Атомные электростанции. Их устройство и принцип работы «Основы энергоэффективности» (8 класс)

План урока 1. Значение атомной энергетики 2. Устройство атомной электростанции. 3. Принципы работы АЭС. 4. Атомная энергетика: «за» и «против» Цели урока: формирование представления у учащихся об устройстве и принципах работы АЭС; формирование когнитивных и коммуникативных навыков; воспитание чувства ответственности за порученное дело.

Атомная энергетика - один из наиболее перспективных путей утоления энергетического голода человечества в условиях энергетических проблем, связанных с использованием ископаемого горючего топлива

Значение атомной энергетики Какими путями традиционно добывается у нас энергия? Если не говорить о непосредственном сжигании дров или угля в деревенских печах и каминах, то среди источников энергии можно назвать: традиционные (тепловые электростанции, атомные электростанции, гидроэлектростанции, котлы, компрессорные установки и так далее), вторичные (котлы-утилизаторы, тепловые насосы, холодильники) и альтернативные (ветроэнергоустановки, биореакторы, гелио подогреватели).

Значение атомной энергетики в том, что она практически навсегда снимает угрозу недостатка топлива. А.П.Александров

Из истории атомной энергетики. Первый ядерный реактор был построен в 1942 году в Чикаго. Первая в мире АЭС была создана и пущена в работу советскими учеными в 1954 году в г.Обнинске. Ее мощность составляла 5 МВт. Сегодня 440 ядерных блоков общей мощностью 364 ГВт в 31 стране обеспечивают более 16% производства мировой электроэнергии; в 2003 г. ими произведено 2525 млрд. к Вт/ч электроэнергии. Еще 30 энергоблоков в 11 странах находятся в стадии строительства, причем большая часть строящихся и запланированных АЭС приходится на азиатский регион. По данным Управления энергетической информации США (EIA), потребление энергии в мире до 2025 г. возрастет на 54%. Прогнозируется увеличение мирового производства электроэнергии на АЭС с 2521 млрд. к Вт/ч в 2001 г. до 3032 млрд. к Вт/ч в 2020 г.,

Устройство атомной электростанции: Паровая турбина; Электрический генератор; Конденсатор; Водяной насос. Сердце АЭС – ядерный реактор, где происходит управляемая ядерная реакция деления. Ядерные реакторы бывают двух типов: работающие на быстрых нейтронах ( используется природное ядерное горючее изотоп урана-235); работающие на замедленных (тепловых) нейтронах (используются искусственные изотопы уран-238, плутоний-239 и др.) Паровая турбина

Схема работы атомного реактора

Схема устройства АЭС

Принципы работы АЭС 1. Ядерное топливо обладает исключительно высокой энергоемкостью. 1 кг урана при освобождении энергии, запасенной в его ядрах, может заменить 2800 т каменного угля. 2. В ядерном реакторе при делении атомов высвобождается огромное количество энергии, поэтому вода, циркулирующая по змеевику вокруг реактора, превращается в пар, который вращает турбину, соединенную с электрогенератором.

Чернобыльская АЭС Машинный зал ЧАЭС Разрушенный блок на ЧАЭС Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации АЭС разнообразно. Но самая большая проблема – безопасность. В случае аварии на АЭС окружающая среда может испытать существенное радиационное воздействие. Одна из самых страшных аварий произошла в 1986 году на Чернобыльской АЭС.

Проблемы АЭС : Содействуют распространению ядерного оружия (в 1957 г. создано МАГАТЭ для контроля за нераспространением ядерного оружия и безопасным применением ядерной энергии в мирных целях); Обезвреживание радиоактивных отходов ( надеж- ная изоляция отходов от биосферы и человека за счет создания могильников разных типов, демонтаж отслуживших 20-летний срок АЭС); Возможность аварий.

Перспективы развития атомной энергетики в Беларуси В целях обеспечения энергетической безопасности принято решение о строительстве в Беларуси первой атомной электростанции. Макет первой белорусской АЭС Схема действия мини АЭС

Итоги урока Атомная энергетика: «За» Преимущества атомных электростанций (АЭС) перед тепловыми (ТЭЦ) и гидроэлектростанциями (ГЭС) очевидны: нет отходов, газовых выбросов, нет необходимости вести огромные объемы строительства, возводить плотины и хоронить плодородные земли на дне водохранилищ. «Против» Содействуют распространению ядерного оружия); Обезвреживание радиоактивных отходов; Возможность аварий. Атомная энергетика- один из наиболее перспективных путей утоления энергетического голода человечества в условиях энергетических проблем, связанных с использованием ископаемого горючего топлива.

Творческое задание: 1. Напиши эссе «Мирный атом?!» 2. Сделай презентацию «АЭС в Беларуси» 3. Составь сценарий рекламной акции «За АЭС – будущее!» 4. Подготовь выступление на школьную научную конференцию.