Илтгэл Цөмийн энерги: давуу болон сул талууд. Гарал үүслийн түүх: Хүн төрөлхтөнд цөмийн зэвсэг хэрэгтэй юу? Амар амгалан атом Цөмийн энергийг хөгжүүлэх арга замууд Цөмийн энергийн тухай домог Фүкүшимагийн осол
9-р ангийн физикийн багш "МКОУ Мужичанская дунд сургууль" хичээл
Волосенцев Николай Васильевич
Атомын цөмд агуулагдах энергийн тухай мэдлэгийг давтах;
Эрчим хүчний хамгийн чухал асуудал;
Дотоодын цөмийн төслийн үе шатууд;
Ирээдүйд амьдрах чадвартай холбоотой гол асуудлууд;
Атомын цахилгаан станцын давуу болон сул талууд;
Цөмийн аюулгүй байдлын дээд хэмжээний уулзалт.
Атомын цөмд ямар хоёр төрлийн хүч үйлчилдэг вэ?
-Илүү электрон шингэсэн ураны цөмд юу тохиолддог вэ?
-Ураны олон тооны цөм задрахад орчны температур хэрхэн өөрчлөгддөг вэ?
-Гинжин урвалын механизмын талаар яриач.
-Уран ямар критик масстай вэ?
- Гинжин урвал үүсэх боломжийг ямар хүчин зүйл тодорхойлдог вэ?
-Цөмийн реактор гэж юу вэ?
-Реакторын цөмд юу байдаг вэ?
-Хяналтын саваа юунд хэрэгтэй вэ? Тэдгээрийг хэрхэн ашигладаг вэ?
-Реакторын анхдагч хэлхээнд ус хоёрдахь ямар үүргийг (нейтроныг зохицуулахаас гадна) гүйцэтгэдэг вэ?
-Хоёр дахь хэлхээнд ямар процесс явагддаг вэ?
-Цөмийн цахилгаан станцуудад цахилгаан гүйдэл үүсгэхэд эрчим хүчний ямар өөрчлөлтүүд гардаг вэ?
Эрт дээр үеэс түлээ, хүлэр, нүүрс, ус, салхи зэргийг эрчим хүчний гол эх үүсвэр болгон ашиглаж ирсэн. Эрт дээр үеэс нүүрс, газрын тос, занар зэрэг түлшний төрлийг мэддэг байсан. Олборлосон түлшээ бараг бүгдийг нь шатаадаг. Дулааны цахилгаан станцууд, янз бүрийн дулааны хөдөлгүүрүүд, технологийн хэрэгцээнд (жишээлбэл, металл хайлуулах, төмөр хайлуулах, цувих цехэд ажлын хэсгүүдийг халаахад), орон сууцны байр, үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжүүдийг халаахад их хэмжээний түлш зарцуулдаг. Түлшийг шатаах үед шаталтын бүтээгдэхүүн үүсдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн яндангаар дамжин агаар мандалд ордог. Жил бүр хэдэн зуун сая тонн янз бүрийн хортой бодис агаарт орж ирдэг. Байгаль хамгаалах нь хүн төрөлхтний хамгийн чухал зорилтуудын нэг болжээ. Байгалийн түлшийг маш удаан нөхдөг. Одоо байгаа нөөц нь хэдэн арван, хэдэн зуун сая жилийн өмнө үүссэн. Үүний зэрэгцээ түлшний үйлдвэрлэл тасралтгүй нэмэгдэж байна. Тийм ч учраас эрчим хүчний хамгийн чухал асуудал бол эрчим хүчний шинэ нөөц, ялангуяа цөмийн эрчим хүчийг эрчим хүчний гол эх үүсвэр болгон ашиглах явдал юм. Эрт дээр үеэс нүүрс, газрын тос, занар зэрэг түлшний төрлийг мэддэг байсан. Олборлосон түлшээ бараг бүгдийг нь шатаадаг. Дулааны цахилгаан станцууд, янз бүрийн дулааны хөдөлгүүрүүд, технологийн хэрэгцээнд (жишээлбэл, металл хайлуулах, төмөр хайлуулах, цувих цехэд ажлын хэсгүүдийг халаахад), орон сууцны байр, үйлдвэрлэлийн аж ахуйн нэгжүүдийг халаахад их хэмжээний түлш зарцуулдаг. Түлшийг шатаах үед шаталтын бүтээгдэхүүн үүсдэг бөгөөд энэ нь ихэвчлэн яндангаар дамжин агаар мандалд ордог. Жил бүр хэдэн зуун сая тонн янз бүрийн хортой бодис агаарт орж ирдэг. Байгаль хамгаалах нь хүн төрөлхтний хамгийн чухал зорилтуудын нэг болжээ. Байгалийн түлшийг маш удаан нөхдөг. Одоо байгаа нөөц нь хэдэн арван, хэдэн зуун сая жилийн өмнө үүссэн. Үүний зэрэгцээ түлшний үйлдвэрлэл тасралтгүй нэмэгдэж байна. Тийм ч учраас эрчим хүчний хамгийн чухал асуудал бол эрчим хүчний нөөц, ялангуяа цөмийн эрчим хүчний шинэ нөөцийг олох асуудал юм.
ЗХУ-ын атомын төслийг 1945 оны 8-р сарын 20-ны өдөр өргөн цар хүрээтэй эхлүүлсэн өдрийг 1945 оны 8-р сарын 20-ны өдөр гэж үздэг.
Гэсэн хэдий ч ЗХУ-д атомын энергийг хөгжүүлэх ажил нэлээд эрт эхэлсэн. 1920-1930-аад онд шинжлэх ухааны төвүүд, сургуулиуд бий болсон: Иоффегийн удирдлаган дор Ленинград дахь Физик, технологийн хүрээлэн, Харьковын Физик-Технологийн хүрээлэн, Хлопин тэргүүтэй Лейпунскийн Радийн хүрээлэн, Физикийн хүрээлэнгийн нэрэмжит хүрээлэн. П.Н. Лебедев, Химийн физикийн хүрээлэн болон бусад. Үүний зэрэгцээ шинжлэх ухааныг хөгжүүлэхэд суурь судалгааг онцолж байна.
1938 онд ЗХУ-ын ШУА-аас Атомын цөмийн комисс, 1940 онд Ураны асуудлаарх комисс байгуулжээ.
БИ БОЛНО. Зельдович болон Ю.Б. Харитон 1939-40 онд реактор дахь ураны задралын салаалсан гинжин урвалын тухай хэд хэдэн үндсэн тооцоог удирдлагатай удирдлагатай систем болгон хийжээ.
Гэвч дайн энэ ажлыг тасалдуулжээ. Олон мянган эрдэмтэд армид татагдан, захиалгатай олон алдартай эрдэмтэд сайн дурын ажилтнаар фронтод явсан. Хүрээлэн, судалгааны төвүүдийг хааж, нүүлгэн шилжүүлж, ажил нь тасалдаж, бараг саажилттай байв.
1942 оны 9-р сарын 28-нд Сталин "Уран дээр ажиллах ажлыг зохион байгуулах тухай" Улсын хамгаалалтын 2352 тоот тушаалыг баталжээ. Тагнуулын үйл ажиллагаа ихээхэн үүрэг гүйцэтгэсэн нь манай эрдэмтдэд цөмийн зэвсгийн бүтээн байгуулалтын шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлээс бараг эхний өдрөөс л хөл нийлүүлэн алхах боломжийг олгосон юм. Гэсэн хэдий ч манай атомын зэвсгийн үндэс болсон тэдгээр бүтээн байгуулалтыг дараа нь манай эрдэмтэд бүхэлд нь бүтээжээ. ЗХУ-ын ШУА-ийн удирдлага 1943 оны 2-р сарын 11-ний өдрийн Улсын Батлан хамгаалах хорооны тушаалыг үндэслэн Москва хотод ЗСБНХУ-ын ШУА-ийн тусгай лабораторийг байгуулж, ураны чиглэлээр ажиллахаар шийджээ. Атомын сэдвээр хийсэн бүх ажлын удирдагч нь Курчатов байсан бөгөөд Санкт-Петербургийн физик, технологийн оюутнуудыг уг ажилд цуглуулсан: Зельдович, Харитон, Кикоин, Флеров. Курчатовын удирдлаган дор Москвад 2-р нууц лаборатори (ирээдүйн Курчатовын институт) зохион байгуулагдаж, 1942 оны 9-р сарын 28-нд Сталин "Уран дээр ажиллах ажлыг зохион байгуулах тухай" 2352 тоот тогтоолыг баталжээ. Тагнуулын үйл ажиллагаа ихээхэн үүрэг гүйцэтгэсэн нь манай эрдэмтдэд цөмийн зэвсгийн бүтээн байгуулалтын шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлээс бараг эхний өдрөөс л хөл нийлүүлэн алхах боломжийг олгосон юм. Гэсэн хэдий ч манай атомын зэвсгийн үндэс болсон тэдгээр бүтээн байгуулалтыг дараа нь манай эрдэмтэд бүхэлд нь бүтээжээ. ЗХУ-ын ШУА-ийн удирдлага 1943 оны 2-р сарын 11-ний өдрийн Улсын Батлан хамгаалах хорооны тушаалыг үндэслэн Москва хотод ЗСБНХУ-ын ШУА-ийн тусгай лабораторийг байгуулж, ураны чиглэлээр ажиллахаар шийджээ. Атомын сэдвээр хийсэн бүх ажлын удирдагч нь Курчатов байсан бөгөөд Санкт-Петербургийн физик, технологийн оюутнуудыг уг ажилд цуглуулсан: Зельдович, Харитон, Кикоин, Флеров. Курчатовын удирдлаган дор Москвад 2-р нууц лаборатори (ирээдүйн Курчатовын хүрээлэн) зохион байгуулагдав.
Игорь Васильевич Курчатов
1946 онд анхны уран-графит цөмийн реактор Ф-1-ийг 2-р лабораторид барьж, физик хөөргөх ажиллагааг 1946 оны 12-р сарын 25-ны 18:00 цагт хийсэн. Энэ үед цөмийн урвалын удирдлагатай цөмийн урвал явагдсан. 45 тонн ураны масс, бал чулуу - 400 т, реакторын цөмд 2.6 м-ийн өндөрт нэг кадми саваа байрлуулсан нь 1946 онд анхны уран-графит цөмийн реактор Ф-1-ийг 2-р лабораторид барьсан. 1946 оны 12-р сарын 25-ны өдрийн 18:00 цагт биет хөөргөх нь энэ үед 45 тонн уран, 400 тонн бал чулуу, реакторын цөмд нэг кадми бариултай хяналттай цөмийн урвал явагдсан. , 2.6 м-ийн зайд оруулсан.
1948 оны 6-р сард үйлдвэрийн анхны цөмийн реактор ашиглалтад орж, 6-р сарын 19-нд 100 МВт-ын хүчин чадалтай реакторыг төслийн хүчин чадлаараа ажиллуулахаар бэлтгэж байсан урт хугацаа дууссан. Энэ огноо нь Челябинск-40 (одоогийн Челябинск муж, Озерск) дахь 817-р үйлдвэрийн үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаа эхэлсэнтэй холбоотой юм.
Атомын бөмбөг бүтээх ажил 2 жил 8 сар үргэлжилсэн. 1949 оны 8-р сарын 11-нд KB-11 дээр плутониумаас цөмийн цэнэгийн хяналтын угсралтыг хийжээ. Уг төлбөрийг RDS-1 гэж нэрлэсэн. RDS-1 цэнэгийн амжилттай туршилт 1949 оны 8-р сарын 29-ний өглөөний 7 цагт Семипалатинскийн туршилтын талбайд болсон.
Цөмийн энергийг цэргийн болон энхийн зорилгоор ашиглах ажлыг эрчимжүүлсэн нь 1950-1964 он. Энэ үе шатны ажил нь цөмийн болон термоядролын зэвсгийг боловсронгуй болгох, зэвсэгт хүчнийг энэ төрлийн зэвсгээр хангах, цөмийн эрчим хүчийг бий болгох, хөгжүүлэх, хайлуулах урвалын энергийг энхийн зорилгоор ашиглах чиглэлээр судалгаа хийж эхэлсэнтэй холбоотой юм. хөнгөн элементүүдээс. 1949-1951 онд хүлээн авсан. Шинжлэх ухааны үндэс нь тактикийн нисэх онгоц, анхны дотоодын баллистик пуужинд зориулагдсан цөмийн зэвсгийг цаашид сайжруулах үндэс суурь болсон. Энэ хугацаанд анхны устөрөгчийг (термоядролын бөмбөг) бүтээх ажил эрчимжсэн. RDS-6 термоядролын бөмбөгний нэг хувилбарыг А.Д.Сахаров (1921-1989) боловсруулж, 1953 оны 8-р сарын 12-нд амжилттай туршсан. Цөмийн энергийг цэргийн болон энх тайвны зорилгоор ашиглах ажил 1950-1964 онуудад эрчимжсэн. . Энэ үе шатны ажил нь цөмийн болон термоядролын зэвсгийг боловсронгуй болгох, зэвсэгт хүчнийг энэ төрлийн зэвсгээр хангах, цөмийн эрчим хүчийг бий болгох, хөгжүүлэх, хайлуулах урвалын энергийг энхийн зорилгоор ашиглах чиглэлээр судалгаа хийж эхэлсэнтэй холбоотой юм. хөнгөн элементүүдээс. 1949-1951 онд хүлээн авсан. Шинжлэх ухааны үндэс нь тактикийн нисэх онгоц, анхны дотоодын баллистик пуужинд зориулагдсан цөмийн зэвсгийг цаашид сайжруулах үндэс суурь болсон. Энэ хугацаанд анхны устөрөгчийг (термоядролын бөмбөг) бүтээх ажил эрчимжсэн. RDS-6 термоядролын бөмбөгний нэг хувилбарыг А.Д.Сахаров (1921-1989) боловсруулж, 1953 оны 8-р сарын 12-нд амжилттай туршсан.
1956 онд их бууны сумны цэнэгийг туршсан.. 1956 онд их бууны сумны цэнэгийг туршсан.
1957 онд анхны цөмийн шумбагч онгоц, анхны цөмийн мөс зүсэгч хөлөг хөөргөсөн.
1960 онд анхны тив хоорондын баллистик пуужинг ашиглалтад оруулсан.
1961 онд 50 Mt-тай тэнцэх тротил хүчин чадалтай дэлхийн хамгийн хүчирхэг агаарын бөмбөгийг туршсан.
Слайд №10
1949 оны 5-р сарын 16-ны өдөр засгийн газрын тогтоолоор анхны атомын цахилгаан станцыг байгуулах ажлыг эхлүүлсэн. И.В.Курчатов анхны атомын цахилгаан станцыг бий болгох ажлын эрдэм шинжилгээний удирдагчаар, Н.А.Доллежал реакторын ерөнхий зохион бүтээгчээр томилогдсон. 1954 оны 6-р сарын 27-нд ОХУ-ын Обнинск хотод 5 МВт-ын хүчин чадалтай дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц ашиглалтад оржээ. 1955 онд Сибирийн химийн үйлдвэрт 300 МВт хүчин чадалтай шинэ, илүү хүчирхэг аж үйлдвэрийн I-1 реакторыг ажиллуулж, 1949 оны 5-р сарын 16-ны өдөр засгийн газрын тогтоолоор ажил эхлэхийг тогтоожээ анхны атомын цахилгаан станц байгуулах тухай. И.В.Курчатов анхны атомын цахилгаан станцыг бий болгох ажлын эрдэм шинжилгээний удирдагчаар, Н.А.Доллежал реакторын ерөнхий зохион бүтээгчээр томилогдсон. 1954 оны 6-р сарын 27-нд ОХУ-ын Обнинск хотод 5 МВт-ын хүчин чадалтай дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц ашиглалтад оржээ. 1955 онд Сибирийн химийн үйлдвэрт 300 МВт хүчин чадалтай шинэ, илүү хүчирхэг аж үйлдвэрийн I-1 реакторыг ажиллуулж, цаг хугацаа өнгөрөхөд 5 дахин нэмэгджээ.
1958 онд ЭI-2 хаалттай хөргөлтийн циклтэй уран-графит хоёр хэлхээтэй реакторыг ажиллуулж эхэлсэн бөгөөд үүнийг Эрчим хүчний инженерийн эрдэм шинжилгээ, зураг төслийн хүрээлэнд боловсруулсан. Н.А.Доллежал (NIKIET).
Дэлхийн анхны атомын цахилгаан станц
Слайд №11
1964 онд Белоярск, Нововоронежийн атомын цахилгаан станцууд үйлдвэрлэлийн гүйдэл үүсгэсэн. Цахилгаан эрчим хүчний салбарт усан бал чулууны реакторын үйлдвэрлэлийн хөгжил нь RBMK - өндөр чадлын сувгийн реакторуудын дизайны шугамыг дагаж мөрдсөн. RBMK-1000 цөмийн эрчим хүчний реактор нь дулааны нейтроныг ашигладаг гетероген сувгийн реактор бөгөөд түлш болгон U-235 (2%)-аар бага зэрэг баяжуулсан ураны давхар ислийг, зохицуулагчаар бал чулууг, хөргөлтийн шингэнийг буцалж буй хөнгөн усыг ашигладаг. RBMK-1000-ийн хөгжлийг Н.А.Доллежал удирдсан. Эдгээр реакторууд нь цөмийн энергийн үндэс суурь болсон. Реакторуудын хоёр дахь хувилбар нь усан хөргөлттэй цахилгаан реактор VVER байсан бөгөөд уг реакторын дизайны ажил 1954 оноос эхэлсэн. Энэхүү реакторын дизайны санааг Курчатовын хүрээлэнгийн RRC дээр санал болгосон. VVER бол дулааны нейтрон эрчим хүчний реактор юм. VVER-210 реактор бүхий анхны эрчим хүчний нэгжийг 1964 оны сүүлээр Нововоронежийн АЦС-д ашиглалтад оруулав. Цахилгаан эрчим хүчний салбарт усан бал чулууны реакторын үйлдвэрлэлийн хөгжил нь RBMK - өндөр чадлын сувгийн реакторуудын дизайны шугамыг дагаж мөрдсөн. RBMK-1000 цөмийн эрчим хүчний реактор нь дулааны нейтроныг ашигладаг гетероген сувгийн реактор бөгөөд түлш болгон U-235 (2%)-аар бага зэрэг баяжуулсан ураны давхар ислийг, зохицуулагчаар бал чулууг, хөргөлтийн шингэнийг буцалж буй хөнгөн усыг ашигладаг. RBMK-1000-ийн хөгжлийг Н.А.Доллежал удирдсан. Эдгээр реакторууд нь цөмийн энергийн үндэс суурь болсон. Реакторуудын хоёр дахь хувилбар нь усан хөргөлттэй цахилгаан реактор VVER байсан бөгөөд уг реакторын дизайны ажил 1954 оноос эхэлсэн. Энэхүү реакторын дизайны санааг Курчатовын хүрээлэнгийн RRC дээр санал болгосон. VVER бол дулааны нейтрон эрчим хүчний реактор юм. VVER-210 реактор бүхий анхны эрчим хүчний нэгжийг 1964 оны сүүлээр Нововронежийн АЦС-д ашиглалтад оруулсан.
Белоярскийн АЦС
Слайд №12
Нововоронежийн атомын цахилгаан станц - Оросын анхны VVER реактор бүхий атомын цахилгаан станц нь Воронеж мужид, өмнө зүгт 40 км-т байрладаг.
Воронеж, эрэг дээр
Дон гол.
1964-1980 онуудад тус станцад VVER реактор бүхий таван эрчим хүчний нэгж баригдсан бөгөөд тус бүр нь гол нь байсан. цуваа эрчим хүчний реакторын прототип.
Слайд №13
Станцыг дөрвөн үе шаттайгаар барьсан: эхний шат - 1-р эрчим хүчний блок (VVER-210 - 1964 онд), хоёр дахь шат - 2-р эрчим хүчний блок (VVER-365 - 1969 онд), гурав дахь шат - эрчим хүчний нэгжүүд 3 ба 4 (VVER- 440, 1971, 1972 онд), дөрөв дэх шат - эрчим хүчний нэгж No5 (VVER-1000, 1980).
1984 онд 20 жил ажилласны дараа 1-р эрчим хүчний блок, 1990 онд 2-р эрчим хүчний нэгж ашиглалтад орлоо. Гурван эрчим хүчний нэгж ажиллаж байна - нийт 1834 МВт цахилгааны хүчин чадалтай VVER-1000
Слайд №14
Нововоронежийн АЦС нь Воронеж мужийн цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээг бүрэн хангаж, Нововоронеж хотын дулааны хэрэгцээг 90% хүртэл хангаж байна.
Европт анх удаа 3, 4-р эрчим хүчний блокуудад ашиглалтын хугацааг 15 жилээр уртасгах өвөрмөц цогц ажлыг хийж, Ростехнадзороос зохих зөвшөөрлийг авсан. 5-р эрчим хүчний блокыг шинэчлэх, ашиглалтын хугацааг уртасгах ажлыг хийж гүйцэтгэсэн.
Анхны эрчим хүчний блок ашиглалтад орсноос хойш (1964 оны 9-р сар) Нововоронежийн АЦС 439 тэрбум кВт.цаг гаруй цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэжээ.
Слайд №15
1985 оны байдлаар ЗХУ-д 15 атомын цахилгаан станц ажиллаж байв: Белоярск, Нововоронеж, Кола, Билибинск, Ленинград, Курск, Смоленск, Калинин, Балаковск (РСФСР), Армен, Чернобыл, Ровне, Өмнөд Украин, Запорожье, Игнаублинск (о) ) ЗХУ). RBMK, VVER, EGP төрлийн 40 эрчим хүчний нэгж, нийт 27 сая кВт-ын хүчин чадалтай BN-600 хурдан нейтрон реактор бүхий нэг эрчим хүчний нэгж ажиллаж байна. 1985 онд тус улсын атомын цахилгаан станцууд 170 гаруй тэрбум кВт.ц үйлдвэрлэсэн нь 1985 оны байдлаар ЗХУ-д Белоярск, Нововоронеж, Кола, Билибинск, Ленинград, Курск зэрэг 15 атомын цахилгаан станц ажиллаж байжээ. , Смоленск, Калинин, Балаково (РСФСР), Армен, Чернобыль, Ривне, Өмнөд Украин, Запорожье, Игналинск (ЗХУ-ын бусад бүгд найрамдах улс). RBMK, VVER, EGP төрлийн 40 эрчим хүчний нэгж, нийт 27 сая кВт-ын хүчин чадалтай BN-600 хурдан нейтрон реактор бүхий нэг эрчим хүчний нэгж ажиллаж байна. 1985 онд тус улсын атомын цахилгаан станцууд 170 гаруй тэрбум кВт.цаг үйлдвэрлэсэн нь нийт цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 11%-ийг эзэлж байв.
Слайд №16
Энэхүү осол нь цөмийн эрчим хүчний хөгжлийн чиг хандлагыг эрс өөрчилсөн бөгөөд ихэнх хөгжингүй орнуудад, тэр дундаа Орост шинэ хүчин чадлыг ашиглалтад оруулах хурдыг бууруулж, цөмийн эрчим хүчний хөгжлийн явцыг эрс өөрчилж, буурахад хүргэсэн ихэнх хөгжингүй орнуудад, тэр дундаа Орос улсад шинэ хүчин чадлыг ашиглалтад оруулах хурд.
Дөрөвдүгээр сарын 25-ны 01:23:49 цагт хоёр хүчтэй дэлбэрэлт болж, реакторын станц бүрэн сүйрчээ. Чернобылийн АЦС-ын осол нь түүхэн дэх хамгийн том техникийн цөмийн осол болжээ.
200 гаруй мянган ам метр талбай бохирдсон. км, ойролцоогоор 70% нь Беларусь, Орос, Украины нутаг дэвсгэр дээр, үлдсэн хэсэг нь Балтийн орнууд, Польш, Скандинавын орнуудад байдаг. Ослын улмаас 5 сая орчим га талбайг хөдөө аж ахуйн зориулалтаар ашиглах боломжгүй болгож, АЦС-ын эргэн тойронд 30 км-ийн тусгаарлах бүс байгуулж, олон зуун жижиг сууринг сүйтгэж, булсан (хүнд техникээр булсан).
Слайд №17
1998 он гэхэд салбарын байдал, эрчим хүч, цөмийн зэвсгийн салбарын байдал тогтворжиж эхэлсэн. Хүн амын цөмийн энергид итгэх итгэл сэргэж эхлэв. 1999 онд Оросын атомын цахилгаан станцууд 1990 онд хуучин РСФСР-ын нутаг дэвсгэрт байрлах атомын цахилгаан станцууд үйлдвэрлэсэнтэй ижил тооны киловатт-цаг цахилгаан үйлдвэрлэж байсан бол 1998 он гэхэд энэ салбарын байдал бүхэлдээ эрчим хүч, цөмийн зэвсгийн хэсгүүд нь тогтворжиж эхлэв. Хүн амын цөмийн энергид итгэх итгэл сэргэж эхлэв. 1999 онд Оросын атомын цахилгаан станцууд 1990 онд хуучин РСФСР-ын нутаг дэвсгэрт байрлах атомын цахилгаан станцууд үйлдвэрлэсэнтэй ижил хэмжээний киловатт-цаг цахилгаан үйлдвэрлэж байжээ.
Цөмийн зэвсгийн цогцолборт 1998 оноос эхлэн "Цөмийн зэвсгийн цогцолборыг 2003 он хүртэл хөгжүүлэх" Холбооны зорилтот хөтөлбөр, 2006 оноос хойш "Цөмийн зэвсгийн цогцолборыг 2006-2009 он хүртэл хөгжүүлэх" хоёр дахь зорилтот хөтөлбөр хэрэгжиж эхэлсэн. Ирээдүйн 2010-2015 он.
Слайд №18
Цөмийн энергийг энхийн зорилгоор ашиглах тухайд 2010 оны 2-р сард "2010-2015 оны цөмийн эрчим хүчний шинэ үеийн технологи" холбооны зорилтот хөтөлбөрийг баталсан. 2020 он хүртэл ирээдүйд." Хөтөлбөрийн гол зорилго нь улс орны эрчим хүчний хэрэгцээг хангахуйц цөмийн эрчим хүчний шинэ үеийн технологийг цөмийн эрчим хүчний станцуудад хөгжүүлэх, байгалийн уран, ашигласан цөмийн түлшний ашиглалтын үр ашгийг нэмэгдүүлэх, ашиглах шинэ арга замыг судлахад оршдог. цөмийн энергийг энхийн зорилгоор ашиглах талаар 2010 оны хоёрдугаар сард “2010-2015 оны шинэ үеийн цөмийн эрчим хүчний технологи” холбооны зорилтот хөтөлбөрийг баталсан. 2020 он хүртэл ирээдүйд." Хөтөлбөрийн гол зорилго нь улс орны эрчим хүчний хэрэгцээг хангах цөмийн эрчим хүчний шинэ үеийн технологийг цөмийн эрчим хүчний үйлдвэрүүдэд хөгжүүлэх, байгалийн уран, ашигласан цөмийн түлшийг ашиглах үр ашгийг нэмэгдүүлэх, мөн цөмийн эрчим хүчний нөөцийг ашиглах шинэ арга замыг судлах явдал юм. атомын цөмийн энерги.
Слайд №19
Жижиг цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх чухал чиглэл бол хөвөгч атомын цахилгаан станцууд юм. Хоёр KLT-40S реактор бүхий хөвөгч эрчим хүчний нэгж (FPU) дээр суурилсан бага чадлын цөмийн дулааны цахилгаан станцын (АТЭП) төслийг 1994 онд боловсруулж эхэлсэн. Хөвөгч АПЕК нь хэд хэдэн давуу талтай: ажиллах чадвартай. Хойд мөсөн тойргийн гаднах нутаг дэвсгэрт мөнх цэвдэгт . Хөвөгч атомын цахилгаан станцын загвар нь аливаа осолд зориулагдсан бөгөөд орчин үеийн аюулгүй байдлын бүх шаардлагыг хангасан бөгөөд газар хөдлөлтийн идэвхтэй бүсүүдийн цөмийн аюулгүй байдлын асуудлыг бүрэн шийддэг. 2010 оны 6-р сард дэлхийн анхны хөвөгч эрчим хүчний нэгж болох Академик Ломоносовыг ажиллуулж, нэмэлт туршилт хийсний дараа Камчатка дахь өөрийн бааз руу илгээгдсэн бөгөөд жижиг цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх чухал салбар бол хөвөгч атомын цахилгаан станцууд юм. Хоёр KLT-40S реактор бүхий хөвөгч эрчим хүчний нэгж (FPU) дээр суурилсан бага чадлын цөмийн дулааны цахилгаан станцын (АТЭП) төслийг 1994 онд боловсруулж эхэлсэн. Хөвөгч АПЕК нь хэд хэдэн давуу талтай: ажиллах чадвартай. Хойд мөсөн тойргийн гаднах нутаг дэвсгэрт мөнх цэвдэгт . Хөвөгч атомын цахилгаан станцын загвар нь аливаа осолд зориулагдсан бөгөөд орчин үеийн аюулгүй байдлын бүх шаардлагыг хангасан бөгөөд газар хөдлөлтийн идэвхтэй бүсүүдийн цөмийн аюулгүй байдлын асуудлыг бүрэн шийддэг. 2010 оны 6-р сард дэлхийн анхны хөвөгч эрчим хүчний төхөөрөмж болох Академик Ломоносовыг хөөргөж, нэмэлт туршилт хийсний дараа Камчатка дахь өөрийн бааз руу илгээв.
Слайд №20
стратегийн цөмийн паритетыг хангах, улсын батлан хамгаалах даалгаврыг биелүүлэх, цөмийн зэвсгийн цогцолборыг хадгалах, хөгжүүлэх;
цөмийн физик, цөмийн болон дулааны цөмийн энерги, тусгай материал судлал, дэвшилтэт технологийн чиглэлээр шинжлэх ухааны судалгаа хийх;
цөмийн эрчим хүчийг хөгжүүлэх, түүний дотор түүхий эдээр хангах, түлшний эргэлт, цөмийн машин, багаж хэрэгслийн инженерчлэл, дотоод, гадаадын атомын цахилгаан станц барих.
2020 онд 3032 тэрбум кВт цаг хүртэл, Цөмийн эрчим хүч: давуу болон сул талууд Давуу тал атомынцахилгаан станцууд (АЦС) дулааны (ЦЦС) өмнө ба ... зөгнөлд хэлсэн? Эцсийн эцэст, шарилж Украин хэлээр Чернобылийн ... Цөмийн эрчим хүч- хүн төрөлхтний эрчим хүчний өлсгөлөнг хангах хамгийн ирээдүйтэй аргуудын нэг ...
Цөмийн эрчим хүчХарченко Юлия Нафисовна Физикийн багш Хотын боловсролын байгууллага Бакчарская дунд сургууль АЦС-ын зорилго - цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх АЦС-ын эрчим хүчний нэгж Цөмийн реактор " атомынбойлер ... том атомын цахилгаан станцын үндсэн техникийн шийдлүүдийг туршсан эрчим хүч. Станцад гурван эрчим хүчний блок барьсан: хоёр...
Цөмийн энерги нь урт хугацааны...
...: 2020 он хүртэлх цахилгаан эрчим хүчний байгууламжийн ерөнхий зураг төсөл. Цөмийн эрчим хүчболон 2007 онд эдийн засгийн өсөлт – 23.2 ГВт... -1.8 Эх сурвалж: Томскийн Политехникийн Их Сургуулийн судалгаа Цөмийн эрчим хүч SWOT шинжилгээ Давуу тал Боломж Эдийн засгийн харьцуулж болох түвшин...
Цөмийн эрчим хүч, түүний байгаль орчны...
Обнинск хотод. Энэ мөчөөс эхлэн түүх эхэлдэг атомын эрчим хүч. Атомын цахилгаан станцын давуу болон сул талууд... ажиллахын сайн муу тал юу вэ, аймшигт удаан үхэл дагуулж байна. Атоммөс зүсэгч "Ленин" Энхтайван атом амьдрах ёстой Цөмийн эрчим хүч, Чернобылийн болон бусад ослын хүнд сургамжийг мэдэрсэн ...
ОХУ-ын цөмийн эрчим хүч өөрчлөгдөж буй...
Эрчим хүчний зах зээл Нийгэмлэгийн хүсэлтийг эрчимтэй хөгжүүлэх атомын эрчим хүчАтомын цахилгаан станцуудын хөгжиж буй хэрэглээний шинж чанарыг харуулсан үзүүлэн: ● баталгаатай... хөргөх: том оврын системийн шаардлагыг хангасан. атомын эрчим хүчтүлшний хэрэглээ, бага зэргийн актинидтэй харьцах талаар...
Хэдэн зуун дахин их хүч. Обнинскийн дээд сургууль атомын эрчим хүчЦөмийн реакторууд Аж үйлдвэрийн цөмийн реакторыг анх... онд бүтээж, хамгийн эрчимтэй хөгжүүлсэн нь АНУ-д. хэтийн төлөв атомын эрчим хүч. Энд хоёр төрлийн реакторыг сонирхож байна: “технологийн хувьд...
Атомын цахилгаан станцад олон хүн үл итгэх болсон атомын эрчим хүч. Зарим нь цахилгаан станцуудын эргэн тойронд цацрагаар бохирдохоос эмээдэг. Далай, далай тэнгисийн гадаргууг ашиглах нь ... үйл ажиллагааны үр дүн юм атомын эрчим хүч. Атомын цахилгаан станцын цацрагийн бохирдол байгалийн дэвсгэрээс хэтрээгүй...
29-ийн 1
Сэдвийн талаархи танилцуулга:
Слайд дугаар 1
Слайдын тайлбар:
Слайд дугаар 2
Слайдын тайлбар:
Слайд дугаар 3
Слайдын тайлбар:
Усан цахилгаан станцууд Эрт дээр үед - Египт, Хятад, Энэтхэгт үр тариа нунтаглах усан тээрэмүүд Урарту мужид (одоогийн нутаг дэвсгэрт) салхин тээрэмээс эрт гарч ирсэн. Армени), гэхдээ 13-р зуунд мэдэгдэж байсан. МЭӨ д.Анхны цахилгаан станцуудын нэг нь “Усан цахилгаан станц”. Эдгээр цахилгаан станцууд нэлээд хүчтэй урсгалтай уулын голууд дээр баригдсан. Далангийн бүтэц нь усны түвшинг дээшлүүлж, голын урсгалыг үерт автуулж, голын хөлөг онгоцыг чөлөөтэй нэвтрүүлэхэд саад болж байсан тул усан цахилгаан станцууд баригдсанаар олон голыг усан онгоцоор зорчих боломжтой болгосон.
Слайд дугаар 4
Слайдын тайлбар:
Дүгнэлт: Усны даралтыг бий болгохын тулд далан хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч усан цахилгаан далан нь усны амьтдын амьдрах нөхцлийг улам дордуулдаг. Далайн голууд удааширч, цэцэглэж, өргөн уудам тариалангийн талбай усанд автдаг. Суурин газар (хэрэв далан барьвал) усанд автна, учирч буй хохирол нь усан цахилгаан станц барьсны ашиг тустай зүйрлэшгүй. Нэмж дурдахад усан онгоц, загасны гарц эсвэл талбайг усжуулах, усан хангамжийн ус авах байгууламжийг нэвтрүүлэхэд цоожны систем шаардлагатай. Усан цахилгаан станцууд нь дулааны болон атомын цахилгаан станцуудаас ихээхэн давуу талтай боловч түлш шаарддаггүй тул хямд цахилгаан үйлдвэрлэдэг.
Слайд дугаар 5
Слайдын тайлбар:
Дулааны цахилгаан станцууд Дулааны цахилгаан станцуудад эрчим хүчний эх үүсвэр нь түлш: нүүрс, хий, газрын тос, мазут, шатдаг занар юм. Дулааны цахилгаан станцуудын үр ашиг 40% хүрдэг. Эрчим хүчний ихэнх хэсэг нь халуун уур гарахтай зэрэгцэн алдагддаг. Байгаль орчны үүднээс авч үзвэл дулааны цахилгаан станцууд хамгийн их бохирдуулдаг. Дулааны цахилгаан станцуудын үйл ажиллагаа нь асар их хэмжээний хүчилтөрөгчийг шатаах, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, бусад химийн элементүүдийн исэлдүүлэхтэй салшгүй холбоотой юм. Усны молекулуудтай нийлж хүчил үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хүчиллэг бороо хэлбэрээр бидний толгой дээр унадаг. "Хүлэмжийн нөлөө" -ийг мартаж болохгүй - түүний уур амьсгалын өөрчлөлтөд үзүүлэх нөлөө аль хэдийн ажиглагдаж байна!
Слайд дугаар 6
Слайдын тайлбар:
Атомын цахилгаан станц Эрчим хүчний эх үүсвэрийн хангамж хязгаарлагдмал. Төрөл бүрийн тооцоогоор Орост одоогийн олборлолтын түвшинд 400-500 жилийн нүүрсний орд, түүнээс ч бага хийн орд 30-60 жил үлджээ. Мөн энд цөмийн эрчим хүч нэгдүгээрт ордог. Атомын цахилгаан станцууд эрчим хүчний салбарт улам бүр чухал үүрэг гүйцэтгэж эхэлж байна. Одоогоор манай улсын атомын цахилгаан станцууд цахилгаан эрчим хүчний 15.7 орчим хувийг хангаж байна. Атомын цахилгаан станц нь цөмийн эрчим хүчийг цахилгаанжуулах, халаах зорилгоор ашигладаг эрчим хүчний салбарын үндэс суурь юм.
Слайд дугаар 7
Слайдын тайлбар:
Дүгнэлт: Цөмийн энерги нь хүнд цөмүүдийг нейтроноор задлахад суурилдаг бөгөөд тус бүрээс хоёр цөм - фрагмент ба хэд хэдэн нейтрон үүсдэг. Энэ нь асар их энерги ялгаруулж, дараа нь уурыг халаахад зарцуулдаг. Аливаа үйлдвэр, машин механизмын үйл ажиллагаа, ерөнхийдөө хүний аливаа үйл ажиллагаа нь хүний эрүүл мэнд, хүрээлэн буй орчинд эрсдэл учруулах чадвартай холбоотой байдаг. Хүмүүс шинэ технологиос болгоомжлох хандлагатай байдаг, ялангуяа болзошгүй ослын талаар сонссон бол. Атомын цахилгаан станцууд ч үл хамаарах зүйл биш юм.
Слайд дугаар 8
Слайдын тайлбар:
Салхины цахилгаан станцууд Маш удаан хугацаанд шуурга, хар салхи авчрах сүйрлийг хараад хүмүүс салхины эрчим хүчийг ашиглах боломжтой эсэх талаар бодож байсан. Салхины эрчим хүч маш хүчтэй. Энэ эрчим хүчийг байгаль орчныг бохирдуулахгүйгээр олж авах боломжтой. Гэхдээ салхи нь хоёр чухал сул талтай: эрчим хүч нь сансар огторгуйд маш их тархсан, салхи нь урьдчилан таамаглах боломжгүй байдаг - энэ нь ихэвчлэн чиглэлээ өөрчилдөг, дэлхийн хамгийн салхитай газруудад ч гэнэт тайвширдаг, заримдаа салхин тээрэмийг эвддэг тийм хүчтэй болдог. Салхины эрчим хүчийг олж авахын тулд янз бүрийн загваруудыг ашигладаг: олон иртэй "дайс" ба сэнс зэрэг гурван, хоёр, бүр нэг иртэй онгоцны сэнсээс босоо ротортой. Босоо бүтэц нь сайн, учир нь тэд ямар ч чиглэлээс салхи татдаг; Үлдсэн хэсэг нь салхиар эргэх ёстой.
Слайд дугаар 9
Слайдын тайлбар:
Дүгнэлт: Ямар ч цаг агаарт ил задгай 24 цагийн турш ажилладаг салхин сэнс барих, засвар үйлчилгээ, засвар үйлчилгээ хийх нь тийм ч хямд биш юм. Усан цахилгаан станц, дулааны цахилгаан станц, атомын цахилгаан станцтай ижил хүчин чадалтай салхин цахилгаан станцууд нь тэдэнтэй харьцуулахад салхины хэлбэлзлийг ямар нэгэн байдлаар нөхөхийн тулд маш том талбайг эзлэх ёстой. Салхин тээрэм нь бие биенээ хаахгүй байхаар байрлуулсан. Тиймээс асар том "салхин цахилгаан станцууд" баригдаж, салхин турбинууд өргөн уудам талбайд эгнээнд зогсож, нэг сүлжээнд ажилладаг. Тайван цаг агаарт ийм цахилгаан станц нь шөнийн цагаар цуглуулсан усыг ашиглаж болно. Салхин цахилгаан үүсгүүр, усан санг байрлуулахын тулд тариалангийн талбайд ашигладаг томоохон талбайг шаарддаг. Үүнээс гадна салхин цахилгаан станцууд нь ямар ч хор хөнөөлгүй: шувууд, шавьжны нислэгт саад учруулж, чимээ шуугиан үүсгэж, эргэдэг иртэй радио долгионыг тусгаж, ойролцоох хүн ам суурьшсан газруудад телевизийн нэвтрүүлгийг хүлээн авахад саад болдог.
Слайд дугаар 10
Слайдын тайлбар:
Нарны цахилгаан станцууд Дэлхийн дулааны тэнцвэрт байдалд нарны цацраг шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг. Дэлхий дээр туссан цацрагийн хүч нь дулааны тэнцвэрт байдлыг алдагдуулахгүйгээр дэлхий дээр үүсгэж болох хамгийн их хүчийг тодорхойлдог. Нарны цацрагийн эрч хүч, тус улсын өмнөд бүс нутагт нарны туяа үргэлжлэх хугацаа нь нарны зайн хавтангийн тусламжтайгаар дулааны суурилуулалтанд ашиглах ажлын шингэний хангалттай өндөр температурыг олж авах боломжийг олгодог.
Слайд дугаар 11
Слайдын тайлбар:
Дүгнэлт: Нарны эрчим хүчний сул тал нь эрчим хүчний асар их алдагдал, хангамжийн тогтворгүй байдал юм. Эдгээр дутагдлыг хадгалах төхөөрөмж ашиглан хэсэгчлэн нөхдөг боловч дэлхийн агаар мандал нь "цэвэр" нарны эрчим хүчийг үйлдвэрлэх, ашиглахад саад болж байна. Нарны цахилгаан станцуудын хүчийг нэмэгдүүлэхийн тулд олон тооны толь, нарны хавтан - гелиостат суурилуулах шаардлагатай бөгөөд нарны байрлалыг автоматаар хянах системээр тоноглогдсон байх ёстой. Нэг төрлийн энергийг нөгөөд хувиргах нь зайлшгүй дулаан ялгардаг бөгөөд энэ нь дэлхийн агаар мандлын хэт халалтанд хүргэдэг.
Слайд дугаар 12
Слайдын тайлбар:
Газрын гүний дулааны эрчим хүч Манай гараг дээрх нийт усны нөөцийн 4 орчим хувь нь газар доор буюу чулуулгийн давхаргад төвлөрдөг. Цельсийн 20 хэмээс дээш температуртай усыг дулаан гэж нэрлэдэг. Газрын доорхи ус нь дэлхийн гэдэс дотор тохиолддог цацраг идэвхт үйл явцын үр дүнд халдаг. Хүмүүс дэлхийн гүний дулааныг эдийн засгийн зорилгоор ашиглаж сурсан. Дулааны ус дэлхийн гадаргад ойртдог улс орнуудад газрын гүний дулааны цахилгаан станцууд (гео дулааны цахилгаан станцууд) баригддаг. Газрын гүний дулааны цахилгаан станцуудыг харьцангуй энгийн байдлаар зохион бүтээсэн: бойлерийн өрөө, түлшний хангамжийн төхөөрөмж, үнс цуглуулагч болон дулааны цахилгаан станцад шаардлагатай бусад олон төхөөрөмж байдаггүй. Ийм цахилгаан станцын түлш үнэ төлбөргүй байдаг тул үйлдвэрлэсэн цахилгааны өртөг бага байдаг.
Слайд дугаар 13
Слайдын тайлбар:
Цөмийн эрчим хүч Цөмийн энергийг цахилгаанжуулах, халаахад ашигладаг эрчим хүчний салбар; Цөмийн энергийг цахилгаан, дулааны энерги болгон хувиргах арга, хэрэгслийг боловсруулдаг шинжлэх ухаан, технологийн салбар. Цөмийн энергийн үндэс нь атомын цахилгаан станц юм. Цөмийн энергийг энхийн зорилгоор ашиглах эхлэлийг тавьсан анхны атомын цахилгаан станц (5 МВт) ЗХУ-д 1954 онд ашиглалтад орсон. 90-ээд оны эхээр. Дэлхийн 27 оронд нийт 340 ГВт хүчин чадалтай 430 гаруй цөмийн эрчим хүчний реактор ажиллаж байна. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар, атомын цахилгаан станцын аюулгүй байдлын үзэл баримтлалын үндсэн зарчмуудыг хэрэгжүүлж чадвал дэлхийн цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн нийт бүтцэд цөмийн эрчим хүчний эзлэх хувь тасралтгүй өсөх болно.
Слайд дугаар 14
Слайдын тайлбар:
Цөмийн энергийн хөгжил 1942 онд АНУ-д Энрико Фермигийн удирдлаган дор анхны цөмийн реакторыг ФЕРМИ (Ферми) Энрико (1901-54) барьсан Италийн физикч, цөмийн болон нейтрон физикийг бүтээгчдийн нэг, шинжлэх ухааны сургуулиудыг үндэслэгч. Итали, АНУ-д ЗХУ-ын ШУА-ийн гадаад корреспондент гишүүн (1929). 1938 онд тэрээр АНУ руу цагаачилжээ. Квантын статистик (Ферми-Дирак статистик; 1925), бета задралын онолыг (1934) боловсруулсан. Нейтроноос үүдэлтэй хиймэл цацраг идэвхт бодисыг (хамтран ажиллагсадтай) нээсэн, материйн нейтроныг зохицуулах (1934). Тэрээр анхны цөмийн реакторыг барьж, түүнд цөмийн гинжин урвал явуулсан анхны хүн (1942 оны 12-р сарын 2). Нобелийн шагнал (1938).
Слайд дугаар 15
Слайдын тайлбар:
Цөмийн эрчим хүчний хөгжил 1946 онд Игорь Васильевич Курчатовын удирдлаган дор Европын анхны реакторыг ЗХУ-д байгуулжээ. КУРЧАТОВ Игорь Васильевич (1902/03-1960), Оросын физикч, ЗХУ-д атомын шинжлэх ухаан, технологийн ажлыг зохион байгуулагч, удирдагч, ЗХУ-ын ШУА-ийн академич (1943), Социалист хөдөлмөрийн гурван удаагийн баатар (1949, 1951, 1954). Төмөр цахилгааныг судалсан. Тэрээр хамт ажиллагсадтайгаа хамт цөмийн изомеризмыг нээсэн. Курчатовын удирдлаган дор анхны дотоодын циклотрон бүтээгдсэн (1939), ураны цөмийн аяндаа хуваагдлыг илрүүлсэн (1940), хөлөг онгоцны уурхайн хамгаалалт, Европ дахь анхны цөмийн реактор (1946), анхны атомын бөмбөг. ЗХУ (1949), дэлхийн анхны термоядролын бөмбөг (1953), атомын цахилгаан станц (1954 онд Атомын энергийн хүрээлэнг үүсгэн байгуулагч, анхны захирал (1943 оноос хойш, 1960 оноос - Курчатовын нэрэмжит).
Слайд 1
Слайд 2
Слайд 3
Слайд 4
Слайд 5
Слайд 6
Слайд 7
Слайд 8
Слайд 9
Слайд 10
Слайд 11
Слайд 12
Слайд 13
Слайд 14
Слайд 15
Слайд 16
Слайд 17
Слайд 18
Слайд 19
Слайд 20
Слайд 21
Слайд 22
Слайд 23
Слайд 24
“Цөмийн энерги” сэдэвт илтгэлийг манай вэбсайтаас үнэгүй татаж авах боломжтой. Төслийн сэдэв: Физик. Өнгө өнгийн слайд, дүрслэл нь ангийнхан эсвэл үзэгчдийг татахад тусална. Агуулгыг үзэхийн тулд тоглуулагчийг ашиглах эсвэл тайланг татаж авахыг хүсвэл тоглуулагчийн доорх харгалзах бичвэр дээр дарна уу. Танилцуулга нь 24 слайдыг агуулна.
Үзүүлэнгийн слайдууд
Слайд 1
Цөмийн эрчим хүч
625-р сургууль Н.М.Турлакова
Слайд 2
§66. Ураны цөмийн задрал. §67. Гинжин урвал. §68. Цөмийн реактор. §69. Цөмийн эрчим хүч. §70. Цацрагийн биологийн нөлөө. §71. Цацраг идэвхт изотопыг үйлдвэрлэх, ашиглах. §72. Термоядролын урвал. §73. Элементар бөөмс. Эсрэг бөөмс.
Цөмийн эрчим хүч
Слайд 3
§66. Ураны цөмийн задрал
Ураны цөмийн задралыг хэн, хэзээ нээсэн бэ? Цөмийн задралын механизм юу вэ? Цөмд ямар хүч үйлчилдэг вэ? Цөм хуваагдахад юу тохиолддог вэ? Ураны цөм задрахад энергид юу тохиолддог вэ? Ураны цөм хуваагдахад орчны температур хэрхэн өөрчлөгддөг вэ? Хэр их энерги ялгардаг вэ?
Слайд 4
α- эсвэл β-бөөмүүдийн ялгаралт дагалддаг цөмийн цацраг идэвхт задралаас ялгаатай нь хуваагдлын урвал нь тогтворгүй цөмийг харьцуулж болохуйц масстай хоёр том хэсгүүдэд хуваах үйл явц юм. 1939 онд Германы эрдэмтэн О.Хан, Ф.Штрасман нар ураны цөмийн задралыг нээжээ. Фермигийн эхлүүлсэн судалгааг үргэлжлүүлэн тэд ураныг нейтроноор бөмбөгдөхөд үелэх системийн дунд хэсгийн элементүүд - барийн цацраг идэвхт изотопууд (Z = 56), криптон (Z = 36) үүсдэг болохыг тогтоожээ. Уран нь энд үүсдэг. байгаль нь хоёр изотоп хэлбэртэй: уран-238 ба уран-235 (99.3%) ба (0.7%). Нейтроноор бөмбөгдөхөд хоёр изотопын цөм хоёр хуваагдаж болно. Энэ тохиолдолд уран-235-ын задралын урвал нь удаан (дулааны) нейтронуудтай хамгийн эрчимтэй явагддаг бол уран-238 цөм нь зөвхөн 1 МэВ орчим энергитэй хурдан нейтронуудтай хуваагдах урвалд ордог.
Хүнд цөмийн хуваагдал.
Слайд 5
Цөмийн энергийн гол сонирхол бол уран-235 цөмийн задралын урвал юм. Одоогийн байдлаар энэ цөмийн задралын үр дүнд үүссэн 90-ээс 145 хүртэлх масстай 100 орчим өөр изотопууд мэдэгдэж байна. Энэ цөмийн хоёр ердийн хуваагдлын урвал нь: Нейтроны үүсгэсэн цөмийн хуваагдал нь бусад цөмийн хуваагдлын урвал үүсгэж болох шинэ нейтронуудыг үүсгэдэг гэдгийг анхаарна уу. Уран-235 цөмийн задралын бүтээгдэхүүн нь бари, ксенон, стронций, рубиди гэх мэт бусад изотопууд байж болно.
Гинжин урвал
Слайд 6
Ураны цөмийн задралын гинжин урвалын хөгжлийн диаграммыг зурагт үзүүлэв
Нейтронтой мөргөлдсөний улмаас үүссэн уран-235 цөм задрахад 2 эсвэл 3 нейтрон ялгардаг. Тааламжтай нөхцөлд эдгээр нейтронууд бусад ураны цөмд хүрч, тэдгээрийг задлахад хүргэдэг. Энэ үе шатанд ураны цөмийн шинэ задралыг үүсгэх чадвартай 4-9 нейтрон гарч ирнэ. Ийм нуранги шиг үйл явцыг гинжин урвал гэж нэрлэдэг.
Слайд 7
Гинжин урвал явагдахын тулд нейтрон үржүүлэх хүчин зүйл нь нэгээс их байх шаардлагатай. Өөрөөр хэлбэл, дараагийн үе бүрт өмнөхөөсөө илүү нейтрон байх ёстой. Үржүүлэх коэффициент нь зөвхөн энгийн үйлдэл бүрт үүссэн нейтроны тоогоор тодорхойлогддоггүй, мөн урвал явагдах нөхцлөөр тодорхойлогддог - нейтронуудын зарим нь бусад цөмд шингэж эсвэл урвалын бүсийг орхиж болно. Уран-235 цөмийг задлах явцад ялгардаг нейтронууд нь байгалийн ураны ердөө 0.7 хувийг бүрдүүлдэг ижил ураны цөмийг задлах чадвартай.
Нөхөн үржихүйн түвшин
Слайд 8
Гинжин урвал явагдах ураны хамгийн бага массыг критик масс гэнэ. Нейтроны алдагдлыг багасгах арга замууд: Цацруулагч бүрхүүл ашиглах (бериллийгээс), хольцын хэмжээг багасгах, Нейтрон зохицуулагч ашиглах (графит, хүнд ус), Уран-235-ийн хувьд - M cr = 50 кг (r = 9 см).
Критик масс
Слайд 9
Слайд 10
Цөмийн реакторын цөмд хяналттай цөмийн урвал үүсч, их хэмжээний энерги ялгардаг.
Анхны цөмийн реакторыг 1942 онд АНУ-д Э.Фермигийн удирдлаган дор байгуулжээ. Манай улсад анхны реакторыг 1946 онд И.В.Курчатовын удирдлага дор барьсан
Слайд 11
§66. Ураны цөмийн задрал. §67. Гинжин урвал. §68. Цөмийн реактор. Асуултуудад хариулна уу. Реакторын диаграммыг зур. Цөмийн реакторт ямар бодис, тэдгээрийг хэрхэн ашигладаг вэ? (бичсэн)
Гэрийн даалгавар
Слайд 12
Хөнгөн цөмийн нэгдэх урвалыг термоядролын урвал гэж нэрлэдэг, учир нь тэдгээр нь зөвхөн маш өндөр температурт явагдах боломжтой.
Термоядролын урвалууд.
Слайд 13
Цөмийн энергийг гаргах хоёр дахь арга нь хайлуулах урвалтай холбоотой. Хөнгөн цөмүүд нийлж шинэ цөм үүсгэх үед их хэмжээний энерги ялгарах ёстой.
Термоядролын урвалын үед цөмийн урвалын үеийнхээс хамаагүй их энерги ялгардаг, жишээлбэл, гелийн цөмийг устөрөгчийн цөмөөс нэгтгэх үед 6 МэВ-тэй тэнцэх энерги ялгардаг нь практик ач холбогдолтой юм. ураны цөмийн задралд нэг нуклон "0.9 МэВ"-ийг эзэлдэг.
Слайд 14
Хоёр цөм нэгдэх урвалд орохын тулд эерэг цэнэгийн цахилгаан түлхэлтийг даван туулах 2·10-15 м-ийн дарааллын цөмийн хүчний зайд бие биедээ ойртох ёстой. Үүний тулд молекулуудын дулааны хөдөлгөөний дундаж кинетик энерги нь Кулоны харилцан үйлчлэлийн боломжит энергиэс давах ёстой. Үүнд шаардагдах T температурын тооцоолол нь 108-109 К-ийн дарааллын утгад хүргэдэг. Энэ бол туйлын өндөр температур юм. Энэ температурт бодис нь плазм гэж нэрлэгддэг бүрэн ионжсон төлөвт байна.
Термоядролын урвалын нөхцөл
Слайд 15
Эрчим хүчний таатай хариу үйлдэл. Гэсэн хэдий ч энэ нь зөвхөн маш өндөр температурт (хэдэн зуун сая градусын дарааллаар) тохиолдож болно. Бодисын өндөр нягтралтай үед ийм температурыг сийвэн дэх хүчтэй электрон ялгадас үүсгэх замаар олж авах боломжтой. Энэ тохиолдолд асуудал үүсдэг - энэ нь сийвэнг агуулахад хэцүү байдаг.
Хяналттай термоядролын урвал
Одод бие даасан термоядролын урвал явагддаг
Слайд 16
хүн төрөлхтөнд бодит аюул заналхийлж байна. Үүнтэй холбогдуулан эрдэмтэд далайн уснаас хүнд устөрөгчийн изотоп болох дейтерийг гаргаж аваад 100 сая орчим градусын температурт цөмийн хайлах урвалд оруулахыг санал болгов. Цөмийн задралын үед нэг кг далайн уснаас гаргаж авсан дейтерий нь 300 литр бензин шатаахад ялгардаг энергитэй ижил хэмжээний энерги гаргаж авах боломжтой болно.
Эрчим хүчний хямрал
TOKAMAK (гүйдэл бүхий тороид соронзон камер)
Слайд 17
Слайд 18
Энэ бол электрофизик төхөөрөмж бөгөөд гол зорилго нь плазм үүсэх явдал юм. Плазм нь түүний температурыг тэсвэрлэх чадваргүй тасалгааны хананд биш, харин 100 сая градусын температурт тусгайлан бүтээсэн соронзон орны нөлөөгөөр баригдаж, удаан хугацаанд хадгалагддаг. өгөгдсөн хэмжээ. Хэт өндөр температурт плазм үүсгэх боломж нь түүхий эд, устөрөгчийн изотопуудаас (дейтерий, тритий) гелийн цөмийг нэгтгэх термоядролын урвал явуулах боломжийг олгодог.
ТОКАМАК (Соронзон ороомогтой ТОРООД ТӨМӨР)
Слайд 20
М.А. Леонтович Токамакийн ойролцоо
Слайд 21
Хяналттай термоядролын нэгдлийн онолын үндэс суурийг 1950 онд И.Е.Тамм, А.Д.Сахаров нар тавьж, соронзон орны урвалын үр дүнд үүссэн халуун плазмыг агуулахыг санал болгосон. Энэхүү санаа нь термоядролын реактор - токамакуудыг бий болгоход хүргэсэн. Бодисын өндөр нягтралтай үед плазмд хүчтэй электрон ялгадас бий болгосноор хэдэн зуун сая градусын шаардлагатай өндөр температурт хүрч болно. Асуудал: Цусны сийвэнг хадгалахад хэцүү байдаг. Орчин үеийн токамак суурилуулалт нь термоядролын реактор биш, харин плазмын оршин тогтнох, хадгалах боломжтой судалгааны байгууламжууд юм.
Хяналттай термоядролын урвалууд
Цөмийн энерги (цөмийн энерги) - цөмийн эрчим хүчийг цахилгаанжуулах, халаахад ашигладаг эрчим хүчний салбар; цөмийн энергийг цахилгаан болон дулааны энерги болгон хувиргах арга, хэрэгслийг боловсруулдаг шинжлэх ухаан, технологийн салбар. Цөмийн энергийн үндэс нь атомын цахилгаан станц юм. Цөмийн энергийг энхийн зорилгоор ашиглах эхлэлийг тавьсан анхны атомын цахилгаан станц (5 МВт) анх ЗХУ-д ашиглалтад орсон. 90-ээд он Гэгээн дэлхийн 27 оронд ажиллаж байсан. Нийт хүчин чадалтай 430 цөмийн эрчим хүчний реактор. 340 ГВт. Мэргэжилтнүүдийн үзэж байгаагаар, атомын цахилгаан станцын аюулгүй байдлын үзэл баримтлалын үндсэн зарчмуудыг хэрэгжүүлж чадвал дэлхийн цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн нийт бүтцэд цөмийн эрчим хүчний эзлэх хувь тасралтгүй өсөх болно. Энэхүү үзэл баримтлалын гол зарчим нь орчин үеийн цөмийн реакторуудыг ихээхэн шинэчлэх, хүн ам, байгаль орчныг хортой техноген нөлөөллөөс хамгаалах арга хэмжээг бэхжүүлэх, атомын цахилгаан станцуудад өндөр мэргэшсэн боловсон хүчин бэлтгэх, цацраг идэвхт хаягдлыг найдвартай хадгалах байгууламжийг хөгжүүлэх гэх мэт.
Ерөнхийдөө цөмийн энергийг олж авахын тулд уран-235 эсвэл плутонийн цөмийн задралын цөмийн гинжин урвалыг ашигладаг. Нейтрон цохиход цөмүүд хуваагдаж, шинэ нейтрон болон хуваагдлын хэсгүүд үүсдэг. Явах нейтрон ба хуваагдлын фрагментууд нь өндөр кинетик энергитэй байдаг. Хэсэг хэсгүүд бусад атомуудтай мөргөлдсөний үр дүнд энэхүү кинетик энерги хурдан дулаан болж хувирдаг. Эрчим хүчний аль ч салбарт анхдагч эх үүсвэр нь цөмийн эрчим хүч (жишээлбэл, усан цахилгаан станц, чулуужсан түлшний цахилгаан станц дахь нарны цөмийн урвалын энерги, газрын гүний дулааны цахилгаан станцын цацраг идэвхт задралын энерги) боловч цөмийн энерги нь зөвхөн хяналттай эрчим хүчний хэрэглээг хэлнэ. цөмийн реактор дахь урвал.
Цахилгаан станцуудын гол зорилго нь аж үйлдвэр, хөдөө аж ахуйн үйлдвэрлэл, цахилгаанжуулсан тээвэр, хүн амыг цахилгаан эрчим хүчээр хангах явдал юм. цахилгаан, дулаан нь зөвхөн станцын эдийн засгийн үзүүлэлтэд төдийгүй түүний үйлчилдэг аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгж, тээврийн үзүүлэлтүүдэд нөлөөлдөг. Одоогоор атомын цахилгаан станцууд конденсацийн цахилгаан станц хэлбэрээр ажиллаж байна. Заримдаа тэдгээрийг атомын цахилгаан станц гэж нэрлэдэг. Зөвхөн цахилгаан төдийгүй дулаанаар хангах зориулалттай атомын цахилгаан станцуудыг цөмийн дулаан, цахилгаан станц (ЦЦС) гэж нэрлэдэг. Одоогоор тэдний төслүүд л боловсруулагдаж байна.
A) Нэг хэлхээтэй B) Давхар хэлхээтэй C) Хэсэгчилсэн давхар хэлхээтэй D) Гурван хэлхээтэй 1 - реактор; 2 - уурын турбин; 3 - цахилгаан үүсгүүр; 4 - конденсатор; 5 - тэжээлийн насос; 6 - эргэлтийн насос: 7 - уурын генератор; 8 - эзлэхүүний нөхөн олговор; 9 - хүрд тусгаарлагч; 10 - завсрын дулаан солилцогч; 11 - шингэн металлын шахуурга
Атомын цахилгаан станцуудын ангилал нь түүн дээрх хэлхээний тооноос хамаарна. Атомын цахилгаан станцыг нэг хэлхээтэй, хоёр хэлхээтэй, хэсэгчилсэн хоёр хэлхээтэй, гурван хэлхээтэй гэж ангилдаг. Хэрэв хөргөлтийн болон ажлын шингэний контурууд давхцаж байвал ийм атомын цахилгаан станц; нэг хэлхээ гэж нэрлэдэг. Уур үүсэх нь реакторт явагддаг бөгөөд уур нь турбин руу илгээгдэж, өргөжиж, ажил үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь генератор дахь цахилгаан болж хувирдаг. Бүх уурыг конденсаторт конденсацласны дараа конденсатыг реактор руу буцааж шахдаг. Тиймээс ажлын шингэний хэлхээ нь нэгэн зэрэг хөргөлтийн хэлхээ, заримдаа зохицуулагчийн хэлхээ бөгөөд хаалттай болж хувирдаг. Реактор нь тохирох насос суурилуулсан реакторын нэмэлт дотоод хэлхээгээр дамжуулан хөргөлтийн шингэний байгалийн болон албадан эргэлтийн аль алинд нь ажиллах боломжтой.
ЦӨМИЙН зэвсэг - цөмийн зэвсгийн иж бүрдэл, түүнийг зорилтод хүргэх хэрэгсэл, хяналтын хэрэгсэл. Үй олноор хөнөөх зэвсгийг хэлнэ; асар их хор хөнөөлтэй. Цөмийн зэвсгийг цэнэгийн хүч, хүрээнээс хамааран тактикийн, үйл ажиллагааны-тактикийн, стратегийн гэж хуваадаг. Цөмийн зэвсгийг дайнд ашиглах нь бүх хүн төрөлхтний хувьд гамшиг юм. Атомын бөмбөг Устөрөгчийн бөмбөг
Анхны атомын бөмбөгийг дэлхийн 2-р дайны дараа Америкийн арми Японы нутаг дэвсгэрт ашиглаж байжээ. Атомын бөмбөгийн нөлөө Цөм буюу атом гэдэг нь атомын цөм хуваагдах явцад ялгарах энергийн нөлөөгөөр дэлбэрэлт үүсдэг зэвсгийн нэг төрөл юм. Энэ бол манай гараг дээрх хамгийн аюултай зэвсгийн төрөл юм. Хүн ам шигүү суурьшсан газар нэг атомын бөмбөг дэлбэрсэн бол хүний амь үрэгдэгсдийн тоо хэдэн саяыг давна. Дэлбэрэлтийн үед үүссэн цочролын долгионы нөлөөнөөс гадна түүний гол нөлөө нь дэлбэрэлт болсон бүс нутгийн цацраг идэвхт бохирдол бөгөөд энэ нь олон жилийн турш үргэлжилдэг. Одоогийн байдлаар дараахь албан ёсоор цөмийн зэвсэгтэй: АНУ, Орос, Их Британи (1952 оноос хойш), Франц (1960 оноос), Хятад (1964 оноос хойш), Энэтхэг (1974 оноос хойш), Пакистан (1998 оноос хойш), БНАСАУ (2006 оноос хойш). ). Израиль, Иран зэрэг хэд хэдэн улс цөмийн зэвсгийн багахан нөөцтэй ч тэднийг цөмийн зэвсэгт гүрэн гэж албан ёсоор хараахан тооцоогүй байна.
