Презентация на тему: Ядерный реактор. Атомная энергетика

Презентация к уроку физики в 9 классе по теме: «Ядерный реактор. Атомная энергетика» Выполнила: ученица 10 класса Васина Людмила НиколаевнаРуководитель: Васин Н.В. – учитель физики МОУ «СОШ с. Красноармейское Калининского района Саратовской области»

Ядерным (или атомным) реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер. реактор на медленных нейтронах:( обогащают природный уран, т.е. доводят в нём содержание до 5%). В природном уране содержится0,7% . реактор на быстрых нейтронах: ( в обогащён-ном природном уране содержится 15% ).Типы ядерных реакторов

Первые ядерные реакторы Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г.В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов (1903-1960).Игорь Васильевич Курчатов(1903-1960)Энрико Ферми (1901-1954)

Схема процессов в ядерном реакторе:

Основные элементы ядерного реактора: 1) ядерное горючее ( , , и др.);2) замедлитель нейтронов (тяжелая или обычная вода, графит и др.);3) теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (вода, жидкий натрий и др.);4) Устройство для регулиро-вания скорости реакции (вводимые в рабочеепространство реактора стержни, содержащие кадмий или бор – вещества, которые хорошо поглощают нейтроны). Снаружи реактор окружают защитной оболочкой, задерживающей γ- излучение и нейтроны. Оболочку выполняют из бетона с железным наполнителем.

Критическая масса. Критическая масса – наименьшая масса делящегося вещества, при которой может протекать цепная ядерная реакция. При малых размерах велика утечка нейтронов через поверхность активной зоны реактора (объем, в которой располагаются стержни с ураном). С увеличением размеров системы число ядер, участвующих в делении, растет пропорционально объему, а число нейтронов, теряемых вследствие утечки, увеличивается пропорционально площади поверхности. Увеличивая систему, можно достичь значений коэффициента размножения k=1. Система будет иметь критические размеры , если число нейтронов , потерянных вследствие захвата и утечки, равно числу нейтронов , полученных в процессе деления.Критические размеры (критическая масса) определяются:типом ядерного горючего;замедлителем;конструктивными особенностями реактора.

Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор. При выдвинутых из активной зоны реактора стержнях k>1. При полностью вдвинутых стержнях k<1. Вдвигая стержни внутрь активной зоны, можно в любой момент времени приостановить развитие цепной реакции.

Ядерные реакторы делятся на несколько типов: в зависимости от средней энергии спектра нейтронов ректоры делятся на: быстрые, промежуточные тепловые;по конструктивным особенностям активной зоны реакторы делятся на: корпусные канальные;по типу теплоносителя на: водяные тяжеловодные, натриевые;по типу замедлителя на: водяные, графитовые, тяжеловодные и др.

Классификация реакторов в зависимости от назначения:

Использование ядерных реакторов: на АЭС;на атомных ледоколах;на атомных подводных лодках;при работе ядерных ракетных двигателей ( в частности на АМС).

Для энергетических целей применяются реакторы следующих типов: водоводяные реакторы с некипящей или кипящей водой под давлением;уран-графитовые реакторы с кипящей водой или охлаждаемые углекислым газом;тяжеловодные канальные реакторы и др.

Первая в мире АЭС мощностью 5 МВт была пущена в СССР 27 июня 1954 года в городе Обнинске. • в настоящее время мощность крупнейших многоблочных АЭС составляет свыше 9 ГВт.

Преимущества АЭС перед другими видами электростанций: 1 преимущество: • для работы АЭС требуется небольшое количество топлива экологическая чистота по сравнению с ТЭС и ГЭС.

Проблемы, связанные с работойядерных реакторов. 1 проблема: → возможность аварий: Ι. 1979 год — авария на АЭС в Три-Майл-Айленде (США). ΙΙ. 26 апреля 1986 года — авария на третьем энергоблоке Чернобыльской АЭС2 проблема → обезвреживание радиоактивных отходов:3 проблема → содействие распространению ядерного оружия.

Используемая литература Учебники физики: 9кл А.В.Перышкин Е.М.Гутник, 11кл Г.Я.Мякишев Б.Б.Буховцев В.М.Чаругин.Журнал «Физика в школе» №2 1997г, №2 1999г, №2 2003г.Интернет ресурсы.