uzluga.ru
добавить свой файл
1


Урок физики в 9 классе по теме

  • ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР

  • Учитель: Серова Виктория Валерьевна,

  • ГОУ СОШ №2009


ПОВТОРЕНИЕ

  • 1. Механизм деления ядер урана.

  • 2. Расскажите о механизме протекания цепной ядерной реакции.

  • 3. Приведите пример ядерной реакции деления ядра урана.

  • 4. Что называется критической массой?

  • 5. Как идет цепная реакция в уране, если его масса меньше критической, больше критической?



ПОВТОРЕНИЕ

  • 6. Чему равна критическая масса урана 295, можно ли уменьшить критическую массу?

  • 7. Какими способами можно изменить ход цепной ядерной реакции?

  • 8. С какой целью замедляют быстрые нейтроны?

  • 9. Какие вещества используют в качестве замедлителей?

  • 10. За счет каких факторов можно увеличить число свободных нейтронов в куске урана, обеспечив тем самым возможность протекания в нем реакции?



Первые ядерные реакторы

  • Впервые цепная ядерная реакция урана была осуществлена в США коллективом ученых под руководством Энрико Ферми в декабре 1942г.



Первые ядерные реакторы

  • В нашей стране первый ядерный реактор был запущен 25 декабря 1946 г. коллективом физиков, который возглавлял ученый Игорь Васильевич Курчатов



Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.

  • Ядерным реактором называется устройство, в котором осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления некоторых тяжелых ядер.



Основные элементы ядерного реактора:

  • ядерное горючее(уран 235, уран 238, плутоний 239);

  • замедлитель нейтронов (тяжелая вода, графит и др.);

  • теплоноситель для вывода энергии, образующейся при работе реактора (вода, жидкий натрий и др.);

  • Регулирующие стержни (бор, кадмий) - сильно поглощающие нейтроны

  • Защитная оболочка, задерживающая излучения (бетон с железным наполнителем).





Управление реактором осуществляется при помощи стержней, содержащих кадмий или бор.



Реактор на медленных нейтронах

  • Наиболее эффективное деление ядер урана-235 происходит под действием медленных нейтронов. Такие реакторы называются реакторами на медленных нейтронах. Вторичные нейтроны, образующиеся в результате реакции деления, являются быстрыми. Для того чтобы их последующее взаимодействие с ядрами урана-235 в цепной реакции было наиболее эффективно, их замедляют, вводя в активную зону замедлитель — вещество, уменьшающее кинетическую энергию нейтронов.



Реакторы на быстрых нейтронах

  • Такие реакторы не могут работать на естественном уране. Реакцию можно поддерживать лишь в обогащенной смеси, содержащей не менее 15% изотопа урана.

  • Преимущество: при их работе образуется значительное количество плутония, который затем можно использовать в качестве ядерного топлива.



Виды реакторов

  • гомогенные: активная зона представляет жидкую, твердую или газообразную однородную смесь ядерного топлива, теплоносителя и замедлителя.



Преобразование энергии

  • внутренняя энергия ядер урана

  • кинетическая энергия нейтронов и осколков ядер

  • внутренняя энергия воды

  • внутренняя энергия пара

  • кинетическая энергия пара

  • кинетическая энергия ротора турбины и ротора генератора

  • электрическая энергия



Использование ядерных реакторов

  • В зависимости от назначения ядерные реакторы бывают энергетические, конверторы и размножители, исследовательские и многоцелевые, транспортные и промышленные.



Экологические катастрофы на АЭС

  • 1957 г- авария в Великобритании

  • 1966 г – частичное расплавление активной зоны после выхода из строя охлаждения реактора неподалеку от Детройта.

  • 1971 г – много загрязненной воды ушло в реку США

  • 1979 – крупнейшая авария в США

  • 1982 г - выброс радиоактивного пара в атмосферу

  • 1983 – страшная авария в Канаде (20 минут вытекала радиоактивная вода – по тонне в минуту)

  • 1986 – авария в Великобритании

  • 1986 г – авария в Германии

  • 1986 г – Чернобыльская АЭС

  • 1988 г – пожар на АЭС в Японии



Вопросы на закрепление

  • 1. Что называют ядерным реактором?

  • 2. Что является ядерным горючим в реакторе?

  • 3. Какое вещество служит замедлителем нейтронов в ядерном реакторе?

  • 4. Каково назначение замедлителя нейтронов?

  • 5. Для чего нужны регулирующие стержни? Как ими пользуются?

  • 6. Что используется в качестве теплоносителя в ядерных реакторах?

  • 7. Для чего нужно, чтобы масса каждого уранового стержня была меньше критической массы?



ТЕСТ

  • 1. Какие частицы участвуют в делении ядер урана?

  • А. протоны;

  • Б. нейтроны;

  • В. электроны;

  • Г. ядра гелия.



2. Какая масса урана является критической?



3. Чему приблизительно равна критическая масса урана 235?

  • 3. Чему приблизительно равна критическая масса урана 235?

  • А. 9 кг;

  • Б. 20 кг;

  • В. 50 кг;

  • Г. 90 кг.



4. Какие вещества из перечисленных ниже могут быть использованы в ядерных реакторах в качестве замедлителей нейтронов?

  • 4. Какие вещества из перечисленных ниже могут быть использованы в ядерных реакторах в качестве замедлителей нейтронов?

  • А. графит;

  • Б. кадмий;

  • В. тяжёлая вода;

  • Г. бор.



5. Для протекания цепной ядерной реакции на АЭС нужно, чтобы коэффициент размножения нейтронов был:

  • 5. Для протекания цепной ядерной реакции на АЭС нужно, чтобы коэффициент размножения нейтронов был:

  • А. равен 1;

  • Б. больше 1;

  • В. меньше 1.



6. Регулирование скорости деления ядер тяжелых атомов в ядерных реакторах осуществляется:

  • 6. Регулирование скорости деления ядер тяжелых атомов в ядерных реакторах осуществляется:

  • А. за счет поглощения нейтронов при опускании стержней с поглотителем;

  • Б. за счет увеличения теплоотвода при увеличении скорости теплоносителя;

  • В. за счет увеличения отпуска электроэнергии потребителям;

  • Г. за счет уменьшения массы ядерного топлива в активной зон при вынимании стержней с топливом.



7. Какие преобразования энергии происходят в ядерном реакторе?

  • 7. Какие преобразования энергии происходят в ядерном реакторе?

  • А. внутренняя энергия атомных ядер превращается в световую энергию;

  • Б. внутренняя энергия атомных ядер превращается в механическую энергию;

  • В. внутренняя энергия атомных ядер превращается в электрическую энергию;

  • Г. среди ответов нет правильного.



8. В 1946 году в Советском Союзе был построен первый ядерный реактор. Кто был руководителем этого проекта?

  • 8. В 1946 году в Советском Союзе был построен первый ядерный реактор. Кто был руководителем этого проекта?

  • А. С. Королев;

  • Б. И. Курчатов;

  • В. Д. Сахаров;

  • Г. А. Прохоров.



9. Какой путь вы считаете самым приемлемым для повышения надежности АЭС и предотвращения заражения внешней среды?

  • 9. Какой путь вы считаете самым приемлемым для повышения надежности АЭС и предотвращения заражения внешней среды?

  • А. разработка реакторов, способных автоматически охладить активную зону реактора независимо от воли оператора;

  • Б. повышение грамотности эксплуатации АЭС, уровня профессиональной подготовленности операторов АЭС;

  • В. разработка высокоэффективных технологий демонтажа АЭС и переработки радиоактивных отходов;

  • Г. расположение реакторов глубоко под землей;

  • Д. отказ от строительства и эксплуатации АЭС.



10. Какие источники загрязнения окружающей среды связаны с работой АЭС?

  • 10. Какие источники загрязнения окружающей среды связаны с работой АЭС?

  • А. урановая промышленность;

  • Б. ядерные реакторы разных типов;

  • В. радиохимическая промышленность;

  • Г. места переработки и захоронения радиоактивных отходов;

  • Д. использование радионуклидов в народном хозяйстве;

  • Е. ядерные взрывы.



Ответы:

  • 1 Б;

  • 2 В;

  • 3 В;

  • 4 А, В;

  • 5 А;



СПАСИБО

  • СПАСИБО

  • ЗА РАБОТУ

  • НА УРОКЕ