Slide 2

ŢINTĂ:

Evaluează pozitivul și laturile negative utilizarea energiei nucleare în societatea modernă. Formează idei legate de amenințarea păcii și a umanității atunci când se folosește energia nucleară.

Slide 3

Aplicarea energiei nucleare

Energia este fundamentul. Toate beneficiile civilizației, toate sferele materiale ale activității umane – de la spălarea hainelor până la explorarea Lunii și Marte – necesită consum 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. Atomul pașnic este folosit pentru a căuta minerale. Aplicare masivă în biologie, agricultură, medicina, izotopi radioactivi au fost gasiti in explorarea spatiului.

Slide 4

Energie: „PENTRU”

A) Energie nucleara este azi cea mai buna vedere obtinerea energiei. Economic, de mare putere, ecologic atunci când este utilizat corect. b) Centralele nucleare, în comparație cu termocentralele tradiționale, au un avantaj în costul combustibilului, ceea ce este evident mai ales în acele regiuni în care există dificultăți în furnizarea de combustibil și resurse energetice, precum și o tendință constantă de creștere a costului fosilei. producția de combustibil. c) De asemenea, centralele nucleare nu sunt predispuse la poluarea mediului natural cu cenușă, gaze de ardere cu CO2, NOx, SOx și ape uzate care conțin produse petroliere.

Slide 5

Centrala nucleara, centrala termica, centrala hidroelectrica - civilizatie moderna

Civilizația modernă este de neconceput fără energie electrica. Producția și utilizarea energiei electrice crește în fiecare an, dar spectrul unei viitoare foamete energetice se profilează deja în fața umanității din cauza epuizării zăcămintelor de combustibili fosili și a creșterii pierderilor de mediu la obținerea energiei electrice. Energia eliberată în reacțiile nucleare este de milioane de ori mai mare decât cea produsă de reacțiile chimice obișnuite (cum ar fi reacțiile de ardere), deci valoare calorica combustibilul nuclear se dovedește a fi nemăsurat mai mare decât combustibilul convențional. Utilizarea combustibilului nuclear pentru a genera energie electrică este o idee extrem de tentantă Avantajele centralelor nucleare (CNP) față de centralele termice (CHP) și centralele hidroelectrice (HPP) sunt evidente: nu există deșeuri, nu există emisii de gaze, nu există. trebuie să execute volume uriașe de construcții, să construiască baraje și să îngroape pământ fertil pe fundul rezervoarelor. Poate că singurele mai ecologice decât centralele nucleare sunt centralele care folosesc energie solară sau eoliană. Dar atât turbinele eoliene, 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 repede. Și totuși, fezabilitatea construcției și exploatării centralelor nucleare este adesea pusă la îndoială din cauza efectelor nocive ale substanțelor radioactive asupra mediu inconjurator si omul.

Slide 6

Perspective pentru energia nucleară

După un început bun, țara noastră a rămas în urma țărilor lider ale lumii în domeniul dezvoltării energiei nucleare din toate punctele de vedere. 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. Și acest lucru va duce inevitabil la o poluare mare a atmosferei cu substanțe nocive, la acumularea în atmosferă a cantităților în exces de dioxid de carbon, modificări ale climei Pământului și perturbarea echilibrului termic la scară planetară. Între timp, spectrul foametei de energie începe să amenințe cu adevărat umanitatea Radiația este o forță formidabilă și periculoasă, dar cu atitudinea corectă, este foarte posibil să lucrezi cu ea. Este tipic că cei cărora le este cel 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 omenești sunt revendicate de fumat, alcool și mașini. Între timp, potrivit persoanelor din grupuri de populație de diferite vârste și studii, cel mai mare pericol pentru viață îl reprezintă energia nucleară și armele de foc (daunele cauzate umanității de fumat și alcool sunt în mod clar subestimate specialiștii care pot evalua cel mai calificat avantajele și posibilitățile de utilizare a energiei nucleare Experții consideră că omenirea nu se mai poate lipsi de energia atomică. Energia nucleară este una dintre cele mai promițătoare modalități de a satisface foamea de energie a umanității în fața problemelor energetice asociate cu utilizarea combustibililor fosili.

Slide 7

Avantajele energiei nucleare

Există atât de multe beneficii ale centralelor nucleare. Sunt complet independente de siturile de exploatare a uraniului. Combustibilul nuclear este compact și are o durată de viață destul de lungă. Centralele nucleare sunt orientate către consumatori și devin din ce în ce mai solicitate în locurile în care există o penurie acută de combustibili fosili și cererea de energie electrică este foarte mare. Un alt avantaj este costul redus al energiei primite, comparativ costuri reduse pentru construcții. 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 (FBR). Împreună cu reactoarele cu neutroni termici, ele măresc producția de energie pe tonă de uraniu natural de 20-30 de ori. Odată cu utilizarea integrală a uraniului natural, extracția acestuia din minereuri foarte sărace și chiar extracția sa din apa de mare devine profitabilă. Utilizarea centralelor nucleare cu RBN duce la unele dificultăți tehnice, care în prezent sunt în curs de rezolvare. Rusia poate folosi drept combustibil uraniul foarte îmbogățit eliberat ca urmare a reducerii numărului de focoase nucleare.

Slide 8

Medicament

Metodele de diagnostic și terapeutice s-au dovedit a fi foarte eficiente. Când celulele canceroase sunt iradiate cu raze γ, acestea încetează să se divizeze. Și dacă cancerul este într-un stadiu incipient, atunci tratamentul are succes în cantități mici de izotopi radioactivi. De exemplu, bariul radioactiv este utilizat pentru fluoroscopia stomacului. Izotopii sunt utilizați cu succes în studiul metabolismului iodului în glanda tiroidă

Slide 9

Cel mai bun

Kashiwazaki-Kariwa este cea mai mare centrală nucleară din lume în ceea ce privește capacitatea instalată (din 2008) și este situată în orașul japonez Kashiwazaki, prefectura Niigata. Există cinci reactoare cu apă fierbinte (BWR) și două reactoare avansate cu apă fierbinte (ABWR) în funcțiune, cu o capacitate combinată de 8.212 GigaWatt.

Slide 10

CNE Zaporojie

Slide 11

Înlocuire alternativă pentru centralele nucleare

Energia soarelui. Cantitatea totală de energie solară care ajunge la suprafața Pământului este de 6,7 ori mai mare decât potențialul global al resurselor de combustibili fosili. Folosirea a doar 0,5% din această rezervă ar putea acoperi complet nevoile de energie ale 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 - tradus literal înseamnă: pământ energie termală. Volumul Pământului este de aproximativ 1085 miliarde km cubi și tot, cu excepția unui strat subțire al scoarței terestre, are 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 omul o are în prezent la dispoziție. Mai mult, aceasta este energie în forma sa pură, deoarece există deja sub formă de căldură și, prin urmare, nu necesită arderea combustibilului sau crearea de reactoare pentru a o obține.

Slide 13

Avantajele reactoarelor apă-grafit

Avantajele unui reactor cu grafit canal sunt capacitatea de a utiliza simultan grafitul ca moderator și ca material structural. miez, care permite utilizarea canalelor tehnologice în versiuni înlocuibile și neînlocuibile, utilizarea tijei de combustibil în design tijă sau tubular cu răcire unilaterală sau integrală prin lichidul lor de răcire. Diagrama de proiectare a reactorului și a miezului face posibilă organizarea realimentării cu combustibil într-un reactor în funcțiune, aplicarea principiului zonal sau secțional al construcției miezului, permițând profilarea eliberării de energie și îndepărtarea căldurii, utilizarea pe scară largă a proiectelor standard și implementarea 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 problemele cele mai presante la congresele și întâlnirile internaționale. Această întrebare a devenit deosebit de acută după accidentul de la centrala nucleară de la Cernobîl (ChNPP). La astfel de congrese se rezolvă problemele legate de lucrările de instalare la centralele nucleare. Precum și problemele care afectează starea echipamentelor de lucru din aceste stații. După cum știți, funcționarea centralelor nucleare se bazează pe scindarea uraniului în atomi. Prin urmare, extracția acestui combustibil pentru stații este, de asemenea, o problemă importantă astăzi. Multe probleme legate de centralele nucleare sunt legate de mediu într-un fel sau altul. Deşi funcţionarea centralelor nucleare aduce un numar mare de energie utilă, dar, din păcate, toate „pro” din natură sunt compensate de „contra”. Energia nucleară nu face excepție: în funcționarea centralelor nucleare se confruntă cu probleme de eliminare, depozitare, procesare și transportul deșeurilor.

Slide 15

Cât de periculoasă este energia nucleară?

Energia nucleară este o industrie în curs de dezvoltare. Este evident că este destinat unui viitor mare, deoarece rezervele de petrol, gaze și 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 adverse ale accidentelor cu distrugerea reactoarelor nucleare.

Slide 16

Energie: „împotrivă”

„împotriva” centralelor nucleare: a) Consecințele teribile 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 metabolice din imediata vecinătate a centralei nucleare. f) Modificări ale caracteristicilor microclimatice ale zonelor adiacente.

Slide 17

Nu doar radiații

Funcționarea centralelor nucleare este însoțită nu numai de pericolul contaminării cu radiații, ci și de alte tipuri de impact asupra mediului. Efectul principal este efectul termic. Este de una și jumătate până la două ori mai mare decât de la centralele termice. În timpul funcționării unei centrale nucleare, este necesar să se răcească vaporii de apă uzată. Cel mai într-un mod simplu se răcește cu apă dintr-un râu, lac, mare sau bazine special construite. Apa încălzită cu 5-15 °C revine la aceeași sursă. Dar această metodă poartă cu ea pericolul deteriorării situației mediului în mediul acvatic în locațiile centralelor nucleare Un sistem de alimentare cu apă care utilizează turnuri de răcire, în care apa este răcită datorită evaporării și răcirii sale parțiale, este utilizat pe scară largă. . Pierderile mici sunt completate prin completarea constantă cu apă proaspătă. Cu un astfel de sistem de răcire, o cantitate imensă de vapori de apă și picături de umiditate este eliberată în atmosferă. Acest lucru poate duce la o creștere a cantității de precipitații, a frecvenței formării de ceață și a înnorării. anul trecut Au început să folosească un sistem de răcire cu aer pentru vaporii de apă. În acest caz, nu există pierderi de apă și este cel mai ecologic. Cu toate acestea, un astfel de 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 actiniu - sunt în primul rând responsabili pentru radiația naturală a Pământului. Aceste elemente chimice sunt instabile; Când se degradează, eliberează energie sau devin surse de radiații ionizante. De regulă, degradarea produce un gaz greu invizibil, insipid și inodor, radonul. Există ca 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 thorium-232. Radonul se formează în mod constant în adâncurile Pământului, se acumulează în roci și apoi se deplasează treptat prin fisuri la suprafața Pământului. O persoană primește foarte des radiații de la radon în timp ce este acasă sau la serviciu și fără a cunoaște pericolul încăpere închisă, neventilata, în care concentrația acestui gaz, o sursă de radiație, este crescută, radonul pătrunde în casă de la sol - prin fisurile din fundație și prin podea - și se acumulează în principal la etajele inferioare ale rezidențiale și industriale. cladiri. Dar există și cazuri când clădirile rezidențiale și clădirile industriale sunt construite direct pe vechile haldări ale întreprinderilor miniere, în care elementele radioactive sunt prezente în cantități semnificative. Dacă în producția de construcții se folosesc materiale precum granit, piatră ponce, alumină, fosfogips, cărămidă roșie, zgură de silicat de calciu, materialul de perete devine o sursă de radiație de radon sursă potențială de radon Și dacă apa pentru nevoile casnice este pompată din straturi de apă adânci saturate cu radon, atunci există o concentrație mare de radon în aer chiar și atunci când spălați hainele! Apropo, s-a constatat că concentrația medie de radon în baie este de obicei 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 defecțiune, 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 zone ale planetei noastre provoacă îngrijorare și îngrijorare. Vorbim despre posibilitatea păstrării florei și faunei nu în forma lor originală, dar cel puțin în limitele standardelor minime de mediu sunt generate deșeuri radioactive în aproape toate etapele ciclului nuclear. Ele se acumulează sub formă de substanțe lichide, solide și gazoase cu diferite niveluri de activitate și concentrație. Cele mai multe deșeuri 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 deșeurilor radioactive

Gazele si apa contaminata sunt trecute prin filtre speciale pana ajung la puritatea aerului atmosferic si bând apă. Filtrele care au devenit radioactive sunt reciclate împreună cu deșeurile solide. Acestea sunt amestecate cu ciment și transformate în blocuri sau turnate în recipiente de oțel împreună cu bitumul fierbinte, cel mai dificil de pregătit pentru depozitarea pe termen lung. Cel mai bine este să transformați astfel de „gunoi” în sticlă și ceramică. Pentru a face acest lucru, deșeurile sunt calcinate și topite cu substanțe care formează o masă vitroceramică. 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 în 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 la pătrunderea lor în mediu până la dezintegrarea completă a radionuclizilor. Astfel de spații de depozitare sunt numite cimitire.

Slide 21

Explozie la centrala nucleară de la Cernobîl pe 26 aprilie 1986.

Pe 25 aprilie, a 4-a unitate de putere a fost oprită pt reparatii programate, timp în care au fost planificate mai multe teste de echipamente. În conformitate cu programul, puterea reactorului a fost redusă și apoi au început probleme legate de fenomenul de „otrăvire cu xenon” (acumularea izotopului de xenon într-un reactor care funcționează la putere redusă, inhibând și mai mult funcționarea reactorului). Pentru a compensa otrăvirea, tijele absorbante au fost ridicate și puterea a început să crească. Ce s-a întâmplat în continuare nu este tocmai clar. Raportul International Nuclear Safety Advisory Group menționa: „Nu se știe cu certitudine ce a declanșat creșterea puterii care a dus la distrugerea reactorului. Centrala nucleara de la Cernobîl" Au încercat să suprime acest salt brusc coborând tijele absorbante, dar din cauza designului lor slab, 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 că contaminarea radioactivă a mediului este cea mai importantă consecință asupra mediului accidente cu radiații cu emisii de radionuclizi, principalul factor care influențează sănătatea și condițiile de viață ale oamenilor din zonele expuse contaminării radioactive.

Slide 23

Cernobîl japonez

Recent, a avut loc o explozie la centrala nucleară Fukushima 1 (Japonia) din cauza unui cutremur puternic. Accidentul de la centrala nucleară de la Fukushima a fost primul dezastru la o instalație nucleară cauzat de impactul, deși indirect, al dezastrelor naturale. Până acum, cele mai mari accidente au fost de natură „internă”: au fost cauzate de o combinație de elemente de proiectare nereușite și factori umani.

Slide 24

Explozie în Japonia

La stația Fukushima-1, situată în prefectura cu același nume, pe 14 martie, hidrogenul care se acumulase sub acoperișul celui de-al treilea reactor a explodat. 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, radiația de fond în zona accidentului a depășit limita permisă.

Slide 25

Consecințele radiațiilor:

Mutații Boli canceroase (glanda tiroidă, leucemie, sân, plămân, stomac, intestine) Tulburări ereditare Sterilitatea ovarelor la femei. Demenţă

Slide 26

Coeficientul de sensibilitate tisulară la doza de radiație echivalentă

  • Slide 27

    Rezultate radiații

  • Slide 28

    Concluzie

    Factorii „Pro” ai centralelor nucleare: 1. Energia nucleară este de departe cea mai bună formă de producere a energiei. Economic, de mare putere, ecologic atunci când este utilizat corect. 2. Centralele nucleare, în comparație cu termocentralele tradiționale, au un avantaj în costul combustibilului, ceea ce este evident mai ales în acele regiuni în care există dificultăți în furnizarea de combustibil și resurse energetice, precum și o tendință constantă de creștere a costului fosilelor. producția de combustibil. 3. De asemenea, centralele nucleare nu sunt predispuse la poluarea mediului natural cu cenușă, gaze de ardere cu CO2, NOx, SOx și ape uzate care conțin produse petroliere. Factori „împotriva” centralelor nucleare: 1. Consecințele teribile ale accidentelor la centralele nucleare. 2. Impact mecanic local asupra terenului – 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. Modificări ale naturii utilizării terenurilor și proceselor metabolice din imediata vecinătate a centralei nucleare. 6. Modificări ale caracteristicilor microclimatice ale zonelor adiacente.

    Vizualizați toate diapozitivele

    Slide 2

    Energie nucleara

    §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.

    Slide 3

    §66. Fisiunea nucleară a uraniului

    Cine și când a descoperit fisiunea nucleelor ​​de uraniu? Care este mecanismul fisiunii nucleare? Ce forțe acționează în nucleu? 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 când nucleele de uraniu se fisionează? Câtă energie se eliberează?

    Slide 4

    Fisiunea nucleelor ​​grele.

    Spre deosebire de dezintegrarea radioactivă a nucleelor, care este 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, oamenii de știință germani O. Hahn și F. Strassmann au descoperit fisiunea nucleelor ​​de uraniu. Continuând cercetările începute de Fermi, ei au stabilit că atunci când uraniul este bombardat cu neutroni, apar elemente din partea de mijloc a tabelului 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 de neutroni, nucleele ambilor izotopi se pot împărți în două fragmente. În acest caz, reacția de fisiune a uraniului-235 are loc cel mai intens cu neutroni lenți (termici), în timp ce nucleele de uraniu-238 intră într-o reacție de fisiune numai cu neutroni rapizi cu o energie de aproximativ 1 MeV.

    Slide 5

    Reacție în lanț

    Principalul interes pentru energia nucleară este reacția de fisiune a nucleului de uraniu-235. În prezent, sunt cunoscuți aproximativ 100 de izotopi diferiți cu numere de masă de la aproximativ 90 la 145, care rezultă din fisiunea acestui nucleu. Două reacții de fisiune tipice ale acestui nucleu sunt: ​​Rețineți că fisiunea unui nucleu inițiată de un neutron produce 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.

    Slide 6

    Când un nucleu de uraniu-235 se fisiune, care este cauzat de o coliziune cu un neutron, sunt eliberați 2 sau 3 neutroni. În condiții favorabile, acești neutroni pot lovi alte nuclee de uraniu și pot provoca fisiunea acestora. În această etapă, vor apărea de la 4 la 9 neutroni, capabili să provoace noi descompunere a nucleelor ​​de uraniu etc. Un astfel de proces asemănător avalanșei se numește reacție în lanț

    Diagrama dezvoltării unei reacții în lanț de fisiune a nucleelor ​​de uraniu este prezentată în figură

    Slide 7

    Rata de reproducere

    Pentru ca o reacție în lanț să aibă loc, așa-numitul factor de multiplicare a neutronilor trebuie să fie mai mare decât unu. Cu alte cuvinte, în fiecare generație ulterioară ar trebui să existe mai mulți neutroni decât în ​​cea anterioară. Coeficientul 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.

    Slide 8

    Masa critica

    Cea mai mică masă de uraniu la care poate avea loc o reacție în lanț se numește masă critică. Modalități de reducere a pierderii de neutroni: Folosind o 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).

    Slide 9

    Diagrama reactorului nuclear

  • Slide 10

    O reacție nucleară controlată are loc în miezul unui reactor nuclear, eliberând o cantitate mare de energie.

    Primul reactor nuclear a fost construit în 1942 în SUA sub conducerea lui E. Fermi La noi, primul reactor a fost construit în 1946 sub conducerea lui I.V

    Slide 11

    Teme pentru acasă

    §66. Fisiunea nucleelor ​​de uraniu. §67. Reacție în lanț. §68. Reactor nuclear. Răspunde la întrebările. Desenați o diagramă a reactorului. Ce substanțe și cum sunt utilizate într-un reactor nuclear? (scris)

    Slide 12

    Reacții termonucleare.

    Reacțiile de fuziune ale nucleelor ​​ușoare se numesc reacții termonucleare, deoarece pot avea loc numai la temperaturi foarte ridicate.

    Slide 13

    A doua modalitate de a elibera energie nucleară este asociată cu reacțiile de fuziune. Când nucleele ușoare fuzionează și formează un nou nucleu, o cantitate mare de energie trebuie eliberată. De o importanță practică deosebită este aceea că, în timpul unei reacții termonucleare, este eliberată mult mai multă energie per nucleon decât în ​​timpul unei reacții nucleare, de exemplu, în timpul fuziunii unui nucleu de heliu din nucleele de hidrogen, este eliberată o energie egală cu 6 MeV, iar în timpul fisiunea unui nucleu de uraniu, un nucleon reprezintă „0,9 MeV.

    Slide 14

    Condiții pentru o reacție termonucleară

    Pentru ca două nuclee să intre într-o reacție de fuziune, trebuie să se apropie unul de celălalt la o distanță de forțe 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.

    Slide 15

    Reacție termonucleară controlată

    Reacție favorabilă din punct de vedere energetic. Cu toate acestea, poate apărea doar la temperaturi foarte ridicate (de ordinul a câteva sute de milioane de grade). La o densitate mare a materiei, o astfel de temperatură poate fi atinsă prin crearea de descărcări electronice puternice în plasmă. În acest caz, apare o problemă - este dificil să se rețină plasma. În stele au loc reacții termonucleare auto-susținute

    Slide 16

    Criză de energie

    a devenit o adevărată amenințare pentru umanitate. În acest sens, oamenii de știință au propus extragerea izotopului greu de hidrogen - deuteriu - din apa de mare și supunerea acestuia la o reacție de topire nucleară la temperaturi de aproximativ 100 de milioane de grade Celsius. Într-o topire nucleară, deuteriul obținut dintr-un kilogram de apă de mare va putea produce aceeași cantitate de energie ca cea eliberată la arderea a 300 de litri de benzină ___ TOKAMAK (camera magnetică toroidală cu curent)

    Slide 17

    Cel mai puternic TOKAMAK modern, care servește doar în scopuri de cercetare, este situat în orașul Abingdon, lângă Oxford. Înălțime de 10 metri, produce plasmă și o menține în viață doar aproximativ 1 secundă.

    Slide 18

    TOKAMAK (CAMERA ROoidal cu BOBINE MAGNETICE)

    Acesta 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 sa pentru o perioadă destul de lungă de timp într-un volum dat. Capacitatea de a obține plasmă la temperaturi ultra-înalte face posibilă efectuarea reactie termonucleara sinteza nucleelor ​​de heliu din materie primă, izotopi de hidrogen (deuteriu și tritiu

    Slide 1

    * ATOMCON-2008 26.06.2008 Strategia de dezvoltare a energiei nucleare în Rusia până în 2050 Rachkov V.I., Director al Departamentului de Politică Științifică a Corporației de Stat Rosatom, Doctor în Științe Tehnice, Profesor

    Slide 2

    * Prognoze mondiale pentru dezvoltarea energiei nucleare Echivalarea consumului specific de energie în țările dezvoltate și în curs de dezvoltare va necesita o creștere de trei ori a cererii de resurse energetice până în 2050. O parte semnificativă a creșterii nevoilor globale de combustibil și energie poate fi preluată de energia nucleară, care îndeplinește cerințele de siguranță și economice ale energiei la scară largă. WETO - „World Energy Technology Outlook - 2050”, Comisia Europeană, 2006 „The Future of Nuclear Energy”, Massachusetts Institute of Technology, 2003

    Slide 3

    * Starea și perspectivele imediate pentru dezvoltarea energiei nucleare la nivel mondial în 12 țări, se construiesc 30 de unități nucleare cu o capacitate totală de 23,4 GW(e). aproximativ 40 de țări și-au declarat oficial intențiile de a crea un sector nuclear în sectorul energetic național. Până la sfârșitul anului 2007, 439 de reactoare nucleare cu o capacitate instalată totală de 372,2 GW(e) funcționau în 30 de țări din întreaga lume (adăpostește două treimi din populația lumii). Ponderea nucleară în producția mondială de energie electrică a fost de 17%. Țara Număr reactoare, buc. Putere, MW Ponderea energiei nucleare în producție. e/e, % Franța 59 63260 76,9 Lituania 1 1185 64,4 Slovacia 5 2034 54,3 Belgia 7 5824 54,1 Ucraina 15 13107 48,1 Suedia 10 9014 41,36 Slovenia 41,36 Elveția 41,36 5 3220 40,0 Ungaria 4 1829 36,8 Coreea de Sud. 20 17451 35,3 Bulgaria 2 1906 32,3 Cehia 6 3619 30,3 Finlanda 4 2696 28,9 Japonia 55 47587 27,5 Germania 17 20470 27,3 Țara Număr reactoare, buc. Putere, MW Ponderea energiei nucleare în producție. e/e, % SUA 104 100582 19,4 Taiwan (China) 6 4921 19,3 Spania 8 7450 17,4 Rusia 31 21743 16,0 Marea Britanie 19 10222 15,1 Canada 18 12589 12589 12589 12589 21743 16,0 Africa de Sud 2.1800 5,5 Mexic 2.1360 4,6 Țările de Jos 1.482 4.1 Brazilia 2.1795 2,8 India 17.3782 2,5 Pakistan 2.425 2,3 China 11.8572 1,9 Total 439 372202 17,0

    Slide 4

    * Dezvoltarea în două etape a energiei nucleare Energia din reactoare termice și acumularea de plutoniu în acestea pentru lansarea și dezvoltarea paralelă a reactoarelor rapide. Dezvoltarea de centrale nucleare de mari dimensiuni bazate pe reactoare rapide, care înlocuiesc treptat generarea tradițională de energie cu combustibili organici fosili. Scopul strategic al dezvoltării energiei nucleare a fost stăpânirea resurselor inepuizabile de combustibil ieftin - uraniu și, eventual, toriu, pe baza de reactoare rapide. Scopul tactic al dezvoltării energiei nucleare a fost utilizarea reactoarelor termice pe U-235 (stăpânite pentru producerea de materiale de calitate pentru arme, plutoniu și tritiu și pentru submarine nucleare) cu scopul de a produce energie și radioizotopi pentru economia națională și acumularea de plutoniu de calitate energetică pentru reactoare rapide.

    Slide 5

    * Industria nucleară a Rusiei În prezent, industria include: Complexul de arme nucleare (NWC). Complexul de securitate nucleară și de radiații (NRS). Nuclear complex energetic(NEC): ciclu al combustibilului nuclear; energie nucleara. Complexul științific și tehnic (STC). Corporația de Stat ROSATOM este concepută pentru a asigura unitatea sistemului de management pentru a sincroniza programele de dezvoltare a industriei cu sistemul de priorități externe și interne al Rusiei. Sarcina principală a OJSC Atomenergoprom este de a forma o companie globală care să concureze cu succes pe piețele cheie.

    Slide 6

    * În 2008, funcționau 10 centrale nucleare (31 de unități de putere) cu o capacitate de 23,2 GW. În 2007, centralele nucleare au produs 158,3 miliarde kWh de energie electrică. Ponderea centralelor nucleare: în producția totală de energie electrică – 15,9% (în partea europeană – 29,9%); în capacitatea totală instalată - 11,0%. Centralele nucleare rusești în 2008

    Slide 7

    Slide 8

    * Dezavantajele energiei nucleare moderne Ciclul deschis al combustibilului nuclear al reactoarelor termice este o resursă limitată de combustibil și problema gestionării combustibilului uzat. Costuri mari de capital pentru construcția unei centrale nucleare. Concentrați-vă pe unitățile de alimentare cu o capacitate mare de unități legate de nodurile rețelei de energie și consumatori mari de energie. Capacitate scăzută a centralelor nucleare de a manevra puterea. În prezent, nu există o strategie specifică în lume pentru manipularea SNF din reactoare termice (până în 2010 se vor acumula peste 300.000 de tone de SNF, cu o creștere anuală de 11.000-12.000 de tone de SNF). Rusia a acumulat 14.000 de tone de combustibil uzat cu o radioactivitate totală de 4,6 miliarde de Ci, cu o creștere anuală de 850 de tone de combustibil uzat. Este necesar să treceți la o metodă uscată de depozitare a combustibilului nuclear uzat. Se recomandă amânarea reprocesării majorității combustibilului nuclear iradiat până la începerea construcției în serie a reactoarelor rapide de nouă generație.

    Slide 9

    * Probleme de manipulare a deșeurilor radioactive și a combustibilului nuclear uzat Un reactor termic cu o capacitate de 1 GW produce anual 800 de tone de deșeuri radioactive cu activitate scăzută și medie și 30 de tone de combustibil uzat de nivel înalt. Deșeurile de activitate, ocupând mai puțin de 1% din volum, ocupă 99% din totalul activității. Niciuna dintre țări nu a trecut la utilizarea tehnologiilor care ar rezolva problema manipulării combustibilului nuclear iradiat și a deșeurilor radioactive. Un reactor termic cu o putere electrică de 1 GW produce 200 kg de plutoniu anual. Rata de acumulare de plutoniu în lume este de ~70 de tone/an. Principalul document internațional care reglementează utilizarea plutoniului este Tratatul de neproliferare a armelor nucleare (TNP). Pentru consolidarea regimului de neproliferare este necesar suportul tehnologic al acestuia.

    Slide 10

    * Direcții de strategie în domeniul ingineriei nucleare Finalizarea producției elementelor critice ale tehnologiei centralei nucleare la întreprinderi rusești, inclusă total sau parțial în structura Corporației de Stat ROSASOM. Crearea de furnizori alternativi de echipamente de bază pentru actualii monopolişti. Pentru fiecare tip de echipament, se așteaptă să se formeze cel puțin doi producători posibili. Este necesară formarea de alianțe tactice și strategice ale Corporației de Stat ROSATOM cu principalii participanți la piață.

    Slide 11

    * Cerințe pentru tehnologiile energetice la scară largă Tehnologia energetică la scară largă nu ar trebui să fie supusă incertitudinilor naturale asociate cu extracția materiilor prime din combustibili fosili. Procesul de „ardere” a combustibilului trebuie să fie sigur. Deșeurile conținute trebuie să nu fie mai active din punct de vedere fizic și chimic decât materia primă combustibilă originală. Cu o creștere moderată a capacității de energie nucleară instalată, energia nucleară se va dezvolta în principal pe reactoare termice cu o pondere mică de reactoare rapide. În cazul dezvoltării intensive a energiei nucleare, reactoarele rapide vor juca un rol decisiv în aceasta.

    Slide 12

    * Energia nucleară și riscul proliferării armelor nucleare Elemente ale energiei nucleare care determină riscul proliferării armelor nucleare: Noua tehnologie nucleară nu trebuie să conducă la deschiderea de noi canale pentru obținerea de materiale de calitate pentru arme și utilizarea acesteia în scopuri similare. Dezvoltarea energiei nucleare folosind reactoare rapide cu un ciclu de combustibil proiectat corespunzător creează condiții pentru reducerea treptată a riscului de proliferare a armelor nucleare. Separarea izotopilor de uraniu (imbogatire). Separarea plutoniului și/sau U-233 de combustibilul iradiat. Depozitarea pe termen lung a combustibilului iradiat. Depozitarea plutoniului separat.

    Slide 13

    * Dezvoltarea energiei nucleare în Rusia până în 2020 Concluzie: 3,7 GW Kalinin 4 finalizarea NVNPP-2 1 Rostov 2 finalizarea NVNPP-2 2 Rostov 3 Rostov 4 LNPP-2 1 LNPP-2 2 LNPP-2 3 Beloyarka 4 BN-800 Kola 2 NVNPP 3 LNPP-2 4 Kola 1 LNPP 2 LNPP 1 NVNPP 4 Severskaya 1 Nijni Novgorod 1 Nijni Novgorod 2 Kola-2 1 Kola-2 2 obligatoriu program suplimentar Program de punere în funcțiune: 32,1 GW (program obligatoriu) Plus 6,9 GW (program suplimentar) Linia roșie limitează numărul de unități de putere cu finanțare garantată (FTP) Linia albastră indică programul obligatoriu pentru punerea în funcțiune a unităților de putere Nizhny Novgorod 3 YuUralskaya 2 Tverskaya 1 Tverskaya 2 Centrală 1 Tverskaya 3 Tverskaya 4 YuUralskaya 3 YuUralskaya 4 Kola-2 3 Kola-2 4 YuUralskaya 1 Severskaya 2 Prim 1 Prim 2 Kursk 5 NVNPP-2 3 Centrală 4 Nijni Novgorod Centrală 4 NVNPP-2 5 Centrală de operare 2 - 3 Unități oprite - 10 Coeficientul de personal ar trebui să scadă de la actualul 1,5 persoane/MW la 0,3-0,5 persoane/MW.

    Slide 14

    * Tranziția la o nouă platformă tehnologică Un element cheie al progresului științific și tehnologic este dezvoltarea tehnologiei centralelor nucleare cu un reactor cu neutroni rapid. Conceptul BEST cu combustibil cu nitrură, HF de echilibru și lichid de răcire cu metale grele este cea mai promițătoare alegere pentru crearea bazei unei noi tehnologii de energie nucleară. Proiectul de asigurare este un reactor rapid (BN) răcit cu sodiu dezvoltat industrial. Din cauza problemelor legate de scalare, acest proiect este mai puțin promițător decât BEST, se bazează pe dezvoltarea de noi tipuri de combustibil și elemente ale unui ciclu închis de combustibil nuclear. Principiul siguranței inerente: excluderea deterministă a accidentelor grave la reactoare și a accidentelor la întreprinderile din ciclul combustibilului nuclear; transmutare ciclu închis al combustibilului nuclear cu fracţionarea produselor de reprocesare a combustibilului uzat; suport tehnologic pentru regimul de neproliferare.

    Slide 15

    * Structura posibilă a generării de energie până în 2050 Ponderea energiei nucleare în complexul de combustibil și energie după producție - 40% Ponderea energiei nucleare în complexul de combustibil și energie după producție - 35%

    Slide 16

    * Perioade de dezvoltare a tehnologiilor nucleare în secolul XXI Perioada de mobilizare: modernizarea și creșterea eficienței utilizării capacităților instalate, finalizarea unităților de putere, dezvoltarea evolutivă a reactoarelor și a tehnologiilor ciclului combustibilului cu introducerea lor în exploatare comercială, dezvoltare și exploatare de probă. tehnologii inovatoare pentru centralele nucleare și ciclul combustibilului. Perioada de tranziție: extinderea sferei energiei nucleare și dezvoltarea tehnologiilor inovatoare ale reactorului și ciclului combustibilului (reactoare rapide, reactoare de înaltă temperatură, reactoare pentru energie regională, ciclu închis uraniu-plutoniu și toriu-uraniu, folosirea utilă și arderea radionuclizi periculoși, izolarea geologică pe termen lung a deșeurilor, producția de hidrogen, desalinizarea apei). Perioada de dezvoltare: implementarea tehnologiilor nucleare inovatoare, formarea energiei nucleare și atomo-hidrogen multicomponente.

    Slide 17

    * Sarcini pe termen scurt (2009-2015) Formarea unei baze tehnice pentru rezolvarea problemei aprovizionării cu energie a țării folosind tehnologii de reactoare stăpânite cu dezvoltarea necondiționată a tehnologiilor inovatoare: Creșterea eficienței, modernizarea, prelungirea duratei de viață a reactoarelor existente, completarea unităților de putere. Justificarea funcționării reactorului în regim de manevrabilitate și dezvoltarea sistemelor de menținere a funcționării centralei nucleare în regim de bază. Construcția de unități de generație următoare, inclusiv centrale nucleare cu BN-800, cu crearea simultană a producției pilot de combustibil MOX. Dezvoltarea programelor de alimentare regională cu energie nucleară pe bază de centrale nucleare mici și mijlocii. Desfășurarea unui program de lucru pentru închiderea ciclului combustibilului nuclear pentru uraniu și plutoniu pentru a rezolva problema aprovizionării nelimitate cu combustibil și a gestionării deșeurilor radioactive și a combustibilului nuclear uzat. Implementarea unui program de utilizare a surselor de energie nucleară pentru extinderea piețelor de vânzare (cogenerare, furnizare de căldură, producție de energie, desalinizare a apei de mare). Construcția unităților de putere în conformitate cu Schema generală.

    Slide 18

    * Sarcini pe termen mediu (2015-2030) Extinderea amplorii energiei nucleare și stăpânirea tehnologiilor inovatoare ale reactoarelor și ale ciclului combustibilului: Construcția de unități de energie în conformitate cu Schema generală. Dezvoltarea și implementarea unui design inovator pentru a treia generație VVER. Dezafectarea și eliminarea unităților electrice de prima și a doua generație și înlocuirea acestora cu unități de generația a treia. Formarea unei baze tehnologice pentru tranziția la energia nucleară la scară largă. Dezvoltarea producției radiochimice pentru prelucrarea combustibililor. Exploatarea de probă a unei unități demonstrative de centrală nucleară cu un reactor rapid și instalații pentru ciclul combustibilului cu siguranță inerentă. Funcționarea de probă a unității prototip GT-MGR și producția de combustibil pentru aceasta (în cadrul proiect international). Construirea de instalații energetice la scară mică, inclusiv stații de energie și de desalinizare staționare și plutitoare. Dezvoltare reactoare de înaltă temperatură pentru producerea hidrogenului din apă.

    Slide 19

    * Obiective pe termen lung (2030-2050) Implementarea tehnologiilor nucleare inovatoare, formarea energiei nucleare și atomo-hidrogen multicomponente: Crearea unei infrastructuri de energie nucleară la scară largă pe o nouă platformă tehnologică. Construcția unei centrale nucleare demonstrative cu reactor termic cu ciclu toriu-uraniu și funcționarea de probă a acesteia. Tranziția la energia nucleară la scară largă necesită o cooperare internațională largă la nivel guvernamental. Sunt necesare dezvoltări comune, concentrate pe nevoile energetice atât naționale, cât și globale.

    Slide 20

    Slide 21

    Descrierea prezentării prin diapozitive individuale:

    1 tobogan

    Descriere slide:

    2 tobogan

    Descriere slide:

    Întreaga lume, acoperind de la pământ până la cer, După ce a alarmat mai mult de o generație, Progresul științific mătură întreaga planetă. Ce se află în spatele acestui fenomen? Omul a mers în spațiu și a fost pe Lună. Natura are din ce în ce mai puține secrete. Dar orice descoperire este un ajutor pentru război: același atom și aceleași rachete... Cum să folosești cunoștințele este preocuparea oamenilor. Nu este știință – omul de știință este responsabil. Cine le-a dat foc oamenilor - avea dreptate Prometeu. Cum va evolua pentru planetă?

    3 slide

    Descriere slide:

    Descoperirea lui Antoine Becquerel Februarie 1896 Experiment de la Paris: O cruce a fost pusă sub o farfurie cu săruri de uraniu pusă pe o placă fotografică învelită în hârtie opaca. Dar expoziția de săruri a trebuit să fie amânată din cauza vremii înnorate. Și în așteptarea soarelui, am așezat întreaga structură într-un sertar al dulapului. Duminică, 1 martie 1896, fără să aștepte vreme senină, a decis, pentru orice eventualitate, să dezvolte o placă fotografică și, spre surprinderea sa, a descoperit pe ea contururile clare ale unei cruci săruri de uraniu emise de radiații care pătrundeau prin straturi de hârtie opacă și a lăsat un semn clar pe placa fotografică fără „reîncărcare” cu lumină 1903 Premiul Nobel pentru descoperirea radioactivității naturale

    4 slide

    Descriere slide:

    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 propus numirea tuturor substanțelor care emit raze invizibile radioactive. Munca Mariei l-a interesat foarte mult pe soțul ei Pierre. Curând au descoperit raze care au fost trimise de un element necunoscut! Ei au numit acest element poloniu, iar ceva timp mai târziu au descoperit radiul. Și nu numai că deschideți, ci și extrageți o mică bucată de radiu Premiul Nobel pentru descoperirea fenomenului de radioactivitate

    5 slide

    Descriere slide:

    În 1961 N.S. Hrușciov a declarat cu voce tare că URSS avea o bombă care conținea 100 de milioane de tone de TNT. „Dar”, a remarcat el, „nu vom detona o astfel de bombă, pentru că dacă o detonăm chiar și în cele mai îndepărtate locuri, atunci și atunci ne putem sparge geamurile”. Din istorie

    6 diapozitiv

    Descriere slide:

    Igor Vasilyevich Kurchatov este 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 și a descoperit izomeria nucleară - dezintegrarea atomilor identici cu la viteze diferite. În 1940, Kurchatov, împreună cu G.N Flerov și K.A Petrzhak, au descoperit că nucleele atomice de uraniu pot suferi fisiune fără ajutorul iradierii cu neutroni. În 1943 a început să lucreze la un proiect de creare a armelor atomice. 1946 - primul reactor european sub conducerea lui I.V Kurchatov la Obninsk Crearea bombei atomice interne a fost finalizată în 1953, a apărut bomba cu hidrogen. Numele Kurchatov este, de asemenea, asociat cu construcția primei centrale nucleare din lume, care a produs electricitate în 1954. Este de remarcat faptul că Kurchatov a fost cel care a scris cuvintele „Atomul ar trebui să fie un muncitor, nu un soldat”.

    7 slide

    Descriere slide:

    8 slide

    Descriere slide:

    1 g U - 75 MJ = 3 tone de cărbune 1 g amestec deuteriu-tritiu – 300 MJ =? tone de cărbune. Randamentul energetic al reacțiilor

    Slide 9

    Descriere slide:

    10 diapozitive

    Descriere slide:

    Fuziunea termonucleară este o sursă de energie inepuizabilă și prietenoasă cu mediul. Concluzie:

    11 diapozitiv

    Descriere slide:

    (Fuziune termonucleară controlată) Proiect Tokamak (camera-magnet actual) 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 slide

    Descriere slide:

    Slide 13

    Descriere slide:

    Schema unei bombe nucleare 1-exploziv convențional; 2-plutoniu sau uraniu (sarcina este împărțită în 6 părți, masa fiecăreia dintre ele este mai mică decât masa critică, dar masa lor totală este mai mare decât masa critică). Dacă conectați aceste părți, va începe o reacție în lanț, care are loc în milionatimi de secundă - va avea loc o explozie atomică. Pentru a face acest lucru, părțile încărcăturii sunt conectate folosind un dispozitiv convențional exploziv. Legătura are loc fie prin „împușcarea” a două blocuri de substanță fisionabilă de masă subcritică unul către celălalt. A doua schemă presupune obținerea unei stări supercritice prin comprimarea materialului fisionabil cu o undă de șoc focalizată creată prin explozia unui exploziv chimic convențional, căruia i se dă o formă foarte complexă pentru focalizare și detonarea se realizează simultan în mai multe puncte.

    Slide 14

    Descriere slide:

    Reacție nucleară în lanț necontrolată. Arme nucleare. Proprietăți de luptă 1. Undă de șoc. Se formează ca urmare a unei creșteri puternice și excepțional de puternice a presiunii în zona de reacție nucleară. Este un val de aer puternic comprimat și încălzit care se propagă rapid în jurul centrului exploziei (de la 40 la 60% din energie) 2. Radiație luminoasă 30-50% din energie) 3. Contaminare radioactivă - 5-10% din energie) - contaminarea zonei din zona epicentrului la 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 este fragmentele de fisiune ale materiei de încărcare (5% din energie) 5. Pulsul electromagnetic (2-3% din energie)

    15 slide

    Descriere slide:

    Testele de arme nucleare au fost efectuate pentru prima dată pe 16 iulie 1945 în SUA (în partea deșertică a New Mexico). Plutoniu dispozitiv nuclear, montat pe un turn de oțel, a fost detonat cu succes Energia de explozie a corespuns aproximativ la 20 kt de TNT. Explozia a creat un nor de ciuperci, a transformat turnul în abur și a topit solul tipic deșertic de dedesubt într-o substanță sticloasă foarte radioactivă (la 16 ani de la explozie, nivelul de radioactivitate în acest loc era încă peste normal.) În 1945, acolo. au fost aruncate bombe asupra orașelor Hiroshima și Nagasaki

    16 diapozitiv

    Descriere slide:

    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.

    Slide 17

    Descriere slide:

    Bombă nucleară pentru utilizare de la avioanele supersonice Focoase ale unei rachete balistice intercontinentale

    18 slide

    Descriere slide:

    1. 1953 - în URSS, 2. 1956 - în SUA, 3. 1957 - în Anglia, 4. 1967 - în China, 5. 1968 - în Franța. Bombă cu hidrogen în arsenale diverse tari Au fost acumulate peste 50 de mii de bombe cu hidrogen!

    Slide 19

    Descriere slide:

    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 vagoane: 1. Centrul de control al lansatorului 2. Lansatorul 3. Unitatea de sprijin feroviară de luptă sistem de rachete BZHRK 15P961 „Bravo” cu o rachetă nucleară intercontinentală.

    20 de diapozitive

    Descriere slide:

    O explozie a unei sarcini termonucleare cu o putere de 20 Mt va distruge toată viața la o distanță de până la 140 km de epicentrul său.

    21 de diapozitive

    Descriere slide:

    Avea dreptate Prometeu când a dat foc oamenilor? Lumea s-a repezit înainte, lumea s-a rupt din izvoare, Un dragon a crescut dintr-o lebădă frumoasă, Un geniu a fost eliberat dintr-o sticlă interzisă „Parcă lumina ar fi apărut din adâncurile Pământului, lumina nu a acestei lumi, dar a multor Sori adunați laolaltă. Acest trandafir imens de foc, schimbându-și culoarea de la violet la portocaliu, crescând în dimensiune, nămolul natural a intrat în acțiune, eliberat de legăturile care fuseseră legate de miliarde de ani „W. Lawrence Un grup mic de observatori uluiți au privit nemaivăzut spectacol care s-a desfăşurat la zece kilometri de ei . Unul stătea cu mâna întinsă, cu palma în sus. Pe palmă erau mici bucăți 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 slide:

    Un reactor nuclear este o instalație în care se realizează o reacție în lanț controlată de fisiune a nucleelor ​​grele Primul reactor nuclear: SUA, 1942, E. Fermi, fisiunea nucleelor ​​de uraniu. În Rusia: 25 decembrie 1946, I.V Kurchatov Prima centrală nucleară 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 dată în exploatare în 1956 la Calder Hall (Anglia).

    Slide 23

    Descriere slide:

    Cernobîl este un sinonim mondial pentru un dezastru ecologic - 26 aprilie 1986. Sarcofagul a 4-a unitate de putere distrus 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 mii de oameni au murit din cauza bolilor de radiații, un total de 3 milioane 200 de mii de oameni au primit doze crescute de radiații

    24 slide

    Descriere slide:

    Energie nucleară VVER – reactor de putere cu apă sub presiune RBMK – reactor atomic canal de mare putere BN – reactor nuclear cu neutroni rapidi EGP – reactor nuclear de grafit cu supraîncălzire cu abur

    25 diapozitiv

    Descriere slide:

    Sursele de radiații externe, razele cosmice (0,3 mSv/an), furnizează puțin mai puțin de jumătate din totalul radiațiilor externe primite de populație. Când o persoană este localizată, cu cât se ridică mai sus deasupra nivelului mării, cu atât radiația devine mai puternică, deoarece. Grosimea stratului de aer și densitatea acestuia scad pe măsură ce se ridică și, prin urmare, proprietățile protectoare scad. Radiațiile terestre provin în principal din acele roci minerale care conțin potasiu - 40, rubidiu - 87, uraniu - 238, toriu - 232.

    26 slide

    Descriere slide:

    Expunerea internă a populației Pătrunderea în organism 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, de exemplu, 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.

    Slide 27

    Descriere slide:

    Explozii nucleare Exploziile nucleare contribuie și la creșterea dozei de radiații pentru oameni (ceea ce sa întâmplat la Cernobîl). Efectele radioactive rezultate din testele în atmosferă se răspândesc pe întreaga planetă, crescând nivelul general de poluare. În total, testele nucleare în atmosferă au fost efectuate de: China - 193, URSS - 142, Franța - 45, SUA - 22, Marea Britanie - 21. După 1980, exploziile în atmosferă s-au oprit practic. Testele subterane sunt încă în desfășurare.

    28 slide

    Descriere slide:

    Expunerea la radiații ionizante Orice tip de radiații ionizante provoacă modificări biologice în organism, atât în ​​timpul iradierii externe (sursa este în afara corpului), cât și în timpul iradierii interne (substanțele radioactive, adică particulele, pătrund în organism cu alimente, prin sistemul respirator). O singură expunere la radiații provoacă daune biologice care depind de doza totală absorbită. Deci cu 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 expunere la radiații ionizante asupra unui organism viu depinde de rata dozei de radiație, de durata acestei expuneri și de tipul de radiații și radionuclizi care au pătruns în organism. A fost introdusă valoarea dozei echivalente, măsurată în sieverts (1 Sv. = 1 J/kg). Sievertul este o unitate de doză absorbită înmulțită cu un factor care ia în considerare riscul radioactiv variabil pentru organism. tipuri diferite radiatii ionizante.

    Slide 29

    Descriere slide:

    Doza de radiație echivalentă: N=D*K K - factor de calitate D – doza de radiație absorbită Doza de radiație absorbită: D=E/m E – energia corpului absorbit m – masa corporală

    30 de diapozitive

    Descriere slide:

    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 ambii părinți au aceeași genă mutată (mutații recesive), ceea ce este puțin probabil. O doză de 1 Gy primită de bărbați la radiații de fond scăzute (estimările sunt mai puțin sigure pentru femei) determină apariția a 1000 până la 2000 de mutații care duc la consecințe grave și de la 30 la 1000 de aberații cromozomiale pentru fiecare milion de nou-născuți vii.

    31 de diapozitive

    Descriere slide:

    Efectele genetice ale radiațiilor