Тема уроку:   Ядерна енергетика. Розвиток ядерної  енергетики  в Україні.

Мета уроку: дати поняття ланцюгової реакції поділу ядер урану, пояснити практичне значення цієї реакції; показати переваги й проблеми сучасних атомних станцій; розширювати політехнічний кругозір учнів.

План уроку

Хід уроку

1. Організаційна частина уроку .

-Доброго дня діти!

Налаштовуємось на творчу працю. Людина тисячі років боролася за своє існування, виживала в у  різних епідеміях, голодоморах,  у різних війнах, які ж сама і розв’язувала. Виживала й завжди вірила у краще майбутнє. Заради цього людина рухає науково-технічний прогрес. Девіз кожного з нас є:

 « Розум є здатність використовувати сили навколишнього світу без руйнування цього світу» , «Енергія розуму – невичерпна».  Від моменту відкриття радіоактивного випромінювання стало зрозуміло, що воно суттєво впливає на живі організми. Цей урок розпочнемо з перевірки домашнього завдання. Черговий нам, скаже ,що було додому, яке завдання.

2. Перевірка домашнього завдання.

Коротке повторення.

 «Мозковий штурм».

1. Галузь медицини,що вивчає вплив радіації на організм людини та її застосування в медицині. ( медична радіологія).

2. Чи всі органи реагують однаково  на  випромінювання? ( ні , не всі однаково реагують на випромінювання).

3.Чи впливає сонячна активність на стан організму людини?  (Так. Зростання сонячної активності призводить до зменшення в крові кількості лейкоцитів і збільшення кількості лімфоцитів, а також зростає кількість серцево-судинних захворювань, зокрема інфарктів. Це зумовлено дією магнітного поля Землі  на зарядженні частинки, дія сили Лоренца).

4. Що таке « безкровна хірургія?»( радіаційна терапія злоякісних пухлин стоїть на одному з перших місць у лікувальному застосуванні ізотопів. З метою руйнування ракових клітин застосовують радіаційне випромінювання).

5. Про що можуть розповісти «мічені атоми»?( Метод мічених атомів має дуже велику чутливість. За допомогою цього методу вдалося вивчити питання обміну речовини  в організмі, шляхи міграції, нагромадження цукру, інсуліну, глюкози, процеси всмоктування і перетравлення жирів, білків та вуглеводів,  механізм фотосинтезу).

6. Чи є телевізор джерелом радіоактивного випромінювання?( телевізор є джерелом м’яких рентгенівських променів. ,якщо щодня людина протягом 3-4 год, дивиться телевізор, вона отримує дозу 0,001 Бер ).

7. Як зменшити чутливість організму до радіації?( За допомогою радіопроекторів. Вони зменшують чутливість організму до радіації, створюють нестачу кисню в клітинах. У результаті цього клітини не так активно діляться, і кількість пошкоджених  клітин зменшується).

8. А що таке радіоактивність?( самочинне перетворення нестійких атомних ядер на ядро інших елементів, яке супроводжується випусканням частинок або гамма-квантів).

9. Які відходи називають радіоактивними?( продукти ,що утворюються внаслідок роботи з радіоактивними речовинами , мають вміст радіоактивних речовин , вищий за норми радіаційної безпеки).

         Записуємо число, тему уроку.

 (Повідомлення мети)

Ми сьогодні повинні познайомитися з перевагами й проблемами сучасних атомних станцій, познайомитися з ланцюговою реакцією поділу ядер урану, зрозуміти практичне значення цієї реакції.

         Енергетика – це основа економіки будь-якої держави. За способом виробництва енергії ця галузь промисловості  визначає рівень науково-технічного розвитку країни. Ядерна енергетика –це не лише атомні станції, а й широка промислова інфраструктура з видобутку уранової руди виготовлення ядерного палива, виробництво для ТВЕЛІВ цирконію.

Сьогодні дві третини електроенергії виробляють теплові електростанції, гідроелектростанції, атомні та електрогенеруючі.

Світова ядерна енергетика  налічує понад 400 енергогенеруючих ядерних реакторів, сумарна  потужність  яких  понад 350 ГВт.

15 реакторів працюють  в Україні  на чотирьох атомних електростанціях: найбільша  в Європі  Запорізька АЕС( 6 енергетичних блоків), Південноукраїнська АЕС ( 3 блоки), Рівненська АЕС (4 блоки), Хмельницька АЕС ( 2 блоки).

         І Чорнобильська АЕС

Людство зробило суттєвий крок уперед, коли  змогло приборкати ядерну енергію. У 1942 р. Під керівництвом Е. Фермі  було побудовано перший ядерний реактор, в якому здійснена керована реакція поділу ядер урану

Поділ ядер урану відбувається внаслідок бомбардування їх нейтронами. Така реакція поділу супроводжується виділенням енергії, яка може бути використана на практиці.

- Частина нейтронів захоплюється ядрами урану.

- Ядро переходить у збуджений стан.

- Збуджене ядро розпадається на два уламки

- При цьому вивільнюється два-три нейтрони

- Уламки й нейтрони набувають кінетичної енергії розлітаються з великими швидкостями.

- Нейтрони ,що вивільнились, у свою чергу можуть викликати поділ наступних ядер урану, така   реакція називається ланцюговою ядерною реакцією.

-У ході ланцюгової  ядерної  реакції виділяється велика кількість енергії у вигляді тепла.

Поділ ядер урану супроводжується виділенням величезної кількості енергії При поділі ядер, які містяться в 1 гр. Урану виділяється енергія 8 10 у 10 степені Дж. Для порівняння така кількість енергії виділяється при згоранні 2000 кг бензину, або 25000кг кам’яного вугілля.

 В основі дії атомних електростанцій лежить перетворення енергії, вивільненої від поділу ядерних ізотопів, в електроенергію . Основними конструктивними елементами АЕС є ядерний реактор , що складається з активної зони, де власне відбувається ядерна реакція, парогенератор, турбіна, електричний генератор.

В активну зону реактора завантажують ядерне пальне у вигляді тепловиділяючих елементів ( ТВЕЛІВ) –пресованих паливних таблеток збагаченого урану, вміщених у стальні чи цирконієві оболонки.

Енергія,що виділяється в результаті поділу урану, розжарює ТВЕЛИ  і потребує постійного відведення. Для їх охолодження через активну зону під високим тиском прокачують воду. За допомогою води, як теплоносія, енергія передається парогенератору, в якому утворюється насичена пара Вона під значним тиском спрямовується на лопатки  парової турбіни, що спричиняє обертання генератора, який власне і виробляє електроенергію Відпрацьована пара конденсується, утворена вода охолоджується і знову потрапляє до активної зони для охолодження  ТВЕЛІВ

Отже. завдяки кільком  перетворенням енергії - ядерної в теплову, теплової в механічну, механічної в електричну – на АЕС виробляється електроенергія, яка далі по електромережах потрапляє до споживачів.

Ядерна енергетика вважається економічно найбільш вигідною і високотехнологічною. Вона використовує стані досягнення  науки, сучасні системи управління технологічним процесом на основі високопродуктивних сучасних комп’ютерів, вимагає високої кваліфікації працівників.

          - А зараз ми проведемо самостійну тестову роботу.

Хто знає які переваги та недоліки атомних станцій?

Переваги:

- невпинне зростання потреби в енергетичних ресурсах на тлі зменшення природних запасів органічного палива( нафти, газу, вугілля)

- надзвичайно висока енергоздатність ядерного пального.

- значно менше забруднення навколишнього середовища ніж від спалювання звичайного палива;

- різке подорожчання видобутку  органічного палива і розвідки нових його покладів,

- практично необмежені запаси радіоактивних ізотопів, які можуть використовуватись в ядерній енергетиці.

Недоліки   показала аварія на Чорнобильській АЕС .Екологічні проблеми і вплив радіації на живі організми.

Оцінювання учнів за роботу на уроці.

Домашнє завдання: дати загальну характеристику ядерної енергетики в Україні опр.-п.40 ст.138