substanțelor radioactive asupra mediului și oamenilor.
Slide 6
Perspectivele energiei nucleare
După un început bun, țara noastră a rămas în urma țărilor avansate ale lumii în ceea ce privește dezvoltarea energiei nucleare în toate privințele. Desigur, energia nucleară poate fi abandonată cu totul. Acest lucru va elimina complet riscul expunerii umane și amenințarea accidentelor nucleare. Dar apoi, pentru a satisface nevoile energetice, va fi necesară creșterea construcției de centrale termice și hidrocentrale. Iar acest lucru va duce inevitabil la o poluare mare a atmosferei cu substanțe nocive, la acumularea unei cantități în exces de dioxid de carbon în atmosferă, la o schimbare a climei Pământului și la o perturbare a balanței termice la scară globală. Între timp, spectrul foametei de energie începe să amenințe cu adevărat omenirea.Radiația este o forță formidabilă și periculoasă, dar cu atitudinea potrivită, este foarte posibil să lucrezi cu ea. Este caracteristic că cei mai puțin frică de radiații sunt cei care se confruntă în mod constant cu ea și sunt bine conștienți de toate pericolele asociate cu acestea. În acest sens, este interesant să comparăm statisticile și evaluările intuitive ale gradului de pericol al diferiților factori din viața de zi cu zi. Astfel, s-a stabilit că cel mai mare număr de vieți umane este purtat de fumat, alcool și mașini. Între timp, potrivit oamenilor din grupuri de populație, diferite ca vârstă și educație, cel mai mare pericol pentru viață îl reprezintă energia nucleară și armele de foc (daunele cauzate omenirii de fumat și alcool sunt în mod clar subestimate). nu se mai poate lipsi de energia atomului. Energia nucleară este una dintre cele mai promițătoare modalități de a satisface foamea energetică a omenirii în fața problemelor energetice asociate cu utilizarea combustibililor fosili.
Slide 7
Beneficiile energiei nucleare
Există atât de multe avantaje pentru centralele nucleare. Sunt complet independente de locurile în care se extrage uraniul. Combustibilul nuclear este compact și are o durată de viață destul de lungă. Centralele nucleare sunt orientate către consumatori și devin solicitate în acele locuri în care există o penurie acută de combustibili fosili, iar cererea de energie electrică este foarte mare. Un alt avantaj este cost scăzut energie primită, costuri de construcție relativ mici. În comparație cu centralele termice, centralele nucleare nu emit o cantitate atât de mare de substanțe nocive în atmosferă, iar funcționarea lor nu duce la creșterea efectului de seră. În prezent, oamenii de știință se confruntă cu sarcina de a crește eficiența utilizării uraniului. Se rezolvă folosind reactoare de reproducere rapidă (RBR). Împreună cu reactoarele cu neutroni termici, ele măresc producția de energie dintr-o tonă de uraniu natural de 20-30 de ori. La utilizare deplină uraniul natural devine profitabilă extracția sa din minereuri foarte sărace și chiar extracția sa din apa de mare. Utilizarea centralelor nucleare cu FRL duce la unele dificultăți tehnice, care în prezent sunt în curs de rezolvare. Ca combustibil, Rusia poate folosi uraniu foarte îmbogățit eliberat ca urmare a reducerii numărului de focoase nucleare.
Slide 8
Medicament
Metodele de diagnostic și terapeutice și-au demonstrat eficiența ridicată. Când celulele canceroase sunt iradiate cu raze γ, acestea încetează să se divizeze. Și dacă cancerul este într-un stadiu incipient, atunci tratamentul este de succes. Pentru diagnostic se folosesc cantități mici de izotopi radioactivi. De exemplu, bariul radioactiv este utilizat pentru fluoroscopia stomacului. Izotopii sunt utilizați cu succes în studiul metabolismului iodului al glandei tiroide.
Slide 9
Cel mai bun dintre cei mai buni
Kashiwazaki-Kariva, cea mai mare centrală nucleară din lume în ceea ce privește capacitatea instalată (pentru 2008), este situată în orașul japonez Kashiwazaki, prefectura Niigata. Există cinci reactoare cu apă fierbinte (BWR) și două reactoare nucleare avansate de fierbere și fierbere (ABWR) în funcțiune, cu o capacitate totală de 8,212 gigawați.
Slide 10
CNE Zaporizhzhya
Slide 11
Înlocuirea alternativă a centralelor nucleare
Energia soarelui. Cantitatea totală de energie solară care ajunge la suprafața Pământului este de 6,7 ori mai mare decât potențialul mondial pentru resursele de combustibili fosili. Folosind doar 0,5% din această rezervă ar putea acoperi integral cererea de energie a lumii timp de milenii. Spre nord. Potențialul tehnic al energiei solare în Rusia (2,3 miliarde de tone de combustibil convențional pe an) este de aproximativ 2 ori mai mare decât consumul de combustibil de astăzi.
Slide 12
Căldura pământului. Energia geotermală înseamnă literal: pământul este energie termică. Volumul Pământului este de aproximativ 1085 miliarde de kilometri cubi și toate acestea, cu excepția unui strat subțire al scoarței terestre, au o temperatură foarte ridicată. Dacă luăm în considerare și capacitatea termică a rocilor Pământului, devine clar că căldura geotermală este, fără îndoială, cea mai mare sursă de energie pe care o dețin în prezent oamenii. Mai mult, aceasta este energie în forma sa pură, deoarece există deja sub formă de căldură și, prin urmare, pentru a o obține, nu este necesar să ardă combustibil sau să creeze reactoare.
Slide 13
Avantajele reactoarelor apă-grafit
Avantajele unui reactor cu grafit canal constau în posibilitatea utilizării simultane a grafitului ca moderator și a materialului structural al miezului, ceea ce permite utilizarea canalelor de proces în versiuni înlocuibile și neînlocuibile, utilizarea elementelor combustibile într-o tijă sau design tubular cu răcire unilaterală sau integrală cu lichid de răcire. Schema structurală a reactorului și a miezului face posibilă organizarea realimentării combustibilului într-un reactor în funcțiune, aplicarea principiului zonal sau secțional al construcției miezului, care permite profilarea eliberării de energie și îndepărtarea căldurii, utilizarea pe scară largă a standardului. proiecte, punerea în aplicare a supraîncălzirii nucleare a aburului, adică supraîncălzirea aburului direct în miez.
Slide 14
Energia nucleară și mediul înconjurător
Astăzi, energia nucleară și impactul ei asupra mediului sunt cele mai mari probleme de actualitate la congrese și întâlniri internaționale. Această problemă a devenit deosebit de acută după accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl (ChNPP). La astfel de congrese, probleme legate de munca de instalare la centrala nucleară. Precum și problemele care afectează starea echipamentelor de lucru din aceste stații. După cum știți, funcționarea centralelor nucleare se bazează pe fisiunea uraniului în atomi. Prin urmare, extracția acestui combustibil pentru stații nu este, de asemenea, o problemă lipsită de importanță astăzi. Multe probleme legate de centralele nucleare sunt într-un fel sau altul legate de mediu. Deși funcționarea centralelor nucleare aduce o cantitate mare de energie utilă, dar, din păcate, toate „plusurile” din natură sunt compensate de „minusurile” lor. Energia nucleară nu face excepție: în funcționarea centralelor nucleare, acestea se confruntă cu probleme de eliminare, depozitare, procesare și transportare a deșeurilor.
Slide 15
Cât de periculoasă este energia nucleară?
Energia nucleară este o industrie în curs de dezvoltare. Este evident că îi este destinat un mare viitor, deoarece rezervele de petrol, gaze, cărbune se usucă treptat, iar uraniul este un element destul de comun pe Pământ. Dar trebuie amintit că energia nucleară este asociată cu un pericol crescut pentru oameni, care, în special, se manifestă prin consecințele extrem de nefavorabile ale accidentelor cu distrugerea reactoarelor nucleare.
Slide 16
Energie: „împotrivă”
„Împotriva” centralelor nucleare: a) Consecințele îngrozitoare ale accidentelor la centralele nucleare. b) Impact mecanic local asupra reliefului - în timpul construcției. c) Daune aduse persoanelor în sisteme tehnologice- în timpul operației. d) Scurgerea apelor de suprafață și subterane care conțin componente chimice și radioactive. e) Modificări ale naturii utilizării terenurilor și proceselor de schimb în imediata vecinătate a CNE. f) Modificări ale caracteristicilor microclimatice ale zonelor adiacente.
Slide 17
Nu doar radiații
Funcționarea CNE este însoțită nu numai de riscul de poluare cu radiații, ci și de alte tipuri de impact asupra mediului. Efectul principal este căldura. Este de o jumătate și jumătate până la două ori mai mare decât de la centralele termice. În timpul funcționării unei centrale nucleare, devine necesară răcirea vaporilor de apă uzați. Cel mai într-un mod simplu se răcește cu apă dintr-un râu, lac, mare sau bazine special construite. Apa încălzită la 5-15 ° С revine din nou la aceeași sursă. Dar această metodă poartă cu ea pericolul deteriorării situației ecologice în mediul acvatic la locațiile centralei nucleare.Sistemul de alimentare cu apă care utilizează turnuri de răcire, în care apa este răcită datorită evaporării și răcirii sale parțiale, este mai mult utilizate pe scară largă. Pierderile mici sunt completate prin reumplerea constantă cu apă dulce. Cu un astfel de sistem de răcire, o cantitate imensă de vapori de apă și picături de umiditate este emisă în atmosferă. Acest lucru poate duce la o creștere a cantității de precipitații, a frecvenței de formare a ceților, a înnorășării.În ultimii ani, s-a folosit un sistem de vapori de apă răcit cu aer. În acest caz, nu există pierderi de apă și este cel mai inofensiv mediu inconjurator... Cu toate acestea, acest sistem nu funcționează la temperaturi medii ridicate ale mediului ambiant. În plus, costul energiei electrice crește semnificativ.
Slide 18
Inamic invizibil
Trei elemente radioactive - uraniu, toriu și anemone - sunt în principal responsabile pentru radiația naturală a pământului. Aceste elemente chimice sunt instabile; în descompunere, eliberează energie sau devin surse de radiații ionizante. De obicei, degradarea produce un gaz greu invizibil, fără gust, inodor, numit radon. Există sub formă de doi izotopi: radon-222, un membru al seriei radioactive formate din produșii de descompunere ai uraniului-238, și radon-220 (numit și toron), un membru al seriei radioactive de toriu-232. Radonul se formează în mod constant în adâncurile Pământului, se acumulează în stânci, și apoi se deplasează treptat de-a lungul crăpăturilor până la suprafața Pământului.O persoană primește foarte des radiații de la radon, fiind acasă sau la serviciu și neștiind pericolul - într-o cameră închisă, neventilata, unde concentrația sa de acest gaz, o sursă de radiații, este crescută .Radonul pătrunde în casă de la sol - prin fisurile din fundație și prin pardoseală - și se acumulează în principal la etajele inferioare ale clădirilor rezidențiale și industriale. Dar sunt cunoscute și cazuri când clădirile rezidențiale și clădirile industriale sunt ridicate direct pe vechile haldări ale întreprinderilor miniere, unde elementele radioactive sunt prezente în cantități semnificative. Dacă materiale precum granit, piatră ponce, alumină, fosfogips, cărămidă roșie, zgură de silicat de calciu sunt folosite în producția de construcții, materialul peretelui devine o sursă de radiație de radon.Gazul natural folosit în sobe cu gaz (în special propan lichefiat în butelii) este, de asemenea, un sursă potențială de radon. Și dacă apa pentru nevoile casnice este pompată din straturi de apă adânci saturate cu radon, atunci concentrație mare radon în aer chiar și atunci când spălați rufe! Apropo, s-a constatat că concentrația medie de radon în baie, de regulă, este de 40 de ori mai mare decât în camerele de zi și de câteva ori mai mare decât în bucătărie.
Slide 19
„gunoi” radioactiv
Chiar dacă o centrală nucleară funcționează perfect și fără cea mai mică întrerupere, funcționarea ei duce inevitabil la acumularea de substanțe radioactive. Prin urmare, oamenii trebuie să rezolve o problemă foarte serioasă, al cărei nume este depozitarea în siguranță a deșeurilor. Deșeurile din orice industrie cu o scară mare de producție de energie, diverse produse și materiale creează o problemă uriașă. Poluarea mediului și a atmosferei în multe părți ale planetei noastre este alarmantă și alarmantă. Vorbim despre posibilitatea păstrării lumii animale și vegetale nu în forma sa originală, ci cel puțin în cadrul standardelor minime de mediu.Deșeurile radioactive sunt generate în aproape toate etapele ciclului nuclear. Se acumulează sub formă de substanțe lichide, solide și gazoase cu diferite niveluri de activitate și concentrație. Majoritatea deșeurilor sunt de nivel scăzut: apă folosită pentru curățarea gazelor și suprafețelor reactorului, mănuși și încălțăminte, unelte contaminate și becuri arse din încăperi radioactive, echipamente uzate, praf, filtre de gaz și multe altele.
Slide 20
Combaterea resturilor radioactive
Gazele si apa contaminata sunt trecute prin filtre speciale pana ajung la puritatea aerului atmosferic si bând apă... Filtrele radioactive sunt prelucrate împreună cu deșeurile solide. Acestea sunt amestecate cu ciment și transformate în blocuri sau, împreună cu bitumul fierbinte, sunt turnate în rezervoare de oțel.Deșeurile de mare activitate sunt cel mai greu de pregătit pentru depozitarea pe termen lung. Cel mai bine este să transformați astfel de „gunoaie” în sticlă și ceramică. Pentru aceasta, deseurile sunt calcinate si topite cu substante care formeaza o masa vitroceramica. Se calculează că va dura cel puțin 100 de ani pentru a dizolva 1 mm din stratul de suprafață al unei astfel de mase în apă Spre deosebire de multe deșeuri chimice, pericolul deșeurilor radioactive scade în timp. Majoritatea izotopilor radioactivi au un timp de înjumătățire de aproximativ 30 de ani, așa că după 300 de ani vor dispărea aproape complet. Așadar, pentru eliminarea finală a deșeurilor radioactive, este necesară construirea unor astfel de instalații de depozitare pe termen lung care să izoleze în mod fiabil deșeurile de pătrunderea lor în mediu până la dezintegrarea completă a radionuclizilor. Astfel de spații de depozitare sunt numite cimitire.
Slide 21
Explozia de la centrala nucleară de la Cernobîl din 26 aprilie 1986.
Pe 25 aprilie, Unitatea 4 a fost oprită pentru întreținere programată, timp în care erau planificate mai multe teste de echipamente. În conformitate cu programul, puterea reactorului a fost redusă și apoi au început problemele asociate cu fenomenul de „otrăvire cu xenon” (acumularea de izotop de xenon într-un reactor care funcționează la o putere redusă, inhibând și mai mult funcționarea reactorului) . Pentru a compensa otrăvirea, tijele absorbante au fost ridicate, iar puterea a început să crească. Ce s-a întâmplat în continuare nu este tocmai clar. Raportul Grupului Consultativ Internațional pentru Securitate Nucleară notează: „Nu se știe cu certitudine cum a început valul de putere care a dus la distrugerea reactorului centralei nucleare de la Cernobîl”. Ei au încercat să înece această creștere bruscă coborând tijele absorbante, dar din cauza designului lor nereușit, nu a fost posibil să încetinească reacția și a avut loc o explozie.
Slide 22
Cernobîl
Analiza accidentului de la Cernobîl confirmă în mod convingător faptul că contaminarea radioactivă a mediului este cea mai importantă consecință de mediu a accidentelor de radiații cu eliberarea de radionuclizi, principalul factor care influențează sănătatea și condițiile de viață ale oamenilor din zonele expuse la contaminare radioactivă.
Slide 23
Cernobîl japonez
Recent, a avut loc o explozie la centrala nucleară 1 de la Fukushima (Japonia) din cauza unui cutremur puternic. Accidentul de la centrala nucleară de la Fukushima a fost primul dezastru la o instalație nucleară din cauza impactului, deși indirect, al dezastrului natural. Până acum, cele mai mari accidente au fost de natură „internă”: cauza lor a fost o combinație de elemente structurale nereușite și factorul uman.
Slide 24
Explozie în Japonia
La stația „Fukushima-1”, situată în prefectura cu același nume, pe 14 martie, a explodat hidrogenul, acumulat sub acoperișul celui de-al treilea reactor. Potrivit Tokyo Electric Power Co (TEPCO), operatorul centralei nucleare. Japonia a informat Agenția Internațională pentru Energie Atomică (AIEA) că, în urma exploziei de la centrala nucleară Fukushima-1, fondul de radiații din zona accidentului a depășit nivelul permis.
Slide 25
Efecte ale radiațiilor:
Mutații Boli canceroase (glanda tiroidă, leucemie, sân, plămân, stomac, intestine) Tulburări ereditare Sterilitate ovariană la femei. Demenţă
Slide 26
Coeficientul de sensibilitate a țesuturilor la o doză de radiație echivalentă
Slide 27
Rezultate radiații
Slide 28
Concluzie
Factori „Pentru” centrale nucleare: 1. Energia nucleară este de departe cea mai bună formă de producere a energiei. Economic, puternic, ecologic atunci când este utilizat corect. 2. Centralele nucleare au un avantaj în costul combustibilului în comparație cu termocentralele tradiționale, care este deosebit de pronunțat în acele regiuni în care există dificultăți în aprovizionarea cu combustibil și resurse energetice, precum și o tendință stabilă de creștere a costului fosilelor. extragerea combustibilului. 3. De asemenea, centralele nucleare nu se caracterizează prin poluarea mediului natural cu cenușă, gaze de ardere cu CO2, NOx, SOx, ape uzate care conțin produse petroliere. Factori „Împotriva” centralelor nucleare: 1. Consecințele îngrozitoare ale accidentelor la centralele nucleare. 2. Impact mecanic local asupra reliefului - în timpul construcției. 3. Deteriorarea persoanelor în sistemele tehnologice - în timpul funcționării. 4. Scurgerea apelor de suprafață și subterane care conțin componente chimice și radioactive. 5. Schimbări în natura utilizării terenurilor și a proceselor de schimb în imediata vecinătate a CNE. 6. Modificări ale caracteristicilor microclimatice ale zonelor adiacente.
Vizualizați toate diapozitivele
Descrierea prezentării pentru diapozitive individuale:
1 tobogan
Descriere diapozitiv:
2 tobogan
Descriere diapozitiv:
Întreaga lume, acoperind de la pământ până la cer, Alarmând mai mult de o generație, Progresul științific mărșăluiește pe întreaga planetă. Ce se află în spatele acestui fenomen? Bărbatul a mers în spațiu și a fost pe lună. Natura are mai puține secrete. Dar orice descoperire este un ajutor pentru război: același atom și aceleași rachete... Cum să folosești cunoștințele este preocuparea oamenilor. Nu știința - omul de știință este răspunsul. Cine a dat foc oamenilor - avea dreptate Prometeu, Cum se va transforma progresul în planetă?
3 slide
Descriere diapozitiv:
Descoperirea lui Antoine Becquerel Februarie 1896 Experiment de la Paris: Sub o farfurioara cu saruri de uraniu, asezata pe o farfurie fotografica invelita in hartie opaca, a pus o cruce. Dar expunerea sărurilor a trebuit să fie amânată din cauza vremii înnorate. Și în așteptarea soarelui, a pus întreaga structură într-un sertar din bufet. Duminică, 1 martie 1896, fără să aștepte vreme senină, a hotărât, pentru orice eventualitate, să dezvolte o placă fotografică și, spre surprinderea sa, a găsit pe ea contururile clare ale unei cruci. Sărurile de uraniu emanau radiații care pătrundeau prin straturi. de hârtie opacă și a lăsat o urmă distinctă pe placa fotografică fără „Reîncărcare” cu lumină 1903 Premiul Nobel pentru descoperirea radioactivității naturale
4 slide
Descriere diapozitiv:
Descoperirea radiului Pierre Curie 1859 - 1906 Maria Sklodowska - Curie 1867 - 1934 Razele descoperite de A. Becquerel au interesat-o pe Marie Curie.S-a dovedit că astfel de raze provin nu numai din uraniu. Cuvântul „rază” este latină pentru „rază”. Prin urmare, Maria a sugerat ca toate substanțele care emit raze invizibile să fie numite radioactive. Opera Mariei, foarte interesată de soțul ei Pierre. Curând au descoperit raze care au fost trimise de un element necunoscut! Ei au numit acest element poloniu și după un timp l-au descoperit - radiu. Și nu numai pentru a descoperi, ci și pentru a obține o bucată minusculă de radiu Distins cu Premiul Nobel pentru descoperirea fenomenului radioactivității
5 slide
Descriere diapozitiv:
În 1961, N.S. Hrușciov a declarat cu voce tare că în URSS există o bombă de 100 de milioane de tone de TNT. „Dar”, a menționat el, „nu vom detona o astfel de bombă, pentru că dacă o detonăm chiar și în cele mai îndepărtate locuri, atunci ne putem bate ferestrele”. Din istorie
6 diapozitiv
Descriere diapozitiv:
Igor Vasilievici Kurchatov - omul care a dat securitatea țării 01/02/1903 - 02/07/1960 1932 Kurchatov a fost unul dintre primii din Rusia care a studiat fizica nucleului atomic. În 1934, a investigat radioactivitatea artificială, a descoperit izomeria nucleară - dezintegrarea atomilor identici la viteze diferite. În 1940, Kurchatov, împreună cu GN Flerov și KA Petrzhak, au descoperit că nucleele atomice de uraniu pot suferi fisiune fără ajutorul iradierii cu neutroni - spontan (spontan). În 1943 a început să lucreze la un proiect de creare a unei arme atomice. 1946 - primul reactor european sub conducerea lui IV Kurchatov la Obninsk Crearea unei bombe atomice interne a fost finalizată până în 1949, iar în 1953 a apărut o bombă cu hidrogen. Construcția primei centrale nucleare din lume, care a dat curent în 1954, este, de asemenea, asociată cu numele Kurchatov. Este de remarcat faptul că cuvintele „Atom ar trebui să fie un muncitor, nu un soldat” îi aparțineau lui Kurchatov.
7 slide
Descriere diapozitiv:
8 slide
Descriere diapozitiv:
1 g. U - 75 MJ = 3 tone de cărbune 1 g. Amestec deuteriu-tritiu - 300 MJ =? tone de cărbune. Randamentul energetic al reacțiilor
9 slide
Descriere diapozitiv:
10 diapozitive
Descriere diapozitiv:
Fusion este o sursă de energie inepuizabilă și prietenoasă cu mediul. Ieșire:
11 diapozitiv
Descriere diapozitiv:
(Fuziune termonucleară controlată) Proiect Tokamak (curent-camera-magnet) La temperaturi ridicate (de ordinul a sute de milioane de grade), ține plasma în interiorul instalației timp de 0,1 - 1 s. Problema TCB
12 diapozitive
Descriere diapozitiv:
13 slide
Descriere diapozitiv:
Schema bombe nucleare 1-exploziv comun; 2-plutoniu sau uraniu (sarcina este împărțită în 6 părți, masa fiecăreia fiind mai mică decât cea critică, dar masa lor totală este mai mare decât cea critică). Dacă conectați aceste părți, atunci va începe o reacție în lanț, care se desfășoară în milionatimi de secundă - va avea loc o explozie atomică. Pentru aceasta, părți ale încărcăturii sunt combinate folosind un exploziv convențional. Legătura are loc fie prin „împușcare” unul către celălalt a două blocuri de materie fisionabilă de masă subcritică. A doua schemă presupune obținerea unei stări supercritice prin comprimarea materialului fisionabil cu o undă de șoc focalizată creată de explozia unui exploziv chimic convențional, căruia i se dă o formă foarte complexă pentru focalizare și detonarea se realizează simultan în mai multe puncte.
14 slide
Descriere diapozitiv:
Reacție nucleară în lanț necontrolată. Arme nucleare. Proprietăți de luptă 1. Undă de șoc. Format ca urmare a unei creșteri puternice și extrem de puternice a presiunii în zona de reacție nucleară. Este un val de aer puternic comprimat și încălzit care se răspândește rapid (de la 40 la 60% din energie) în jurul centrului exploziei 2. Radiația luminoasă 30-50% din energie) 3. Contaminarea radioactivă - 5-10% din energia) explozia aerului este cauzată în principal de radioactivitatea apărută în sol ca urmare a expunerii la neutroni. 4. Radiații penetrante. Radiația penetrantă este fluxul de raze gamma și neutroni emise în momentul unei explozii atomice. Principala sursă de radiație penetrantă sunt fragmentele de fisiune a materiei de sarcină (5% din energie) 5. Pulsul electromagnetic (2-3% din energie)
15 slide
Descriere diapozitiv:
Testele de arme nucleare au fost efectuate pentru prima dată pe 16 iulie 1945 în SUA (în partea deșertică a New Mexico.) Un dispozitiv nuclear cu plutoniu montat pe un turn de oțel a fost detonat cu succes. Energia exploziei a fost de aproximativ 20 kt de TNT. Explozia a format un nor de ciuperci, turnul s-a transformat în abur, iar solul caracteristic deșertului de sub acesta s-a topit, transformându-se într-o substanță sticloasă foarte radioactivă (la 16 ani de la explozie, nivelul de radioactivitate în acest loc era încă peste normal. ) În 1945, au fost aruncate bombe asupra orașelor Hiroshima și Nagasaki.
16 diapozitiv
Descriere diapozitiv:
Prima bombă atomică a URSS - „RDS-1” Încărcarea nucleară a fost testată pentru prima dată pe 29 august 1949 la locul de testare Semipalatinsk. Putere de încărcare până la 20 de kilotone de echivalent TNT.
17 slide
Descriere diapozitiv:
Bombă nucleară pentru utilizare de la focosul ICBM a aeronavei supersonice
18 slide
Descriere diapozitiv:
1. 1953 - în URSS, 2. 1956 - în SUA, 3. 1957 - în Anglia, 4. 1967 - în China, 5. 1968 - în Franța. Bombă cu hidrogen Peste 50 de mii de bombe cu hidrogen au fost acumulate în arsenalele diferitelor țări!
19 slide
Descriere diapozitiv:
BZHRK include: 1. Trei module minime de pornire 2. Un modul de comandă format din 7 vagoane 3. Un vagon cisternă cu rezerve de combustibil și lubrifianți 4. Trei locomotive diesel DM62. Modulul minim de lansare include trei mașini: 1. Camera de control al lansatorului 2. Lansatorul 3. Unitatea de sprijin BZHRK 15P961 Sistemul de rachete feroviare de luptă „Molodets” cu o rachetă nucleară intercontinentală.
20 de diapozitive
Descriere diapozitiv:
Explozia unei sarcini termonucleare cu o capacitate de 20 Mt va distruge toată viața la o distanță de până la 140 km de epicentrul acesteia.
21 slide
Descriere diapozitiv:
Avea dreptate Prometeu când a dat foc oamenilor; Lumea s-a repezit înainte, lumea a rupt izvoarele, Un dragon a crescut dintr-o lebădă frumoasă, Un gin s-a eliberat dintr-o sticlă interzisă „De parcă din măruntaiele Pământului a apărut lumină, nu lumina acestei lumi, ci a multor Sori adunati laolalta. Această minge de foc uriașă, trandafir, care își schimbă culoarea de la violet la portocaliu, crescând, a intrat în acțiune nămol natural, eliberat de cătușele care fuseseră legate de miliarde de ani. ”... Unul stătea cu mâna întinsă, palma în sus. În palmă îi zăceau bucăți mici de hârtie. Ridicate de unda de șoc, bucățile de hârtie au zburat de pe mâna bărbatului și au căzut la o distanță de aproximativ un metru de el.
22 slide
Descriere diapozitiv:
Reactor nuclear - instalație în care se realizează o reacție controlată în lanț de fisiune a nucleelor grele Primul reactor nuclear: SUA, 1942, E. Fermi, fisiunea nucleelor de uraniu. În Rusia: 25 decembrie 1946, IV Kurchatov Prima CNE industrial-pilot din lume cu o capacitate de 5 MW a fost lansată în URSS la 27 iunie 1954 la Obninsk. În străinătate, prima centrală nucleară industrială cu o capacitate de 46 MW a fost pusă în funcțiune în 1956 la Calder Hall (Anglia).
23 slide
Descriere diapozitiv:
Cernobîl este un sinonim global pentru un dezastru ecologic - 26 aprilie 1986. Sarcofagul a 4-a unitate de putere distrusă În prima zi a accidentului, 31 de oameni au murit, la 15 ani după dezastru, 55 de mii de lichidatori au murit, alți 150 de mii au devenit invalidi, 300 de mii de oameni au murit din cauza bolilor de radiații, în total 3 milioane 200 de mii de oameni au primit doze crescute de radiații
24 slide
Descriere diapozitiv:
Energie nucleară VVER - reactor de putere moderată cu apă presurizată RBMK - reactor nuclear de mare putere BN - reactor nuclear cu neutroni rapidi EGP - reactor nuclear de grafit cu supraîncălzire cu abur
25 slide
Descriere diapozitiv:
Sursele de radiații externe, razele cosmice (0,3 mSv/an), dau puțin mai puțin de jumătate din toate radiațiile externe primite de populație. Găsind o persoană, cu cât se ridică deasupra nivelului mării, cu atât radiația devine mai puternică, deoarece grosimea golului de aer și densitatea acestuia scade pe măsură ce se ridică și, în consecință, proprietățile protectoare scad. Radiația Pământului provine în principal din acele minerale care conțin potasiu - 40, rubidiu - 87, uraniu - 238, toriu - 232.
26 slide
Descriere diapozitiv:
Expunerea internă a populației Ingerare cu alimente, apă, aer. Gazul radioactiv radonul este un gaz invizibil, fără gust, inodor, care este de 7,5 ori mai greu decât aerul. Alumină. Deșeuri industriale utilizate în construcții, cum ar fi cărămizi de argilă roșie, zgură de furnal, cenușă zburătoare. De asemenea, nu trebuie să uităm că atunci când cărbunele este ars, o parte semnificativă a componentelor sale este sinterizată în zgură sau cenușă, unde sunt concentrate substanțele radioactive.
27 slide
Descriere diapozitiv:
Explozii nucleare Exploziile nucleare contribuie și ele la creșterea dozei de radiații umane (ceea ce sa întâmplat la Cernobîl). Precipitațiile radioactive din testele atmosferice sunt transportate pe întreaga planetă, crescând nivelul general de contaminare. În total, au fost efectuate teste nucleare în atmosferă: China - 193, URSS - 142, Franța - 45, SUA - 22, Marea Britanie - 21. După 1980, exploziile în atmosferă practic s-au oprit. Testele subterane continuă până astăzi.
28 slide
Descriere diapozitiv:
Expunerea la radiații ionizante Orice tip de radiații ionizante provoacă modificări biologice în organism atât cu radiații externe (sursa este în afara corpului), cât și cu radiații interne (substanțele radioactive, adică particulele, intră în organism cu alimente, prin sistemul respirator). O singură expunere provoacă tulburări biologice care depind de doza totală absorbită. Deci la o doză de până la 0,25 Gy. nu există încălcări vizibile, dar deja la 4 - 5 Gy. decesele reprezintă 50% din numărul total al victimelor, iar la 6 Gy. și mai mult - 100% dintre victime. (Aici: Gr. - gri). Principalul mecanism de acțiune este asociat cu procesele de ionizare a atomilor și a moleculelor materiei vii, în special a moleculelor de apă conținute în celule. Gradul de efect al radiațiilor ionizante asupra unui organism viu depinde de rata dozei de radiație, de durata acestei expuneri și de tipul de radiație și radionuclid care a pătruns în organism. A fost introdusă valoarea dozei echivalente, măsurată în sieverți (1 Sv. = 1 J/kg). Sievert este o unitate de doză absorbită înmulțită cu un factor care ține cont de pericolul radioactiv inegal pentru organism. tipuri diferite radiatii ionizante.
29 slide
Descriere diapozitiv:
Doza echivalentă de radiații: H = D * K K - factor de calitate D - doza absorbită de radiații Doza absorbită de radiații: D = E / m E - energia corpului absorbit m - greutatea corporală
30 de diapozitive
Descriere diapozitiv:
În ceea ce privește consecințele genetice ale radiațiilor, acestea se manifestă sub formă de aberații cromozomiale (inclusiv modificări ale numărului sau structurii cromozomilor) și mutații genetice. Mutațiile genice apar imediat în prima generație (mutații dominante) sau numai dacă aceeași genă este mutată la ambii părinți (mutații recesive), ceea ce este puțin probabil. O doză de 1 Gy, primită de bărbați sub un fond scăzut de radiații (pentru femei, estimările sunt mai puțin sigure), provoacă apariția a 1000 până la 2000 de mutații, ducând la consecințe grave și de la 30 la 1000 de aberații cromozomiale pentru fiecare milion de născuți vii .
31 slide
Descriere diapozitiv:
Efectele genetice ale radiațiilor
Slide 1
Slide 2
Slide 3
Slide 4
Slide 5
Slide 6
Slide 7
Slide 8
Slide 9
Slide 10
Slide 11
Slide 12
Slide 13
Slide 14
Slide 15
Slide 16
Slide 17
Slide 18
Slide 19
Slide 20
Slide 21
Slide 22
Slide 23
Slide 24
Prezentarea „Nuclear Power” poate fi descărcată absolut gratuit de pe site-ul nostru. Subiectul proiectului: Fizica. Diapozitivele și ilustrațiile colorate vă vor ajuta să vă implicați colegii sau publicul. Pentru a vizualiza conținutul, utilizați playerul sau dacă doriți să descărcați raportul - faceți clic pe textul corespunzător de sub player. Prezentarea conține 24 de diapozitive.
Diapozitive de prezentare
Slide 1
Energie nucleară
Numărul școlii 625 N.M. Turlakov
Slide 2
§66. Fisiunea nucleelor de uraniu. §67. Reacție în lanț. §68. Reactor nuclear. §69. Energie nucleara. §70. Efectele biologice ale radiațiilor. §71. Producerea și utilizarea izotopilor radioactivi. §72. Reacția termonucleară. §73. Particule elementare. Antiparticule.
Energie nucleara
Slide 3
§66. Fisiunea nucleelor de uraniu
Cine și când a descoperit fisiunea nucleelor de uraniu? Care este mecanismul fisiunii nucleare? Ce forțe lucrează în miez? Ce se întâmplă când un nucleu se fisiază? Ce se întâmplă cu energia când un nucleu de uraniu se fisiază? Cum se schimbă temperatura mediului în timpul fisiunii nucleelor de uraniu? Cât de mare este energia eliberată?
Slide 4
Spre deosebire de dezintegrarea radioactivă a nucleelor, însoțită de emisia de particule α sau β, reacțiile de fisiune sunt un proces în care un nucleu instabil este împărțit în două fragmente mari de mase comparabile. În 1939, fisiunea nucleelor de uraniu a fost descoperită de oamenii de știință germani O. Hahn și F. Strassmann. Continuând cercetările începute de Fermi, ei au descoperit că atunci când uraniul este bombardat cu neutroni, apar elemente din partea de mijloc a sistemului periodic - izotopi radioactivi ai bariului (Z = 56), kripton (Z = 36), etc. Uraniul apare în natura sub forma a doi izotopi: uraniu-238 si uraniu-235 (99,3%) si (0,7%). Când sunt bombardate cu neutroni, nucleele ambilor izotopi se pot împărți în două fragmente. În acest caz, reacția de fisiune a uraniului-235 are loc cel mai intens pe neutroni lenți (termici), în timp ce nucleele uraniului-238 intră într-o reacție de fisiune numai cu neutroni rapizi cu o energie de ordinul a 1 MeV.
Fisiunea nucleelor grele.
Slide 5
Reacția de fisiune nucleară a uraniului-235 este de interes primordial pentru energia nucleară. În prezent, sunt cunoscuți aproximativ 100 de izotopi diferiți cu numere de masă de la aproximativ 90 la 145, care decurg din fisiunea acestui nucleu. Două reacții de fisiune tipice ale acestui nucleu sunt următoarele: Rețineți că, ca urmare a fisiunii unui nucleu inițiată de un neutron, sunt produși noi neutroni care pot provoca reacții de fisiune ale altor nuclee. Produșii de fisiune ai nucleelor de uraniu-235 pot fi și alți izotopi de bariu, xenon, stronțiu, rubidiu etc.
Reacție în lanț
Slide 6
Diagrama dezvoltării reacției în lanț de fisiune a nucleelor de uraniu este prezentată în figură
Când fisiunea nucleului de uraniu-235, care este cauzată de o coliziune cu un neutron, sunt eliberați 2 sau 3 neutroni. În condiții favorabile, acești neutroni pot pătrunde în alte nuclee de uraniu și pot provoca fisiunea acestora. În această etapă, vor apărea de la 4 până la 9 neutroni, capabili să provoace noi descompuneri ale nucleelor de uraniu etc. Un astfel de proces asemănător avalanșei se numește reacție în lanț
Slide 7
Pentru ca o reacție în lanț să aibă loc, așa-numitul factor de multiplicare a neutronilor trebuie să fie mai mare decât unitatea. Cu alte cuvinte, ar trebui să existe mai mulți neutroni în fiecare generație ulterioară decât în cea anterioară. Factorul de multiplicare este determinat nu numai de numărul de neutroni produși în fiecare act elementar, ci și de condițiile în care are loc reacția – unii dintre neutroni pot fi absorbiți de alte nuclee sau pot părăsi zona de reacție. Neutronii eliberați în timpul fisiunii nucleelor de uraniu-235 sunt capabili să provoace fisiunea doar a nucleelor aceluiași uraniu, care reprezintă doar 0,7% din uraniul natural.
Factorul de reproducere
Slide 8
Cea mai mică masă de uraniu la care este posibilă o reacție în lanț se numește masă critică. Metode de reducere a pierderii de neutroni: Folosirea unui înveliș reflectorizant (din beriliu), Reducerea cantității de impurități, Utilizarea unui moderator de neutroni (grafit, apă grea), Pentru uraniu-235 - M cr = 50 kg (r = 9 cm).
Masa critica
Slide 9
Slide 10
În miezul unui reactor nuclear are loc o reacție nucleară controlată cu eliberarea unei cantități mari de energie.
Primul reactor nuclear a fost construit în 1942 în SUA sub conducerea lui E. Fermi. În țara noastră, primul reactor a fost construit în 1946 sub conducerea lui I. V. Kurchatov
Slide 11
§66. Fisiunea nucleelor de uraniu. §67. Reacție în lanț. §68. Reactor nuclear. Raspunde la intrebari. Desenați o diagramă a reactorului. Ce substanțe și cum sunt utilizate într-un reactor nuclear? (în scris)
Teme pentru acasă
Slide 12
Reacțiile de fuziune ale nucleelor ușoare se numesc reacții termonucleare, deoarece pot avea loc numai la temperaturi foarte ridicate.
Reacții termonucleare.
Slide 13
A doua modalitate de a elibera energia nucleară este asociată cu reacțiile de fuziune. Când nucleele ușoare se îmbină și se formează un nucleu nou, o cantitate mare de energie trebuie eliberată.
De o importanță practică deosebită este faptul că în timpul unei reacții termonucleare este eliberată mult mai multă energie pentru fiecare nucleon decât în timpul unei reacții nucleare, de exemplu, în timpul fuziunii unui nucleu de heliu din nucleele de hidrogen, se eliberează o energie egală cu 6 MeV, iar când un nucleu de uraniu este fisionat, un nucleon reprezintă „0,9 MeV.
Slide 14
Pentru ca două nuclee să intre într-o reacție de fuziune, trebuie să se apropie de o distanță de acțiune a forțelor nucleare de ordinul 2 · 10-15 m, depășind repulsia electrică a sarcinilor lor pozitive. Pentru aceasta, energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor trebuie să depășească energia potențială a interacțiunii Coulomb. Calculul temperaturii T necesară pentru aceasta duce la o valoare de ordinul 108–109 K. Aceasta este o temperatură extrem de ridicată. La această temperatură, substanța se află într-o stare complet ionizată numită plasmă.
Condiții pentru desfășurarea unei reacții termonucleare
Slide 15
Un răspuns benefic din punct de vedere energetic. Cu toate acestea, poate rula doar la temperaturi foarte ridicate (de ordinul a câteva sute de milioane de grade). La densitate mare materie, o astfel de temperatură poate fi atinsă prin crearea de descărcări electronice puternice în plasmă. Acest lucru ridică o problemă - este dificil să țineți plasma.
Reacție termonucleară controlată
În stele apar reacții termonucleare auto-susținute
Slide 16
a devenit o adevărată amenințare pentru umanitate. În acest sens, oamenii de știință și-au propus extragerea unui izotop de hidrogen greu - deuteriu - din apa de mare și supus reacției unei topituri nucleare la temperaturi de aproximativ 100 de milioane de grade Celsius. Cu o topire nucleară, deuteriul obținut dintr-un kilogram de apă de mare va putea produce atâta energie cât eliberată la arderea a 300 de litri de benzină ___
Criză de energie
TOKAMAK (camera magnetica toroidala cu curent)
Slide 17
Slide 18
este un dispozitiv electrofizic, al cărui scop principal este formarea plasmei. Plasma este reținută nu de pereții camerei, care nu sunt capabili să reziste la temperatura acesteia, ci de un câmp magnetic special creat, care este posibil la temperaturi de aproximativ 100 de milioane de grade, și păstrarea ei pentru un timp suficient de lung într-un anumit interval de timp. volum. Posibilitatea de a obține plasmă la temperaturi ultra-înalte permite o reacție termonucleară de fuziune a nucleelor de heliu din materie primă, izotopi de hidrogen (deuteriu, ytrițiu).
TOKAMAK (Camera TOroidala cu bobine magnetice)
Slide 20
M.A. Leontovici lângă „Tokamak”
Slide 21
Bazele teoriei fuziunii termonucleare controlate au fost puse în 1950 de către I.E. Această idee a dus la crearea reactoarelor de fuziune - tokamak-uri. Cu o densitate mare a materiei, temperatura ridicată necesară de sute de milioane de grade poate fi atinsă prin crearea de descărcări electronice puternice în plasmă. Problemă: Plasma este greu de ținut. Instalațiile moderne de tokamak nu sunt reactoare de fuziune, ci instalații de cercetare în care existența și conservarea plasmei este posibilă doar pentru o perioadă.
Reacții termonucleare controlate
NUCLEAR power (energie nucleară) - industria energetică care utilizează energia nucleară pentru electrificare și termoficare; domeniul științei și tehnologiei, care dezvoltă metode și mijloace de transformare a energiei nucleare în energie electrică și termică. Baza energiei nucleare sunt centralele nucleare. Prima centrală nucleară (5 MW), care a pus bazele utilizării energiei nucleare în scopuri pașnice, a fost lansată în URSS la începutul secolului al XX-lea. anii 90 Sf. 430 de reactoare nucleare cu o capacitate totală de cca. 340 GW. Potrivit experților, ponderea energiei nucleare în structura generala generarea de energie electrică în lume va crește continuu, sub rezerva implementării principiilor de bază ale conceptului de siguranță a centralelor nucleare. Principiile de bază ale acestui concept sunt modernizarea semnificativă a reactoarelor nucleare moderne, consolidarea măsurilor de protejare a populației și a mediului de impactul tehnologic nociv, pregătirea personalului înalt calificat pentru centralele nucleare, dezvoltarea unor instalații de depozitare fiabile pentru deșeurile radioactive etc.
De obicei, pentru a obține energie nucleară, se folosește o reacție nucleară în lanț de fisiune a nucleelor de uraniu-235 sau plutoniu. Nucleii se fisionează atunci când un neutron îi lovește și se produc noi neutroni și fragmente de fisiune. Neutronii de fisiune și fragmentele de fisiune au energie cinetică mare. Ca urmare a ciocnirilor de fragmente cu alți atomi, această energie cinetică este rapid transformată în căldură. Deși în orice domeniu al energiei, energia nucleară este sursa primară (de exemplu, energia reacțiilor solare nucleare din hidrocentrale și centrale electrice care funcționează pe combustibili fosili, energia dezintegrarii radioactive în centralele geotermale), energia nucleară se referă numai la utilizarea reacțiilor controlate în reactoarele nucleare.
Scopul principal al centralelor este de a furniza energie electrică întreprinderilor industriale, producției agricole, transportului electrificat și populației.Continuitatea producției și consumului de energie impune cerințe foarte mari asupra fiabilității centralelor, deoarece întreruperile furnizării de energie electrică și termică. afectează nu numai performanța economică stația în sine, dar și pe indicatorii întreprinderilor industriale și transporturilor pe care le deservește. În prezent, centralele nucleare funcționează ca centrale în condensare. Uneori sunt numite și centrale nucleare. Centralele nucleare destinate furnizării nu numai de energie electrică, ci și de căldură, sunt numite centrale nucleare combinate de căldură și energie (CNE). Până acum, doar proiectele lor sunt în curs de dezvoltare.
A) Monocircuit B) Dublu circuit C) Incomplet dublu circuit D) Trei circuite 1 - reactor; 2 - turbină cu abur; 3 - generator electric; 4 - condensator; 5 - pompa de alimentare; 6 - pompa de circulatie 7 - generator de abur; 8 - compensator de volum; 9 - separator tambur; 10 - schimbător de căldură intermediar; 11 - pompă de metal lichid
Clasificarea centralelor nucleare depinde de numărul de circuite de pe ele. CNE se disting prin circuit simplu, dublu circuit, incomplet dublu circuit și trei circuite. Dacă contururile lichidului de răcire și ale fluidului de lucru coincid, atunci un astfel de NPP; numit un singur circuit. Formarea aburului are loc în reactor, aburul este trimis la turbină, unde, extinzându-se, produce muncă care este transformată în energie electrică în generator. După ce tot aburul din condensator s-a condensat, condensul este pompat înapoi în reactor. Astfel, conturul fluidului de lucru este în același timp conturul lichidului de răcire și, uneori, moderator și se dovedește a fi închis. Reactorul poate funcționa atât cu circulație naturală, cât și cu circulație forțată a lichidului de răcire de-a lungul unei bucle interioare suplimentare a reactorului, pe care este instalată o pompă corespunzătoare.
Arme NUCLARE - un set de muniții nucleare, mijloacele lor de livrare către țintă și mijloace de control. Se referă la armele de distrugere în masă; posedă o putere distructivă extraordinară. În ceea ce privește puterea de încărcare și raza de acțiune, armele nucleare sunt împărțite în tactice, operaționale-tactice și strategice. Folosirea armelor nucleare în război este dezastruoasă pentru întreaga omenire. Bombă atomică Bombă cu hidrogen
Prima bombă atomică a fost folosită de armata americană după al Doilea Război Mondial în Japonia. Acțiunea bombei atomice Nuclearul, sau atomic, este un tip de armă în care explozia are loc sub acțiunea energiei eliberate în timpul fisiunii nucleelor atomice. Acesta este cel mai periculos tip de armă de pe planeta noastră. Odată cu explozia unei bombe atomice într-o zonă dens populată, numărul victimelor umane va depăși câteva milioane. Pe lângă acțiune undă de șoc format în timpul exploziei, efectul său principal este contaminarea radioactivă a terenului din zona exploziei, care persistă mulți ani. În prezent, Statele Unite, Rusia, Marea Britanie (din 1952), Franța (din 1960), China (din 1964), India (din 1974), Pakistan (din 1998) și RPDC (din 2006). Un număr de țări, cum ar fi Israelul și Iranul, au stocuri mici de arme nucleare, dar nu sunt încă considerate oficial puteri nucleare.
Ar putea fi util să citiți:
- Cu cât este mai în vârstă, cu atât noaptea este mai greu de dormit;
- Cele mai ciudate obiecte din imaginile lunii (49 de fotografii);
- Codul vamal Eaeu: caracteristici generale și inovații Când tc eu intră în vigoare;
- Adevărul este că există Titanic 2;
- Legile cosmosului: Cine își va însuși Luna și Marte;
- Bateria nucleară în lumea modernă;
- Picturi populare rusești;
- Alexey Eremenko - instructor politic junior;