Презентация Ядерная энергетика: за и против

• 1 слайд

  Гиевская Людмила Ивановна,
  учитель физики
  МКОУ Новокалитвенская СОШ
  ядерная энергия
  "за" и "против"
  

• 2 слайд

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

• 3 слайд

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

• 4 слайд

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

• 5 слайд

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

• 6 слайд

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

• 7 слайд

  Применение ядерной энергии
  

• 8 слайд

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

• 9 слайд

  - Содержатся в морской воде.
  
  
  - В природе много.
  Анализ сырья
  

• 10 слайд

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

• 11 слайд

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

• 12 слайд

  LiD
  A
  2
  1
  Неуправляемая реакция синтеза
  В водородной (термоядерной) бомбе
  

• 13 слайд

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

• 14 слайд

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

• 15 слайд

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

• 16 слайд

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

• 17 слайд

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

• 18 слайд

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

• 19 слайд

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

• 20 слайд

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

• 21 слайд

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

• 22 слайд

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

• 23 слайд

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

• 24 слайд

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

• 25 слайд

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

• 26 слайд

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

• 27 слайд

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

• 28 слайд

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

• 29 слайд

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

• 30 слайд

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

• 31 слайд

  Генетические последствия радиации
  

• 32 слайд

• 33 слайд

  Мы обязаны помнить
  

• 34 слайд

  Последствия радиационного поражения
  

• 35 слайд

  Методы и средства защиты от ионизирующих
  излучений:
  увеличение расстояния между оператором и источником;
  сокращение продолжительности работы в поле излучения;
  экранирование источника излучения;
  дистанционное управление;
  использование манипуляторов и роботов;
  полная автоматизация технологического процесса;
  использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности;
  постоянный контроль за уровнем излучения и за дозами облучения персонала.
  
  

• 36 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Что нужно делать при аварии
  на радиационно опасных объектах
  Освободить от
  продуктов
  холодильник
  Вынести ско-
  ропортящиеся
  продукты и мусор
  Выключить газ,
  электричество,
  погасить огонь
  в печи
  Взять необходимые вещи
  Документы и продукты
  питания
  Надеть средства
  Индивидуальной
  защиты
  Следовать на
  сборный
  пункт
  

• 37 слайд

  Атом покорен, НО цивилизация под угрозой.
  Прав ли был Прометей,
  давший людям огонь?
  Мир рванулся вперед,
  мир сорвался с пружин,
  Из прекрасного лебедя
  вырос дракон,
  Из запретной бутылки
  был выпущен джин.
  

• 38 слайд

  Сельское хозяйство
  
  Облучение семян растений небольшими дозами гамма – лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному увеличению урожайности и большему времени хранения . Большие дозы радиации вызывают мутации растений и микроорганизмов, что приводит к появлению сортов с новыми ценными свойствами.
  

• 39 слайд

  Медицина
  Методы диагностики и терапии показали свою высокую эффективность. При облучении раковых клеток γ – лучами они прекращают своё деление. И если раковое заболевание находится на начальной стадии, то лечение является успешным
  Малые количества радиоактивных изотопов используются с целью диагностики. Например, при рентгеноскопии желудка используется радиоактивный барий
  Успешно применяются изотопы при исследовании йодного обмена щитовидной железы
  

• 40 слайд

  
  
  ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
  Экономия органического топлива
  Малые массы горючего
  Получение большой мощности с одного реактора
  Низкие транспортные расходы энергии
  Отсутствие потребности в атмосферном воздухе
  АЭС не загрязняют атмосферу, не требуют создания крупных водохранилищ, занимающих большие площади
  Безопасность реактора(возможность аварии с разгоном реактора, радиоактивные выбросы в окружающую среду )
  
  Радиоактивные отходы (утилизация отработанного топлива)
  Особенности ремонта
  Сложность ликвидации ядерного энергетического объекта(из-за ограниченности срока службы АЭС)
  Высокая квалификация и ответственность кадров
  Доступность для терроризма и шантажа с катастрофическими последствиями
  Дорого стоит добыча топлива
  ПРЕИМУЩЕСТВА
  ПРОБЛЕМЫ
  

• 41 слайд

  Термоядерные реакции – это благо или вред?