"Nükleer enerjinin gelişimi" konulu sunum. Sunum "Rusya ve dünyada nükleer enerji" Fizikte nükleer enerji konulu sunum

Slayt 1

* ATOMCON-2008 26.06.2008 Rusya'da 2050'ye kadar nükleer enerjinin geliştirilmesi stratejisi Rachkov V.I., Devlet Şirketi Rosatom Bilimsel Politika Bölümü Direktörü, Teknik Bilimler Doktoru, Profesör

Slayt 2

* Nükleer enerjinin gelişimine ilişkin dünya tahminleri Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde spesifik enerji tüketiminin eşitlenmesi, 2050 yılına kadar enerji kaynaklarına olan talebin üç kat artmasını gerektirecektir. Küresel yakıt ve enerji ihtiyacındaki artışın önemli bir payı, büyük ölçekli enerjinin güvenlik ve ekonomik gereksinimlerini karşılayan nükleer enerji tarafından karşılanabilecektir. WETO - “Dünya Enerji Teknolojisine Bakış - 2050”, Avrupa Komisyonu, 2006 “Nükleer Enerjinin Geleceği”, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü, 2003

Slayt 3

* Dünya nükleer enerjisinin gelişimi için durum ve acil beklentiler 12 ülkede, toplam 23,4 GW(e) kapasiteye sahip 30 nükleer güç ünitesi inşa ediliyor. Yaklaşık 40 ülke, kendi ulusal enerji sektörlerinde nükleer bir sektör yaratma niyetlerini resmen açıkladı. 2007 yılı sonu itibarıyla dünya çapında 30 ülkede (dünya nüfusunun üçte ikisine ev sahipliği yapan) toplam kurulu gücü 372,2 GW(e) olan 439 nükleer güç reaktörü faaliyet gösteriyordu. Dünya elektrik üretiminde nükleerin payı %17 oldu. Ülke Reaktör sayısı, adet. Güç, MW Nükleer enerjinin üretimdeki payı. e/e, % Fransa 59 63260 76,9 Litvanya 1 1185 64,4 Slovakya 5 2034 54,3 Belçika 7 5824 54,1 Ukrayna 15 13107 48,1 İsveç 10 9014 46,1 Ermenistan 1 376 43,5 Slovenya 1 666 41,6 İsviçre 5 3220 40 0,0 Macaristan 4 1829 36,8 Kore, Güney. 20 17451 35,3 Bulgaristan 2 1906 32,3 Çek Cumhuriyeti 6 3619 30,3 Finlandiya 4 2696 28,9 Japonya 55 47587 27,5 Almanya 17 20470 27,3 Ülke Reaktör sayısı, adet. Güç, MW Nükleer enerjinin üretimdeki payı. e/e, % ABD 104 100582 19,4 Tayvan (Çin) 6 4921 19,3 İspanya 8 7450 17,4 Rusya 31 21743 16,0 Büyük Britanya 19 10222 15,1 Kanada 18 12589 14,7 Romanya 2 1300 13,0 Arjantin 2.935 6,2 Güney Afrika 2.1800 5,5 Meksika 2.1360 4,6 Hollanda 1.482 4,1 Brezilya 2.1795 2,8 Hindistan 17.3782 2,5 Pakistan 2.425 2,3 Çin 11.8572 1,9 Toplam 439 372202 17,0

Slayt 4

* Nükleer enerjinin iki aşamalı gelişimi Termal reaktörlerden elde edilen enerji ve hızlı reaktörlerin başlatılması ve paralel geliştirilmesi için plütonyumun içlerinde birikmesi. Hızlı reaktörlere dayalı büyük ölçekli nükleer enerji santrallerinin geliştirilmesi, yavaş yavaş fosil organik yakıtların kullanıldığı geleneksel enerji üretiminin yerini alıyor. Nükleer enerji geliştirmenin stratejik hedefi, hızlı reaktörler temelinde ucuz yakıtın - uranyum ve muhtemelen toryum - tükenmez kaynaklarına hakim olmaktı. Nükleer enerji geliştirmenin taktiksel hedefi, ulusal ekonomi için enerji ve radyoizotoplar üretmek amacıyla U-235'teki termal reaktörlerin (silah sınıfı malzemeler, plütonyum ve trityum üretimi ve nükleer denizaltılar için uzmanlaşmış) kullanılmasıydı. Hızlı reaktörler için enerji sınıfı plütonyumun biriktirilmesi.

Slayt 5

* Rusya'nın nükleer endüstrisi Şu anda endüstri şunları içermektedir: Nükleer silah kompleksi (NWC). Nükleer ve Radyasyon Güvenliği Kompleksi (NRS). Nükleer enerji kompleksi (NEC): nükleer yakıt döngüsü; nükleer güç. Bilimsel ve Teknik Kompleks (STC). ROSATOM Devlet Şirketi, endüstri geliştirme programlarını Rusya'nın dış ve iç öncelikleri sistemiyle senkronize etmek amacıyla yönetim sisteminin birliğini sağlamak üzere tasarlanmıştır. OJSC Atomenergoprom'un ana görevi, kilit pazarlarda başarıyla rekabet eden küresel bir şirket oluşturmaktır.

Slayt 6

* 2008 yılında 23,2 GW kapasiteli 10 nükleer santral (31 santral) faaliyetteydi. 2007 yılında nükleer santrallerde 158,3 milyar kWh elektrik üretildi. Nükleer santrallerin payı: toplam elektrik üretiminde – %15,9 (Avrupa kısmında – %29,9); toplam kurulu kapasitede - %11,0. 2008'de Rus nükleer santralleri

Slayt 7

Slayt 8

* Modern nükleer enerjinin dezavantajları Termal reaktörlerin açık nükleer yakıt çevrimi, sınırlı bir yakıt kaynağı ve kullanılmış yakıt yönetimi sorunudur. Bir nükleer santralin inşası için büyük sermaye maliyetleri. Güç şebekesi düğümlerine ve büyük güç tüketicilerine bağlı, büyük ünite kapasitesine sahip güç ünitelerine odaklanın. Nükleer santrallerin manevra kabiliyetinin düşük olması. Şu anda dünyada termal reaktörlerden gelen SNF'nin işlenmesine yönelik özel bir strateji bulunmamaktadır (2010 yılına kadar, yıllık 11.000-12.000 ton SNF artışıyla birlikte 300.000 tondan fazla SNF birikecektir). Rusya, yıllık 850 tonluk bir artışla toplam 4,6 milyar Ci radyoaktiviteye sahip 14.000 ton kullanılmış yakıt biriktirdi. Kullanılmış nükleer yakıtı depolamak için kuru bir yönteme geçmek gerekiyor. Işınlanmış nükleer yakıtın büyük kısmının yeniden işlenmesinin, yeni nesil hızlı reaktörlerin seri inşaatının başlangıcına kadar ertelenmesi tavsiye edilir.

Slayt 9

* Radyoaktif atıkların ve kullanılmış nükleer yakıtın işlenmesi sorunları 1 GW kapasiteli bir termal reaktör, yılda 800 ton düşük ve orta düzeyde radyoaktif atık ve 30 ton yüksek düzeyde kullanılmış yakıt üretmektedir. Hacimce %1'den daha az yer kaplayan yüksek seviyeli atık, toplam aktivitenin %99'unu oluşturur. Hiçbir ülke ışınlanmış nükleer yakıt ve radyoaktif atıkların işlenmesi sorununu çözecek teknolojileri kullanmaya geçmedi. 1 GW elektrik gücüne sahip bir termal reaktör yılda 200 kg plütonyum üretiyor. Dünyadaki plütonyum birikim oranı ~70 ton/yıldır. Plütonyumun kullanımını düzenleyen ana uluslararası belge Nükleer Silahların Yayılmasının Önlenmesi Anlaşması'dır (NPT). Nükleer silahların yayılmasını önleme rejimini güçlendirmek için teknolojik desteği gereklidir.

Slayt 10

* Nükleer mühendislik alanında strateji talimatları Tamamen veya kısmen ROSATOM Devlet Kurumunun yapısına dahil olan Rus işletmelerinde nükleer enerji tedarik teknolojisinin kritik unsurlarının üretiminin tamamlanması. Mevcut tekelcilere alternatif temel ekipman tedarikçilerinin yaratılması. Her ekipman türü için en az iki olası üreticinin oluşması beklenmektedir. ROSATOM Devlet Şirketi'nin ana piyasa katılımcılarıyla taktik ve stratejik ittifaklar kurması gerekiyor.

Slayt 11

* Büyük ölçekli enerji teknolojilerine yönelik gereklilikler Büyük ölçekli enerji teknolojisi, fosil yakıt ham maddelerinin çıkarılmasıyla ilişkili doğal belirsizliklere tabi olmamalıdır. Yakıtın “yakılması” işlemi güvenli olmalıdır. Muhafaza edilen atık, fiziksel ve kimyasal olarak orijinal yakıt ham maddesinden daha aktif olmamalıdır. Kurulu nükleer güç kapasitesinde ılımlı bir artışla birlikte, nükleer enerji esas olarak termal reaktörler ve küçük bir oranda hızlı reaktörler üzerinde gelişecektir. Nükleer enerjinin yoğun bir şekilde gelişmesi durumunda hızlı reaktörler bunda belirleyici bir rol oynayacaktır.

Slayt 12

* Nükleer enerji ve nükleer silahların yayılma riski Nükleer silahların yayılma riskini belirleyen nükleer enerji unsurları: Yeni nükleer teknoloji, silah sınıfı malzemelerin elde edilmesi ve benzer amaçlarla kullanılması için yeni kanalların açılmasına yol açmamalıdır. Uygun şekilde tasarlanmış yakıt döngüsüne sahip hızlı reaktörler kullanılarak nükleer enerjinin geliştirilmesi, nükleer silahların yayılma riskinin kademeli olarak azaltılması için koşullar yaratır. Uranyum izotoplarının ayrılması (zenginleştirme). Işınlanmış yakıttan plütonyum ve/veya U-233'ün ayrılması. Işınlanmış yakıtın uzun süreli depolanması. Ayrılmış plütonyumun depolanması.

Slayt 13

* Rusya'da 2020 yılına kadar nükleer enerjinin gelişimi Sonuç: 3,7 GW Kalinin 4 NVNPP-2'nin tamamlanması 1 Rostov 2 NVNPP-2'nin tamamlanması 2 Rostov 3 Rostov 4 LNPP-2 1 LNPP-2 2 LNPP-2 3 Beloyarka 4 BN-800 Kola 2 NVNPP 3 LNPP-2 4 Kola 1 LNPP 2 LNPP 1 NVNPP 4 Severskaya 1 Nizhny Novgorod 1 Nizhny Novgorod 2 Kola-2 1 Kola-2 2 zorunlu ek program programı Giriş: 32,1 GW (zorunlu program) Artı 6,9 GW (ek program) ) kırmızı çizgi, garantili (FTP) finansmanlı güç ünitelerinin sayısını sınırlar; mavi çizgi, güç ünitelerinin devreye alınması için zorunlu programı gösterir Nizhny Novgorod 3 YuUralskaya 2 Tverskaya 1 Tverskaya 2 Central 1 Tverskaya 3 Tverskaya 4 YuUralskaya 3 YuUralskaya 4 Kola-2 3 Kola-2 4 YuUralskaya 1 Severskaya 2 Not 1 Not 2 Kursk 5 NVNPP-2 3 Merkez 4 Nizhny Novgorod 4 NVNPP-2 4 Merkezi 2 Merkezi 3 İşletim birimleri - 58 Kapatma birimleri - 10 Personel oranı, mevcut 1,5 kişi/MW ila 0,3-0,5 kişi/MW.

Slayt 14

* Yeni bir teknolojik platforma geçiş Bilimsel ve teknolojik ilerlemenin temel unsurlarından biri, hızlı nötron reaktörüne sahip nükleer santral teknolojisinin geliştirilmesidir. Nitrür yakıtı, denge HF'si ve ağır metal soğutucudan oluşan BEST konsepti, yeni bir nükleer enerji teknolojisinin temelini oluşturmak için en umut verici seçimdir. Sigorta projesi, endüstriyel olarak geliştirilmiş, sodyum soğutmalı bir hızlı reaktördür (BN). Ölçeklendirmeyle ilgili sorunlar nedeniyle bu proje BEST'ten daha az umut vericidir; yeni yakıt türlerinin ve kapalı nükleer yakıt döngüsünün unsurlarının geliştirilmesine dayanmaktadır. Doğal güvenlik ilkesi: Ciddi reaktör kazalarının ve nükleer yakıt çevrimi işletmelerindeki kazaların deterministik olarak hariç tutulması; kullanılmış yakıtın yeniden işlenmesi ürünlerinin parçalanmasıyla kapalı nükleer yakıt döngüsünün dönüştürülmesi; Nükleer silahların yayılmasını önleme rejimine teknolojik destek.

Slayt 15

* 2050 yılına kadar enerji üretiminin olası yapısı Üretime göre yakıt ve enerji kompleksinde nükleer enerjinin payı - %40 Üretime göre yakıt ve enerji kompleksinde nükleer enerjinin payı - %35

Slayt 16

* 21. yüzyılda nükleer teknolojilerin gelişim dönemleri Seferberlik dönemi: Kurulu güçlerin modernizasyonu ve kullanım verimliliğinin arttırılması, güç ünitelerinin tamamlanması, reaktörlerin ve yakıt çevrimi teknolojilerinin ticari işletmeye alınmasıyla birlikte evrimsel gelişimi, geliştirilmesi ve deneme işletmesine alınması. nükleer santraller ve yakıt döngüsü için yenilikçi teknolojiler. Geçiş dönemi: Nükleer enerji ölçeğinin genişletilmesi ve yenilikçi reaktör ve yakıt çevrimi teknolojilerinin geliştirilmesi (hızlı reaktörler, yüksek sıcaklık reaktörleri, bölgesel enerji reaktörleri, kapalı uranyum-plütonyum ve toryum-uranyum çevrimi, nükleer enerjinin faydalı kullanımı ve yakılması). tehlikeli radyonüklidler, atıkların uzun vadeli jeolojik izolasyonu, hidrojen üretimi, suyun tuzdan arındırılması). Geliştirme dönemi: Yenilikçi nükleer teknolojilerin yaygınlaşması, çok bileşenli nükleer ve atomik hidrojen enerjisinin oluşumu.

Slayt 17

* Kısa vadeli görevler (2009-2015) Yenilikçi teknolojilerin koşulsuz geliştirilmesi ile uzman reaktör teknolojilerini kullanarak ülkeye enerji tedariki sorununu çözmek için teknik bir temelin oluşturulması: Mevcut reaktörlerin verimliliğinin artırılması, modernizasyonu, hizmet ömrünün uzatılması, Güç ünitelerini tamamlıyoruz. Manevra kabiliyeti modunda reaktör çalışmasının gerekçesi ve nükleer santralin temel modda çalışmasını sürdürmek için sistemlerin geliştirilmesi. Eş zamanlı olarak MOX yakıtının pilot üretiminin oluşturulmasıyla birlikte, BN-800'lü nükleer enerji santralleri de dahil olmak üzere yeni nesil güç ünitelerinin inşası. Küçük ve orta ölçekli nükleer santrallere dayalı bölgesel nükleer enerji tedariki programlarının geliştirilmesi. Sınırsız yakıt tedariki ve radyoaktif atıkların ve kullanılmış nükleer yakıtın yönetimi sorununu çözmek amacıyla uranyum ve plütonyum için nükleer yakıt döngüsünü kapatmaya yönelik bir çalışma programının uygulanması. Satış pazarlarını genişletmek için nükleer enerji kaynaklarının kullanımına yönelik bir programın uygulanması (kojenerasyon, ısı temini, enerji üretimi, deniz suyunun tuzdan arındırılması). Genel Şemaya uygun olarak güç ünitelerinin inşası.

Slayt 18

* Orta vadeli görevler (2015-2030) Nükleer enerji ölçeğinin genişletilmesi ve yenilikçi reaktör ve yakıt döngüsü teknolojilerinde uzmanlaşma: Genel Programa uygun olarak güç ünitelerinin inşası. Üçüncü nesil VVER için yenilikçi bir tasarımın geliştirilmesi ve uygulanması. Birinci ve ikinci nesil güç ünitelerinin devre dışı bırakılması, imha edilmesi ve üçüncü nesil güç üniteleriyle değiştirilmesi. Büyük ölçekli nükleer enerjiye geçiş için teknolojik bir temelin oluşturulması. Yakıt işleme için radyokimyasal üretimin geliştirilmesi. Hızlı reaktöre ve doğal güvenliğe sahip yakıt çevrimi tesislerine sahip bir nükleer enerji santrali gösterim ünitesinin deneme çalışması. GT-MGR prototip ünitesinin deneme çalışması ve bunun için yakıt üretimi (uluslararası bir proje çerçevesinde). Sabit ve yüzer enerji ve tuzdan arındırma istasyonları da dahil olmak üzere küçük ölçekli enerji tesislerinin inşaatı. Sudan hidrojen üretimi için yüksek sıcaklık reaktörlerinin geliştirilmesi.

Slayt 19

* Uzun vadeli hedefler (2030-2050) Yenilikçi nükleer teknolojilerin yaygınlaştırılması, çok bileşenli nükleer ve atomik hidrojen enerjisinin oluşturulması: Yeni bir teknolojik platformda büyük ölçekli nükleer enerji altyapısının oluşturulması. Toryum-uranyum döngüsüne sahip bir termal reaktöre sahip bir nükleer enerji santrali deneme ünitesinin inşası ve deneme işletimi. Büyük ölçekli nükleer enerjiye geçiş, hükümet düzeyinde geniş uluslararası işbirliğini gerektirir. Hem ulusal hem de küresel enerjinin ihtiyaçlarına odaklanan ortak gelişmelere ihtiyaç var.

Slayt 20

Slayt 21

Slayt 2

Nükleer güç

§66. Uranyum çekirdeğinin bölünmesi. §67. Zincirleme tepki. §68. Nükleer reaktör. §69. Nükleer güç. §70. Radyasyonun biyolojik etkileri. §71. Radyoaktif izotopların üretimi ve kullanımı. §72. Termonükleer reaksiyon. §73. Temel parçacıklar. Antipartiküller.

Slayt 3

§66. Uranyum nükleer fisyonu

Uranyum çekirdeğinin fisyonunu kim ve ne zaman keşfetti? Nükleer fisyonun mekanizması nedir? Çekirdeğe hangi kuvvetler etki eder? Bir çekirdek bölündüğünde ne olur? Uranyum çekirdeği bölündüğünde enerjiye ne olur? Uranyum çekirdeği fisyonunda ortam sıcaklığı nasıl değişir? Ne kadar enerji açığa çıkıyor?

Slayt 4

Ağır çekirdeklerin bölünmesi.

α- veya β-partiküllerinin emisyonunun eşlik ettiği çekirdeklerin radyoaktif bozunmasının aksine, fisyon reaksiyonları, kararsız bir çekirdeğin karşılaştırılabilir kütlelere sahip iki büyük parçaya bölündüğü bir süreçtir. 1939'da Alman bilim adamları O. Hahn ve F. Strassmann, uranyum çekirdeğinin fisyonunu keşfetti. Fermi tarafından başlatılan araştırmayı sürdürerek, uranyumun nötronlarla bombardıman edilmesi durumunda periyodik tablonun orta kısmındaki elementlerin ortaya çıktığını tespit ettiler - baryumun (Z = 56), kriptonun (Z = 36) radyoaktif izotopları vb. doğada iki izotop formundadır: uranyum-238 ve uranyum-235 (%99,3) ve (%0,7). Nötron bombardımanına uğradığında her iki izotopun çekirdeği de iki parçaya bölünebilir. Bu durumda, uranyum-235'in fisyon reaksiyonu en yoğun şekilde yavaş (termal) nötronlarla meydana gelirken, uranyum-238 çekirdekleri yalnızca yaklaşık 1 MeV enerjiye sahip hızlı nötronlarla fisyon reaksiyonuna girer.

Slayt 5

Zincirleme tepki

Nükleer enerjinin asıl ilgi alanı uranyum-235 çekirdeğinin fisyon reaksiyonudur. Şu anda, bu çekirdeğin bölünmesinden kaynaklanan, kütle numaraları yaklaşık 90 ila 145 arasında olan yaklaşık 100 farklı izotop bilinmektedir. Bu çekirdeğin iki tipik fisyon reaksiyonu şunlardır: Bir nötron tarafından başlatılan bir çekirdeğin fisyonunun, diğer çekirdeklerin fisyon reaksiyonlarına neden olabilecek yeni nötronlar ürettiğine dikkat edin. Uranyum-235 çekirdeğinin fisyon ürünleri ayrıca baryum, ksenon, stronsiyum, rubidyum vb. izotopları da olabilir.

Slayt 6

Bir nötronla çarpışmanın neden olduğu uranyum-235 çekirdeği fisyonları sırasında 2 veya 3 nötron açığa çıkar. Uygun koşullar altında bu nötronlar diğer uranyum çekirdeklerine çarparak onların bölünmesine neden olabilir. Bu aşamada, yeni uranyum çekirdeği bozunmalarına vb. neden olabilecek 4 ila 9 nötron ortaya çıkacaktır. Böyle çığ benzeri bir sürece zincirleme reaksiyon denir.

Uranyum çekirdeklerinin fisyonunun zincirleme reaksiyonunun gelişiminin şeması şekilde gösterilmiştir.

Slayt 7

Üreme oranı

Bir zincirleme reaksiyonun meydana gelmesi için nötron çarpım faktörünün birden büyük olması gerekir. Başka bir deyişle, sonraki her nesilde bir öncekine göre daha fazla nötron bulunmalıdır. Çarpma katsayısı yalnızca her temel eylemde üretilen nötronların sayısına göre değil, aynı zamanda reaksiyonun meydana geldiği koşullara da göre belirlenir - nötronların bir kısmı diğer çekirdekler tarafından emilebilir veya reaksiyon bölgesini terk edebilir. Uranyum-235 çekirdeklerinin bölünmesi sırasında açığa çıkan nötronlar, yalnızca doğal uranyumun yalnızca% 0,7'sini oluşturan aynı uranyumun çekirdeklerinin bölünmesine neden olabilir.

Slayt 8

Kritik kitle

Zincirleme reaksiyonun meydana gelebileceği en küçük uranyum kütlesine kritik kütle denir. Nötron kaybını azaltmanın yolları: Yansıtıcı kabuk kullanılması (berilyumdan), Yabancı maddelerin miktarının azaltılması, Nötron moderatörü kullanılması (grafit, ağır su), Uranyum-235 için - M cr = 50 kg (r = 9 cm).

Slayt 9

Nükleer reaktör diyagramı

Slayt 10

Bir nükleer reaktörün çekirdeğinde kontrollü bir nükleer reaksiyon meydana gelir ve büyük miktarda enerji açığa çıkar.

İlk nükleer reaktör 1942 yılında E. Fermi önderliğinde ABD'de, ülkemizde ise ilk reaktör 1946 yılında I.V. Kurchatov önderliğinde inşa edilmiştir.

Slayt 11

Ev ödevi

§66. Uranyum çekirdeğinin bölünmesi. §67. Zincirleme tepki. §68. Nükleer reaktör. Soruları cevapla. Reaktörün diyagramını çizin. Nükleer reaktörde hangi maddeler ve nasıl kullanılır? (yazılı)

Slayt 12

Termonükleer reaksiyonlar.

Hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonlarına termonükleer reaksiyonlar denir çünkü bunlar yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda meydana gelebilir.

Slayt 13

Nükleer enerjiyi serbest bırakmanın ikinci yolu füzyon reaksiyonlarıyla ilişkilidir. Işık çekirdekleri birleşip yeni bir çekirdek oluşturduğunda, büyük miktarda enerjinin açığa çıkması gerekir. Özellikle büyük pratik öneme sahip olan, bir termonükleer reaksiyon sırasında, bir nükleer reaksiyona göre nükleon başına çok daha fazla enerjinin salınmasıdır; örneğin, bir helyum çekirdeğinin hidrojen çekirdeklerinden füzyonu sırasında, 6 MeV'ye eşit bir enerji açığa çıkar ve sırasında bir uranyum çekirdeğinin bölünmesinde, bir nükleon "0,9 MeV"ye karşılık gelir.

Slayt 14

Termonükleer reaksiyon koşulları

İki çekirdeğin bir füzyon reaksiyonuna girebilmesi için, pozitif yüklerinin elektriksel itmesini yenerek birbirlerine 2.10-15 m civarında nükleer kuvvet mesafesi kadar yaklaşmaları gerekir. Bunun için moleküllerin termal hareketinin ortalama kinetik enerjisinin Coulomb etkileşiminin potansiyel enerjisini aşması gerekir. Bunun için gereken T sıcaklığının hesaplanması 108–109 K civarında bir değere yol açar. Bu son derece yüksek bir sıcaklıktır. Bu sıcaklıkta madde plazma adı verilen tamamen iyonize haldedir.

Slayt 15

Kontrollü termonükleer reaksiyon

Enerjik olarak olumlu reaksiyon. Ancak bu durum yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda (birkaç yüz milyon derece civarında) meydana gelebilir. Yüksek madde yoğunluğunda, plazmada güçlü elektronik deşarjlar yaratılarak böyle bir sıcaklığa ulaşılabilir. Bu durumda bir sorun ortaya çıkar; plazmayı kontrol altına almak zordur. Yıldızlarda kendi kendine devam eden termonükleer reaksiyonlar meydana gelir

Slayt 16

Enerji krizi

insanlık için gerçek bir tehdit haline geldi. Bu bağlamda, bilim adamları ağır hidrojen izotopunun (döteryum) deniz suyundan çıkarılmasını ve onu yaklaşık 100 milyon santigrat derece sıcaklıkta nükleer bir erime reaksiyonuna tabi tutmayı önerdiler. Nükleer bir erimede, bir kilogram deniz suyundan elde edilen döteryum, 300 litre benzin yakıldığında açığa çıkan enerjinin aynısını üretebilecek ___ TOKAMAK (akımlı toroidal manyetik oda)

Slayt 17

Sadece araştırma amaçlı hizmet veren en güçlü modern TOKAMAK, Oxford yakınlarındaki Abingdon şehrinde bulunuyor. 10 metre yükseklikte plazma üretiyor ve onu yalnızca 1 saniye kadar hayatta tutuyor.

Slayt 18

TOKAMAK (MANYETİK BOBİNLİ TOROIDAL KAMERA)

Bu, asıl amacı plazma oluşumu olan elektrofiziksel bir cihazdır. Plazma, odanın sıcaklığına dayanamayan duvarları tarafından değil, yaklaşık 100 milyon derecelik sıcaklıklarda mümkün olan özel olarak oluşturulmuş bir manyetik alan tarafından tutulur ve oldukça uzun bir süre boyunca muhafaza edilir. hacim verilmiştir. Ultra yüksek sıcaklıklarda plazma üretme olasılığı, helyum çekirdeklerinin hammaddeden, hidrojen izotoplarından (döteryum ve trityum) füzyonunun termonükleer reaksiyonunu gerçekleştirmeyi mümkün kılar

Slayt 1

Nükleer enerji

625 Nolu Okul N.M. Turlakova

Slayt 2

Nükleer güç

Slayt 3

§66. Uranyum nükleer fisyonu

Uranyum çekirdeğinin fisyonunu kim ve ne zaman keşfetti? Nükleer fisyonun mekanizması nedir? Çekirdeğe hangi kuvvetler etki eder? Çekirdek bölündüğünde ne olur? Uranyum çekirdeği bölündüğünde enerjiye ne olur? Uranyum çekirdeği fisyonunda ortam sıcaklığı nasıl değişir? Ne kadar enerji açığa çıkıyor?

Slayt 4

Ağır çekirdeklerin bölünmesi.

Slayt 5

Zincirleme tepki

Slayt 6

Uranyum çekirdeklerinin fisyonunun zincirleme reaksiyonunun gelişiminin şeması şekilde gösterilmiştir.

Slayt 7

Üreme oranı

Slayt 8

Kritik kitle

Slayt 9

Nükleer reaktör diyagramı

Slayt 10

Bir nükleer reaktörün çekirdeğinde kontrollü bir nükleer reaksiyon meydana gelir ve büyük miktarda enerji açığa çıkar.

İlk nükleer reaktör 1942 yılında ABD'de E. Fermi önderliğinde inşa edildi. Ülkemizde ilk reaktör 1946 yılında I.V. Kurchatov önderliğinde inşa edilmiştir.

Slayt 11

Ev ödevi

Slayt 12

Hafif çekirdeklerin füzyon reaksiyonlarına termonükleer reaksiyonlar denir çünkü bunlar yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda meydana gelebilir.

Termonükleer reaksiyonlar.

Slayt 13

Özellikle büyük pratik öneme sahip olan, bir termonükleer reaksiyon sırasında, bir nükleer reaksiyona göre nükleon başına çok daha fazla enerjinin salınmasıdır; örneğin, bir helyum çekirdeğinin hidrojen çekirdeklerinden füzyonu sırasında, 6 MeV'ye eşit bir enerji açığa çıkar ve sırasında bir uranyum çekirdeğinin bölünmesinde, bir nükleon "0,9 MeV"ye karşılık gelir.

Slayt 14

Termonükleer reaksiyon koşulları

Slayt 15

Kontrollü termonükleer reaksiyon

Yıldızlarda kendi kendine devam eden termonükleer reaksiyonlar meydana gelir

Slayt 16

Enerji krizi

TOKAMAK (akımlı toroidal manyetik oda)

Slayt 17

Slayt 18

TOKAMAK (MANYETİK BOBİNLİ TOROİD ODASI)

Slayt 20

M.A. Leontovich Tokamak yakınında

Slayt 21

Kontrollü termonükleer füzyon teorisinin temelleri, 1950 yılında, manyetik alanın reaksiyonları sonucu oluşan sıcak plazmanın muhafaza edilmesini öneren I. E. Tamm ve A. D. Sakharov tarafından atıldı. Bu fikir termonükleer reaktörlerin - tokamakların yaratılmasına yol açtı. Yüksek bir madde yoğunluğunda, gerekli olan yüz milyonlarca derecelik yüksek sıcaklığa, plazmada güçlü elektronik deşarjlar yaratılarak ulaşılabilir. Sorun: Plazmayı tutma zorluğu. Modern tokamak tesisleri termonükleer reaktörler değil, plazmanın varlığının ve korunmasının ancak bir süreliğine mümkün olduğu araştırma tesisleridir.

Kontrollü termonükleer reaksiyonlar

Slayt 22

Sovyet barışçıl termonükleer füzyonunun kurucu babaları, hidrojen bombasının yaratıcısı akademisyen Andrei Sakharov (solda) ve termonükleer reaktörün prototipi olan tokamak'ın geliştiricilerinden Evgeniy Velikhov (sağda) idi.

Slayt 23

Küresel tokamak Globus-M, adını taşıyan Fiziko-Teknik Enstitüsünde inşa edilen yeni ve büyük bir fiziksel kurulumdur. 1999'da Rusya Bilimler Akademisi'nden AF Ioffe

"Küre"

Slayt 24

§72. Termonükleer reaksiyon. Soruları cevapla. §70. Radyasyonun biyolojik etkileri. §71. Radyoaktif izotopların üretimi ve kullanımı. Raporlar.

Slayt 2

1. Nükleer enerjinin geliştirilmesinde dünya deneyimi

Bugün 1,7 milyar insanın elektriğe erişimi yok

Slayt 3

Dünya sorunları

Artan enerji tüketimi Enerji kaynaklarının hızla tükenmesi Nükleer enerji dünyanın ana enerji tedarik kaynaklarından biridir

Slayt 4

Barışçıl nükleer enerjinin gelişimi, 1954 yılında Obninsk'te (SSCB) ilk nükleer enerji santralinin işletmeye alınmasıyla başladı.Çernobil nükleer santralindeki kaza, nükleer enerjinin gelişme hızını yavaşlattı - bazı ülkeler inşaat konusunda moratoryum ilan etti yeni nükleer santrallerin

Slayt 5

2000 – 2005'te 30 yeni reaktör devreye alındı

Bugün dünyada yaklaşık 440 nükleer reaktör var. 30'dan fazla ülkede bulunuyorlar. Ana kapasiteler Batı Avrupa ve ABD'de yoğunlaşıyor.

Slayt 6

Slayt 7

Elektrik ihtiyacının çoğunu nükleer santrallerden karşılayan ülkeler

Slayt 8

Çevre sorunları:

Atmosfere salınan emisyonların çoğu fosil yakıtların yanması sırasında meydana gelmektedir.Kömürlü termik santrallerin işletilmesi sonucunda yılda yaklaşık 24 milyar ton karbondioksit atmosfere salınmaktadır.Nükleer santraller atmosfere kirletici madde salmamaktadır.

Slayt 9

Enerjiyle ilgili sera gazı emisyon göstergeleri

Slayt 10

Modern reaktörlerin çok seviyeli güvenlik sistemi:

İç metal kabuk insanları ve çevreyi radyasyondan korur, dış kabuk dış etkenlere (deprem, kasırga, sel vb.) karşı korur,

Slayt 11

Pasif güvenlik sistemleri:

Yakıt peleti (radyoaktif fisyon ürünlerinin %98'ini tutar, Yakıt elemanının sızdırmaz kabuğu, Sağlam reaktör kabı (duvar kalınlığı - 25 cm veya daha fazla) Radyoaktivitenin çevreye salınmasını önleyen sızdırmaz muhafaza kabuğu

Slayt 12

Muhafazanın rolü

28 Mart 1979 - Amerikan nükleer santrali Three Mile Island'da kaza 26 Nisan 1986 - Çernobil nükleer santralinin 4. ünitesinde kaza Kaza doğası gereği küresel değildi Çevresel bir felakete dönüştü

Slayt 13

2. Belarus'ta nükleer enerjinin geliştirilmesi ve nükleer santrallerin inşası ihtiyacı

Kendi yakıt ve enerji kaynaklarının ciddi kıtlığı Tek bir tedarikçiye bağımlılık (Rusya) Kaynak fiyatlarının artması Çevre kirliliği.

Slayt 14

Nükleer santral inşa etmenin “artıları”:

Ülkenin elektrik ihtiyacının yaklaşık %25'ini karşılıyor Maliyetini %13 düşürüyor

Slayt 15

15 Ocak 2008

Belarus Cumhuriyeti Güvenlik Konseyi toplantısında Belarus'ta kendi nükleer enerji santralini kurma kararı alındı.

Slayt 16

31 Ocak 2008

Belarus Cumhuriyeti Cumhurbaşkanı, “Belarus Cumhuriyeti'nde nükleer enerjinin geliştirilmesine ilişkin” 1 No'lu Güvenlik Konseyi Kararını imzaladı

Slayt 17

3. Nükleer santrallerin inşasına ilişkin kamuoyu: Beyaz Rusya nükleer enerjiye sahip olmalı ve geliştirmeli mi?

Slayt 18

Neden nükleer santrale ihtiyacımız var?

Slayt 19

4. Hazırlık aşamasında yapılan çalışmalar

Hazırlık çalışma planının uygulanması Bakanlar Kurulu ve Ulusal Bilimler Akademisi tarafından sağlanır Nükleer santrallerin inşasını düzenler ve koordine eder Enerji Bakanlığı Genel tasarımcı - Cumhuriyetçi Üniter İşletme "BelNIPIEnergo" Çalışmanın bilimsel desteği - devlet bilim kurumu Belarus Ulusal Bilimler Akademisi "Enerji ve Nükleer Araştırma Ortak Enstitüsü - Sosny" İnşaat hazırlıkları Birleşmiş Milletler Uluslararası Atom Enerjisi Ajansı (IAEA) ile işbirliği içinde yürütülüyor.

Slayt 20

Nükleer santral için yer seçimi

Kapsamlı bir araştırma, tasarım ve araştırma çalışması yürütülmektedir.Çalışmalar cumhuriyetin tüm bölgelerinde (50'den fazla alanda) gerçekleştirilmiştir.Potansiyel alanların her biri için bağımsız bir uzman görüşü hazırlanacaktır. araştırma döngüsünün 2008 yılı sonuna kadar tamamlanması ve UAEA'ya materyal sağlanması (en az 2 saha) bekleniyor. Gelecekteki nükleer santralin işleyişini düzenlemek için yasal bir çerçeve geliştiriliyor. Nükleer santral inşaatı için uluslararası ihale.

Slayt 21

5. Nükleer enerji gelişiminin ekonomik ve sosyal etkileri

Devletin ithal enerji kaynaklarına olan ihtiyacının üçte bir oranında azaltılması Doğal gaz kullanım seviyesinin azaltılması Rus gaz kaynaklarına tek taraflı bağımlılıktan kurtulmamızı sağlayacaktır (uranyum Kanada, Güney Afrika, ABD, Namibya, Avustralya'da çıkarılmaktadır) , Fransa vb.) Modern ileri teknoloji teknolojilerin geliştirilmesi, personelin ileri düzeyde eğitimi Nükleer santralin bulunduğu bölgenin ekonomik ve sosyal gelişimi İnşaat sırasında kazanılan deneyim, gelecekte inşaata katılmayı mümkün kılacaktır. Belarus ve yurtdışındaki nükleer enerji tesislerinin

Tüm slaytları görüntüle

9. sınıf dersiFizik öğretmeni "MKOU Muzhichanskaya Ortaokulu"
Volosentsev Nikolay Vasilyeviç

Atom çekirdeğinde bulunan enerjiye ilişkin bilginin tekrarı; Atom çekirdeğinde bulunan enerjiye ilişkin bilginin tekrarı;
En önemli enerji sorunu;
Yerli nükleer projenin aşamaları;
Gelecekteki yaşayabilirlik için temel konular;
Nükleer santrallerin avantajları ve dezavantajları;
Nükleer Güvenlik Zirvesi.

Atom çekirdeğinde hangi iki tür kuvvet etki eder? -Atom çekirdeğinde hangi iki tür kuvvet etki eder?
-Fazladan bir elektron soğuran uranyum çekirdeğine ne olur?
-Çok sayıda uranyum çekirdeği fisyona uğradığında ortam sıcaklığı nasıl değişir?
-Zincir reaksiyonunun mekanizmasını anlatın.
-Uranyumun kritik kütlesi nedir?
- Zincirleme reaksiyon olasılığını hangi faktörler belirler?
-Nükleer reaktör nedir?
-Reaktör çekirdeğinde ne var?
-Kontrol çubuklarına ne için ihtiyaç duyulur? Nasıl kullanılıyorlar?
- Reaktörün birincil devresinde su hangi ikinci işlevi (nötronları denetlemenin yanı sıra) yerine getirir?
-İkinci devrede hangi süreçler meydana gelir?
-Nükleer santrallerde elektrik akımı üretilirken hangi enerji dönüşümleri meydana gelir?

Antik çağlardan beri yakacak odun, turba, odun kömürü, su ve rüzgar ana enerji kaynakları olarak kullanılmıştır. Eski çağlardan beri kömür, petrol ve şist gibi yakıt türleri bilinmektedir. Çıkarılan yakıtın neredeyse tamamı yakılır. Termik santrallerde, çeşitli ısı motorlarında, teknolojik ihtiyaçlar için (örneğin, metal eritme sırasında, demirhanelerde ve haddehanelerde iş parçalarını ısıtmak için) ve konut binalarını ve endüstriyel işletmeleri ısıtmak için çok fazla yakıt tüketilir. Yakıt yakıldığında genellikle bacalardan atmosfere salınan yanma ürünleri oluşur. Her yıl yüz milyonlarca ton çeşitli zararlı madde havaya karışıyor. Doğayı korumak insanlığın en önemli görevlerinden biri haline geldi. Doğal yakıtlar son derece yavaş bir şekilde yenilenmektedir. Mevcut rezervler onlarca ve yüz milyonlarca yıl önce oluşturuldu. Aynı zamanda yakıt üretimi de sürekli artıyor. Bu nedenle en önemli enerji sorunu, başta nükleer enerji olmak üzere yeni enerji kaynakları rezervleri bulma sorunudur.Eski çağlardan beri ana enerji kaynakları olarak yakacak odun, turba, odun kömürü, su ve rüzgar kullanılmıştır. Eski çağlardan beri kömür, petrol ve şist gibi yakıt türleri bilinmektedir. Çıkarılan yakıtın neredeyse tamamı yakılır. Termik santrallerde, çeşitli ısı motorlarında, teknolojik ihtiyaçlar için (örneğin, metal eritme sırasında, demirhanelerde ve haddehanelerde iş parçalarını ısıtmak için) ve konut binalarını ve endüstriyel işletmeleri ısıtmak için çok fazla yakıt tüketilir. Yakıt yakıldığında genellikle bacalardan atmosfere salınan yanma ürünleri oluşur. Her yıl yüz milyonlarca ton çeşitli zararlı madde havaya karışıyor. Doğayı korumak insanlığın en önemli görevlerinden biri haline geldi. Doğal yakıtlar son derece yavaş bir şekilde yenilenmektedir. Mevcut rezervler onlarca ve yüz milyonlarca yıl önce oluşturuldu. Aynı zamanda yakıt üretimi de sürekli artıyor. Bu nedenle en önemli enerji sorunu, başta nükleer enerji olmak üzere yeni enerji kaynakları rezervleri bulma sorunudur.

SSCB atom projesinin büyük ölçekli başlangıç tarihi 20 Ağustos 1945 olarak kabul ediliyor. SSCB atom projesinin büyük ölçekli başlangıç tarihi 20 Ağustos 1945 olarak kabul ediliyor.
Ancak SSCB'de atom enerjisinin geliştirilmesine yönelik çalışmalar çok daha erken başladı. 1920-1930'larda bilimsel merkezler ve okullar oluşturuldu: Ioffe liderliğindeki Leningrad Fizik ve Teknoloji Enstitüsü, Khlopin başkanlığındaki Leipunsky Radyum Enstitüsü'nün çalıştığı Kharkov Fizik ve Teknoloji Enstitüsü, adını taşıyan Fizik Enstitüsü. P.N. Lebedev, Kimyasal Fizik Enstitüsü ve diğerleri. Aynı zamanda bilimin gelişiminde vurgu temel araştırmalaradır.
1938'de SSCB Bilimler Akademisi Atom Çekirdeği Komisyonu'nu ve 1940'ta Uranyum Sorunları Komisyonu'nu kurdu.
İSTERİM. Zeldovich ve Yu.B. 1939-40'ta Khariton, kontrollü kontrollü bir sistem olarak bir reaktörde uranyum fisyonunun dallanmış zincir reaksiyonu üzerine bir dizi temel hesaplama gerçekleştirdi.
Ancak savaş bu çalışmayı kesintiye uğrattı. Binlerce bilim adamı askere alındı, çekinceleri olan birçok ünlü bilim adamı gönüllü olarak cepheye gitti. Enstitüler ve araştırma merkezleri kapatıldı, boşaltıldı, çalışmaları kesintiye uğradı ve adeta felç oldu.

28 Eylül 1942'de Stalin, 2352ss sayılı "Uranyum üzerinde çalışmanın organizasyonu hakkında" Devlet Savunma Kararnamesini onayladı. İstihbarat faaliyetleri, bilim adamlarımızın nükleer silah geliştirme alanındaki bilimsel ve teknolojik gelişmeleri neredeyse ilk günden itibaren takip etmelerine olanak tanıyan önemli bir rol oynadı. Ancak atom silahlarımızın temelini oluşturan bu gelişmeler daha sonra tamamen bilim adamlarımız tarafından yaratıldı. Devlet Savunma Komitesi'nin 11 Şubat 1943 tarihli emrine dayanarak, SSCB Bilimler Akademisi liderliği, uranyum üzerinde çalışmalar yürütmek üzere Moskova'da SSCB Bilimler Akademisi'nin özel bir laboratuvarının kurulmasına karar verdi. Atom konusundaki tüm çalışmaların lideri, St. Petersburg fizik ve teknoloji öğrencilerini çalışma için bir araya getiren Kurchatov'du: Zeldovich, Khariton, Kikoin ve Flerov. Kurchatov'un önderliğinde Moskova'da 2 No'lu gizli Laboratuvar (geleceğin Kurchatov Enstitüsü) düzenlendi.28 Eylül 1942'de Stalin, GKO'nun 2352ss sayılı "Uranyum üzerinde çalışmanın organizasyonu hakkında" kararnamesini onayladı. İstihbarat faaliyetleri, bilim adamlarımızın nükleer silah geliştirme alanındaki bilimsel ve teknolojik gelişmeleri neredeyse ilk günden itibaren takip etmelerine olanak tanıyan önemli bir rol oynadı. Ancak atom silahlarımızın temelini oluşturan bu gelişmeler daha sonra tamamen bilim adamlarımız tarafından yaratıldı. Devlet Savunma Komitesi'nin 11 Şubat 1943 tarihli emrine dayanarak, SSCB Bilimler Akademisi liderliği, uranyum üzerinde çalışmalar yürütmek üzere Moskova'da SSCB Bilimler Akademisi'nin özel bir laboratuvarının kurulmasına karar verdi. Atom konusundaki tüm çalışmaların lideri, St. Petersburg fizik ve teknoloji öğrencilerini çalışma için bir araya getiren Kurchatov'du: Zeldovich, Khariton, Kikoin ve Flerov. Kurchatov'un önderliğinde Moskova'da 2 numaralı gizli Laboratuvar (gelecekteki Kurchatov Enstitüsü) düzenlendi.

İgor Vasilyeviç Kurçatov

1946 yılında, ilk uranyum-grafit nükleer reaktörü F-1, 25 Aralık 1946 günü saat 18.00'de fiziksel lansmanı yapılan 2 No'lu Laboratuvar'da inşa edildi. Bu sırada, kontrollü bir nükleer reaksiyon gerçekleştirildi. 45 tonluk bir uranyum kütlesi, grafit - 400 ton ve reaktör çekirdeğinde 2,6 m'ye yerleştirilmiş bir kadmiyum çubuğun varlığı 1946'da ilk uranyum-grafit nükleer reaktörü F-1, 2 No'lu Laboratuarda inşa edildi. fiziksel lansmanı 25 Aralık 1946 saat 18.00'de gerçekleştirildi. Bu sırada, 45 ton uranyum kütlesi, 400 ton grafit ve reaktör çekirdeğinde bir kadmiyum çubuğun varlığı ile kontrollü bir nükleer reaksiyon gerçekleştirildi. , 2,6 m'ye yerleştirildi.
Haziran 1948'de ilk endüstriyel nükleer reaktör devreye alındı ve 19 Haziran'da reaktörün 100 MW olan tasarım kapasitesinde işletmeye hazırlanması için uzun bir süre sona erdi. Bu tarih, Chelyabinsk-40'taki (şimdi Ozersk, Chelyabinsk bölgesi) 817 numaralı tesisin üretim faaliyetlerinin başlamasıyla ilişkilidir.
Atom bombasının yaratılmasına yönelik çalışmalar 2 yıl 8 ay sürdü. 11 Ağustos 1949'da KB-11'de plütonyumdan nükleer yükün kontrol montajı gerçekleştirildi. Suçlamanın adı RDS-1'di. RDS-1 yükünün başarılı testi 29 Ağustos 1949 sabah saat 7'de Semipalatinsk test sahasında gerçekleşti.

Nükleer enerjinin askeri ve barışçıl kullanımına yönelik çalışmaların yoğunlaşması 1950-1964 döneminde meydana geldi. Bu aşamanın çalışmaları nükleer ve termonükleer silahların geliştirilmesi, silahlı kuvvetlerin bu tür silahlarla donatılması, nükleer enerjinin kurulması ve geliştirilmesi ve füzyon reaksiyonları enerjilerinin barışçıl kullanımı alanında araştırmaların başlatılması ile ilgilidir. hafif unsurlardan oluşur. 1949 – 1951 döneminde alındı. Bilimsel temel, taktik havacılığa yönelik nükleer silahların ve ilk yerli balistik füzelerin daha da geliştirilmesinin temelini oluşturdu. Bu dönemde ilk hidrojenin (termonükleer bomba) yaratılmasına yönelik çalışmalar yoğunlaştı. RDS-6 termonükleer bombanın varyantlarından biri A.D. Sakharov (1921-1989) tarafından geliştirildi ve 12 Ağustos 1953'te başarıyla test edildi. Nükleer enerjinin askeri ve barışçıl kullanımına yönelik çalışmaların yoğunlaşması 1950 - 1964 döneminde meydana geldi. . Bu aşamanın çalışmaları nükleer ve termonükleer silahların geliştirilmesi, silahlı kuvvetlerin bu tür silahlarla donatılması, nükleer enerjinin kurulması ve geliştirilmesi ve füzyon reaksiyonları enerjilerinin barışçıl kullanımı alanında araştırmaların başlatılması ile ilgilidir. hafif unsurlardan oluşur. 1949 – 1951 döneminde alındı. Bilimsel temel, taktik havacılığa yönelik nükleer silahların ve ilk yerli balistik füzelerin daha da geliştirilmesinin temelini oluşturdu. Bu dönemde ilk hidrojenin (termonükleer bomba) yaratılmasına yönelik çalışmalar yoğunlaştı. RDS-6 termonükleer bombanın varyantlarından biri A.D. Sakharov (1921-1989) tarafından geliştirildi ve 12 Ağustos 1953'te başarıyla test edildi.

1956'da top mermisi hücumu test edildi. 1956'da top mermisi hücumu test edildi.
1957'de ilk nükleer denizaltı ve ilk nükleer buz kırıcı denize indirildi.
1960 yılında ilk kıtalararası balistik füze hizmete girdi.
1961 yılında dünyanın en güçlü 50 Mt TNT eşdeğeri hava bombası test edildi.

10 numaralı slayt

16 Mayıs 1949'da bir hükümet kararnamesi, ilk nükleer santralin kurulmasına yönelik çalışmaların başlatılmasını belirledi. I.V. Kurchatov, ilk nükleer santralin kurulmasına yönelik çalışmanın bilimsel süpervizörü olarak atandı ve N.A. Dollezhal, reaktörün baş tasarımcısı olarak atandı. 27 Haziran 1954'te Rusya'nın Obninsk kentinde 5 MW kapasiteli dünyanın ilk nükleer santrali faaliyete geçti. 1955 yılında Sibirya Kimya Fabrikası'nda başlangıç kapasitesi 300 MW olan ve zamanla 5 kat artırılan yeni, daha güçlü bir endüstriyel reaktör I-1 devreye alındı.16 Mayıs 1949'da bir hükümet kararnamesi işin başlangıcını belirledi. ilk nükleer santralin kurulmasıyla ilgili. I.V. Kurchatov, ilk nükleer santralin kurulmasına yönelik çalışmanın bilimsel süpervizörü olarak atandı ve N.A. Dollezhal, reaktörün baş tasarımcısı olarak atandı. 27 Haziran 1954'te Rusya'nın Obninsk kentinde 5 MW kapasiteli dünyanın ilk nükleer santrali faaliyete geçti. 1955 yılında, Sibirya Kimyasal Kombinesinde, başlangıçta 300 MW kapasiteli ve zamanla 5 kat artırılan yeni, daha güçlü bir endüstriyel reaktör I-1 devreye alındı.
1958 yılında, adını taşıyan Enerji Mühendisliği Araştırma ve Tasarım Enstitüsü'nde geliştirilen, kapalı soğutma döngüsü EI-2'ye sahip çift devreli bir uranyum-grafit reaktörü piyasaya sürüldü. NA Dollezhal (NIKIET).

Dünyanın ilk nükleer santrali

11 numaralı slayt

1964 yılında Beloyarsk ve Novovoronezh nükleer santralleri endüstriyel akım üretti. Elektrik enerjisi endüstrisindeki su-grafit reaktörlerinin endüstriyel gelişimi, RBMK - yüksek güçlü kanal reaktörlerinin tasarım çizgisini takip etti. RBMK-1000 nükleer güç reaktörü, yakıt olarak U-235 (%2) bakımından hafifçe zenginleştirilmiş uranyum dioksit, moderatör olarak grafit ve soğutucu olarak kaynar hafif su kullanan, termal nötronları kullanan heterojen bir kanal reaktörüdür. RBMK-1000'in geliştirilmesine N.A. Dollezhal başkanlık etti. Bu reaktörler nükleer enerjinin temellerinden biriydi. Reaktörlerin ikinci versiyonu, projesi 1954'e kadar uzanan su soğutmalı güç reaktörü VVER'di. Bu reaktörün tasarım fikri Kurchatov Enstitüsü RRC'de önerildi. VVER bir termal nötron güç reaktörüdür. VVER-210 reaktörlü ilk güç ünitesi 1964 yılı sonunda Novovoronezh NPP'de işletmeye alındı.1964 yılında Beloyarsk ve Novovoronezh NPP'leri endüstriyel akım üretti. Elektrik enerjisi endüstrisindeki su-grafit reaktörlerinin endüstriyel gelişimi, RBMK - yüksek güçlü kanal reaktörlerinin tasarım çizgisini takip etti. RBMK-1000 nükleer güç reaktörü, yakıt olarak U-235 (%2) bakımından hafifçe zenginleştirilmiş uranyum dioksit, moderatör olarak grafit ve soğutucu olarak kaynar hafif su kullanan, termal nötronları kullanan heterojen bir kanal reaktörüdür. RBMK-1000'in geliştirilmesine N.A. Dollezhal başkanlık etti. Bu reaktörler nükleer enerjinin temellerinden biriydi. Reaktörlerin ikinci versiyonu, projesi 1954'e kadar uzanan su soğutmalı güç reaktörü VVER'di. Bu reaktörün tasarım fikri Kurchatov Enstitüsü RRC'de önerildi. VVER bir termal nötron güç reaktörüdür. VVER-210 reaktörlü ilk güç ünitesi 1964'ün sonunda Novovronezh NPP'de devreye alındı.

Beloyarsk NGS

12 numaralı slayt

Rusya'nın VVER reaktörlerine sahip ilk nükleer enerji santrali olan Novovoronezh nükleer santrali, Voronej bölgesinde, 40 km güneyde bulunuyor.
Voronej, kıyıda
Don Nehri.
1964'ten 1980'e kadar istasyonda, her biri ana olan VVER reaktörlü beş güç ünitesi inşa edildi. seri güç reaktörlerinin prototipi.

13 numaralı slayt

İstasyon dört aşamada inşa edildi: ilk aşama - 1 numaralı güç ünitesi (VVER-210 - 1964'te), ikinci aşama - 2 numaralı güç ünitesi (VVER-365 - 1969'da), üçüncü aşama - güç üniteleri 3 ve 4 (VVER-440, 1971 ve 1972'de), dördüncü aşama - 5 numaralı güç ünitesi (VVER-1000, 1980).
1984 yılında, 20 yıllık çalışmanın ardından 1 numaralı güç ünitesi hizmet dışı bırakıldı ve 1990 yılında 2 numaralı güç ünitesi hizmet dışı bırakıldı. Toplam elektrik kapasitesi 1834 MW olan üç güç ünitesi faaliyette kaldı.

14 numaralı slayt

Novovoronej NGS, Voronej bölgesinin elektrik enerjisi ihtiyacını tamamen ve Novovoronej şehrinin ısı ihtiyacının da %90'ını karşılıyor.
Avrupa'da ilk kez 3 ve 4 numaralı güç ünitelerinin ömrünü 15 yıl uzatmak amacıyla benzersiz bir çalışma yürütüldü ve Rostechnadzor'dan ilgili lisanslar alındı. 5 No'lu güç ünitesinin modernizasyonu ve ömrünün uzatılması için çalışmalar yapılmıştır.
İlk güç ünitesinin devreye alınmasından bu yana (Eylül 1964), Novovoronej NGS 439 milyar kWh'den fazla elektrik üretti.

15 numaralı slayt

1985 yılı itibariyle SSCB'de 15 nükleer enerji santrali vardı: Beloyarsk, Novovoronezh, Kola, Bilibinsk, Leningrad, Kursk, Smolensk, Kalinin, Balakovsk (RSFSR), Ermeni, Çernobil, Rivne, Güney Ukrayna, Zaporozhye, Ignalinsk (diğer cumhuriyetler) ) SSCB). RBMK, VVER, EGP tipinde 40 güç ünitesi ve toplam kapasitesi yaklaşık 27 milyon kW olan hızlı nötron reaktörü BN-600'e sahip bir güç ünitesi çalışıyordu. 1985 yılında ülkenin nükleer santralleri 170 milyar kWh'den fazla üretti ve bu da tüm elektrik üretiminin %11'ini oluşturdu.1985 itibariyle SSCB'de 15 nükleer santral vardı: Beloyarsk, Novovoronezh, Kola, Bilibinsk, Leningrad, Kursk , Smolensk, Kalinin, Balakovo (RSFSR), Ermeni, Çernobil, Rivne, Güney Ukrayna, Zaporozhye, Ignalinsk (SSCB'nin diğer cumhuriyetleri). RBMK, VVER, EGP tipinde 40 güç ünitesi ve toplam kapasitesi yaklaşık 27 milyon kW olan hızlı nötron reaktörü BN-600'e sahip bir güç ünitesi çalışıyordu. 1985 yılında ülkenin nükleer santralleri 170 milyar kWh'den fazla enerji üretiyordu; bu da tüm elektrik üretiminin %11'ini oluşturuyordu.

16 numaralı slayt

Bu kaza, nükleer enerjinin gelişim seyrini kökten değiştirmiş ve Rusya dahil çoğu gelişmiş ülkede yeni kapasitelerin devreye girme oranlarının düşmesine neden olmuştur. Rusya dahil çoğu gelişmiş ülkede yeni kapasitelerin devreye alınma oranı.
25 Nisan 01:23:49'da reaktör tesisinin tamamen tahrip olmasına neden olan iki güçlü patlama meydana geldi. Çernobil nükleer santralindeki kaza tarihteki en büyük teknik nükleer kaza oldu.
200.000 metrekareden fazla alan kirlendi. km, yaklaşık% 70 - Belarus, Rusya ve Ukrayna topraklarında, geri kalanı Baltık ülkeleri, Polonya ve İskandinav ülkelerinin topraklarında. Kaza sonucunda yaklaşık 5 milyon hektar alan tarımsal kullanımdan çıkarıldı, nükleer santral çevresinde 30 kilometrelik bir dışlama bölgesi oluşturuldu, yüzlerce küçük yerleşim yeri yıkılıp gömüldü (ağır ekipmanlarla birlikte gömüldü).

17 numaralı slayt

1998 yılına gelindiğinde, bir bütün olarak endüstrinin yanı sıra enerji ve nükleer silah bölümlerindeki durum istikrara kavuşmaya başladı. Halkın nükleer enerjiye olan güveni yeniden sağlanmaya başladı. Zaten 1999 yılında, Rusya'daki nükleer santraller, 1990 yılında eski RSFSR topraklarında bulunan nükleer santraller tarafından üretilen aynı sayıda kilovatsaat elektriği üretti. 1998 yılına gelindiğinde, bir bütün olarak sektördeki durum, enerji ve nükleer silah aksamlarında da istikrar sağlanmaya başlandı. Halkın nükleer enerjiye olan güveni yeniden sağlanmaya başladı. Zaten 1999 yılında, Rus nükleer santralleri, 1990 yılında eski RSFSR topraklarında bulunan nükleer santraller tarafından üretilen aynı miktarda kilovatsaat elektriği üretti.
Nükleer silah kompleksinde, 1998'den başlayarak, “2003 dönemi için nükleer silah kompleksinin geliştirilmesi” Federal hedef programı uygulandı ve 2006'dan bu yana “2006-2009 dönemi için nükleer silah kompleksinin geliştirilmesi ve gelecek 2010-2015.”

18 numaralı slayt

Nükleer enerjinin barışçıl kullanımına ilişkin olarak Şubat 2010'da “2010-2015 Dönemi için Yeni Nesil Nükleer Enerji Teknolojileri” federal hedef programı kabul edildi. ve 2020 yılına kadar gelecek için.” Programın temel amacı, ülkenin enerji ihtiyacını karşılayan, doğal uranyum ve kullanılmış nükleer yakıtın kullanım verimliliğini artıran nükleer santraller için yeni nesil nükleer enerji teknolojilerinin geliştirilmesinin yanı sıra, yeni kullanım yollarının araştırılmasıdır. atom çekirdeğinin enerjisi Nükleer enerjinin barışçıl kullanımına ilişkin olarak Şubat 2010'da “2010-2015 Dönemi için Yeni Nesil Nükleer Enerji Teknolojileri” federal hedef programı kabul edildi. ve 2020 yılına kadar gelecek için.” Programın temel amacı, ülkenin enerji ihtiyacını karşılayan, doğal uranyum ve kullanılmış nükleer yakıt kullanım verimliliğini artıran nükleer santraller için yeni nesil nükleer enerji teknolojilerinin geliştirilmesinin yanı sıra, nükleer enerjiden yararlanmanın yeni yollarının araştırılmasıdır. atom çekirdeğinin enerjisi.

19 numaralı slayt

Küçük nükleer enerjinin geliştirilmesinde önemli bir yön yüzen nükleer santrallerdir. İki KLT-40S reaktör ünitesine sahip yüzer bir güç ünitesine (FPU) dayanan düşük güçlü bir nükleer termik santral (ATEP) projesi 1994 yılında geliştirilmeye başlandı. Yüzen bir APEC'in bir takım avantajları vardır: çalışma yeteneği Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesindeki bölgede permafrost koşullarında. FPU her türlü kaza için tasarlanmıştır; yüzen nükleer santralin tasarımı tüm modern güvenlik gereksinimlerini karşılar ve ayrıca sismik olarak aktif alanlar için nükleer güvenlik sorununu tamamen çözer. Haziran 2010'da dünyanın ilk yüzer enerji ünitesi Akademik Lomonosov piyasaya sürüldü ve ek testlerden sonra Kamçatka'daki ana üssüne gönderildi Küçük nükleer enerjinin geliştirilmesinde önemli bir alan yüzen nükleer santrallerdir. İki KLT-40S reaktör ünitesine sahip yüzer bir güç ünitesine (FPU) dayanan düşük güçlü bir nükleer termik santral (ATEP) projesi 1994 yılında geliştirilmeye başlandı. Yüzen bir APEC'in bir takım avantajları vardır: çalışma yeteneği Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesindeki bölgede permafrost koşullarında. FPU her türlü kaza için tasarlanmıştır; yüzen nükleer santralin tasarımı tüm modern güvenlik gereksinimlerini karşılar ve ayrıca sismik olarak aktif alanlar için nükleer güvenlik sorununu tamamen çözer. Haziran 2010'da dünyanın ilk yüzer güç ünitesi Akademik Lomonosov piyasaya sürüldü ve ek testlerin ardından Kamçatka'daki ana üssüne gönderildi.

20 numaralı slayt

stratejik nükleer eşitliğin sağlanması, devlet savunma emirlerinin yerine getirilmesi, nükleer silah kompleksinin sürdürülmesi ve geliştirilmesi;
nükleer fizik, nükleer ve termonükleer enerji, özel malzeme bilimi ve ileri teknolojiler alanında bilimsel araştırmalar yürütmek;
Hammadde temini, yakıt döngüsü, nükleer makine ve alet mühendisliği, yerli ve yabancı nükleer enerji santrallerinin inşası da dahil olmak üzere nükleer enerjinin geliştirilmesi.