Тип урока: пресс-конференция
Цель урока: Расширение кругозора учащихся в познании истории развития ядерной энергетике, принципе действия АЭС, экологических проблем возникающих при эксплуатации А.Э.С. Воспитание ответственности к порученному делу, формирование умений работать с дополнительной литературой.
Методическое оснащение:
ТСО: компьютер, мультимедиа проектор.
1 слайд:
Представление пресс-конференции (тема, цель урока).
2 слайд: цепная ядерная реакция.
3 слайд: устройство АЭС.
4 слайд: Калининская АЭС.
5 слайд: Чернобыльская АЭС.
6 слайд: Чернобыль: дети нашего будущего?
Методика проведения: игра
Деятельность учащихся:
а) Ведущие специалисты в области ядерной энергетики готовят материал по теме: “Применение ядерной энергии”.
б) Корреспонденты ведущих газет: “Комсомольская правда”, “ Аргументы и факты” и.т.д. Они готовят определённые вопросы по данной теме. Во время пресс-конференции корреспондент называет свое имя, фамилию и какую газету он представляет.
в) Слушатели.
Деятельность учителя:
Ведущий данной конференции, который представляет участников пресс-конференции, а также подводит итоги работы учащихся, даёт ей оценку.
Кабинет оформляется под пресс-центр. Каждый участник имеет свой бейджик.
Пресс – конференция
Ведущий: Дорогие ребята сегодня урок у нас необычный и пройдет он в пресс-центре.
К нам пришли сегодня ведущие специалисты в области ядерной энергетики и корреспонденты ведущих информационных компаний. Начинаем нашу пресс-конференцию по теме: “Атомные электростанции. Плюсы и минусы их эксплуатации”.
1. С какого года в нашей стране началось использование ядерной энергии в мирных целях? Какая мощность была первой АЭС?
В 1954 году в городе Обнинске Калужской области введена в эксплуатацию первая в мире атомная электростанция. В 1959 году спущен на воду первый в мире атомный ледокол “Ленин”. Мощность первой АЭС 5МВт, атомное топливо - обогащенный уран, реактор на тепло нейтронах.
2. Что представляет собой атомная электростанция?
По своему характеру это предприятие для выработки электроэнергии с использованием тепла, получаемого от ядерного реактора, который выполняет функцию топки парового котла обычной ГЭС. От тепловыделяющих элементов реактора тепло отводится охлаждающей средой (её называют теплоносителем) циркулирующей по замкнутому контуру реактора. Таким теплоносителем может быть вода, жидкий металл (преимущественно 'натрий) или газ. Электрическая часть АЭС мало, чем отличается от соответствующей части обычной станции и представляет собой паровую турбину и генератор,
3. Какими реакторами оборудованы наши атомные станции?
Развитие ядерной энергетики первоначально основывалось на двух тинах ядерных реакторов, оба на тепловых нейтронах (медленных). На начальной стадии это были уран - графитовые канальные кипящие реакторы. Последний из данной серии РБМК (реактор большой мощности, канальный).
Широко используются в различных регионах страны и даже поставляются за рубеж водоводяные энергетические реакторы - ВВЭР.
В настоящее время внедряется ещё один тип - реактор на быстрых нейтронах (БМ). Их особенность в том, что не только обеспечивают производства электроэнергии, но и воспроизводят ядерное горючее.
4. Могут ли атомные станции, наподобие ТЭЦ, обеспечивать теплоснабжение населенных пунктов, предприятий?
Известно, что для отопления и бытовых нужд, страна расходует до 40% общего объема органического топлива (газ, нефть, уголь). А его можно сэкономить за счет специальных атомных станций теплоснабжения (А.С.Т). Под городом Нижний Новгород успешно работает станция с двумя водо-водяными реакторами мощностью 500 МВт. Ее эксплуатации позволила закрыть 270 мелких котельных и позволяет обеспечить горячей водой 150оС район населением 400т. чел. Вторая А.С.Т - под городом Воронеж.
5. Как, в общих чертах, происходит цепная реакция в ядерном реакторе? (Слайд № 2)
Ядро урана под воздействием нейтрона делится на два осколочных ядра. При этом выделяются новые нейтроны, которые вызывают деление других ядер. Выполняться должно условие, чтобы хотя бы один из образовавшихся нейтронов принимал участие в последующем делении ядер. Тепловыделение происходит за счет того, что осколки атомных ядер, разлетаясь с большой скоростью, взаимодействуя с другими ядрами, тормозятся теряя кинетическую энергию, которая превращается в тепло.
6. Каким образом удается управлять цепной реакцией в ядерном реакторе?
Регулирование скорости цепной реакции осуществляется с помощью специальных стержней, поглотители нейтронов из бористой стали или карбида бора. Они вводятся или выводятся из активной зоны и стабилизируют, или изменяют в нужном направлений процесс размножении нейтронов (Слайд № 3)
7. Какие основные элементы реактора?
Активная зона, теплоноситель, защитная оболочка (Слайд № 3).
8. Сколько АЭС в нашей стране и ближнем зарубежье?
Более шестнадцати, а реакторов более пятидесяти.
9. Какая АЭС самая крупная в мире?
АЭС Фукусима (Япония) имеет 10 блоков мощностью 9,1 млн кВт.
10. Какая самая ближайшая к нашему городу АЭС?
Калининская АЭС, которая располагается на севере Тверской области, в 150 км от города Твери. Площадка АЭС примыкает к южному берегу озера Удомля, сообщающегося естественной протокой с озером Песьво. Общая площадь, занимаемая КАЭС, составляет 283,37 га. Реакторы, используемые на станции ВВЭР-1000 которые полностью соответствуют требованиям безопасности. Проект станции рассчитан на четыре энергоблока. КАЭС осуществляет не только выдачу собственной электроэнергии, но и высоковольтный транзит по сетям РАО
“ЕЭС России” линия “Опытная”- 750 кВ (на Москву), линия “Ленинградская”-750 кВ, линия “Владимир”-750 кВ, линия “Новая-1”, “Новая-2”-330 кВ. (слайд №4 )
11. Когда и где была построена Чернобыльская АЭС?
Чернобыльская АЭС (ЧАЭС) расположена в восточной части графического региона именуемого белорусско-украинским Полесьем на берегу р. Припяти, впадающей в Днепр в 18км от районного центра города Чернобыля. Работы были начаты в январе 1970г. На 1 января 1986г. мощность 4 блоков станции составляла 4 млн. кВт и соответствовала проектным параметрам.
12.На каком из ядерных реакторов ЧАЭС и когда произошла авария? Как это было?
Авария произошла на 4-ом энергоблоке 26 апреля, 1986г. примерно в 1 ч 23 мин по московскому времени. В результате произошло разрушение активной зоны реактора, части здания 4-го блока, а также выброс части, находившихся в активной зоне, радиоактивных продуктов в атмосферу.
Хочется зачитать воспоминания оператора четвертого энергоблока Олега Генриха, для которого ночью с 26 на 27 апреля шла обычная смена:
“ Вдруг пол под ногами закачался, посыпалась штукатурка, изо всех щелей полилась вода, исчез свет. Казалось, что вместе с залом провалился в преисподнюю.
Окончательно прийти в себя заставил жуткий крик товарища: защищаясь от раскаленного пара, бившего из вентиляционной трубы, тот закрыл лицо руками. Кожа с его пальцев слезала, словно обожженная бумага. Было жутко. Из заваленного помещения выползали по-пластунски. Где-то вдалеке маячил свет одинокой аварийной лампочки. Что именно произошло, не догадывались. Только очутившись на улице и взглянув на свой энергоблок со стороны, поняли, какая жуткая авария произошла. Над станцией стоял пятидесятиметровый ионный столб, освещавший дьявольским светом развороченное здание. По сравнению с этим свечением пламя пожара, начинавшегося на станции, казалось слабенькой церковной свечкой” (слайд №5).
13.Был ли на 4 энергоблоке ядерный взрыв?
Нет, в реакторе произошел тепловой взрыв, который привел к разрушению реактора.
14. В течении какого времени происходил выброс радиоактивных излучений?
Выброс радионуклидов происходил с 26 апреля по 6 мая.
15. Как происходило распространение радиоактивности географически?
Радиоактивному загрязнению подверглись значительной мере Гомельская, Могилевская области Белоруссии, районы Киевской и Житомирской области Украины, часть Брянской, Смоленской областей России. Всего загрязненными оказались 11 областей, в которых проживает 17млн человек. Мелко дисперсные радиоактивные частицы с воздушными потоками достигли отдельных районов Кавказа, Сибири, средней Азии.
16. Какие из радионуклидов в выбросах наиболее опасны дли здоровья?
Ученые выделили в выбросах 23 основных радионуклидов. Большая часть их распалась в течение нескольких месяцев после аварии и опасностей не представляла. В первые минуты после взрыва опасность представляли изотопы благородных газов. В дальнейшем серьезную тревогу врачей вызвали, выпавшие на землю короткоживущие радиоактивные компоненты, в первую очередь йод -131. Период его полураспада менее 8 суток, но он обладает большой активностью и опасен тем, что передается по пищевым цепям, быстро усваивается человеком и накапливается организмом. Поэтому в первые дни необходимо было проводить йодную профилактику. После йода привлек внимание плутоний, он не столь радиоактивен, но долго живуч, и накопление его даже в малых дозах опасно и сейчас для легких. Проблемой остаются и долгоживущие изотопы стронция и цезия, особенно цезия - 137.
17. Какие последствия аварии?
От тяжелейшей формы лучевой болезни в короткий срок скончалось 17 человек, более 4 тыс. человек погибло за это время (официально), более 10тыс. больных.
В настоящее время принята национальная программа профилактики генетических последствий, обусловленных аварией на ЧАЭС, официально признано, что пороков развития у новорожденных возросло на 18%. Даже после Хиросимы и Нагасаки не было такого.
Примерно в 3 раза увеличилось число онкологических заболеваний. Нарушение формулы крови и отклонение в щитовидной железе - теперь обыденность. Есть в республике Беларусь специальной детдом, где живут мутанты с самыми различными генетическими отклонении.
Итоги конференции
Использование ядерной энергии в народном хозяйстве неизбежно, т.к. вызвано истощением невоспроизводимых топливных ресурсов (нефть, газ, уголь), усложнением и удорожания их добычи и транспортировки.
Ядерное горючее считается в настоящее время самым экономичным. Атомные станции обладают высокой степенью защиты. Но страшная трагедия на ЧАЭС, которая откликнется еще не на одном поколении наших людей, говорит о том, что особого внимания требует обеспечения высокой эксплуатационной надежности АЭС, их безаварийной работы. Ядерная энергия коварна, не терпит неграмотных действий по отношению к себе.
В настоящее время разрушенный реактор ЧАЭС помещен в специальное укрытие так называемый саркофаг и постоянно находится под контролем.
Но в последнее время вызывает опасения и это укрытие. Объявлен конкурс проектов на возведение нового саркофага.
Радиация - это страшная невидимая на глаз опасность, от которой избавиться ни так-то просто, т.к. радиоактивные элементы многие долго- живучие и их излучение обладает большой способностью проникать в организм. Трагедия Чернобыля особенно скажется на людях через поколение. Результат ее выброса приравнивается к десяти Хиросимам
Ведущий: Наша конференция подошла к концу. Спасибо всем участникам за проделанную работу. Хочется надеяться, что наши слушатели сегодня узнали много нового по данной теме.
Литература
1. Физика: Оптика. Тепловые явления. Строение и свойства вещества: Учеб. для 11кл. общеобразоват. учреждений / Громов С.В.; Под ред. Шароновой. – 2-е изд., перераб. - М: Просвещение, 2005 – 287с.
2. Рефераты учащихся по данной теме.
3. Статьи газет “Комсомольская правда” апрель 1991г., апрель 1996г. “Аргументы и факты” апрель 2001г.
4. Проект КАЭС 2002 г.
5. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учеб. для 11кл. общеобразоват. учреждений.- 6-е изд.-М.: Просвещение, 2005 - 254 с.
6. Буклет подготовлен в отделении информации КАЭС. Министерство РФ по атомной энергии; Концерн “Росэнергоатом” Калининская АЭС. Удомля 2002г.