Урок "Ядерная энергетика"

Урок-конференция: "Ядерная энергетика: проблемы и перспективы"

“...радиофобией, может быть, вылечим мир от
беспечности, алчности, сытости, от бездуховности,
бюрократизма, чтоб не пришлось нам по чьей-либо
милости в нечеловечество переродиться”

Класс: 11В

Дата: 2.12.2016

Использованные сокращения:

• ЯР - ядерный реактор;

• ТЯС - термоядерный синтез;

• АЭС – атомная электростанция;

• ТРО – твердые радиоактивные отходы;

• ЯЭУ – ядерная энергетическая установка;

• ЯЭ – ядерная энергетика.

Ведущие - учащиеся (2 человека) помогают учителю при подведении итогов. Они же готовят вопросы рефлексии, среди которых:

• Загрязняют ли АЭС окружающую среду?

• Может ли АЭС стать атомной бомбой?

• Как мог бы выглядеть мир после атомной войны?

• Как вы относитесь к развитию ЯЭ? и т. д.

Цели конференции:

1. сравнение и анализ возможностей использования атомной энергией, управления термоядерным синтезом; связь с курсом биологии;

2. показать роль отечественной науки в создании ЯЭ, устранении угрозы ядерной войны, глобальных экологических проблем.

Используемые ТСО: Видеомагнитофон, видеокамера, учебные фильмы

План конференции

1. Технологии получения атомной энергии.

2. Проблемы и последствия эксплуатации ЯР.

3. Биологическое воздействие РИ на организмы человека, животного, растений.

4. Чернобыль. Дни испытаний.

5. Кольский полуостров-зона активного ядерного воздействия.

6. Положительно об атоме.

7. Термоядерный синтез.

1. Технологии получения атомной энергии

• Энергия, единицы измерения, первичная и вторичная энергия, источники энергии.

• Истощаются ли энергоресурсы Земли?

• Расщепление ядра урана, цепная реакция.

• Энергия Солнца.

• Термоядерный синтез.

• Регенерация и ликвидация отработанного ядерного топлива; обеспечение безопасного хранения радиоактивных отходов.

2. Про6лемы и последствия эксплуатации ЯР

• Рост атомной энергетики неизбежно ведет к нагреву, а затем перегреву атмосферы и катастрофическим изменениям климата.

• Даже при идеальной работе АЭС загрязнение среды, пусть незначительное, неизбежно.

• Проблема захоронения возрастающего количества шлаков радиации не имеет надежного решения.

• Не существует надежного и безвредного способа добычи и переработки ядерного горючего и гарантированных безопасных способов его транспортирования.

• Накопление в атмосфере радиоактивных изотопов представляет угрозу для обитателей планеты.

• Закрытая сфера радиационной медицины не выполняет своих гражданских и профессиональных функций, скрывает региональные и глобальные последствия.

З. Биологическое воздействие РИ на организм человека, животных, растений

• Механизм разрушения хромосом, ядер, клеток, клеточных мембран под действием ионизирующего излучения.

• Прекращение регенерации клеток костного мозга, лимфатических желез, щитовидной железы, полости рта, кишечника, половых органов и т.д. в процессе РИ.

• Дозиметрия излучения.

• Техногенные источники радиации.

• Последствия облучения, мутация.

• Пути предотвращения, лечения последствий РИ.

• Здоровье и среда обитания.

• Глобальные проблемы изменения климата планеты.

4. Черно6ыль. Дни испытаний

Авария на Чернобыле еще раз высветила, какая бездна разверзнется, если на человечество обрушится ядерная война. Ведь наполненные ядерные арсеналы таят в себе тысячи и тысячи катастроф, куда страшнее Чернобыльской.

• Картина аварии 26 апреля 1986 года.

• Создание саркофага, ликвидация последствий аварии.

• Уроки трагедии.

5. Кольский полуостров - зона активного ядерного воздействия

Арктический регион России подвергается опасности радиоактивного загрязнения и степень этой опасности постоянно возрастает. Во многом это связано с наличием в регионе большого количества военных объектов, но испытаниям ядерного оружия и атомных военно-морских баз. В настоящее время отдельные территории Арктического региона России относятся к числу экологически неблагоприятных. Особое внимание при этом следует обратить на радиационную обстановку, которая на Кольском полуострове и в других областях Арктики грозит стать катастрофической. Можно выделить следующие источники потенциальной опасности радиоактивного загрязнения окружающей среды:

• энергетические ядерные установки КАЭС;

• атомный ледокольный флот;

• Северный флот (оснащенный подводными и надводными кораблями с ядерными энергетическими установками и несущий ядерное оружие);

• судоремонтные и судостроительные заводы как гражданского, так и военного профиля;

• испытания ядерного оружия на Новой Земле;

• подземные ядерные взрывы в "мирных" целях;

• предприятия, занимающиеся переработкой и утилизацией радиоактивны отходов и списанных подводных лодок;

• пункты захоронения радиоактивных отходов;

• затонувшие атомные корабли;

• последствия выпадения радиоактивных осадков после аварии.

Мурманская область по количеству ядерных реакторов на душу населения превосходит все другие области и страны. Здесь широко распространены объекты, применяющие различные ядерные технологии. Из гражданских объектов - это, прежде всего, Кольская атомная электростанция, имеющая четыре энергоблока с водо-водяными реакторами под давлением типа ВВЭР-440 единичной электрической мощности 440 МВт (причем, два из них близки к выработке ресурса), а также планируется строительство Кольской ЛЭС-2 мощностью 640х2 МВт. На 58 предприятиях и учреждениях области используются различные радиоизотопные приборы технологического контроля. В Мурманске на РГ11 "Атомфлот" базируются 9 судов (8 ледоколов и 1 лихтеровоз) с 13 водо-водяными реакторами под давлением.

Добычу и переработку естественно-радиоактивного сырья (лопарит, беделлит, перовскит) ведут Ловозерекий и Ковдорский горно-обогатительный комбинаты на Кольском полуострове. Содержание радиоактивных веществ в руде, полупродуктах и готовой продукции - вблизи нижней границы интервала активностей, требующих специальной организации работ и радиационного контроля.

Отработанное ядерное топливо с Кольской АЭС хранится на станции, а затем отправляется на переработку в ПО "Маяк", "Нерпа". Низкоактивные отходы с гражданских предприятий хранятся в 30 километрах от Мурманска.

В результате эксплуатации военного и гражданского атомных флотов, базирующихся в Мурманской и Архангельской областях, ежегодно образуется до тысячи кубических метров твердых и 5 тысяч кубических метров жидких радиоактивных отходов. Доля высокоактивных отходов составляет не более 5-7%, а отходы с содержанием трансурановых элементов практически отсутствуют. Примерно 85% от всего объема отходов образуются на судоремонтных предприятиях. Указанный уровень ядерных отходов удерживается последние двадцать лет. В настоящее время принято решение Правительства РФ о создании для нужд Мурманской области и других районов регионального могильника твердых радиоактивных отходов (ТРО), который позволит утилизировать (т.е. навсегда выводить из сферы обращения) как уже накопленные отходы, так и те, которые будут образовываться при выводе из эксплуатации 1 очереди Кольской АЭС и судовых ЯЭУ. Рассматривается вариант строительства регионального могильника на Кольском полуострове в районе "Дальних Зеленцов" или на Новой Земле.

Другим источником ухудшения радиологической обстановки в Арктическом регионе России, который следует особо отметить, являются надводные и подводные ядерные испытания на шельфе Баренцева и Карского морей. При этом основное беспокойство приносит ядерный полигон на Новой Земле, где уже проведено 132 ядерных взрыва, из них 86 - в атмосфере и 8 - в Баренцевом и Карском морях.

Считается, что при наземных ядерных взрывах мощностью в 1 Мт образуется радиоактивный след протяженностью в несколько сот километров. При этом оседает до 80% образовавшейся радиоактивной пыли. В моменты ядерных взрывов или катастроф на АЭС уровни радиации за счет концентрата радионуклидов, особенно короткоживущих, значительно превышают так называемые среднемесячные и среднегодовые уровни. Часть загрязнения выпадает неподалеку от места испытания. Часть долгоживущих изотопов задерживается в нижнем слое атмосферы (тропосфере) и перемещается струями ветра на большие расстояния, постепенно выпадая на море и на суше.

Подавляющая часть радиоактивных осадков выпала в Северном полушарии, где проводилось большинство испытаний. Те люди, которые находились недалеко от испытательных полигонов, получили в результате значительные дозы облучения. Оленеводы и рыбаки в открытом море на Крайнем Севере получили дозу облучения от цезия-137, в 100-1000 раз превышающую среднюю индивидуальную дозу для остальной части населения.

Радионуклиды, выпадающие из атмосферы, постепенно накапливаются в почвенно-растительном покрове. В ходе накопления нуклидов происходит их радиоактивный распад, миграция в глубь почвы и частичный смыв поверхностными водами в реки, озера и моря. Важные исследования специфической цепочки "лишайник - олень - человек" в районах Крайнего Севера России провела группа ленинградских ученых. Они изучали содержание и динамику свинца-210, полония-210, цезия-137 и стронция-90 в лишайниках, оленине, организме людей, В 1965-1966 годах в Мурманской и Архангельской областях. Республики Коми, на Таймыре и Чукотке содержание цезия-137 в организме оленеводов было в 5 раз выше, чем в 1986 году, а по сравнению с жителями юга России - в 10-100 раз. Удельная активность стронция-90 в костной ткани оленеводов во много (до 60) раз превышает аналогичные значения у людей, не связанных с оленеводством. Доза внутреннего облучения за счет цезия-137 у коренного населения составляет основную долю искусственного облучения. Очень высокая смертность коренного населения во многом связана с раковыми опухолями кишечника и легких. Достаточно мощным является загрязнение радионуклидами морей при различного рода захоронениях РАО. Многие морские организмы способны накапливать в себе радиоактивные вещества, даже если они находятся в очень низкой концентрации. Следует заметить, что некоторые радионуклиды свинца-210 и полония-210, поступают в организм с пищей. Они концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получить относительно высокие дозы внутреннего облучения.

6. Положительно об атоме

• применение в медицине(метод меченых атомов, метод фиброэндоскопии, плазматрон и т. д.);

• повышение производительности газовых и нефтяных месторождений;

• хранение газа и нефти в ядерных трубах;

• аккумулятор электроэнергии;

• геотермальная электростанция;

• ядерно-физические способы отыскания природных ископаемых;

• хронологическая маркировка ископаемых;

• использование в криминалистике.

7. Термоядерный синтез

• достижение условий управляемого ТЯС;

• устройство "Токамак";

• холодный ТЯС.

Литература

1. Св. Алексиевич "Чернобыльская молитва"

2. ж. "Мы" №3, ст. "Дети Чернобыля", 1990

3. Чарушин П. "Пламя в отсеках".

4. Ауст 3. "Атомная энергетика".

5. Мухин К.Н. "Занимательная ядерная физика".

6. Кузнецов В.М. "Российская атомная энергетика".

7. "Мурманский вестник" от 7.05.1994 г.

8. "Мурманский вестник" от 31.08.2000 г.

9. "Аргументы и факты" №12, 2002 г.