"원자력 발전"이라는 주제로 발표. 발표 "러시아와 세계의 원자력 에너지" 물리학에서의 원자력 주제에 대한 발표

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통제된 핵반응은 원자로의 노심에서 발생하여 많은 양의 에너지를 방출합니다.

최초의 원자로는 1942년 미국에서 페르미(E. Fermi)의 주도로 건설되었으며, 우리나라에서는 1946년 I.V. 쿠르차토프(I.V. Kurchatov)의 주도로 최초의 원자로가 건설되었습니다.

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숙제

제66조. 우라늄 핵의 분열. §67. 연쇄 반응. 제68조. 원자로. 질문에 답하십시오. 반응기의 다이어그램을 그립니다. 원자로에서는 어떤 물질이 무엇이고 어떻게 사용되나요? (쓴)

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열핵 반응.

가벼운 핵의 융합 반응은 매우 높은 온도에서만 일어날 수 있기 때문에 열핵 반응이라고 불립니다.

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원자력을 방출하는 두 번째 방법은 핵융합 반응과 관련이 있습니다. 가벼운 핵이 융합하여 새로운 핵을 형성할 때 많은 양의 에너지가 방출되어야 합니다. 특히 실용적으로 중요한 것은 열핵 반응 중에 핵 반응보다 핵당 훨씬 더 많은 에너지가 방출된다는 것입니다. 예를 들어 수소 핵에서 헬륨 핵이 융합되는 동안 6 MeV에 해당하는 에너지가 방출되고 우라늄 핵이 분열하면 핵자 하나가 0.9 MeV를 차지합니다.

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열핵반응의 조건

두 핵이 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 양전하의 전기적 반발력을 극복하고 2·10~15m 정도의 핵력 거리로 서로 접근해야 합니다. 이를 위해서는 분자 열 운동의 평균 운동 에너지가 쿨롱 상호 작용의 위치 에너지를 초과해야 합니다. 이에 필요한 온도 T를 계산하면 108~109K 정도의 값이 나옵니다. 이는 매우 높은 온도입니다. 이 온도에서 물질은 플라즈마라고 불리는 완전히 이온화된 상태입니다.

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제어된 열핵반응

에너지적으로 유리한 반응. 그러나 이는 매우 높은 온도(수억 도 정도)에서만 발생할 수 있습니다. 물질의 밀도가 높으면 플라즈마에서 강력한 전자 방전을 생성하여 이러한 온도를 달성할 수 있습니다. 이 경우 문제가 발생합니다. 플라즈마를 담는 것이 어렵습니다. 별에서 자립적인 열핵반응이 일어난다

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에너지 위기

인류에게 실질적인 위협이 되었습니다. 이와 관련하여 과학자들은 바닷물에서 중수소 동위원소인 중수소를 추출하고 이를 섭씨 약 1억 도의 온도에서 핵융해 반응에 적용할 것을 제안했습니다. 핵 용해 시 바닷물 1kg에서 얻은 중수소는 휘발유 300리터를 태울 때 방출되는 것과 동일한 양의 에너지를 생산할 수 있습니다. ___ TOKAMAK(전류가 있는 토로이드 자기 챔버)

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연구 목적으로만 사용되는 가장 강력한 현대 TOKAMAK는 옥스퍼드 근처 Abingdon 시에 있습니다. 높이가 10m에 달하며 플라즈마를 생성하고 약 1초 동안만 생명을 유지합니다.

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TOKAMAK(자기 코일이 있는 토로이달 카메라)

이것은 플라즈마 형성을 주요 목적으로 하는 전기물리학적 장치입니다. 플라즈마는 온도를 견딜 수 없는 챔버의 벽이 아니라 약 1억 도의 온도에서 가능한 특별히 생성된 자기장에 의해 유지되며, 꽤 오랜 시간 동안 보존됩니다. 주어진 볼륨. 초고온에서 플라즈마를 생성할 수 있어 공급원료, 수소 동위원소(중수소 및 삼중수소)로부터 헬륨 핵을 융합하는 열핵 반응을 수행할 수 있습니다.

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원자력 에너지

학교 번호 625 N.M. Turlakova

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제66조. 우라늄 핵의 분열. §67. 연쇄 반응. 제68조. 원자로. 제69조. 원자력. §70. 방사선의 생물학적 영향. §71. 방사성 동위원소의 생산 및 이용. §72. 열핵 반응. §73. 기본 입자. 반입자.

원자력

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제66조. 우라늄 핵분열

우라늄 핵분열을 누가, 언제 발견했습니까? 핵분열의 메커니즘은 무엇입니까? 핵에는 어떤 힘이 작용합니까? 핵이 분열하면 어떻게 되나요? 우라늄 핵이 분열하면 에너지는 어떻게 되나요? 우라늄 핵분열시 주변 온도는 어떻게 변합니까? 얼마나 많은 에너지가 방출됩니까?

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α 또는 β 입자의 방출을 동반하는 핵의 방사성 붕괴와는 달리, 핵분열 반응은 불안정한 핵이 비슷한 질량의 두 개의 큰 조각으로 나뉘는 과정입니다. 1939년에 독일 과학자 O. Hahn과 F. Strassmann은 우라늄 핵의 핵분열을 발견했습니다. Fermi가 시작한 연구를 계속하면서 그들은 우라늄이 중성자와 충돌하면 주기율표의 중간 부분의 요소, 즉 바륨(Z = 56), 크립톤(Z = 36)의 방사성 동위원소 등이 발생한다는 것을 확인했습니다. 우라늄은 다음에서 발생합니다. 우라늄-238과 우라늄-235(99.3%)와 (0.7%)라는 두 가지 동위원소 형태의 자연입니다. 중성자에 의해 충격을 받으면 두 동위원소의 핵이 두 개의 조각으로 분할될 수 있습니다. 이 경우 우라늄-235의 핵분열 반응은 느린(열) 중성자와 함께 가장 집중적으로 일어나는 반면, 우라늄-238 핵은 에너지가 약 1MeV인 빠른 중성자와만 핵분열 반응에 들어갑니다.

무거운 핵의 분열.

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원자력의 주요 관심분야는 우라늄-235 핵의 핵분열 반응이다. 현재 이 핵의 분열로 인해 질량수가 약 90에서 145에 이르는 약 100개의 서로 다른 동위원소가 알려져 있습니다. 이 핵의 두 가지 전형적인 핵분열 반응은 다음과 같습니다. 중성자에 의해 시작된 핵의 핵분열은 다른 핵의 핵분열 반응을 일으킬 수 있는 새로운 중성자를 생성한다는 점에 유의하십시오. 우라늄-235 핵의 핵분열 생성물은 바륨, 크세논, 스트론튬, 루비듐 등의 다른 동위원소일 수도 있습니다.

연쇄 반응

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우라늄 핵분열의 연쇄 반응 발달 다이어그램이 그림에 나와 있습니다.

우라늄-235 핵이 중성자와 충돌하여 핵분열을 하면 2~3개의 중성자가 방출됩니다. 유리한 조건에서 이러한 중성자는 다른 우라늄 핵과 충돌하여 핵분열을 일으킬 수 있습니다. 이 단계에서는 우라늄 핵 등의 새로운 붕괴를 일으킬 수 있는 4~9개의 중성자가 나타납니다. 이러한 눈사태와 유사한 과정을 연쇄 반응이라고 합니다.

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연쇄 반응이 일어나려면 소위 중성자 증식 인자가 1보다 커야 합니다. 즉, 각 후속 세대에는 이전 세대보다 더 많은 중성자가 있어야 합니다. 곱셈 계수는 각 기본 작용에서 생성된 중성자의 수뿐만 아니라 반응이 일어나는 조건에 따라 결정됩니다. 중성자 중 일부는 다른 핵에 흡수되거나 반응 영역을 떠날 수 있습니다. 우라늄-235 핵이 분열할 때 방출되는 중성자는 천연 우라늄의 0.7%에 불과한 동일한 우라늄 핵의 핵분열만 일으킬 수 있습니다.

재생산율

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연쇄반응이 일어날 수 있는 가장 작은 우라늄 질량을 임계질량이라고 한다. 중성자 손실을 줄이는 방법: 반사 껍질 사용(베릴륨), 불순물 양 감소, 중성자 감속재(흑연, 중수) 사용, 우라늄-235의 경우 - M cr = 50kg(r = 9cm).

임계질량

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원자로 다이어그램

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원자로의 핵심에서는 통제된 핵반응이 일어나서 많은 양의 에너지를 방출합니다.

최초의 원자로는 1942년 E. Fermi의 지도 하에 미국에서 건설되었습니다. 우리나라에서는 I.V. Kurchatov의 지도력 하에 1946년에 최초의 원자로가 건설되었습니다.

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제66조. 우라늄 핵의 분열. §67. 연쇄 반응. 제68조. 원자로. 질문에 답하십시오. 반응기의 다이어그램을 그립니다. 원자로에서는 어떤 물질이 무엇이고 어떻게 사용되나요? (쓴)

숙제

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가벼운 핵의 융합 반응은 매우 높은 온도에서만 일어날 수 있기 때문에 열핵 반응이라고 불립니다.

열핵 반응.

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원자력을 방출하는 두 번째 방법은 핵융합 반응과 관련이 있습니다. 가벼운 핵이 융합하여 새로운 핵을 형성할 때 많은 양의 에너지가 방출되어야 합니다.

특히 실용적으로 중요한 것은 열핵 반응 중에 핵 반응보다 핵당 훨씬 더 많은 에너지가 방출된다는 것입니다. 예를 들어 수소 핵에서 헬륨 핵이 융합되는 동안 6 MeV에 해당하는 에너지가 방출되고 우라늄 핵이 분열하면 핵자 하나가 0.9 MeV를 차지합니다.

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두 핵이 핵융합 반응을 일으키기 위해서는 양전하의 전기적 반발력을 극복하고 2·10~15m 정도의 핵력 거리로 서로 접근해야 합니다. 이를 위해서는 분자 열 운동의 평균 운동 에너지가 쿨롱 상호 작용의 위치 에너지를 초과해야 합니다. 이에 필요한 온도 T를 계산하면 108~109K 정도의 값이 나옵니다. 이는 매우 높은 온도입니다. 이 온도에서 물질은 플라즈마라고 불리는 완전히 이온화된 상태입니다.

열핵반응의 조건

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에너지적으로 유리한 반응. 그러나 이는 매우 높은 온도(수억 도 정도)에서만 발생할 수 있습니다. 물질의 밀도가 높으면 플라즈마에서 강력한 전자 방전을 생성하여 이러한 온도를 달성할 수 있습니다. 이 경우 문제가 발생합니다. 플라즈마를 담는 것이 어렵습니다.

제어된 열핵반응

별에서 자립적인 열핵반응이 일어난다

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인류에게 실질적인 위협이 되었습니다. 이와 관련하여 과학자들은 바닷물에서 중수소 동위원소인 중수소를 추출하고 이를 섭씨 약 1억 도의 온도에서 핵융해 반응에 적용할 것을 제안했습니다. 핵 용해 시 바닷물 1kg에서 얻은 중수소는 휘발유 300리터를 태울 때 방출되는 것과 동일한 양의 에너지를 생산할 수 있습니다 ___

에너지 위기

TOKAMAK(전류가 흐르는 환상형 자기 챔버)

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연구 목적으로만 사용되는 가장 강력한 현대 TOKAMAK는 옥스퍼드 근처 Abingdon 시에 있습니다. 높이가 10m에 달하며 플라즈마를 생성하고 약 1초 동안만 생명을 유지합니다.

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이것은 플라즈마 형성을 주요 목적으로 하는 전기물리학적 장치입니다. 플라즈마는 온도를 견딜 수 없는 챔버의 벽이 아니라 약 1억 도의 온도에서 가능한 특별히 생성된 자기장에 의해 유지되며, 꽤 오랜 시간 동안 보존됩니다. 주어진 볼륨. 초고온에서 플라즈마를 생성할 수 있어 공급원료, 수소 동위원소(중수소 및 삼중수소)로부터 헬륨 핵을 융합하는 열핵 반응을 수행할 수 있습니다.

TOKAMAK(자기 코일이 있는 환상형 챔버)

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엄마. 토카막 근처의 레온토비치

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제어된 열핵융합 이론의 기초는 1950년 I. E. Tamm과 A. D. Sakharov에 의해 확립되었으며, 이들은 자기장에 의한 반응의 결과로 형성된 뜨거운 플라즈마를 포함할 것을 제안했습니다. 이 아이디어는 열핵 원자로인 토카막(tokamak)의 탄생으로 이어졌습니다. 물질의 밀도가 높으면 플라즈마에서 강력한 전자 방전을 생성하여 요구되는 수억 도의 고온을 달성할 수 있습니다. 문제: 혈장을 유지하는 데 어려움이 있습니다. 현대의 토카막 시설은 열핵 원자로가 아니라 잠시 동안만 플라즈마의 존재와 보존이 가능한 연구 시설입니다.

제어된 열핵 반응

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소련의 평화적 열핵융합의 창시자는 수소폭탄의 창시자인 학자 안드레이 사하로프(왼쪽)와 열핵 원자로의 프로토타입인 토카막 개발자 중 한 명인 예브게니 벨리코프(오른쪽)였습니다.

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구형 토카막 Globus-M은 이름을 딴 물리 기술 연구소에서 건설된 새로운 대규모 물리적 설치물입니다. 1999년 러시아 과학 아카데미의 A.F. Ioffe

"지구"

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§72. 열핵 반응. 질문에 답하십시오. §70. 방사선의 생물학적 영향. §71. 방사성 동위원소의 생산 및 이용. 보고서.

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1. 원자력 발전의 세계적 경험

오늘날 17억 명의 사람들이 전기를 이용할 수 없습니다.

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세계 문제

에너지 소비 증가 에너지 자원의 급속한 고갈 원자력은 세계 주요 에너지 공급원 중 하나입니다.

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평화로운 원자력 발전은 1954년 소련의 오브닌스크(소련)에 최초의 원자력 발전소가 가동되면서 시작되었습니다. 체르노빌 원자력 발전소 사고로 인해 원자력 발전 속도가 느려졌습니다. 일부 국가에서는 건설 유예를 선언했습니다. 새로운 원자력 발전소의

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2000년 – 2005년 30개의 새로운 원자로가 가동되었습니다.

오늘날 전 세계에는 약 440개의 원자로가 있으며 30개국 이상에 위치하고 있으며 주요 생산능력은 서유럽과 미국에 집중되어 있습니다.

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원자력 발전소에서 전력 수요의 대부분을 충족하는 국가

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환경 문제:

대기 중 배출의 대부분은 화석연료 연소 과정에서 발생하며, 석탄발전소 가동으로 인해 연간 약 240억 톤의 이산화탄소가 대기 중으로 배출되고 있다.원전은 오염물질을 대기 중으로 배출하지 않는다.

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에너지 관련 온실가스 배출 지표

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현대 원자로의 다단계 안전 시스템:

내부 금속 껍질은 방사선으로부터 사람과 환경을 보호하고, 외부 껍질은 외부 영향(지진, 허리케인, 홍수 등)으로부터 보호합니다.

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수동적 안전 시스템:

연료 펠렛(방사성 핵분열 생성물 98% 함유, 연료 요소의 밀봉 쉘, 견고한 원자로 용기(벽 두께 - 25 cm 이상)) 방사능이 환경으로 방출되는 것을 방지하는 밀봉 격납 쉘

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봉쇄의 역할

1979년 3월 28일 - 미국 쓰리마일섬 원자력발전소 사고 1986년 4월 26일 - 체르노빌 원자력발전소 4호기 사고 사고는 본질적으로 세계적인 것이 아니었고 환경재난이 되었다

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2. 벨로루시 원자력 발전과 원자력 발전소 건설의 필요성

자체 연료 및 에너지 자원의 심각한 부족 단일 공급자에 대한 의존(러시아) 자원 가격 상승 환경 오염.

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원자력 발전소 건설의 “장점”:

국가 전력수요의 약 25% 충족 비용 13% 절감

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2008년 1월 15일

벨로루시 공화국 안보리 회의에서 벨로루시에 자체 원자력 발전소를 건설하기로 결정했습니다.

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2008년 1월 31일

벨로루시 공화국 대통령은 안보리 결의안 1호 "벨로루시 공화국의 원자력 발전에 관한"에 서명했습니다.

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3. 원자력 발전소 건설에 대한 여론 벨로루시는 원자력 에너지를 보유하고 개발해야 하는가?

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왜 원자력 발전소가 필요한가?

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4. 준비 단계에서 수행된 작업

준비 작업 계획의 실행은 장관 협의회와 국립 과학 아카데미에 의해 보장됩니다. 원자력 발전소 건설을 조직하고 조정합니다. 에너지부 일반 설계자 - 공화당 단일 기업 "BelNIPIEnergo" 작업에 대한 과학적 지원 - 국가 과학 기관 벨라루스 국립과학원 '에너지 및 원자력 연구 공동연구소-소스니' 유엔 국제원자력기구(IAEA)와 협력해 건설 준비를 진행 중이다.

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원자력 발전소 부지 선정

광범위한 연구, 설계 및 측량 작업이 진행되고 있습니다. 이 작업은 공화국의 모든 지역(50개 이상의 현장)에서 수행되었습니다. 각 잠재적 현장에 대해 독립적인 전문가 의견이 준비될 것입니다. 연구주기는 2008년 말까지 완료되어 IAEA에 자료를 제공할 것으로 예상됩니다(최소 2개 현장). 미래 원전의 운영을 규제하기 위한 입법 체계가 개발되고 있습니다. 원자력 발전소 건설을 위한 국제 입찰.

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5. 원자력 발전의 경제적, 사회적 효과

수입 에너지 자원에 대한 국가의 필요성을 3분의 1로 줄입니다. 천연 가스 사용 수준을 줄이면 러시아 가스 공급에 대한 일방적인 의존에서 벗어날 수 있습니다(우라늄은 캐나다, 남아프리카, 미국, 나미비아, 호주에서 채굴됩니다). , 프랑스 등) 현대적 첨단기술 개발, 인재양성 선진화 원전이 위치한 지역의 경제적, 사회적 발전 건설과정에서 얻은 경험을 바탕으로 향후 건설참여도 가능 벨라루스 및 해외 원자력 시설 현황

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9학년 수업물리 교사 "MKOU Muzhichanskaya Secondary School"
Volosentsev 니콜라이 바실리예비치

원자핵에 포함된 에너지에 대한 지식의 반복 원자핵에 포함된 에너지에 대한 지식의 반복
가장 중요한 에너지 문제;
국내 원자력사업의 단계
미래 생존 가능성을 위한 주요 문제
3. 원자력발전소의 장점과 단점
핵안보정상회담.

원자핵에는 어떤 두 가지 힘이 작용하나요? - 원자핵에는 어떤 두 가지 힘이 작용하나요?
-추가 전자를 흡수한 우라늄 핵은 어떻게 되나요?
- 우라늄 핵분열이 많이 일어나면 주위 온도는 어떻게 변하는가?
- 연쇄반응의 메커니즘에 대해 말해 보세요.
- 우라늄의 임계질량은 얼마인가?
- 연쇄반응의 가능성을 결정하는 요인은 무엇인가?
- 원자로란 무엇인가?
- 원자로 노심에는 무엇이 들어있나요?
-제어봉은 무엇을 위해 필요한가요? 어떻게 사용되나요?
- 원자로의 1차 회로에서 물은 중성자를 조절하는 것 외에 어떤 두 번째 기능을 수행합니까?
- 두 번째 회로에서는 어떤 과정이 일어나는가?
-원전에서 전류를 생산할 때 어떤 에너지 변환이 일어나는가?

예로부터 장작, 이탄, 숯, 물, 바람 등이 주요 에너지원으로 사용되어 왔습니다. 고대부터 석탄, 석유, 셰일과 같은 유형의 연료가 알려져 왔습니다. 추출된 연료는 거의 모두 연소됩니다. 화력 발전소, 다양한 열 엔진, 기술적 요구(예: 금속 제련 중, 단조 및 압연 작업장의 공작물 가열) 및 주거 시설 및 산업 기업 난방을 위해 많은 연료가 소비됩니다. 연료가 연소되면 연소 생성물이 형성되며, 이는 일반적으로 굴뚝을 통해 대기 중으로 방출됩니다. 매년 수억 톤의 다양한 유해 물질이 대기에 유입됩니다. 자연보호는 인류의 가장 중요한 과제 중 하나가 되었습니다. 천연 연료는 매우 느리게 보충됩니다. 기존 매장량은 수천만 년, 수억 년 전에 형성되었습니다. 동시에 연료 생산량은 지속적으로 증가하고 있습니다. 그렇기 때문에 가장 중요한 에너지 문제는 새로운 에너지 자원, 특히 원자력을 찾는 문제이며, 고대부터 장작, 이탄, 숯, 물, 바람이 주요 에너지원으로 사용되어 왔습니다. 고대부터 석탄, 석유, 셰일과 같은 유형의 연료가 알려져 왔습니다. 추출된 연료는 거의 모두 연소됩니다. 화력 발전소, 다양한 열 엔진, 기술적 요구(예: 금속 제련 중, 단조 및 압연 작업장의 공작물 가열) 및 주거 시설 및 산업 기업 난방을 위해 많은 연료가 소비됩니다. 연료가 연소되면 연소 생성물이 형성되며, 이는 일반적으로 굴뚝을 통해 대기 중으로 방출됩니다. 매년 수억 톤의 다양한 유해 물질이 대기에 유입됩니다. 자연보호는 인류의 가장 중요한 과제 중 하나가 되었습니다. 천연 연료는 매우 느리게 보충됩니다. 기존 매장량은 수천만 년, 수억 년 전에 형성되었습니다. 동시에 연료 생산량은 지속적으로 증가하고 있습니다. 그렇기 때문에 가장 중요한 에너지 문제는 새로운 에너지 자원, 특히 원자력을 찾는 문제입니다.

소련 원자력 프로젝트의 대규모 시작일은 1945년 8월 20일로 간주됩니다. 소련 원자력 프로젝트의 대규모 시작일은 1945년 8월 20일로 간주됩니다.
그러나 소련의 원자력 개발에 대한 작업은 훨씬 일찍 시작되었습니다. 1920-1930년대에 과학 센터와 학교가 설립되었습니다. Ioffe가 이끄는 레닌그라드의 물리 기술 연구소, Khlopin이 이끄는 Leipunsky 라듐 연구소가 일하는 Kharkov 물리 기술 연구소, 물리학 연구소의 이름을 따서 명명되었습니다. P.N. Lebedev, 화학 물리학 연구소 및 기타. 동시에 과학 발전의 강조점은 기초 연구에 있습니다.
1938년 소련 과학 아카데미는 원자핵 위원회를 설립했고, 1940년에는 우라늄 문제 위원회를 설립했습니다.
나는 할 것이다. Zeldovich와 Yu.B. 1939~40년에 Khariton은 제어 제어 시스템으로 원자로에서 우라늄 핵분열의 분지형 연쇄 반응에 대한 일련의 기본 계산을 수행했습니다.
그러나 전쟁으로 인해 이 작업이 중단되었습니다. 수천 명의 과학자가 군대에 징집되었고, 유보된 많은 유명 과학자들이 자원 봉사자로 전선에 나섰습니다. 연구소와 연구 센터는 폐쇄되고 대피되었으며 업무가 중단되고 사실상 마비되었습니다.

1942년 9월 28일, 스탈린은 "우라늄 작업 조직에 관한" 국방 명령 번호 2352ss를 승인했습니다. 정보 활동은 우리 과학자들이 거의 첫날부터 핵무기 개발 분야의 과학 기술 발전을 따라갈 수 있도록 하는 중요한 역할을 했습니다. 그러나 우리 원자 무기의 기초가 된 개발은 나중에 전적으로 우리 과학자들에 의해 만들어졌습니다. 1943년 2월 11일 국방위원회의 명령에 따라 소련 과학 아카데미 지도부는 우라늄 연구를 수행하기 위해 모스크바에 소련 과학 아카데미의 특별 실험실을 설립하기로 결정했습니다. 원자 주제에 관한 모든 작업의 ​​리더는 작업을 위해 상트 페테르부르크 물리학 및 기술 학생들 인 Zeldovich, Khariton, Kikoin 및 Flerov를 모은 Kurchatov였습니다. 쿠르차토프의 지도 아래 비밀 연구소 2호(훗날 쿠르차토프 연구소)가 모스크바에 조직되었고, 1942년 9월 28일 스탈린은 GKO 법령 2352ss "우라늄 작업 조직에 관한"을 승인했습니다. 정보 활동은 우리 과학자들이 거의 첫날부터 핵무기 개발 분야의 과학 기술 발전을 따라갈 수 있도록 하는 중요한 역할을 했습니다. 그러나 우리 원자 무기의 기초가 된 개발은 나중에 전적으로 우리 과학자들에 의해 만들어졌습니다. 1943년 2월 11일 국방위원회의 명령에 따라 소련 과학 아카데미 지도부는 우라늄 연구를 수행하기 위해 모스크바에 소련 과학 아카데미의 특별 실험실을 설립하기로 결정했습니다. 원자 주제에 관한 모든 작업의 ​​리더는 작업을 위해 상트 페테르부르크 물리학 및 기술 학생들 인 Zeldovich, Khariton, Kikoin 및 Flerov를 모은 Kurchatov였습니다. Kurchatov의 지도하에 비밀 연구소 No. 2(미래 Kurchatov 연구소)가 모스크바에 조직되었습니다.

이고르 바실리예비치 쿠르차토프

1946년 최초의 우라늄-흑연 원자로 F-1이 제2실험실에 건설되었으며, 물리적 발사는 1946년 12월 25일 18:00에 이루어졌습니다. 이때 통제된 핵반응은 다음과 같이 수행되었습니다. 45 톤의 우라늄 질량, 흑연 - 400 t 및 2.6m에 삽입된 카드뮴 막대 1개의 원자로 노심에 존재 1946년에 최초의 우라늄-흑연 원자로 F-1이 실험실 2호에 건설되었습니다. 1946년 12월 25일 18:00에 물리적 발사가 이루어졌습니다. 이때 45톤의 우라늄, 400톤의 흑연 및 원자로 노심에 1개의 카드뮴 막대가 존재하는 상태에서 통제된 핵 반응이 수행되었습니다. , 2.6m에 삽입되었습니다.
1948년 6월 최초의 산업용 원자로가 발사되었고, 6월 19일에 설계 용량 100MW에 달하는 원자로를 가동하기 위한 오랜 준비 기간이 끝났습니다. 이 날짜는 Chelyabinsk-40(현재 Chelyabinsk 지역 Ozersk)에 있는 공장 번호 817의 생산 활동 시작과 관련이 있습니다.
원자폭탄 제작 작업은 2년 8개월 동안 진행됐다. 1949년 8월 11일, KB-11에서 플루토늄 핵전하의 제어 조립이 수행되었습니다. 요금은 RDS-1로 명명되었습니다. RDS-1 충전의 성공적인 테스트는 1949년 8월 29일 오전 7시에 세미팔라틴스크 테스트 현장에서 이루어졌습니다.

1950년부터 1964년까지 원자력의 군사적, 평화적 이용에 관한 작업이 강화되었습니다. 이 단계의 작업은 핵무기 및 열핵무기의 개선, 군대에 이러한 유형의 무기를 장비하는 것, 원자력의 설립 및 개발, 핵융합 반응 에너지의 평화적 사용 분야 연구 시작과 관련됩니다. 가벼운 요소의. 1949년부터 1951년까지 접수되었습니다. 이러한 과학적 기반은 전술항공을 위한 핵무기와 국내 최초의 탄도미사일을 더욱 개선하기 위한 기반이 되었습니다. 이 기간 동안 최초의 수소(열핵폭탄)를 만들기 위한 작업이 강화되었습니다. RDS-6 열핵폭탄의 변형 중 하나는 A.D. Sakharov(1921-1989)에 의해 개발되었으며 1953년 8월 12일에 성공적으로 테스트되었습니다. 원자력의 군사적 및 평화적 사용에 대한 작업이 1950년부터 1964년까지 강화되었습니다. . 이 단계의 작업은 핵무기 및 열핵무기의 개선, 군대에 이러한 유형의 무기를 장비하는 것, 원자력의 설립 및 개발, 핵융합 반응 에너지의 평화적 사용 분야 연구 시작과 관련됩니다. 가벼운 요소의. 1949년부터 1951년까지 접수되었습니다. 이러한 과학적 기반은 전술항공을 위한 핵무기와 국내 최초의 탄도미사일을 더욱 개선하기 위한 기반이 되었습니다. 이 기간 동안 최초의 수소(열핵폭탄)를 만들기 위한 작업이 강화되었습니다. RDS-6 열핵폭탄의 변형 중 하나는 A.D. Sakharov(1921-1989)에 의해 개발되었으며 1953년 8월 12일에 성공적으로 테스트되었습니다.

1956년에는 포탄에 대한 돌격이 테스트되었습니다. 1956년에는 포탄에 대한 돌격이 테스트되었습니다.
1957년에는 최초의 핵잠수함과 최초의 핵쇄빙선이 발사됐다.
1960년에는 최초의 대륙간탄도미사일이 실전 배치됐다.
1961년에는 TNT 50Mt에 해당하는 세계에서 가장 강력한 공중폭탄이 테스트되었습니다.

슬라이드 10번

1949년 5월 16일, 정부 법령에 따라 최초의 원자력 발전소 건설 작업 시작이 결정되었습니다. I. V. Kurchatov는 최초의 원자력 발전소 건설 작업의 과학 감독자로 임명되었고 N. A. Dollezhal은 원자로의 수석 설계자로 임명되었습니다. 1954년 6월 27일, 러시아 오브닌스크에서 세계 최초로 5MW 규모의 원자력 발전소가 가동되었습니다. 1955년에 새롭고 더욱 강력한 산업용 원자로 I-1이 시베리아 화학 공장에서 초기 용량 300MW로 출시되었으며 시간이 지남에 따라 5배 증가했습니다. 1949년 5월 16일 정부 법령에 따라 작업 시작이 결정되었습니다. 최초의 원자력 발전소 건설에 대해. I. V. Kurchatov는 최초의 원자력 발전소 건설 작업의 과학 감독자로 임명되었고 N. A. Dollezhal은 원자로의 수석 설계자로 임명되었습니다. 1954년 6월 27일, 러시아 오브닌스크에서 세계 최초로 5MW 규모의 원자력 발전소가 가동되었습니다. 1955년에 새롭고 더욱 강력한 산업용 원자로 I-1이 시베리아 화학 조합에서 초기 용량 300MW로 출시되었으며, 이는 시간이 지남에 따라 5배 증가되었습니다.
1958년에 폐쇄형 냉각 사이클 EI-2를 갖춘 이중 회로 우라늄-흑연 원자로가 출시되었으며, 이 원자로는 이름을 딴 전력 공학 연구 설계 연구소에서 개발되었습니다. N. A. Dollezhal (NIKIET).

세계 최초의 원자력 발전소

슬라이드 번호 11

1964년에 Beloyarsk 및 Novovoronezh 원자력 발전소는 산업 전류를 생산했습니다. 전력 산업에서 물-흑연 원자로의 산업적 발전은 고출력 채널 원자로인 RBMK의 설계 라인을 따랐습니다. RBMK-1000 원자로는 열중성자를 이용한 이종채널형 원자로로, U-235가 미농축된 이산화우라늄(2%)을 연료로, 흑연을 감속재로, 끓는 경수를 냉각제로 사용하는 원자로이다. RBMK-1000의 개발은 N.A. Dollezhal이 이끌었습니다. 이 원자로는 원자력 에너지의 기초 중 하나였습니다. 원자로의 두 번째 버전은 수냉식 동력로 VVER였으며, 이 프로젝트의 작업은 1954년으로 거슬러 올라갑니다. 이 원자로의 설계에 대한 아이디어는 Kurchatov Institute RRC에서 제안되었습니다. VVER는 열중성자 동력로이다. VVER-210 원자로를 갖춘 최초의 동력 장치는 1964년 말 Novovoronezh NPP에서 가동되었으며, 1964년 Beloyarsk 및 Novovoronezh NPP는 산업용 전류를 생산했습니다. 전력 산업에서 물-흑연 원자로의 산업적 발전은 고출력 채널 원자로인 RBMK의 설계 라인을 따랐습니다. RBMK-1000 원자로는 열중성자를 이용한 이종채널형 원자로로, U-235가 미농축된 이산화우라늄(2%)을 연료로, 흑연을 감속재로, 끓는 경수를 냉각제로 사용하는 원자로이다. RBMK-1000의 개발은 N.A. Dollezhal이 이끌었습니다. 이 원자로는 원자력 에너지의 기초 중 하나였습니다. 원자로의 두 번째 버전은 수냉식 동력로 VVER였으며, 이 프로젝트의 작업은 1954년으로 거슬러 올라갑니다. 이 원자로의 설계에 대한 아이디어는 Kurchatov Institute RRC에서 제안되었습니다. VVER는 열중성자 동력로이다. VVER-210 원자로를 갖춘 최초의 동력 장치는 1964년 말 Novovronezh NPP에서 시운전되었습니다.

벨로야르스크 NPP

슬라이드 번호 12

VVER 원자로를 갖춘 러시아 최초의 원자력 발전소인 노보보로네시 원자력 발전소는 남쪽으로 40km 떨어진 보로네시 지역에 위치하고 있습니다.
해안의 보로네시
돈 강.
1964년부터 1980년까지 VVER 원자로를 갖춘 5개의 동력 장치가 역에 건설되었으며, 각각이 주요 장치였습니다. 직렬 전력 반응기의 프로토타입.

슬라이드 번호 13

스테이션은 4단계로 건설되었습니다: 1단계 - 전원 장치 1번(VVER-210 - 1964년), 2단계 - 전원 장치 2번(VVER-365 - 1969년), 3단계 - 전원 장치 3번과 4번(VVER-440, 1971년과 1972년), 4단계 - 전원 장치 5번(VVER-1000, 1980).
20년 동안 운영된 후인 1984년에 1번 동력 장치가 폐기되었고, 1990년에 2번 동력 장치가 3개의 동력 장치가 여전히 작동 중이며 총 전기 용량은 1834MW입니다.

슬라이드 번호 14

Novovoronezh NPP는 Voronezh 지역의 전기 에너지 요구 사항을 완벽하게 충족하며 Novovoronezh시의 열 요구 사항을 최대 90%까지 충족합니다.
유럽 ​​최초로 발전소 3번과 4번에서 고유한 작업을 수행하여 서비스 수명을 15년 연장했으며 Rostechnadzor로부터 해당 라이센스를 획득했습니다. 5번 동력 장치의 수명을 현대화하고 연장하기 위한 작업이 수행되었습니다.
첫 번째 발전소 시운전(1964년 9월) 이후 Novovoronezh NPP는 4,390억kWh 이상의 전력을 생산했습니다.

슬라이드 번호 15

1985년 현재 소련에는 벨로야르스크, 노보보로네시, 콜라, 빌리빈스크, 레닌그라드, 쿠르스크, 스몰렌스크, 칼리닌, 발라코프스크(RSFSR), 아르메니아, 체르노빌, 리브네, 남부 우크라이나, 자포로제, 이그날린스크(기타 공화국) 등 15개의 원자력 발전소가 있다. ) 소련). RBMK, VVER, EGP 유형의 동력 장치 40개와 총 작동 용량이 약 2700만 kW인 고속 중성자로 BN-600을 갖춘 동력 장치 1개가 있었습니다. 1985년에 국가의 원자력 발전소는 1,700억 kWh 이상을 생산하여 전체 발전량의 11%를 차지했습니다. 1985년 현재 소련에는 Beloyarsk, Novovoronezh, Kola, Bilibinsk, Leningrad, Kursk 등 15개의 원자력 발전소가 있었습니다. , 스몰렌스크, 칼리닌, 발라코보(RSFSR), 아르메니아, 체르노빌, 리브네, 남부 우크라이나, 자포로제, 이그날린스크(소련의 다른 공화국). RBMK, VVER, EGP 유형의 동력 장치 40개와 총 작동 용량이 약 2700만 kW인 고속 중성자로 BN-600을 갖춘 동력 장치 1개가 있었습니다. 1985년에 우리나라의 원자력 발전소는 1,700억kWh 이상을 생산했는데, 이는 전체 발전량의 11%를 차지했습니다.

슬라이드 번호 16

이 사고는 원자력 발전 과정을 근본적으로 변화시켰고 러시아를 포함한 대부분의 선진국에서 신규 용량의 가동률을 감소시켰습니다. 러시아를 포함한 대부분의 선진국에서 새로운 생산 능력의 시운전 비율.
4월 25일 01:23:49에 원자로 발전소가 완전히 파괴되는 두 번의 강력한 폭발이 발생했습니다. 체르노빌 원자력 발전소 사고는 역사상 최대 규모의 기술적 원자력 사고가 되었습니다.
20만 평방미터 이상이 오염되었습니다. km, 약 70% - 벨로루시, 러시아 및 우크라이나 영토에 있고 나머지는 발트해 연안 국가, 폴란드 및 스칸디나비아 국가 영토에 있습니다. 사고로 인해 약 500만 헥타르의 토지가 농업용지에서 제외되었고, 원자력 발전소 주변에 30km의 출입금지 구역이 만들어졌으며, 수백 개의 작은 정착지가 파괴되어 매몰되었습니다(중장비로 매장).

슬라이드 번호 17

1998년이 되자 산업 전반은 물론 에너지와 핵무기 부문의 상황도 안정되기 시작했습니다. 원자력에 대한 국민의 신뢰가 회복되기 시작했습니다. 이미 1999년에 러시아의 원자력 발전소는 이전 RSFSR 영토에 위치한 원자력 발전소에서 1990년에 생산한 것과 동일한 양의 킬로와트시 전력을 생산했습니다. 1998년까지 업계 전체의 상황은 다음과 같습니다. 에너지와 핵무기 부품도 안정되기 시작했습니다. 원자력에 대한 국민의 신뢰가 회복되기 시작했습니다. 이미 1999년에 러시아 원자력 발전소는 1990년 이전 RSFSR 영토에 위치한 원자력 발전소에서 생산된 것과 동일한 양의 킬로와트시 전력을 생산했습니다.
핵무기 단지에서는 1998년부터 연방 목표 프로그램인 "2003년 핵무기 단지 개발"이 실행되었고, 2006년부터는 두 번째 목표 프로그램인 "2006~2009년과 2006년 동안 핵무기 단지 개발"이 실행되었습니다. 미래 2010-2015.”

슬라이드 번호 18

원자력의 평화적 이용과 관련하여 2010년 2월 연방 목표 프로그램인 "2010-2015년 차세대 원자력 에너지 기술"이 채택되었습니다. 그리고 2020년까지의 미래를 위해.” 이 프로그램의 주요 목표는 국가의 에너지 수요를 충족하고 천연 우라늄 및 사용후 핵연료의 사용 효율성을 높이는 원자력 발전소용 차세대 원자력 에너지 기술을 개발하고 새로운 사용 방법을 연구하는 것입니다. 원자핵 에너지 2010년 2월 원자력의 평화적 이용에 관하여 연방 목표 프로그램인 "2010-2015년 차세대 원자력 에너지 기술"이 채택되었습니다. 그리고 2020년까지의 미래를 위해.” 이 프로그램의 주요 목표는 국가의 에너지 수요를 충족하고 천연 우라늄 및 사용후 핵연료의 사용 효율성을 높이는 원자력 발전소용 차세대 원자력 에너지 기술을 개발하고, 우라늄을 사용하는 새로운 방법을 연구하는 것입니다. 원자핵의 에너지.

슬라이드 번호 19

소형원전 개발의 중요한 방향은 수상원전이다. 2개의 KLT-40S 원자로 장치를 갖춘 부유식 전력 장치(FPU)를 기반으로 한 저전력 원자력 화력 발전소(ATEP) 프로젝트가 1994년에 개발되기 시작했습니다. 부유식 APEC에는 다음과 같은 여러 가지 장점이 있습니다. 북극권 너머 영토의 영구 동토층 상태에서. FPU는 모든 사고에 대비하여 설계되었으며, 부유형 원자력 발전소의 설계는 모든 현대 안전 요구 사항을 충족하고 지진 활동이 활발한 지역의 원자력 안전 문제를 완전히 해결합니다. 2010년 6월 세계 최초의 부유식 발전소인 Akademik Lomonosov가 출시되었으며 추가 테스트를 거쳐 본거지인 캄차카로 보내졌습니다. 소형 원자력 발전의 중요한 분야는 부유식 원자력 발전소입니다. 2개의 KLT-40S 원자로 장치를 갖춘 부유식 전력 장치(FPU)를 기반으로 한 저전력 원자력 화력 발전소(ATEP) 프로젝트가 1994년에 개발되기 시작했습니다. 부유식 APEC에는 다음과 같은 여러 가지 장점이 있습니다. 북극권 너머 영토의 영구 동토층 상태에서. FPU는 모든 사고에 대비하여 설계되었으며, 부유형 원자력 발전소의 설계는 모든 현대 안전 요구 사항을 충족하고 지진 활동이 활발한 지역의 원자력 안전 문제를 완전히 해결합니다. 2010년 6월, 세계 최초의 부유식 동력 장치인 Akademik Lomonosov가 출시되었으며, 추가 테스트를 거쳐 본거지인 캄차카로 보내졌습니다.

슬라이드 20번

전략적 핵 동등성 보장, 국방 명령 이행, 핵무기 복합체 유지 및 개발;
핵 물리학, 핵 및 열핵 에너지, 특수 재료 과학 및 첨단 기술 분야에서 과학 연구를 수행합니다.
원자재 공급, 연료주기, 원자력 기계 및 계측기 엔지니어링, 국내외 원자력 발전소 건설 등 원자력 발전에 관한 것입니다.