Плюсы и минусы атомной энергии

Актуальность темы
После аварии на Чернобыльской АЭС, а особенно
после недавней катастрофы на станции
Фукусима, мнения о том, насколько большую
роль должна играть атомная энергия в
различных сферах человеческой деятельности,
стали очень противоречивыми. Атомную
энергию
следует
рассматривать
как
неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания
всех положительных и отрицательных сторон
применения ядерной энергии,
невозможно
верно разрешить это противоречие.
Цель: выяснить, насколько велика
необходимость применения атомной
энергетики в различных сферах жизни
современного
общества
Гипотеза: человечество в дальнейшем не
сможет существовать без атомной
энергии
Задачи:





Исследовать и описать предмет ядерной реакции,
как источник выделения большого количества
энергии и излучения.
Изучить принцип работы и историю создания
АЭС, их преимущества и недостатки.
Выявить последствия применения ядерного
оружия.
Провести опрос среди учеников старших классов
по вопросам, связанным с ядерной энергией и
проанализировать его результаты.
Сравнить
вклад
атомной
энергии
в
электроэнергетику
мира
в
сравнении
с
традиционными и альтернативными источниками
энергии.
Ядерная реакция — процесс образования новых
ядер или частиц при столкновениях ядер или
частиц с выделением или поглощением энергии.
Впервые ее провел Э. Резерфорд в 1919 году.
Таблица, характеризующая свойства
альфа- , бета- и гамма- излучения
Обозначение
Природа
Альфа-лучи
поток полностью
ионизированных
атомов гелия
Бета-лучи
поток быстрых
электронов
Гамма-лучи
жесткое
электромагнитное
излучение (l=10-2
нм)
Зарядовое и
массовое
число
2a
4 или
0
-1b
2He
4
или -1е
-
Энергия
Скорость
4-9 МэВ
107 м/с
непрерывный
спектр энергий
от 0 до 782 кэВ
108 м/с
линейчатый
спектр энергий
3·108 м/с
Первый ядерный реактор построен в декабре 1942
года в США под руководством Э. Ферми
В СССР это произошло 25 декабря 1946 года
(руководитель – И. В. Курчатов)
Первая в мире АЭС – Обнинская (запущена
27 июня 1954 года)
Ядерный реактор
Обнинская АЭС
В настоящий момент лидерами в этой отрасли являются
США, Франция, Япония, Россия и Германия, причем на
первые 3 страны приходится более половины энергии,
вырабатываемой всеми АЭС мира
Доля стран в мировой атомной энергетике, %
доля стран в
мировой атомной
энергетике, %,
остальные страны
(32,2%), 32.3, 32%
доля стран в
мировой атомной
энергетике, %,США
США
(27%), 27, 27%
(27%)
Франция (16,8%)
доля стран в
мировой атомной
энергетике, %,
доля
стран(5,3%),
в
Германия
мировой5.3,
атомной
5%
энергетике, %,
Россия (6,1%), 6.1,
6%
Япония (12,5%)
Россия
доля стран в
мировой атомной
энергетике, %,
(6,1%)
Франция (16,8%),
16.8, 17%
Германия (5,3%)
доля стран в
мировой атомной
энергетике,
%,
остальные
страны
Япония (12,5%),
12.5, 13%
(32,2%)
Количество АЭС по странам (всего - 194)
количество аэс по
странам (всего 194), остальные
страны (64), 64, 34%
США (66)
Франция (19)
количество аэс по
странам (всего 194), США (66), 66,
35%
количество аэс по
странам (всего количество аэс по
194), Германия (12),
количество
аэс
по
странам (всего 12, 7%
странам (всего 194), Франция (19),
194), Россия (10), 10,
19, 10%
5% количество аэс по
странам (всего 194), Япония (17),
17, 9%
Япония (17)
Россия (10)
Германия (12)
остальные страны (64)
На настоящий момент атомная энергетика находится на
вторых ролях во всех странах, кроме Франции, Бельгии
и Словакии. Всего на АЭС приходится 14% от мировой
электроэнергетики.
Доля различных
Chart Title
источников
Доля различных
энергии источников
в
мировойэнергии в
электроэнергет
мировой
ике, %, электроэнергет
АЭС
(14%), 14, ике,
14% %, ГЭС
альтернативны
источники (1%)
ТЭС (75%)
(10%), 10, 10%
Доля различных
источников
энергии в
мировой
электроэнергет
ике, %, ТЭС
(75%), 75, 75%
АЭС (14%)
ГЭС (10%)
альтернативные
источники (1%)
Достоинства АЭС





Главное
преимущество
АЭС
—
практическая
независимость
от
источников топлива. Расходы на перевозку
ядерного
топлива
в
отличие
от
традиционного, ничтожны.
Также еще одним преимуществом АЭС
является её относительная экологическая
чистота.
Небольшой объём используемого топлива,
возможность
после
переработки
использовать его многократно.
Высокая мощность:1000—1600 МВт на
энергоблок.
Низкая себестоимость энергии, особенно
тепловой.
Обогащенный уран
Недостатки АЭС
Главный недостаток АЭС — тяжелые последствия
аварий.
Ядерные инциденты в мире с 1956 года.
Чернобыль (1986)
Кыштым (1957)
Тримайл-Айленд (1979)
Уиндскейл (1957)
Чок-ривер (1958)
Гояниа (2005)
Сен-Лорен-дез-О (1980)
Флерюс (2006)
Фукусима (2011)
Также к недостаткам АЭС относятся проблема захоронения
отходов и тот факт, что работа с переменной мощностью
нежелательна
Радиоактивные отходы
АЭС
Ядерный взрыв
Ядерный взрыв — неуправляемый процесс высвобождения
большого количества тепловой и лучистой энергии в
результате цепной ядерной реакции деления или реакции
термоядерного синтеза за очень малый промежуток
времени.
Ядерная
бомба
была
изобретена
в
ходе
«Манхэттенского проекта», который начался 17
сентября 1943 года. В ходе проекта было создана три
бомбы, одна из которых была взорвана на
испытаниях 16 июля 1945 года, а две другие
сброшены на Хиросиму и Нагасаки.
Испытания 16.07.1945
Нагасаки
Хиросима. 1945. Всего за два взрыва погибло от 150
до 200 тысяч человек.
Поражающими факторами
ядерного взрыва являются:
 ударная волна
 световое излучение
 проникающая радиация
 радиоактивное заражение
 электромагнитный импульс
(ЭМИ)
 рентгеновское излучение
Таблица соответствия вида ядерных взрывов с радиусом
поражения различной степени
Крупные
разрушен
ия, км
Ожоги,
км
Радиоактив
ное
заражение,
км
Вид
Мощно
сть
Полные
разрушения
, км
малые
1-10Кт
0,5
2
3
10
средние
10100Кт
1-3
3-7
5-9
10-30
крупные
1001000Кт
4-7
7-15
9-18
30-50
сверхкрупны
е
>1Мт
>8
>15
>18
>50

Комплекс стойких изменений в
организме под воздействием
ионизирующих излучений
называется лучевой болезнью.

Для оценки воздействия на
организм человека используются
понятия эквивалентная доза и
мощность эквивалентной дозы.
Измеряются, соответственно, в
Зивертах (Зв) и Зивертах/час
Мутации, вызываемые лучевой болезнью
1.
2.
3.
Считаете ли Вы, что АЭС необходимы?
Верите ли Вы, что ядерная реакция может быть
безопасной?
Вы бы согласились, чтобы на западе МО построили
АЭС?
Да
Нет
Не знаю
Знаете ли вы что необходимо делать при радиационной
катастрофе?
5. Знаете ли вы симптомы лучевой болезни?
6. Знаете ли вы об уровне радиации в месте вашего
жительства?
4.
Да
Нет
В ходе своей работы я, используя литературу, интернетресурсы:
1.
2.
3.
4.
5.
Изучил предмет ядерной реакции, как источник
выделения большого количества энергии и
излучения.
Узнал принцип работы и историю АЭС, плюсы и
минусы атомных станций
Выявил последствия применения ядерного оружия.
Провел опрос среди учеников 9-11 классов по
вопросам, связанным с ядерной энергетикой и
проанализировать его результаты.
Сравнил вклад атомной энергии в электроэнергетику
мира
в
сравнении
с
традиционными
и
альтернативными источниками энергии.
Нельзя однозначно ответить на вопрос: «Ядерная энергия
– это друг или враг?»
Но одно можно сказать с уверенностью: в ближайшем
будущем нам не обойтись без атомной энергии – этого
неиссякаемого источника, использование которого очень
важно для развития человечества, ведь сегодня без
атомной энергии невозможен прогресс общества, ей по
праву принадлежит будущее.