Мирное применение ядерной энергии
АТОМНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
Атомные электростанции – электростанция, на которой ядерная (атомная) энергия преобразуется в электрическую.
В 1954 году начала действовать первая в мире атомная электростанция(АЭС). Её построили в Советском Союзе-в городе Обнинске Калужской области. Мощность АЭС составляла всего 5000 кВт, но столь малая величина не умаляла значения: впервые была получена электрическая энергия, источником которой служили ядро атома
Первая АЭС в Обнинске
Вид топлива. АЭС использует не уголь, нефть или газ, при сгорании которых энергия химических связей превращается в тепло, а ядра тяжёлых элементов - урана и плутония. Но не любые ядра, а только имеющие определённую массу – ядра изотопов У урана, например, 15 изотопов; самый распространённый – уран-238, но в ядерных реакциях участвует только уран-235. При делении ядер выделяется энергия – она и «работает» в атомных электростанциях
Реакция деления. Ядро урана самопроизвольно распадается на несколько осколков; среди них есть частицы высокой энергии – нейтроны. Они попадают в ядра соседних атомов и разбивают их, высвобождая нейтроны и огромное количество тепла. При делении 1 г урана выделяется столько же тепла, сколько при сгорании 3 т каменного угля.
Управляемая реакция идёт в атомном реакторе. Главная его часть – активная зона. В неё вводят тепловыделяющие элементы(ТВЭЛы) – трубки с изотопами урана или плутония – и стержни из бора либо кадмия. Бор и кадмий поглощают нейтроны и тем самым снижают скорость реакции. Активную зону реактора вкладывают графитовыми кирпичами и омывают водой: оба эти вещества замедляют нейтроны.
Ходом реакции управляют, поднимая и опуская стержни-поглотители. По мере «выгорания» ядерного топлива ТВЭЛы извлекаются из реактора и заменяются на новые. Выполняют все операции, конечно, с помощью роботов: потоки нейтронов и другие излучения смертельно опасны.
Тело, которое выделяется в результате ядерной реакции, нагревает омывающую реактор воду до нескольких сот градусов. Перегретая вода может сразу начать работать. В зоне пониженного давления она мгновенно превращается в пар, который и крутит турбины. Недостаток такой схемы – её называют одноконтурной – в том, что вода, прошедшая через реактор, становится радиоактивной и делает радиоактивным оборудование.Двухконтурные АЭС сложнее, но гораздо «чище». В них вода первого контура кипятит воду во втором, и тот остаётся неактивированным.
Запорожская АЭС
Игналинская АЭС
Чернобыльская АЭС перед сооружением саркофага
Причины аварии: реактор был неправильно спроектирован и опасен персонал не был проинформирован об опасностях персонал допустил ряд ошибок и неумышленно нарушил существующие инструкции, частично из-за отсутствия информации об опасностях реактора отключение защит либо не повлияло на развитие аварии либо не противоречило нормативным документам
Жертвы аварии: высокую дозу облучения получили 20 млн. чел.;погибли десятки тысяч от лучевой болезни;нанесен материальный ущерб 4,8 млн. чел.;перемена места жительства коснулась 200 тыс. чел.;заражена Территория на 130 тыс. м2.
Область радиационного заражения