Prezentácia na tému „rozvoj jadrovej energetiky“. Prezentácia "Jadrová energetika v Rusku a vo svete" Prezentácia na tému jadrová energia vo fyzike

Snímka 10

V jadre jadrového reaktora prebieha riadená jadrová reakcia, pri ktorej sa uvoľňuje veľké množstvo energie.

Prvý jadrový reaktor postavili v roku 1942 v USA pod vedením E.Fermiho.U nás prvý reaktor postavili v roku 1946 pod vedením I.V.Kurčatova

Snímka 11

Domáca úloha

§66. Štiepenie jadier uránu. §67. Reťazová reakcia. §68. Nukleárny reaktor. Odpovedz na otázku. Nakreslite schému reaktora. Aké látky a ako sa používajú v jadrovom reaktore? (napísané)

Snímka 12

Termonukleárne reakcie.

Fúzne reakcie ľahkých jadier sa nazývajú termonukleárne reakcie, pretože sa môžu vyskytnúť iba pri veľmi vysokých teplotách.

Snímka 13

Druhý spôsob uvoľnenia jadrovej energie je spojený s fúznymi reakciami. Keď sa ľahké jadrá spoja a vytvoria nové jadro, musí sa uvoľniť veľké množstvo energie. Osobitne veľký praktický význam má, že pri termonukleárnej reakcii sa na nukleón uvoľní oveľa viac energie ako pri jadrovej reakcii, napríklad pri fúzii jadra hélia z jadier vodíka sa uvoľní energia rovnajúca sa 6 MeV a pri štiepenie jadra uránu, jeden nukleón predstavuje „0,9 MeV.

Snímka 14

Podmienky pre termonukleárnu reakciu

Aby dve jadrá vstúpili do fúznej reakcie, musia sa k sebe priblížiť na vzdialenosť jadrových síl rádovo 2,10–15 m, čím prekonajú elektrické odpudzovanie ich kladných nábojov. Na to musí priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl prekročiť potenciálnu energiu Coulombovej interakcie. Výpočet teploty T potrebnej na to vedie k hodnote rádovo 108–109 K. Ide o extrémne vysokú teplotu. Pri tejto teplote je látka v plne ionizovanom stave nazývanom plazma.

Snímka 15

Riadená termonukleárna reakcia

Energeticky priaznivá reakcia. Môže sa však vyskytnúť len pri veľmi vysokých teplotách (rádovo niekoľko stoviek miliónov stupňov). Pri vysokej hustote hmoty sa dá takáto teplota dosiahnuť vytvorením silných elektronických výbojov v plazme. V tomto prípade nastáva problém – plazmu je ťažké obsiahnuť. Vo hviezdach dochádza k samoudržiavaniu termonukleárnych reakcií

Snímka 16

Energetická kríza

sa stala skutočnou hrozbou pre ľudstvo. V tomto ohľade vedci navrhli extrahovať ťažký izotop vodíka – deutérium – z morskej vody a podrobiť ho jadrovej taviacej reakcii pri teplotách okolo 100 miliónov stupňov Celzia. Pri jadrovom roztavení bude deutérium získané z jedného kilogramu morskej vody schopné vyprodukovať rovnaké množstvo energie, aké sa uvoľní pri spaľovaní 300 litrov benzínu ___ TOKAMAK (toroidná magnetická komora s prúdom)

Snímka 17

Najvýkonnejší moderný TOKAMAK, slúžiaci len na výskumné účely, sa nachádza v meste Abingdon neďaleko Oxfordu. 10 metrov vysoká, produkuje plazmu a udržiava ju nažive len asi 1 sekundu.

Snímka 18

TOKAMAK (TORoidálna kamera s MAGNETICKÝMI CIEVKAMI)

Ide o elektrofyzikálne zariadenie, ktorého hlavným účelom je tvorba plazmy. Plazma je držaná nie stenami komory, ktoré nie sú schopné odolať jej teplote, ale špeciálne vytvoreným magnetickým poľom, čo je možné pri teplotách okolo 100 miliónov stupňov a jej uchovanie na pomerne dlhú dobu v daný objem. Možnosť výroby plazmy pri ultra vysokých teplotách umožňuje uskutočniť termonukleárnu reakciu fúzie jadier hélia zo suroviny, izotopov vodíka (deutérium a trícium

Snímka 1

Jadrová energia

Škola č.625 N.M.Turlakova

Snímka 2

§66. Štiepenie jadier uránu. §67. Reťazová reakcia. §68. Nukleárny reaktor. §69. Jadrová energia. §70. Biologické účinky žiarenia. §71. Výroba a použitie rádioaktívnych izotopov. §72. Termonukleárna reakcia. §73. Elementárne častice. Antičastice.

Jadrová energia

Snímka 3

§66. Jadrové štiepenie uránu

Kto a kedy objavil štiepenie jadier uránu? Aký je mechanizmus jadrového štiepenia? Aké sily pôsobia v jadre? Čo sa stane, keď sa jadro štiepi? Čo sa stane s energiou, keď sa štiepi jadro uránu? Ako sa mení teplota okolia pri štiepení jadier uránu? Koľko energie sa uvoľní?

Snímka 4

Na rozdiel od rádioaktívneho rozpadu jadier, ktorý je sprevádzaný emisiou α- alebo β-častíc, sú štiepne reakcie proces, pri ktorom je nestabilné jadro rozdelené na dva veľké fragmenty porovnateľných hmotností. V roku 1939 nemeckí vedci O. Hahn a F. Strassmann objavili štiepenie jadier uránu. Pokračovaním vo výskume, ktorý začal Fermi, zistili, že pri bombardovaní uránu neutrónmi vznikajú prvky strednej časti periodickej tabuľky - rádioaktívne izotopy bária (Z = 56), kryptónu (Z = 36) atď. prírody vo forme dvoch izotopov: urán-238 a urán-235 (99,3 %) a (0,7 %). Pri bombardovaní neutrónmi sa jadrá oboch izotopov môžu rozdeliť na dva fragmenty. V tomto prípade prebieha štiepna reakcia uránu-235 najintenzívnejšie s pomalými (tepelnými) neutrónmi, kým jadrá uránu-238 vstupujú do štiepnej reakcie len s rýchlymi neutrónmi s energiou okolo 1 MeV.

Štiepenie ťažkých jadier.

Snímka 5

Hlavným záujmom jadrovej energie je štiepna reakcia jadra uránu-235. V súčasnosti je známych asi 100 rôznych izotopov s hmotnostnými číslami od asi 90 do 145, ktoré sú výsledkom štiepenia tohto jadra. Dve typické štiepne reakcie tohto jadra sú: Všimnite si, že štiepenie jadra iniciované neutrónom produkuje nové neutróny, ktoré môžu spôsobiť štiepne reakcie iných jadier. Produktmi štiepenia jadier uránu-235 môžu byť aj iné izotopy bária, xenónu, stroncia, rubídia atď.

Reťazová reakcia

Snímka 6

Diagram vývoja reťazovej reakcie štiepenia jadier uránu je na obrázku

Pri štiepení jadra uránu-235, ktoré je spôsobené zrážkou s neutrónom, sa uvoľnia 2 alebo 3 neutróny. Za priaznivých podmienok môžu tieto neutróny zasiahnuť iné jadrá uránu a spôsobiť ich štiepenie. V tomto štádiu sa objaví 4 až 9 neutrónov schopných spôsobiť nové rozpady jadier uránu atď. Takýto lavínovitý proces sa nazýva reťazová reakcia

Snímka 7

Aby došlo k reťazovej reakcii, musí byť takzvaný multiplikačný faktor neutrónov väčší ako jedna. Inými slovami, v každej nasledujúcej generácii by malo byť viac neutrónov ako v predchádzajúcej. Multiplikačný koeficient je určený nielen počtom vyrobených neutrónov v každom elementárnom akte, ale aj podmienkami, za ktorých reakcia prebieha – časť neutrónov môže byť pohltená inými jadrami alebo opustiť reakčnú zónu. Neutróny uvoľnené pri štiepení jadier uránu-235 sú schopné spôsobiť štiepenie iba jadier toho istého uránu, ktorý tvorí len 0,7 % prírodného uránu.

Rýchlosť reprodukcie

Snímka 8

Najmenšia hmotnosť uránu, pri ktorej môže dôjsť k reťazovej reakcii, sa nazýva kritická hmotnosť. Spôsoby zníženia straty neutrónov: Použitie reflexného obalu (z berýlia), Zníženie množstva nečistôt, Použitie moderátora neutrónov (grafit, ťažká voda), Pre urán-235 - M cr = 50 kg (r = 9 cm).

Kritické množstvo

Snímka 9

Schéma jadrového reaktora

Snímka 10

V jadre jadrového reaktora prebieha riadená jadrová reakcia, pri ktorej sa uvoľňuje veľké množstvo energie.

Prvý jadrový reaktor postavili v roku 1942 v USA pod vedením E. Fermiho. U nás bol prvý reaktor postavený v roku 1946 pod vedením I.V.Kurčatova

Snímka 11

§66. Štiepenie jadier uránu. §67. Reťazová reakcia. §68. Nukleárny reaktor. Odpovedz na otázku. Nakreslite schému reaktora. Aké látky a ako sa používajú v jadrovom reaktore? (napísané)

Domáca úloha

Snímka 12

Fúzne reakcie ľahkých jadier sa nazývajú termonukleárne reakcie, pretože sa môžu vyskytnúť iba pri veľmi vysokých teplotách.

Termonukleárne reakcie.

Snímka 13

Druhý spôsob uvoľnenia jadrovej energie je spojený s fúznymi reakciami. Keď sa ľahké jadrá spoja a vytvoria nové jadro, musí sa uvoľniť veľké množstvo energie.

Osobitne veľký praktický význam má, že pri termonukleárnej reakcii sa na nukleón uvoľní oveľa viac energie ako pri jadrovej reakcii, napríklad pri fúzii jadra hélia z jadier vodíka sa uvoľní energia rovnajúca sa 6 MeV a pri štiepenie jadra uránu, jeden nukleón predstavuje „0,9 MeV.

Snímka 14

Aby dve jadrá vstúpili do fúznej reakcie, musia sa k sebe priblížiť na vzdialenosť jadrových síl rádovo 2,10–15 m, čím prekonajú elektrické odpudzovanie ich kladných nábojov. Na to musí priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl prekročiť potenciálnu energiu Coulombovej interakcie. Výpočet teploty T potrebnej na to vedie k hodnote rádovo 108–109 K. Ide o extrémne vysokú teplotu. Pri tejto teplote je látka v plne ionizovanom stave nazývanom plazma.

Podmienky pre termonukleárnu reakciu

Snímka 15

Energeticky priaznivá reakcia. Môže sa však vyskytnúť len pri veľmi vysokých teplotách (rádovo niekoľko stoviek miliónov stupňov). Pri vysokej hustote hmoty sa dá takáto teplota dosiahnuť vytvorením silných elektronických výbojov v plazme. V tomto prípade nastáva problém – plazmu je ťažké obsiahnuť.

Riadená termonukleárna reakcia

Vo hviezdach dochádza k samoudržiavaniu termonukleárnych reakcií

Snímka 16

sa stala skutočnou hrozbou pre ľudstvo. V tomto ohľade vedci navrhli extrahovať ťažký izotop vodíka – deutérium – z morskej vody a podrobiť ho jadrovej taviacej reakcii pri teplotách okolo 100 miliónov stupňov Celzia. Pri jadrovom roztavení bude deutérium získané z jedného kilogramu morskej vody schopné vyprodukovať rovnaké množstvo energie, aké sa uvoľní pri spaľovaní 300 litrov benzínu ___

Energetická kríza

TOKAMAK (toroidná magnetická komora s prúdom)

Snímka 17

Najvýkonnejší moderný TOKAMAK, slúžiaci len na výskumné účely, sa nachádza v meste Abingdon neďaleko Oxfordu. 10 metrov vysoká, produkuje plazmu a udržiava ju nažive len asi 1 sekundu.

Snímka 18

Ide o elektrofyzikálne zariadenie, ktorého hlavným účelom je tvorba plazmy. Plazma je držaná nie stenami komory, ktoré nie sú schopné odolať jej teplote, ale špeciálne vytvoreným magnetickým poľom, čo je možné pri teplotách okolo 100 miliónov stupňov a jej uchovanie na pomerne dlhú dobu v daný objem. Možnosť výroby plazmy pri ultra vysokých teplotách umožňuje uskutočniť termonukleárnu reakciu fúzie jadier hélia zo suroviny, izotopov vodíka (deutérium a trícium

TOKAMAK (TORoidálna KOMORA s MAGNETICKÝMI CIEVKAMI)

Snímka 20

M.A. Leontovič pri Tokamaku

Snímka 21

Základy teórie riadenej termonukleárnej fúzie položili v roku 1950 I. E. Tamm a A. D. Sacharov, ktorí navrhli zadržať horúcu plazmu vytvorenú v dôsledku reakcií magnetického poľa. Táto myšlienka viedla k vytvoreniu termonukleárnych reaktorov – tokamakov. Pri vysokej hustote hmoty možno dosiahnuť požadovanú vysokú teplotu stoviek miliónov stupňov vytvorením silných elektronických výbojov v plazme. Problém: Plazma sa ťažko udržuje. Moderné zariadenia tokamaku nie sú termonukleárne reaktory, ale výskumné zariadenia, v ktorých je existencia a uchovanie plazmy možná len na chvíľu.

Riadené termonukleárne reakcie

Snímka 22

Zakladateľmi sovietskej mierovej termonukleárnej fúzie boli akademici Andrej Sacharov (vľavo), tvorca vodíkovej bomby, a Evgeniy Velikhov (vpravo), jeden z vývojárov tokamaku - prototypu termonukleárneho reaktora.

Snímka 23

Sférický tokamak Globus-M je nová veľká fyzická inštalácia postavená vo Fyzikálno-technickom inštitúte pomenovaná po ňom. A.F. Ioffe z Ruskej akadémie vied v roku 1999

"Glóbus"

Snímka 24

§72. Termonukleárna reakcia. Odpovedz na otázku. §70. Biologické účinky žiarenia. §71. Výroba a použitie rádioaktívnych izotopov. Správy.

Snímka 2

1. Svetové skúsenosti s rozvojom jadrovej energetiky

Dnes 1,7 miliardy ľudí nemá prístup k elektrine

Snímka 3

Svetové problémy

Rastúca spotreba energie Rýchle vyčerpávanie energetických zdrojov Jadrová energia je jedným z hlavných svetových zdrojov dodávok energie

Snímka 4

Rozvoj mierovej jadrovej energetiky sa začal v roku 1954 spustením prvej jadrovej elektrárne v Obninsku (ZSSR) Nehoda v jadrovej elektrárni v Černobyle spomalila tempo rozvoja jadrovej energetiky – niektoré krajiny vyhlásili moratórium na výstavbu nových jadrových elektrární

Snímka 5

V rokoch 2000-2005 Do prevádzky bolo uvedených 30 nových reaktorov

Dnes je na svete okolo 440 jadrových reaktorov.Nachádzajú sa vo viac ako 30 krajinách.Hlavné kapacity sú sústredené v západnej Európe a USA

Snímka 6

Snímka 7

Krajiny, ktoré pokrývajú väčšinu svojich potrieb elektriny z jadrových elektrární

Snímka 8

Otázky životného prostredia:

Väčšina emisií do ovzdušia vzniká pri spaľovaní fosílnych palív V dôsledku prevádzky uhoľných elektrární sa ročne uvoľní do ovzdušia asi 24 miliárd ton oxidu uhličitého Jadrové elektrárne nevypúšťajú do ovzdušia znečisťujúce látky

Snímka 9

Ukazovatele emisií skleníkových plynov súvisiacich s energiou

Snímka 10

Viacúrovňový bezpečnostný systém moderných reaktorov:

Vnútorný kovový plášť chráni ľudí a životné prostredie pred žiarením, vonkajší plášť chráni pred vonkajšími vplyvmi (zemetrasenie, hurikán, povodeň atď.),

Snímka 11

Pasívne bezpečnostné systémy:

Palivová peleta (zadrží 98 % rádioaktívnych produktov štiepenia, Utesnený plášť palivového článku, Robustná reaktorová nádoba (hrúbka steny - 25 cm alebo viac) Utesnený obal zabraňujúci úniku rádioaktivity do životného prostredia

Snímka 12

Úloha zadržiavania

28. marca 1979 - nehoda v americkej jadrovej elektrárni Three Mile Island 26. apríla 1986 - nehoda na 4. bloku jadrovej elektrárne Černobyľ Nehoda nemala globálny charakter Stala sa ekologickou katastrofou

Snímka 13

2. Potreba rozvoja jadrovej energetiky a výstavby jadrových elektrární v Bielorusku

Akútny nedostatok vlastných zdrojov palív a energie Závislosť od jedného dodávateľa (Rusko) Rastúce ceny zdrojov Znečisťovanie životného prostredia.

Snímka 14

„Výhody“ výstavby jadrovej elektrárne:

Uspokojenie približne 25 % spotreby elektrickej energie v krajine Zníženie jej nákladov o 13 %

Snímka 15

15. januára 2008

Na zasadnutí Bezpečnostnej rady Bieloruskej republiky padlo rozhodnutie postaviť v Bielorusku vlastnú jadrovú elektráreň

Snímka 16

31. januára 2008

Prezident Bieloruskej republiky podpísal rezolúciu Bezpečnostnej rady č. 1 „O rozvoji jadrovej energetiky v Bieloruskej republike“

Snímka 17

3. Verejná mienka o výstavbe jadrových elektrární Malo by Bielorusko mať a rozvíjať jadrovú energiu?

Snímka 18

Prečo potrebujeme jadrovú elektráreň?

Snímka 19

4. Práca vykonaná v prípravnej fáze

Realizáciu plánu prípravných prác zabezpečuje Rada ministrov a Národná akadémia vied Organizuje a koordinuje výstavbu jadrových elektrární Ministerstvo energetiky Generálny projektant - Republikový jednotný podnik "BelNIPIEnergo" Vedecká podpora práce - štátna vedecká inštitúcia "Spoločný inštitút pre energetiku a jadrový výskum - Sosny" Národnej akadémie vied Bieloruska Prípravy na výstavbu prebiehajú v spolupráci s Medzinárodnou agentúrou OSN pre atómovú energiu (MAAE)

Snímka 20

Výber miesta pre jadrovú elektráreň

Vykonáva sa rozsiahly rozsah výskumných, projekčných a prieskumných prác. Práce boli realizované vo všetkých krajoch republiky (viac ako 50 lokalít). Pre každú z potenciálnych lokalít bude vypracovaný nezávislý odborný posudok. očakáva sa ukončenie cyklu výskumu do konca roku 2008 a poskytnutie materiálov MAAE (najmenej 2 pracoviská) Pripravuje sa legislatívny rámec na reguláciu prevádzky budúcej jadrovej elektrárne. medzinárodný tender na výstavbu jadrovej elektrárne.

Snímka 21

5. Ekonomické a sociálne dopady rozvoja jadrovej energetiky

Zníženie potreby štátu na dovážané energetické zdroje o tretinu Zníženie úrovne využívania zemného plynu Umožní nám vymaniť sa z jednostrannej závislosti na dodávkach ruského plynu (urán sa ťaží v Kanade, Južnej Afrike, USA, Namíbii, Austrálii , Francúzsko a pod.) Rozvoj moderných high-tech technológií, pokročilé vzdelávanie personálu Ekonomický a sociálny rozvoj regiónu, kde sa jadrová elektráreň nachádza Skúsenosti získané pri výstavbe v budúcnosti umožnia podieľať sa na výstavbe jadrových energetických zariadení v Bielorusku av zahraničí

Zobraziť všetky snímky

Lekcia v 9. ročníku Učiteľ fyziky „MKOU Muzhichanskaya Secondary School“
Volosentsev Nikolaj Vasilievič

Opakovanie poznatkov o energii obsiahnutej v jadrách atómov Opakovanie poznatkov o energii obsiahnutej v jadrách atómov;
Najdôležitejší energetický problém;
Etapy domáceho jadrového projektu;
Kľúčové otázky pre budúcu životaschopnosť;
Výhody a nevýhody jadrových elektrární;
Summit o jadrovej bezpečnosti.

Aké dva druhy síl pôsobia v jadre atómu? - Aké dva druhy síl pôsobia v jadre atómu?
-Čo sa stane s jadrom uránu, ktoré pohltí ďalší elektrón?
-Ako sa mení teplota okolia, keď sa štiepi veľké množstvo jadier uránu?
-Povedzte nám o mechanizme reťazovej reakcie.
-Aká je kritická hmotnosť uránu?
- Aké faktory určujú možnosť reťazovej reakcie?
-Čo je jadrový reaktor?
-Čo je v jadre reaktora?
-Na čo sú potrebné ovládacie tyče? Ako sa používajú?
-Akú druhú funkciu (okrem moderovania neutrónov) plní voda v primárnom okruhu reaktora?
-Aké procesy prebiehajú v druhom okruhu?
-K akým energetickým premenám dochádza pri výrobe elektrického prúdu v jadrových elektrárňach?

Od staroveku sa ako hlavné zdroje energie používali palivové drevo, rašelina, drevené uhlie, voda a vietor. Od staroveku boli známe také druhy paliva, ako je uhlie, ropa a bridlica. Takmer všetko vyťažené palivo sa spáli. Veľa paliva sa spotrebuje v tepelných elektrárňach, v rôznych tepelných motoroch, na technologické potreby (napríklad pri tavení kovov, na ohrev obrobkov v kovárňach a valcovniach) a na vykurovanie obytných priestorov a priemyselných podnikov. Pri spaľovaní paliva vznikajú splodiny horenia, ktoré sa zvyčajne uvoľňujú do atmosféry cez komíny. Ročne sa do ovzdušia dostávajú stovky miliónov ton rôznych škodlivých látok. Ochrana prírody sa stala jednou z najdôležitejších úloh ľudstva. Prírodné palivá sa dopĺňajú extrémne pomaly. Existujúce zásoby sa vytvorili pred desiatkami a stovkami miliónov rokov. Zároveň sa neustále zvyšuje produkcia paliva. Najdôležitejším energetickým problémom je preto problém hľadania nových zásob energetických zdrojov, najmä jadrovej energie.Odpradávna sa ako hlavné zdroje energie využívalo palivové drevo, rašelina, drevené uhlie, voda a vietor. Od staroveku boli známe také druhy paliva, ako je uhlie, ropa a bridlica. Takmer všetko vyťažené palivo sa spáli. Veľa paliva sa spotrebuje v tepelných elektrárňach, v rôznych tepelných motoroch, na technologické potreby (napríklad pri tavení kovov, na ohrev obrobkov v kovárňach a valcovniach) a na vykurovanie obytných priestorov a priemyselných podnikov. Pri spaľovaní paliva vznikajú splodiny horenia, ktoré sa zvyčajne uvoľňujú do atmosféry cez komíny. Ročne sa do ovzdušia dostávajú stovky miliónov ton rôznych škodlivých látok. Ochrana prírody sa stala jednou z najdôležitejších úloh ľudstva. Prírodné palivá sa dopĺňajú extrémne pomaly. Existujúce zásoby sa vytvorili pred desiatkami a stovkami miliónov rokov. Zároveň sa neustále zvyšuje produkcia paliva. Najdôležitejším energetickým problémom je preto problém hľadania nových zásob energetických zdrojov, najmä jadrovej energie.

Za dátum rozsiahleho spustenia atómového projektu ZSSR sa považuje 20. august 1945. Za dátum rozsiahleho spustenia atómového projektu ZSSR sa považuje 20. august 1945.
Práce na rozvoji atómovej energie v ZSSR však začali oveľa skôr. V rokoch 1920-1930 boli vytvorené vedecké centrá a školy: Fyzikálny a technologický inštitút v Leningrade pod vedením Ioffeho, Charkovský Fyzikálny a Technologický inštitút, kde pracuje Leipunsky Radium Institute na čele s Khlopinom, pomenovaný Fyzikálny inštitút. P.N. Lebedev, Ústav chemickej fyziky a ďalší. Zároveň sa pri rozvoji vedy kladie dôraz na základný výskum.
V roku 1938 Akadémia vied ZSSR zriadila Komisiu pre atómové jadro a v roku 1940 Komisiu pre problémy s uránom.
JA BY SOM. Zeldovich a Yu.B. Khariton v rokoch 1939-40 vykonal sériu základných výpočtov o rozvetvenej reťazovej reakcii štiepenia uránu v reaktore ako riadenom riadenom systéme.
Vojna však túto prácu prerušila. Do armády boli odvedené tisíce vedcov, mnohí slávni vedci, ktorí mali výhrady, odišli na front ako dobrovoľníci. Ústavy a výskumné centrá boli zatvorené, evakuované, ich práca bola prerušená a prakticky paralyzovaná.

28. septembra 1942 Stalin schválil rozkaz obrany štátu č. 2352ss „O organizácii práce s uránom“. Významnú úlohu zohrali spravodajské aktivity, ktoré umožnili našim vedcom držať krok s vedeckým a technologickým pokrokom v oblasti vývoja jadrových zbraní takmer od prvého dňa. Avšak vývoj, ktorý tvoril základ našich atómových zbraní, bol neskôr úplne vytvorený našimi vedcami. Na základe nariadenia Výboru obrany štátu z 11. februára 1943 sa vedenie Akadémie vied ZSSR rozhodlo vytvoriť špeciálne laboratórium Akadémie vied ZSSR v Moskve na vykonávanie prác na uráne. Vedúcim všetkých prác na atómovej téme bol Kurčatov, ktorý pre prácu zhromaždil svojich študentov fyziky a techniky v Petrohrade: Zeldoviča, Kharitona, Kikoina a Flerova. Pod vedením Kurčatova bolo v Moskve zorganizované tajné laboratórium číslo 2 (budúci Kurčatov inštitút) 28. septembra 1942 Stalin schválil výnos GKO č. Významnú úlohu zohrali spravodajské aktivity, ktoré umožnili našim vedcom držať krok s vedeckým a technologickým pokrokom v oblasti vývoja jadrových zbraní takmer od prvého dňa. Avšak vývoj, ktorý tvoril základ našich atómových zbraní, bol neskôr úplne vytvorený našimi vedcami. Na základe nariadenia Výboru obrany štátu z 11. februára 1943 sa vedenie Akadémie vied ZSSR rozhodlo vytvoriť špeciálne laboratórium Akadémie vied ZSSR v Moskve na vykonávanie prác na uráne. Vedúcim všetkých prác na atómovej téme bol Kurčatov, ktorý pre prácu zhromaždil svojich študentov fyziky a techniky v Petrohrade: Zeldoviča, Kharitona, Kikoina a Flerova. Pod vedením Kurčatova bolo v Moskve zorganizované tajné laboratórium č. 2 (budúci Kurčatov inštitút).

Igor Vasilievič Kurčatov

V roku 1946 bol v laboratóriu č.2 postavený prvý uránovo-grafitový jadrový reaktor F-1, ktorého fyzické spustenie sa uskutočnilo o 18:00 25. decembra 1946. V tomto čase prebiehala riadená jadrová reakcia s. hmotnosť uránu 45 ton, grafit - 400 t a prítomnosť jednej kadmiovej tyče vloženej v jadre reaktora vo výške 2,6 m. V roku 1946 bol v laboratóriu č.2 postavený prvý uránovo-grafitový jadrový reaktor F-1 ktorého fyzické spustenie sa uskutočnilo 25. decembra 1946 o 18:00 V tomto čase prebiehala riadená jadrová reakcia s hmotnosťou 45 ton uránu, 400 ton grafitu a prítomnosťou jednej kadmiovej tyče v aktívnej zóne reaktora. , vložený na 2,6 m.
V júni 1948 bol spustený prvý priemyselný jadrový reaktor a 19. júna sa skončilo dlhé obdobie prípravy reaktora na prevádzku pri projektovanom výkone, ktorý bol 100 MW. Tento dátum je spojený so začiatkom výrobných aktivít závodu č.817 v Čeľabinsku-40 (dnes Ozersk, Čeľabinská oblasť).
Práce na vytvorení atómovej bomby trvali 2 roky a 8 mesiacov. 11. augusta 1949 bola v KB-11 vykonaná kontrolná montáž jadrovej nálože z plutónia. Náboj dostal názov RDS-1. Úspešná skúška nálože RDS-1 sa uskutočnila o 7. hodine ráno 29. augusta 1949 na testovacom mieste Semipalatinsk.

K zintenzívneniu prác na vojenskom a mierovom využití jadrovej energie došlo v období rokov 1950–1964. Práca v tejto etape súvisí so zdokonaľovaním jadrových a termonukleárnych zbraní, vybavením ozbrojených síl týmito typmi zbraní, vznikom a rozvojom jadrovej energetiky a začatím výskumu v oblasti mierového využitia energií fúznych reakcií. svetelných prvkov. Prijaté v rokoch 1949 – 1951. Vedecký základ slúžil ako základ pre ďalšie zdokonaľovanie jadrových zbraní určených pre taktické letectvo a prvých domácich balistických rakiet. V tomto období sa zintenzívnili práce na vytvorení prvého vodíka (termonukleárnej bomby). Jeden z variantov termonukleárnej bomby RDS-6 bol vyvinutý A.D.Sacharovom (1921-1989) a úspešne odskúšaný 12. augusta 1953. K zintenzívneniu prác na vojenskom a mierovom využití jadrovej energie došlo v období 1950 - 1964 . Práca v tejto etape súvisí so zdokonaľovaním jadrových a termonukleárnych zbraní, vybavením ozbrojených síl týmito typmi zbraní, vznikom a rozvojom jadrovej energetiky a začatím výskumu v oblasti mierového využitia energií fúznych reakcií. svetelných prvkov. Prijaté v rokoch 1949 – 1951. Vedecký základ slúžil ako základ pre ďalšie zdokonaľovanie jadrových zbraní určených pre taktické letectvo a prvých domácich balistických rakiet. V tomto období sa zintenzívnili práce na vytvorení prvého vodíka (termonukleárnej bomby). Jeden z variantov termonukleárnej bomby RDS-6 vyvinul A.D. Sacharov (1921-1989) a úspešne otestoval 12. augusta 1953

V roku 1956 bol testovaný náboj pre delostrelecký granát. V roku 1956 bol testovaný náboj pre delostrelecký granát.
V roku 1957 bola spustená prvá jadrová ponorka a prvý jadrový ľadoborec.
V roku 1960 bola uvedená do prevádzky prvá medzikontinentálna balistická raketa.
V roku 1961 bola testovaná najvýkonnejšia letecká bomba na svete s ekvivalentom TNT 50 Mt.

Snímka č.10

16. mája 1949 vládne nariadenie určilo začiatok prác na vytvorení prvej jadrovej elektrárne. I.V. Kurchatov bol vymenovaný za vedeckého vedúceho práce na vytvorení prvej jadrovej elektrárne a N.A. Dollezhal bol vymenovaný za hlavného projektanta reaktora. 27. júna 1954 bola v ruskom Obninsku spustená prvá jadrová elektráreň na svete s výkonom 5 MW. V roku 1955 bol v Sibírskych chemických závodoch spustený nový výkonnejší priemyselný reaktor I-1 s počiatočným výkonom 300 MW, ktorý bol časom 5-násobne zvýšený 16. mája 1949 určilo vládne nariadenie začiatok prác. o vytvorení prvej jadrovej elektrárne. I.V. Kurchatov bol vymenovaný za vedeckého vedúceho práce na vytvorení prvej jadrovej elektrárne a N.A. Dollezhal bol vymenovaný za hlavného projektanta reaktora. 27. júna 1954 bola v ruskom Obninsku spustená prvá jadrová elektráreň na svete s výkonom 5 MW. V roku 1955 bol v Sibírskom chemickom kombináte spustený nový výkonnejší priemyselný reaktor I-1 s počiatočným výkonom 300 MW, ktorý sa časom zvýšil 5-krát.
V roku 1958 bol spustený dvojokruhový uránovo-grafitový reaktor s uzavretým chladiacim cyklom EI-2, ktorý bol vyvinutý vo Výskumnom a konštrukčnom ústave energetiky pomenovanom po ňom. N.A. Dollezhal (NIKIET).

Prvá jadrová elektráreň na svete

Snímka č.11

V roku 1964 vyrábali jadrové elektrárne Belojarsk a Novovoronež priemyselný prúd. Priemyselný vývoj vodno-grafitových reaktorov v elektroenergetike nadviazal na konštrukčnú líniu RBMK - vysokovýkonné kanálové reaktory. Jadrový energetický reaktor RBMK-1000 je heterogénny kanálový reaktor využívajúci tepelné neutróny, ktorý ako palivo používa oxid uraničitý mierne obohatený o U-235 (2 %), grafit ako moderátor a vriacu ľahkú vodu ako chladivo. Vývoj RBMK-1000 viedol N.A. Dollezhal. Tieto reaktory boli jedným zo základov jadrovej energetiky. Druhou verziou reaktorov bol vodou chladený energetický reaktor VVER, na ktorého projekte sa pracovalo už v roku 1954. Myšlienka návrhu tohto reaktora bola navrhnutá v Kurčatovskom inštitúte RRC. VVER je tepelný neutrónový energetický reaktor. Prvý energetický blok s reaktorom VVER-210 bol uvedený do prevádzky v Novovoronežskej JE koncom roka 1964. V roku 1964 vyrábali priemyselný prúd JE Belojarsk a Novovoronež. Priemyselný vývoj vodno-grafitových reaktorov v elektroenergetike nadviazal na konštrukčnú líniu RBMK - vysokovýkonné kanálové reaktory. Jadrový energetický reaktor RBMK-1000 je heterogénny kanálový reaktor využívajúci tepelné neutróny, ktorý ako palivo používa oxid uraničitý mierne obohatený o U-235 (2 %), grafit ako moderátor a vriacu ľahkú vodu ako chladivo. Vývoj RBMK-1000 viedol N.A. Dollezhal. Tieto reaktory boli jedným zo základov jadrovej energetiky. Druhou verziou reaktorov bol vodou chladený energetický reaktor VVER, na ktorého projekte sa pracovalo už v roku 1954. Myšlienka návrhu tohto reaktora bola navrhnutá v Kurčatovskom inštitúte RRC. VVER je tepelný neutrónový energetický reaktor. Prvý energetický blok s reaktorom VVER-210 bol uvedený do prevádzky koncom roka 1964 v Novovronežskej JE.

JE Belojarsk

Snímka č.12

Novovoronežská jadrová elektráreň - prvá jadrová elektráreň v Rusku s reaktormi VVER - sa nachádza v regióne Voronež, 40 km južne
Voronezh, na brehu
Don River.
V rokoch 1964 až 1980 bolo na stanici vybudovaných päť energetických blokov s reaktormi VVER, z ktorých každý bol hlavný, t.j. prototyp sériových energetických reaktorov.

Snímka č.13

Stanica bola postavená v štyroch etapách: prvá etapa - energetický blok č.1 (VVER-210 - v roku 1964), druhá etapa - energetický blok č.2 (VVER-365 - v roku 1969), tretia etapa - energetické bloky č.3 a 4 (VVER- 440, v rokoch 1971 a 1972), štvrtý stupeň - energetický blok č.5 (VVER-1000, 1980).
V roku 1984 bol po 20 rokoch prevádzky vyradený blok č.1 a v roku 1990 blok č.2. V prevádzke zostávajú tri bloky s celkovým elektrickým výkonom 1834 MW.VVER-1000

Snímka č.14

Novovoronežská jadrová elektráreň plne uspokojuje potreby Voronežského regiónu na elektrickú energiu a až 90 % tepelných potrieb mesta Novovoronež.
Prvýkrát v Európe bol na energetických blokoch č. 3 a 4 vykonaný unikátny súbor prác na predĺženie ich životnosti o 15 rokov a boli získané príslušné licencie od Rostechnadzor. Boli vykonané práce na modernizácii a predĺžení životnosti pohonnej jednotky č.5.
Od spustenia prvého energetického bloku (september 1964) vyrobila Novovoronežská JE viac ako 439 miliárd kWh elektriny.

Snímka č.15

V roku 1985 bolo v ZSSR 15 jadrových elektrární: Belojarsk, Novovoronež, Kola, Bilibinsk, Leningrad, Kursk, Smolensk, Kalinin, Balakovsk (RSFSR), Arménska, Černobyľ, Rivne, Juhoukrajinská, Záporožie, Ignalinsk (ostatné republiky ) ZSSR). V prevádzke bolo 40 energetických blokov typov RBMK, VVER, EGP a jeden energetický blok s rýchlym neutrónovým reaktorom BN-600 s celkovým výkonom cca 27 miliónov kW. V roku 1985 vyrobili jadrové elektrárne v krajine viac ako 170 miliárd kWh, čo predstavovalo 11 % celkovej výroby elektriny.K roku 1985 bolo v ZSSR 15 jadrových elektrární: Belojarsk, Novovoronež, Kola, Bilibinsk, Leningrad, Kursk , Smolensk, Kalinin, Balakovo (RSFSR), arménska, Černobyľská, Rivne, Juhoukrajinská, Záporožská, Ignalinská (ďalšie republiky ZSSR). V prevádzke bolo 40 energetických blokov typov RBMK, VVER, EGP a jeden energetický blok s rýchlym neutrónovým reaktorom BN-600 s celkovým výkonom cca 27 miliónov kW. V roku 1985 vyprodukovali tamojšie jadrové elektrárne viac ako 170 miliárd kWh, čo predstavovalo 11 % celkovej výroby elektriny.

Snímka č.16

Táto havária radikálne zmenila smer rozvoja jadrovej energetiky a viedla k zníženiu rýchlosti spúšťania nových kapacít vo väčšine vyspelých krajín vrátane Ruska.Táto nehoda radikálne zmenila smer rozvoja jadrovej energetiky a viedla k poklesu rýchlosť spúšťania nových kapacít vo väčšine rozvinutých krajín vrátane Ruska.
25. apríla o 01:23:49 došlo k dvom silným výbuchom s úplným zničením reaktorovej elektrárne. Nehoda v jadrovej elektrárni v Černobyle sa stala najväčšou technickou jadrovou haváriou v histórii.
Znečistených bolo viac ako 200 000 metrov štvorcových. km, približne 70% - na území Bieloruska, Ruska a Ukrajiny, zvyšok na území pobaltských štátov, Poľska a škandinávskych krajín. V dôsledku havárie bolo asi 5 miliónov hektárov pôdy vyňatých z poľnohospodárskeho využitia, okolo jadrovej elektrárne bola vytvorená 30-kilometrová zakázaná zóna, stovky malých osád boli zničené a pochované (pochované ťažkou technikou).

Snímka č.17

Do roku 1998 sa situácia v priemysle ako celku, ako aj v jeho energetických častiach a častiach jadrových zbraní, začala stabilizovať. Začala sa obnovovať dôvera obyvateľstva v jadrovú energiu. Už v roku 1999 vyrobili jadrové elektrárne v Rusku rovnaký počet kilowatthodín elektriny, aký vyrobili jadrové elektrárne na území bývalého RSFSR v roku 1990. Do roku 1998 sa situácia v priemysle ako celku, resp. ako aj jeho energetické a jadrové časti zbraní sa začali stabilizovať. Začala sa obnovovať dôvera obyvateľstva v jadrovú energiu. Už v roku 1999 ruské jadrové elektrárne vyrobili rovnaké množstvo kilowatthodín elektriny, aké v roku 1990 vyrobili jadrové elektrárne na území bývalého RSFSR.
V komplexe jadrových zbraní sa od roku 1998 implementoval federálny cieľový program „Vývoj komplexu jadrových zbraní na obdobie 2003“ a od roku 2006 druhý cieľový program „Vývoj komplexu jadrových zbraní na obdobie 2006 – 2009 a pre budúcnosť 2010-2015."

Snímka č.18

Pokiaľ ide o mierové využívanie jadrovej energie, vo februári 2010 bol prijatý federálny cieľový program „Technológie jadrovej energie novej generácie na obdobie rokov 2010-2015“. a pre budúcnosť do roku 2020." Hlavným cieľom programu je vývoj novej generácie technológií jadrovej energetiky pre jadrové elektrárne, ktoré spĺňajú energetické potreby krajiny a zvyšujú efektívnosť využívania prírodného uránu a vyhoreného jadrového paliva, ako aj štúdium nových spôsobov využitia energie atómového jadra Čo sa týka mierového využívania jadrovej energie vo februári 2010. Bol prijatý federálny cieľový program „Technológie jadrovej energie novej generácie na obdobie 2010-2015“. a pre budúcnosť do roku 2020." Hlavným cieľom programu je vývoj novej generácie technológií jadrovej energetiky pre jadrové elektrárne, ktoré spĺňajú energetické potreby krajiny a zvyšujú efektívnosť využívania prírodného uránu a vyhoreného jadrového paliva, ako aj štúdium nových spôsobov využitia energiu atómového jadra.

Snímka č.19

Dôležitým smerom vo vývoji malej jadrovej energetiky sú plávajúce jadrové elektrárne. Projekt nízkoenergetickej jadrovej tepelnej elektrárne (ATEP) na báze plávajúceho energetického bloku (FPU) s dvoma reaktorovými blokmi KLT-40S sa začal vyvíjať v roku 1994. Plávajúci APEC má množstvo výhod: schopnosť prevádzky v podmienkach permafrostu na území za polárnym kruhom. FPU je navrhnutý pre akúkoľvek haváriu, konštrukcia plávajúcej jadrovej elektrárne spĺňa všetky moderné bezpečnostné požiadavky a tiež úplne rieši problém jadrovej bezpečnosti pre seizmicky aktívne oblasti. V júni 2010 bol spustený prvý plávajúci energetický blok na svete Akademik Lomonosov, ktorý bol po dodatočných testoch odoslaný na svoju domovskú základňu na Kamčatke Dôležitou oblasťou rozvoja malej jadrovej energetiky sú plávajúce jadrové elektrárne. Projekt nízkoenergetickej jadrovej tepelnej elektrárne (ATEP) na báze plávajúceho energetického bloku (FPU) s dvoma reaktorovými blokmi KLT-40S sa začal vyvíjať v roku 1994. Plávajúci APEC má množstvo výhod: schopnosť prevádzky v podmienkach permafrostu na území za polárnym kruhom. FPU je navrhnutý pre akúkoľvek haváriu, konštrukcia plávajúcej jadrovej elektrárne spĺňa všetky moderné bezpečnostné požiadavky a tiež úplne rieši problém jadrovej bezpečnosti pre seizmicky aktívne oblasti. V júni 2010 bola spustená prvá plávajúca pohonná jednotka na svete Akademik Lomonosov, ktorá bola po dodatočných testoch odoslaná na svoju domovskú základňu na Kamčatke.

Snímka č.20

zabezpečenie strategickej jadrovej parity, plnenie štátnych obranných príkazov, udržiavanie a rozvoj komplexu jadrových zbraní;
Vedenie vedeckého výskumu v oblasti jadrovej fyziky, jadrovej a termonukleárnej energie, vedy o špeciálnych materiáloch a pokročilých technológií;
rozvoj jadrovej energetiky vrátane poskytovania surovín, palivového cyklu, jadrových strojov a prístrojov, výstavby domácich a zahraničných jadrových elektrární.