Изследователска работа по физика "Ядрена енергия: плюсове и минуси". Ядрена (ядрена) енергия

Широкото използване на ядрената енергия започна благодарение на научно-техническия прогрес не само във военната област, но и за мирни цели. Днес е невъзможно без него в индустрията, енергетиката и медицината.

Използването на ядрената енергия обаче има не само предимства, но и недостатъци. На първо място, това е опасността от радиация, както за хората, така и за околната среда.

Използването на ядрената енергия се развива в две посоки: използване в енергетиката и използване на радиоактивни изотопи.

Първоначално атомната енергия трябваше да се използва само за военни цели и всички разработки вървяха в тази посока.

Използването на ядрената енергия във военната сфера

Голям брой високоактивни материали се използват за производството на ядрени оръжия. Експертите смятат, че ядрените бойни глави съдържат няколко тона плутоний.

Ядрените оръжия се споменават, защото причиняват разрушения на огромни територии.

Според обхвата и мощността на заряда ядрените оръжия се разделят на:

  • тактически.
  • Оперативно-тактически.
  • Стратегически.

Ядрените оръжия се делят на атомни и водородни. Ядрените оръжия се основават на неконтролирани верижни реакции на делене на тежки ядра и реакции.За верижна реакция се използва уран или плутоний.

Съхраняването на такова голямо количество опасни материали е голяма заплаха за човечеството. А използването на ядрена енергия за военни цели може да доведе до тежки последици.

За първи път ядрени оръжия са използвани през 1945 г., за да атакуват японските градове Хирошима и Нагасаки. Последствията от тази атака бяха катастрофални. Както знаете, това беше първото и последно използване на ядрена енергия във война.

Международна агенция за атомна енергия (МААЕ)

МААЕ е създадена през 1957 г. с цел развитие на сътрудничеството между страните в областта на използването на атомната енергия за мирни цели. От самото начало агенцията изпълнява програмата "Ядрена безопасност и опазване на околната среда".

Но най-важната функция е контролът върху дейността на страните в ядрената сфера. Организацията контролира развитието и използването на ядрена енергия само за мирни цели.

Целта на тази програма е да осигури безопасното използване на ядрената енергия, защитата на човека и околната среда от въздействието на радиацията. Агенцията проучи и последствията от аварията в атомната електроцентрала в Чернобил.

Агенцията също така подкрепя изучаването, развитието и използването на ядрена енергия за мирни цели и действа като посредник при обмена на услуги и материали между членовете на агенцията.

Заедно с ООН МААЕ определя и установява стандарти за безопасност и здраве.

Ядрената енергия

През втората половина на четиридесетте години на ХХ век съветските учени започват да разработват първите проекти за мирно използване на атома. Основната посока на тези разработки беше електроенергетиката.

И през 1954 г. е построена станция в СССР. След това програми за бързо развитие на ядрената енергетика започват да се разработват в САЩ, Великобритания, Германия и Франция. Но повечето от тях не бяха изпълнени. Както се оказа, атомната електроцентрала не може да се конкурира с централи, работещи с въглища, газ и мазут.

Но след началото на световната енергийна криза и покачването на цените на петрола търсенето на ядрена енергия се увеличи. През 70-те години на миналия век експертите смятаха, че капацитетът на всички атомни електроцентрали може да замени половината от електроцентралите.

В средата на 80-те години растежът на ядрената енергетика отново се забави, страните започнаха да преразглеждат плановете си за изграждане на нови атомни електроцентрали. Това беше улеснено както от политиката за пестене на енергия, така и от спада на цените на петрола, както и от аварията в Чернобилската електроцентрала, която имаше отрицателни последици не само за Украйна.

След това някои страни спряха изцяло строителството и експлоатацията на атомни електроцентрали.

Ядрена енергия за пътуване в космоса

Повече от три дузини ядрени реактори излетяха в космоса, те бяха използвани за генериране на енергия.

Американците използват ядрен реактор в космоса за първи път през 1965 г. Като гориво е използван уран-235. Работил е 43 дни.

В Съветския съюз реакторът Ромашка беше пуснат в Института по атомна енергия. Трябваше да се използва на космически кораби заедно с Но след всички тестове никога не беше изстрелян в космоса.

Следващата ядрена инсталация "Бук" беше използвана на спътник за радарно разузнаване. Първият апарат е изстрелян през 1970 г. от космодрума Байконур.

Днес Роскосмос и Росатом предлагат да се проектира космически кораб, който ще бъде оборудван с ядрен ракетен двигател и ще може да достигне Луната и Марс. Но засега всичко е на етап предложения.

Приложение на ядрената енергия в промишлеността

Ядрената енергия се използва за повишаване на чувствителността на химическия анализ и за производство на амоняк, водород и други химикали, които се използват за производство на торове.

Ядрената енергия, чието използване в химическата промишленост прави възможно получаването на нови химични елементи, помага да се пресъздадат процесите, протичащи в земната кора.

Ядрената енергия се използва и за обезсоляване на солена вода. Приложението в черната металургия позволява извличането на желязо от желязна руда. В цвят - използва се за производство на алуминий.

Използване на ядрената енергия в селското стопанство

Използването на ядрена енергия в селското стопанство решава проблемите на селекцията и помага в борбата с вредителите.

Ядрената енергия се използва за създаване на мутации в семената. Това се прави, за да се получат нови сортове, които носят по-висок добив и са устойчиви на болести по културите. И така, повече от половината от пшеницата, отглеждана в Италия за производство на тестени изделия, е отгледана чрез мутации.

Радиоизотопите се използват и за определяне на най-добрите начини за прилагане на торове. Например с тяхна помощ беше установено, че при отглеждане на ориз е възможно да се намали прилагането на азотни торове. Това не само спестява пари, но и запазва околната среда.

Малко странно използване на ядрена енергия е за облъчване на ларви на насекоми. Това се прави с цел да бъдат изложени безвредно за околната среда. В този случай насекомите, които са се появили от облъчените ларви, нямат потомство, но в други отношения са съвсем нормални.

ядрена медицина

Медицината използва радиоактивни изотопи за поставяне на точна диагноза. Медицинските изотопи имат кратък полуживот и не представляват особена опасност както за околните, така и за пациента.

Друго приложение на ядрената енергия в медицината беше открито съвсем наскоро. Това е позитронно-емисионна томография. Може да помогне за откриване на рак в ранен стадий.

Приложение на ядрената енергия в транспорта

В началото на 50-те години на миналия век бяха направени опити за създаване на танк с ядрен двигател. Разработката започва в САЩ, но проектът никога не е реализиран. Главно поради факта, че в тези танкове не можеха да решат проблема с екранирането на екипажа.

Известната компания Ford работи върху автомобил, който ще работи с ядрена енергия. Но производството на такава машина не надхвърли оформлението.

Работата е там, че ядрената инсталация зае много място и колата се оказа много цялостна. Компактните реактори така и не се появиха, така че амбициозният проект беше съкратен.

Вероятно най-известният транспорт, който работи с ядрена енергия, са различни кораби, както военни, така и граждански:

  • Транспортни кораби.
  • Самолетоносачи.
  • Подводници.
  • Крайцери.
  • Атомни подводници.

Плюсове и минуси на използването на ядрена енергия

Днес делът в световното производство на енергия е приблизително 17 процента. Въпреки че човечеството използва, но резервите му не са безкрайни.

Затова като алтернатива се използва, но процесът на получаване и използване е свързан с голям риск за живота и околната среда.

Разбира се, ядрените реактори непрекъснато се подобряват, вземат се всички възможни мерки за безопасност, но понякога това не е достатъчно. Пример са авариите в Чернобил и Фукушима.

От една страна, правилно работещият реактор не излъчва никаква радиация в околната среда, докато голямо количество вредни вещества навлизат в атмосферата от топлоелектрическите централи.

Най-голямата опасност е отработеното гориво, неговата преработка и съхранение. Защото до днес не е изобретен напълно безопасен начин за обезвреждане на ядрените отпадъци.

Плюсове и минуси на атомните електроцентрали „Нека атомът бъде работник, а не войник.“ Плюсове и минуси
атомни електроцентрали
„Оставете атома да работи и
не войник."

устройство АЕЦ

Атомна електроцентрала (АЕЦ) - ядрена инсталация за производство на енергия

Атомна електроцентрала (АЕЦ) ядрена инсталация за
производство на енергия

Първият индустриален в света
електроцентрала - Обнинск (СССР) 1954г
Мощност 5 MW

Ядрената енергия е една от най-
обещаващи начини за задоволяване на енергията
глада на човечеството в условията на енергия
проблеми, свързани с употребата
изкопаеми горива.

Плюсове и минуси на атомните електроцентрали

Какви са плюсовете и минусите на атомните електроцентрали?
Какво повече?

Предимства на атомна електроцентрала

1. Консумира малко гориво:
2. По-екологични от ТЕЦ-овете
и водноелектрически централи (които работят с мазут,
торф и други горива.): защото атомна електро-централа
работи с уран и отчасти с газ.
3. Можете да строите навсякъде.
4. Не се влияе от избор
източник на енергия:

Да генерира милион киловатчаса
електричество изисква няколкостотин
грама уран, вместо един ешелон въглища.

Вагон за превоз на ядрено гориво

Разходи за
превоз на ядрени
гориво, за разлика от
от традиционното
незначителен. В Русия
това е особено важно
по европейски
части, защото
доставка на въглища
и от Сибир
път.
Вагон за превоз на ядрено гориво

10. Голямо предимство на атомната електроцентрала е нейната относителна екологична чистота.

В ТЕЦ общите годишни емисии на вредни
вещества на 1000 MW инсталирана мощност
са приблизително 13 000 до 165 000 тона годишно.

11. В атомните централи няма такива емисии.

Атомна електроцентрала в Удомля

12.

ТЕЦ с мощност 1000 MW консумира 8
милиона тона кислород годишно
окисляване на гориво, атомните електроцентрали не консумират
кислород като цяло.

13. Най-мощните атомни електроцентрали в света

Фукушима
"Лъч"
"Гравелин"
"Запорожская"
"Берене"
"Пало Верде"
"Ленинградская"
"Трикастен"

14.

Фукушима
Gravelines
бар
Запорожие

15.

Пикеринг
Пало Верде
Трикастен
Ленинградская

16. Минуси на атомните електроцентрали

1.топлинно замърсяване на околната среда
околен свят;
2. конвенционално изтичане на радиоактивност
(радиоактивни изхвърляния и изхвърляния);
3. превоз на радиоактивни
отпадъци;
4. аварии на ядрен реактор;

17.

В допълнение, по-голям специфичен (на единица
произведена електроенергия) емисия
радиоактивни вещества дава въглища
станция. Ъгълът винаги съдържа
естествени радиоактивни вещества
изгаряне на въглища, те са почти напълно
влизат във външната среда. При което
специфична активност на емисиите на ТЕЦ в
няколко пъти по-високи, отколкото за атомните електроцентрали

18. Обемът на радиоактивните отпадъци е много малък, те са много компактни и могат да се съхраняват при условия, които гарантират, че не изтичат навън.

19. Билибинската АЕЦ е единствената атомна електроцентрала в зоната на вечната замръзналост.

Цената на изграждането на атомна електроцентрала е
приблизително на същото ниво като
изграждане на ТЕЦ, или малко по-висока.
Билибинската АЕЦ е единствената в зоната на вечността
вечно замръзнала атомна електроцентрала.

20.

АЕЦ е по-икономичен
конвенционална термична
гари, но повечето
най-важното е кога
поправи ги
експлоатация е
чисти източници
енергия.

21. Мирният атом трябва да живее

Ядрена енергия, преживяла тежки уроци
Чернобил и други аварии, продължава
еволюират, за да увеличат максимално безопасността
и надеждност! Атомните електроцентрали произвеждат
електричество в най-екологичния
начин. Ако хората са отговорни и
компетентно лечение на работата на атомните електроцентрали, а след това
бъдещето принадлежи на ядрената енергия. Хората не трябва
страхувайте се от мирен атом, защото стават аварии според
вината на човека.

Използването на ядрена енергия в съвременния свят е толкова важно, че ако утре се събудим и енергията на ядрена реакция изчезне, светът, какъвто го познаваме, вероятно ще престане да съществува. Мирът е в основата на индустриалното производство и живота в страни като Франция и Япония, Германия и Великобритания, САЩ и Русия. И ако последните две страни все още са в състояние да заменят ядрените енергийни източници с топлоцентрали, то за Франция или Япония това е просто невъзможно.

Използването на ядрена енергия създава много проблеми. По принцип всички тези проблеми са свързани с факта, че използвайки енергията на свързване на атомното ядро ​​(което наричаме ядрена енергия) за собствена полза, човек получава значително зло под формата на силно радиоактивни отпадъци, които не могат просто да бъдат изхвърлени. Отпадъците от ядрени енергийни източници трябва да бъдат преработени, транспортирани, погребани и съхранявани дълго време при безопасни условия.

Плюсове и минуси, ползи и вреди от използването на ядрена енергия

Помислете за плюсовете и минусите на използването на атомно-ядрена енергия, техните ползи, вреда и значение в живота на човечеството. Очевидно е, че само индустриализираните страни имат нужда от ядрена енергия днес. Тоест, мирната ядрена енергия намира основното си приложение главно в такива съоръжения като фабрики, преработвателни предприятия и др. Именно енергоемките индустрии, които са отдалечени от източници на евтина електроенергия (като водноелектрически централи), използват атомни електроцентрали, за да осигурят и развият вътрешните си процеси.

Аграрните региони и градове всъщност не се нуждаят от ядрена енергия. Напълно възможно е да се замени с термични и други станции. Оказва се, че овладяването, усвояването, развитието, производството и използването на ядрената енергия в по-голямата си част е насочено към задоволяване на нуждите ни от индустриални продукти. Нека да видим какви индустрии са: автомобилната индустрия, военната индустрия, металургията, химическата промишленост, нефтеният и газовият комплекс и т.н.

Иска ли съвременният човек да кара нова кола? Искате да се обличате в модерни синтетични дрехи, да ядете синтетични и да опаковате всичко в синтетични? Искате ярки продукти в различни форми и размери? Иска всички нови телефони, телевизори, компютри? Искате ли да купувате много, често да сменяте оборудване около вас? Искате ли да ядете вкусна химическа храна от цветни опаковки? Искате ли да живеете в мир? Искате ли да чуете сладки речи от телевизионния екран? Искате ли да имате много танкове, както и ракети и крайцери, както и снаряди и оръдия?

И той получава всичко. Няма значение, че в крайна сметка разминаването между дума и дело води до война. Няма значение, че за обезвреждането му е необходима и енергия. Засега човекът е спокоен. Яде, пие, ходи на работа, продава и купува.

И всичко това изисква енергия. А това изисква много петрол, газ, метал и т.н. И всички тези промишлени процеси изискват атомна енергия. Следователно, каквото и да казва някой, докато не бъде пуснат в серия първият промишлен реактор за термоядрен синтез, ядрената енергетика само ще се развива.

В предимствата на ядрената енергия можем спокойно да запишем всичко, с което сме свикнали. От друга страна, тъжната перспектива за неизбежна смърт в колапса на изчерпването на ресурсите, проблемите с ядрените отпадъци, нарастването на населението и деградацията на обработваемата земя. С други думи, ядрената енергия позволи на човека да започне да овладява природата още по-силно, насилвайки я до такава степен, че за няколко десетилетия той преодоля прага за възпроизводство на основните ресурси, започвайки между 2000 и 2010 г. процесът на срив на потреблението. Този процес обективно вече не зависи от човека.

Всеки ще трябва да яде по-малко, да живее по-малко и да се радва по-малко на естествената среда. Тук се крие още един плюс или минус на атомната енергия, който се крие във факта, че страните, които са овладели атома, ще могат по-ефективно да преразпределят изчерпаните ресурси на тези, които не са овладели атома. Освен това само развитието на програмата за термоядрен синтез ще позволи на човечеството просто да оцелее. Сега да обясним на пръсти какъв "звяр" е - атомна (ядрена) енергия и с какво се яде.

Маса, материя и атомна (ядрена) енергия

Често се чува твърдението, че „масата и енергията са еднакви“ или такива преценки, че изразът E = mc2 обяснява експлозията на атомна (ядрена) бомба. Сега, след като имате първоначално разбиране за ядрената енергия и нейните приложения, би било наистина неразумно да ви объркваме с твърдения като „маса е равна на енергия“. Във всеки случай този начин на тълкуване на голямото откритие не е най-добрият. Явно това е само остроумието на младите реформисти, „галилейците на новото време“. Всъщност прогнозата на теорията, която е проверена от много експерименти, казва само, че енергията има маса.

Сега ще обясним съвременната гледна точка и ще направим кратък преглед на историята на нейното развитие.
Когато енергията на всяко материално тяло се увеличи, неговата маса се увеличава и ние приписваме тази допълнителна маса на увеличаването на енергията. Например, когато радиацията се абсорбира, абсорберът става по-горещ и масата му се увеличава. Увеличението обаче е толкова малко, че остава извън точността на измерване при конвенционалните експерименти. Напротив, ако дадено вещество излъчва радиация, то губи капка от масата си, която се отнася от радиацията. Възниква по-широк въпрос: не се ли дължи цялата маса на материята на енергия, т.е. няма ли огромен запас от енергия във всяка материя? Преди много години радиоактивните трансформации отговориха положително на това. Когато радиоактивен атом се разпада, се освобождава огромно количество енергия (най-вече под формата на кинетична енергия) и малка част от масата на атома изчезва. Измерванията са ясни за това. По този начин енергията отнася маса със себе си, като по този начин намалява масата на материята.

Следователно част от масата на материята е взаимозаменяема с масата на излъчване, кинетична енергия и т.н. Ето защо казваме: "енергията и материята са частично способни на взаимни трансформации". Освен това сега можем да създаваме частици материя, които имат маса и могат напълно да се трансформират в радиация, която също има маса. Енергията на това лъчение може да премине в други форми, като им предаде масата си. Обратно, радиацията може да се преобразува в частици материя. Така че вместо „енергията има маса“ можем да кажем „частиците материя и радиация са взаимопреобразуеми и следователно способни на взаимни трансформации с други форми на енергия“. Това е създаването и унищожаването на материята. Такива разрушителни събития не могат да се случат в сферата на обикновената физика, химия и технология, а трябва да се търсят или в микроскопичните, но активни процеси, изучавани от ядрената физика, или във високотемпературната пещ на атомни бомби, в слънцето и звездите. Въпреки това би било неразумно да се каже, че "енергията е маса". Казваме: „енергията, подобно на материята, има маса“.

Маса на обикновена материя

Казваме, че масата на обикновената материя съдържа огромно количество вътрешна енергия, равна на произведението на масата и (скоростта на светлината)2. Но тази енергия се съдържа в масата и не може да се освободи, без да изчезне поне част от нея. Как се появи такава невероятна идея и защо не беше открита по-рано? Беше предложено по-рано - експеримент и теория в различни форми - но до двадесети век промяната в енергията не беше наблюдавана, тъй като в обикновените експерименти тя съответства на невероятно малка промяна в масата. Сега обаче сме сигурни, че летящият куршум, поради своята кинетична енергия, има допълнителна маса. Дори при 5000 m/sec куршум, който тежи точно 1 g в покой, би имал обща маса от 1,00000000001 g. Нажежена до бяло платина с тегло 1 kg би добавила общо 0,000000000004 kg и практически никакво претегляне не би могло да регистрира тези промени. Само когато огромни количества енергия се отделят от атомното ядро ​​или когато атомните "снаряди" се ускорят до скорости, близки до скоростта на светлината, масата енергия става забележима.

От друга страна, дори едва забележима разлика в масата означава възможност за освобождаване на огромно количество енергия. Така водородните и хелиевите атоми имат относителни маси от 1,008 и 4,004. Ако четири водородни ядра могат да се комбинират в едно хелиево ядро, тогава масата от 4,032 ще се промени на 4,004. Разликата е малка, само 0,028 или 0,7%. Но това би означавало гигантско освобождаване на енергия (основно под формата на радиация). 4,032 kg водород ще даде 0,028 kg радиация, която ще има енергия от около 600000000000 Cal.

Сравнете това със 140 000 калории, освободени, когато същото количество водород се комбинира с кислород в химическа експлозия.
Обикновената кинетична енергия има значителен принос към масата на много бързите протони, произведени от циклотроните, и това създава трудности при работа с такива машини.

Защо все още вярваме, че E=mc2

Сега ние възприемаме това като пряко следствие от теорията на относителността, но първите подозрения възникват още към края на 19 век във връзка със свойствата на радиацията. Тогава изглеждаше вероятно радиацията да има маса. И тъй като радиацията се носи, като на криле, със скорост на енергия, по-точно тя е самата енергия, тогава се появи пример за маса, принадлежаща на нещо „нематериално“. Експерименталните закони на електромагнетизма предвиждат, че електромагнитните вълни трябва да имат "маса". Но преди създаването на теорията на относителността само необузданата фантазия можеше да разшири отношението m=E/c2 към други форми на енергия.

Всички видове електромагнитно излъчване (радиовълни, инфрачервена, видима и ултравиолетова светлина и т.н.) имат някои общи характеристики: всички те се разпространяват през празното пространство с еднаква скорост и всички носят енергия и инерция. Представяме си светлина и друго излъчване под формата на вълни, разпространяващи се с висока, но определена скорост c=3*108 m/sec. Когато светлината удари абсорбираща повърхност, се генерира топлина, което показва, че светлинният поток носи енергия. Тази енергия трябва да се разпространява заедно с потока със същата скорост на светлината. Всъщност скоростта на светлината се измерва точно по този начин: с времето на прелитане на голямо разстояние от част от светлинната енергия.

Когато светлината удари повърхността на някои метали, тя избива електрони, които излитат точно така, сякаш са били ударени от компактна топка. , очевидно, се разпределя в концентрирани порции, които наричаме "кванти". Това е квантовата природа на радиацията, въпреки факта, че тези части, очевидно, са създадени от вълни. Всяка част от светлината с една и съща дължина на вълната има същата енергия, определен "квант" енергия. Такива порции се втурват със скоростта на светлината (всъщност те са светлина), прехвърляйки енергия и импулс (инерция). Всичко това позволява да се припише определена маса на радиацията - на всяка порция се приписва определена маса.

Когато светлината се отразява от огледалото, не се отделя топлина, тъй като отразеният лъч отнася цялата енергия, но върху огледалото действа налягане, подобно на налягането на еластични топки или молекули. Ако вместо огледало светлината попадне върху черна абсорбираща повърхност, налягането става наполовина по-малко. Това показва, че лъчът носи импулса, завъртян от огледалото. Следователно светлината се държи така, сякаш има маса. Но има ли друг начин да разберем, че нещо има маса? Съществува ли маса сама по себе си, като дължина, зелено или вода? Или това е изкуствена концепция, дефинирана от поведение като Скромност? Масата всъщност ни е позната в три проявления:

  • А. Неясно твърдение, което характеризира количеството "субстанция" (Масата от тази гледна точка е присъща на субстанцията - образувание, което можем да видим, докоснем, бутнем).
  • B. Някои твърдения, които го свързват с други физически величини.
  • B. Масата е запазена.

Остава да определим масата по отношение на импулс и енергия. Тогава всяко движещо се нещо с инерция и енергия трябва да има "маса". Масата му трябва да бъде (импулс)/(скорост).

Теория на относителността

Желанието да се свържат поредица от експериментални парадокси относно абсолютното пространство и време породи теорията на относителността. Двата вида експерименти със светлина дадоха противоречиви резултати, а експериментите с електричество допълнително изостриха този конфликт. Тогава Айнщайн предложи да се променят простите геометрични правила за добавяне на вектори. Тази промяна е същността на неговата "специална теория на относителността".

За ниски скорости (от най-бавния охлюв до най-бързата ракета) новата теория е в съответствие със старата.
При високи скорости, сравними със скоростта на светлината, нашето измерване на дължини или време се променя от движението на тялото спрямо наблюдателя, по-специално масата на тялото става по-голяма, колкото по-бързо се движи.

Тогава теорията на относителността обяви, че това увеличение на масата е от напълно общ характер. При нормални скорости няма промени и само при скорост от 100 000 000 км / ч масата се увеличава с 1%. Въпреки това, за електрони и протони, излъчени от радиоактивни атоми или съвременни ускорители, той достига 10, 100, 1000%…. Експериментите с такива високоенергийни частици предоставят отлично доказателство за връзката между маса и скорост.

На другия край е радиация, която няма маса в покой. То не е субстанция и не може да бъде неподвижно; то просто има маса и се движи със скорост c, така че енергията му е mc2. Говорим за кванти като фотони, когато искаме да отбележим поведението на светлината като поток от частици. Всеки фотон има определена маса m, определена енергия E=mс2 и определено количество движение (импулс).

Ядрени трансформации

В някои експерименти с ядра масите на атомите след силни експлозии не се събират, за да дадат същата обща маса. Освободената енергия отнема със себе си част от масата; липсващото парче атомен материал изглежда е изчезнало. Въпреки това, ако присвоим маса E/c2 на измерената енергия, откриваме, че масата се запазва.

Унищожаване на материята

Ние сме свикнали да мислим за масата като за неизбежно свойство на материята, така че преходът на масата от материя към радиация - от лампа към летящ лъч светлина изглежда почти като унищожаване на материята. Още една стъпка - и ще бъдем изненадани да разберем какво всъщност се случва: положителните и отрицателните електрони, частиците на материята, когато се комбинират заедно, напълно се превръщат в радиация. Масата на тяхната материя се превръща в равна маса на радиация. Това е случай на изчезване на материята в най-буквалния смисъл. Като на фокус, в проблясък на светлина.

Измерванията показват, че (енергия, излъчване по време на анихилация) / c2 е равна на общата маса на двата електрона - положителен и отрицателен. Антипротон, когато се комбинира с протон, анихилира, обикновено с освобождаване на по-леки частици с висока кинетична енергия.

Създаване на вещество

Сега, след като се научихме как да управляваме високоенергийно лъчение (свръхкъсовълнови рентгенови лъчи), можем да подготвим частици материя от лъчение. Ако целта бъде бомбардирана с такива лъчи, те понякога произвеждат двойка частици, например положителни и отрицателни електрони. И ако отново използваме формулата m=E/c2 както за радиация, така и за кинетична енергия, тогава масата ще се запази.

Само за комплекса - Ядрена (Атомна) енергия

  • Галерия от изображения, картинки, снимки.
  • Ядрена енергетика, атомна енергетика - основи, възможности, перспективи, развитие.
  • Интересни факти, полезна информация.
  • Зелени новини - Ядрена енергия, енергията на атома.
  • Препратки към материали и източници - Ядрена (атомна) енергия.

Плюсове и минуси на ядрената енергия. За 40 години развитие на ядрената енергетика в света са построени около 400 енергоблока в 26 страни по света с обща мощност от около 300 милиона kW. Основните предимства на ядрената енергия са високата крайна рентабилност и липсата на емисии на продукти от горенето в атмосферата от тази гледна точка, тя може да се счита за екологична, основните недостатъци са потенциалната опасност от радиоактивно замърсяване на околната среда чрез делене продукти от ядрено гориво по време на авария като Чернобил или в американската станция Trimile Island и проблемната обработка на използваното ядрено гориво.

Нека първо да разгледаме ползите. Рентабилността на ядрената енергия се състои от няколко компонента.

Една от тях е независимостта от транспортирането на гориво. Ако една електроцентрала с мощност от 1 милион kW изисква около 2 милиона тона еквивалент на гориво годишно. или около 5 млн. Използването на ядрено гориво за производство на енергия не изисква кислород и не е придружено от постоянно отделяне на продукти от горенето, което съответно няма да изисква изграждането на съоръжения за почистване на емисиите в атмосферата.

Градовете, разположени в близост до атомни електроцентрали, са основно екологични зелени градове във всички страни по света, а ако това не е така, то това се дължи на влиянието на други индустрии и съоръжения, разположени на същата територия. В това отношение ТЕЦ-овете рисуват съвсем различна картина. Анализът на екологичната ситуация в Русия показва, че топлоелектрическите централи представляват повече от 25 от всички вредни емисии в атмосферата.

Около 60 емисии от топлоелектрически централи се появяват в европейската част и Урал, където натоварването на околната среда значително надвишава лимита. Най-трудната екологична ситуация се е развила в районите на Урал, Централна и Волга, където натоварванията, създадени от изхвърлянето на сяра и азот на места надвишават критичните 2-2,5 пъти. Недостатъците на ядрената енергия включват потенциалната опасност от радиоактивно замърсяване на околната среда по време на тежки аварии като Чернобил.

Понастоящем в атомни електроцентрали, използващи реактори от типа Чернобил RBMK, са взети допълнителни мерки за безопасност, които според МААЕ на Международната агенция за атомна енергия напълно изключват авария с такава тежест, тъй като проектният живот е изчерпан, такива реактори трябва да бъдат заменени от ново поколение реактори с повишена безопасност. Въпреки това промяна в общественото мнение по отношение на безопасното използване на атомната енергия явно няма да се случи скоро.

Проблемът с погребването на радиоактивни отпадъци е много остър за цялата световна общност. Сега вече има методи за остъкляване, битумизиране и циментиране на радиоактивни отпадъци от атомни електроцентрали, но са необходими територии за изграждане на гробища, където тези отпадъци ще бъдат поставени за вечно съхранение. Страните с малка територия и висока гъстота на населението изпитват сериозни трудности при решаването на този проблем. 2

Край на работата -

Тази тема принадлежи на:

Перспективи за развитие на ядрената енергетика в Русия

Русия се превърна в една от водещите енергийни сили в света, главно благодарение на създаването на уникално производство, научно и техническо изхвърляне на продукцията.

Ако имате нужда от допълнителен материал по тази тема или не сте намерили това, което търсите, препоръчваме да използвате търсенето в нашата база данни с произведения:

Какво ще правим с получения материал:

Ако този материал се оказа полезен за вас, можете да го запазите на страницата си в социалните мрежи:

Мисля, че на територията на страните от бившия Съветски съюз, когато става въпрос за атомни електроцентрали, много хора веднага имат в главите си миг на трагедията в Чернобил. Това не е толкова лесно да се забрави и бих искал да разбера принципа на работа на тези станции, както и да разбера техните плюсове и минуси.

Принципът на работа на атомна електроцентрала

Атомната електроцентрала е вид ядрена инсталация, пред която се цели производство на енергия, а впоследствие и на електроенергия. Като цяло четиридесетте години на миналия век могат да се считат за началото на ерата на атомните електроцентрали. В СССР бяха разработени различни проекти относно използването на атомната енергия не за военни цели, а за мирни цели. Една такава мирна цел беше производството на електричество. В края на 40-те години на миналия век започва първата работа, която да вдъхне живот на тази идея. Такива станции работят на воден реактор, от който се освобождава енергия и се прехвърля към различни охлаждащи течности. В процеса на всичко това се отделя пара, която се охлажда в кондензатора. И след това през генераторите токът отива в къщите на жителите на града.


Всички плюсове и минуси на атомните електроцентрали

Ще започна с най-основния и смел плюс - няма зависимост от голямо потребление на гориво. Освен това разходите за транспортиране на ядрено гориво ще бъдат изключително малки, за разлика от конвенционалното гориво. Искам да отбележа, че това е много важно за Русия, като се има предвид, че същите въглища се доставят от Сибир, а това е изключително скъпо.


Сега, от гледна точка на околната среда: количеството емисии в атмосферата годишно е приблизително 13 000 тона и колкото и голяма да изглежда тази цифра, в сравнение с други предприятия цифрата е доста малка. Други плюсове и минуси:

  • използва се много вода, което влошава околната среда;
  • производството на електроенергия е практически същото като цена като в топлоелектрическите централи;
  • голям недостатък са ужасните последствия от катастрофи (има достатъчно примери).

Искам също да отбележа, че след като атомната централа спре да работи, тя трябва да бъде ликвидирана, а това може да струва почти една четвърт от цената на строителството. Въпреки всички недостатъци, атомните електроцентрали са доста разпространени в света.

Подобни публикации