Очень интересная работа к зачёту по теме "Ядерная физика". Много исторических фактов интересные публикации, а главное свой взгляд на тему "Ядерный вопрос".
Вложение | Размер |
---|---|
yadernaya_fizika_gulidov.a.pptx | 718.75 КБ |
Слайд 1
Презентация ученика 10б класса Гулидова Александра ЯДЕРНЫЙ ВОПРОССлайд 2
Я́дерная фи́зика — раздел физики , изучающий структуру и свойства атомных ядер , а также их столкновения ( ядерные реакции ).
Слайд 3
Я́дерное ору́жие (или а́томное ору́жие ) — совокупность ядерных боеприпасов , средств их доставки к цели и средств управления; относится к оружию массового поражения наряду с биологическим и химическим оружием. Ядерный боеприпас — оружие взрывного действия, основанное на использовании ядерной энергии , высвобождающейся при цепной ядерной реакции деления тяжёлых ядер и/или термоядерной реакции синтеза лёгких ядер
Слайд 4
Я́дерный реа́ктор — это устройство, в котором осуществляется управляемая цепная ядерная реакция , сопровождающаяся выделением энергии. Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми . Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP , запущенный в Канаде в сентябре 1945 года [1] . В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1 , заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова .
Слайд 5
Части ядерного ректора Регулированные стержни Защита Теплообменник Теплоноситель Отражатель Генератор Кондесатор Насос Турбина Активная зона
Слайд 6
Цепна́я я́дерная реа́кция — последовательность единичных ядерных реакций , каждая из которых вызывается частицей, появившейся как продукт реакции на предыдущем шаге последовательности. Примером цепной ядерной реакции является цепная реакция деления ядер тяжёлых элементов, при которой основное число актов деления инициируется нейтронами , полученными при делении ядер в предыдущем поколении.
Слайд 7
Термоядерная реакция Синтез легких ядер(Гелия и водорода) происходящий при очень высоких температурах. Термоядерная реакция не управляемая.
Слайд 8
В 1896 году французский химик Антуан Анри Беккерель открывает радиоактивность урана . В 1899 году Эрнест Резерфорд обнаруживает альфа- и бета-лучи. В 1900 г. открыто гамма-излучение . В эти годы открыты многие радиоактивные изотопы химических элементов: в 1898 г. Пьером Кюри и Марией Кюри открыты полоний и радий , в 1899 Резерфордом открыт радон , а Дебьерном — актиний . В 1903 году Резерфорд и Фредерик Содди опубликовали закон радиоактивного распада . В 1921 г. Отто Ган , фактически, открывает ядерную изомерию. В 1932 г. Джеймс Чедвик открыл нейтрон
Слайд 9
Ядерные реакции Для звёзд главной последовательности основным источником энергии являются ядерные реакции с участием водорода: протон-протонный цикл , характерный для звезд с массой около Солнечной и CNO-цикл , идущий только в массивных звёздах и только при наличии в их составе углерода. На более поздних стадиях жизни звезды могут идти ядерные реакции и с более тяжёлыми элементами вплоть до железа. Протон-протоный цикл CNO-цикл Основные цепочки p + p → ²D + e + + ν e + 0,4 МэВ ²D + p → 3 He + γ + 5,49 МэВ. 3 He + 3 He → 4 He + 2p + 12,85 МэВ. 12 C + 1 H → 13 N + γ +1,95 МэВ 13 N → 13 C + e + + ν e +1,37 МэВ 13 C + 1 H → 14 N + γ | +7,54 МэВ 14 N + 1 H → 15 O + γ +7,29 МэВ 15 O → 15 N + e + + ν e +2,76 МэВ 15 N + 1 H → 12 C + 4 He+4,96 МэВ
Слайд 10
Одним из первых (в 1932 году ) в СССР приступил к изучению физики атомного ядра . И́горь Васи́льевич Курча́тов (21 января 1903 [ 8 января 1903 ], Уфимская губерния — 7 февраля 1960 , Москва ) — русский советский физик , «отец» советской атомной бомбы . Основатель и первый директор Института атомной энергии с 1943 г. по 1960 г., главный научный руководитель атомной проблемы в СССР , один из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях. Академик АН СССР ( 1943 ). При его участии был создан первый в Европе циклотрон ( 1937 ). Под его руководством был сооружен первый в Москве циклотрон ( 1944 ), первый в Европе атомный реактор ( 1946 ), созданы первая советская атомная бомба ( 1949 ), первая в мире термоядерная бомба ( 1953 ), первая в мире промышленная атомная электростанция ( 1954 ), первый в мире атомный реактор для подводных лодок ( 1958 ) и атомных ледоколов ( Атомный ледокол «Ленин» , 1959 ), крупнейшая установка для проведения исследований по осуществлению регулируемых термоядерных реакций ( 1958 ).
Слайд 11
В том же 1932 году в США Эрнест Лоуренс запустил первый циклотрон , а в Англии Эрнест Уолтон и Джон Кокрофт впервые расщепили ядро атома: они разрушили ядро лития , обстреливая его на ускорителе протонами . Одновременно такой эксперимент был проведен в СССР. В 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри открыл искусственную радиоактивность, а Энрико Ферми разработал методику замедления нейтронов. В 1936 г. им было открыто селективное поглощение нейтронов. В 1938 г. Отто Ган , Фриц Штрассман и Лиза Мейтнер открывают расщепление ядра урана при поглощении им нейтронов. С этого и начинается разработка ядерного оружия. В 1940 г. Г. Н. Флёров и К. А. Петржак , работая в ЛФТИ , открыли спонтанное деление ядра урана. Весной 1941 г. Ферми завершил разработку теории цепной ядерной реакции . В июне 1942 г. Ферми и Г. Андерсоном в ходе опытов был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы, что открыло путь к созданию ядерного реактора.
Слайд 12
2 декабря 1942 г. в США заработал первый в мире ядерный реактор, осуществлена первая самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. 17 сентября 1943 г. стартовал « Манхэттенский проект ». 16 июля 1945 г. в США в пустыне под Аламогордо (штат Нью-Мексико ) испытано первое ядерное взрывное устройство « Gadget » (одноступенчатое, на основе плутония). В августе 1945 г. на японские города американцами были сброшены первые атомные бомбы « Малыш » ( 6 августа , Хиросима ) и « Толстяк » ( 9 августа , Нагасаки ).
Слайд 13
Послевоенное совершенствование ядерного оружия Июль 1946 г. США проводят операцию «Перекрёстки» на атолле Бикини : 4-й и 5-й атомные взрывы в истории человечества. Весной 1948 г. американцы провели операцию «Песчаник» . Подготовка к ней шла с лета 1947 г. В ходе операции были испытаны 3 усовершенствованные атомные бомбы. 29 августа 1949 г. СССР провел испытания своей атомной бомбы РДС-1 , разрушив ядерную монополию США. В конце января — начале февраля 1951 г. США открыли Ядерный полигон в Неваде и провели там операцию «Рейнджер» из 5 ядерных взрывов. В апреле — мае 1951 г. США провели операцию «Парник» ( Operation Greenhouse ). В октябре — ноябре 1951 г. на полигоне в Неваде США провели операцию « Бастер-Джангл » . В октябре 1961 г. СССР провёл испытания Царь-бомбы , самого мощного ядерного заряда в истории
Слайд 14
Разновидность ядерных бомб Атомная Ядерная Протоновая Водородная(Термоядерная)
Слайд 15
ВИДЫ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА Пушечная Имплозия Термоядерный
Слайд 16
Принцип действия имплозивной схемы подрыва — по периметру делящегося вещества взрываются заряды конвенционального ВВ, которые создают взрывную волну, «сжимающую» вещество в центре и инициирующую цепную реакцию
Слайд 17
Ядерный клуб « Ядерный клуб » — неофициальное название группы стран, обладающих ядерным оружием. В нее входят: США (c 1945 ) Россия (изначально Советский Союз : с 1949 ) Великобритания ( 1952 ) Франция ( 1960 ) КНР ( 1964 ) Индия ( 1974 ) Пакистан ( 1998 ) КНДР ( 2006 ). Израиль .
Слайд 18
Атомная энергетика это отрасль энергетики , занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии . для получения атомной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер урана-235 или плутония . Ядра делятся при попадании в них нейтрона , при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией . В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло . атомная энергия производится в атомных электрических станциях , используется на атомных ледоколах , атомных подводных лодках ; США осуществляют программу по созданию ядерного двигателя для космических кораблей , кроме того, предпринимались попытки создать ядерный двигатель для самолётов ( атомолётов ) и «атомных» танков
Слайд 19
Экономическое значение Выработка электроэнергии на российских АЭС в 1991—2010 годах, млрд кВт·ч В 2010 году ядерная энергия обеспечивала 2,7% всей потребляемой человечеством энергии [2] . Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах, где недостаточно природных энергоресурсов — во Франции , Бельгии , Финляндии , Швеции , Болгарии и Швейцарии . Эти страны производят от 20 до 80 (во Франции)% электроэнергии на АЭС . В США на АЭС производят только 1/8 своей электроэнергии, однако это составляет около 20 % мирового производства. На Украине вклад ядерной энергетики в общую выработку составляет почти 50 %. Абсолютным лидером по использованию ядерной энергии являлась Литва . Единственная Игналинская АЭС , расположенная на её территории, вырабатывала электрической энергии больше, чем потребляла вся республика (например, в 2003 году в Литве всего было выработано 19,2 млрд кВт·ч , из них — 15,5 Игналинской АЭС [3] ). Обладая её избытком (а в Литве есть и другие электростанции), «лишнюю» энергию отправляли на экспорт [4] . Однако, под давлением ЕС (из-за сомнений в её безопасности — ИАЭС использовала энергоблоки того же типа, что и Чернобыльская АЭС), с 1 января 2010 года Игналинская АЭС была окончательно закрыта (предпринимались попытки добиться продолжения эксплуатации станции и после 2009 года, но они не увенчались успехом), сейчас решается вопрос о строительстве на той же площадке АЭС современного типа.
Слайд 20
Проблемы
Слайд 21
Биологическая радиация Загрязнение окружающей среды Смертность живых организмов Удар по бюджету государства
Слайд 22
Ядерный экстремизм – комплекс любых всевозможных мер, действие которых должно привести к ядерному взрыву с огромным смертным показателем и к загрязнению окружающей среды той или иной территории.
Слайд 23
Ядерная война — гипотетический военный конфликт между государствами или военно-политическими блоками, обладающими ядерным и/или термоядерным оружием. В такой войне главным средством поражения является ядерное оружие. Во второй половине XX века считалась одним из наиболее вероятных вариантов развития холодной войны .
Слайд 24
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки 6 и 9 августа 1945 года , — единственные в истории человечества два примера боевого применения ядерного оружия . Осуществлены Вооружёнными силами США на завершающем этапе Второй мировой войны (официально объявленная цель — ускорить капитуляцию Японии ).
Слайд 25
Утром 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 « Enola Gay » под командованием полковника Пола Тиббетса сбросил на японский город Хиросима атомную бомбу « Little Boy » («Малыш») эквивалентом от 13 до 18 килотонн тротила. Три дня спустя, 9 августа 1945, атомная бомба « Fat Man » («Толстяк») была сброшена на город Нагасаки пилотом Чарльзом Суини , командиром бомбардировщика B-29 « Bockscar ». Общее количество погибших составило от 90 до 166 тысяч человек в Хиросиме и от 60 до 80 тысяч человек — в Нагасаки.
Слайд 26
Авария на Чернобольской АЭС Разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции , расположенной на территории Украинской ССР (ныне — Украина ). Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики , как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. В течение первых трех месяцев после аварии погиб 31 человек; отдалённые последствия облучения , выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек. 134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести, более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии.
Слайд 27
Причины аварии проведение эксперимента «любой ценой», несмотря на изменение состояния реактора; вывод из работы исправных технологических защит, которые просто остановили бы реактор ещё до того, как он попал в опасный режим; замалчивание масштаба аварии в первые дни руководством ЧАЭС.
Слайд 28
реактор не соответствовал нормам безопасности и имел опасные конструктивные особенности; низкое качество регламента эксплуатации в части обеспечения безопасности; неэффективность режима регулирования и надзора за безопасностью в ядерной энергетике, общая недостаточность культуры безопасности в ядерных вопросах как на национальном, так и на местном уровне; отсутствовал эффективный обмен информацией по безопасности как между операторами, так и между операторами и проектировщиками, персонал не обладал достаточным пониманием особенностей станции, влияющих на безопасность; персонал допустил ряд ошибок и нарушил существующие инструкции и программу испытаний
Слайд 29
Память
Плавает ли канцелярская скрепка?
Если хочется пить...
Кто чем богат, тот тем и делится!
Нас с братом в деревню отправили к деду...
Хрюк на ёлке