Ядролық энергетика. Физика, 11 сынып, қосымша материал.

G) 1-Тапсырма. Топтарда жұмыс істей отырып, ядролық энергетика тақырыбына өз дәлелдеріңізді дайындаңыз (10 мин). Сіз интернетті және сілтемелерді пайдалана аласыз

http://www.nado5.ru/e-book/atomnaya-ehnergetika

http://amti.esrae.ru/pdf/2017/1(1)/77.pdf

1 топ: топтарда талқылау үшін атом энергетикасының дәлелдерін (артықшылықтарын) дайындаңыз және өз пікірлеріңізді негіздеңіз

2 топ: топтарда талқылау үшін атом энергетикасының дәлелдерін (кемшіліктерін) дайындаңыз және өз пікірлеріңізді негіздеңіз

Содан кейін оқушылар пікірталасқа қатысады (10 мин)

(I) 2-Тапсырма. атом энергетикасының екі артықшылығы мен екі кемшілігін дәптерге жазыңыз (3 мин)

(G) 3-Тапсырма. Мәтінді оқып, көршімен ядролық энергетиканың даму перспективаларын талқылаңыз (10 мин)

Радиациядан қорғау тәсілдері. Экрандау арқылы қорғау

Сәулеленудің алдын алудың негізгі физикалық тәсілдерінің бірі экрандау болып табылады. Арнайы әзірленген қорғаныш костюмдері мен экрандары адамның радиация жағдайында жеткілікті қауіпсіз болуын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Әрбір Сәулеленуге өз экраны.

Иондаушы сәулеленудің бірнеше түрі бар, олардың әрқайсысы затпен өзара әрекеттесу тұрғысынан өз ерекшеліктері бар. Оларға қарсы тұру үшін қорғаныс құралдарын дайындау кезінде әртүрлі материалдар пайдаланылады.

* Альфа-сәулелену төмен өткізгіш қабілеттілігімен сипатталады және ағзаға тек сәулелену көзіне тікелей жақын әсер етеді. Сондықтан тіпті қағаз парағы, резеңке қолғап, пластикалық көзілдірік және қарапайым респиратор оған кедергі болады. Бұл ретте респиратор қорғаныш костюмінің маңызды бөлігі болып табылады, өйткені ағзаның ішіне түскен альфа-бөлшектер ағзаның жасушаларында жиналып, ағзаны уландыра отырып, ұзақ уақыт ыдырамайды.

* Бета-Сәуле оның бөлшектерінің энергиясына байланысты Альфа-сәуле шығару қабілеті жоғары. Бұл альфа-сәулеленуден қорғауға арналған құралдар бета-бөлшектер ағынында тиімді емес дегенді білдіреді. Сондықтан плексиглас, шыны, алюминийдің жұқа қабаты, газқағар қолданылады.

* Гамма-сәулелену үлкен қашықтықтарға таралады және кез келген бетке өтеді • Вольфрам, қорғасын, болат, шойын және т.б. типті ауыр металдар ерекше болып табылады, олар қорғау үшін қолданылады.

* Нейтронды сәулелену-гамма-сәуледен жоғары өткізгіш қабілеті бар ядролық ыдырау өнімі • Нейтрондық сәулеленуден жақсы қорғаныс су, полиэтилен, басқа да полимерлер сияқты материалдар болып табылады. Нейтрондық сәулелену әдетте гамма-сәулемен сүйемелденеді, сондықтан көбінесе қорғаныс ретінде көп қабатты экрандар немесе ауыр металдардың гидроксидтерінің ерітінділері қолданылады.

Қазіргі уақытта әлем инновациялар мен өнеркәсіптік қайта өркендеу дәуіріне енді, жаһандық экономикадағы өндірістік тізбек жаңаша ресімделеді. Бір жағынан, әлемнің негізгі елдері халықаралық қаржы дағдарысынан тез арада шығу мақсатында стратегиялық сипаттағы индустрияны дамытып, экономикалық өсуді ілгерілету үшін жаңа ғылыми-техникалық тіректер іздейді; екінші жағынан, 21 ғасырға енгеннен кейін ядролық энергетикада ірі ғылыми-техникалық инновациялардың белгілері байқалады, мысалы, үшінші буын АЭС құрылысы, төртінші буын ядролық технологиялары 2030 жылға қарай коммерцияландыру сатысына енеді деп болжануда. Осыған байланысты, әлемнің негізгі елдері ядролық энергетиканың дамуын ілгерілетуде, сол арқылы елдегі ғылыми-техникалық инновацияларды ынталандырады, жабдықтар өндірісінің деңгейін арттырады, сондай-ақ болашақта экономикалық өсімге қол жеткізуге баса назар аударады.

Болашақ бағыт: қауіпсіз ядролық энергия.

"Фукусима-1" АЭС-дағы апат ядролық энергетиканың болашақ даму үрдістерін өзгертпейді. Сонымен бірге адамзат болған қайғылы оқиғадан сабақ алып шықты: ядролық қауіпсіздікке көбірек көңіл бөлу, сондай-ақ технологиялардың жаңаруына ықпал ету қажет. "Фукусима-1" АЭС-дағы апат әртүрлі елдердегі ескі электр станцияларының жабылуын жылдамдатып, сондай-ақ үшінші буынның алдыңғы қатарлы және қауіпсіз ядролық технологияларын пайдалануға ықпал етті. АЭС қауіпсіздік нормалары жан-жақты көтерілді. Жапониядағы апаттан кейін, әлемдегі атом электр станцияларына қауіпсіздікте жоғары талаптар қойылды. Бұдан басқа, АЭС-дағы қауіпсіздікті бақылау күшейтілді, станцияларды салу үшін орын мұқият таңдалады. Мысалы, хунанда, Чунцинде, Шэньсиде, Ганьсуда және сейсмикалық қауіпті аймақтарда орналасқан басқа да жерлерде АЭС құру жөніндегі жобалар қайта қаралатын болады.

ҚАЗАҚСТАНДА АТОМ ЭНЕРГЕТИКАСЫНЫҢ ДАМУ БОЛАШАҒЫ

Әлемдік энергетикалық агенттіктің болжамдарында ядролық энергетика басқа энергия көздерімен салыстырғанда энергияға өсіп келе жатқан сұранысты қанағаттандыруға және энергиямен жабдықтау қауіпсіздігін арттыруға көмектесіп қана қоймай, сонымен қатар атмосфераға көміртектің шығарылуын азайтады, өйткені органикалық отыннан энергия өндіретін кәсіпорындарға парниктік газдардың антропогендік шығарындыларының шамамен жартысы келеді.

Бүкіл әлемдегі энергетикалық қажеттіліктердің өсуі,мұнай мен табиғи газ бағасының тұрақсыздығы, органикалық отынды пайдалануға байланысты экологиялық шектеулер, бірқатар елдерде энергиямен жабдықтау сенімділігіне қатысты алаңдаушылық жаңа энергетикалық технологияларды уақтылы дайындауды өзекті етеді. Жаңа жаңартылатын энергия көздерін және басқарылатын термоядролық синтезді белсенді зерттеу оларды дәстүрлі отынды ірі масштабты алмастырудың шынайы бәсекеге қабілетті әдістері ретінде қарастыруға мүмкіндік бермейді [1].

Энергия өндірісінің ядролық технологиялары басқа энерготехнологиялармен салыстырғанда маңызды қағидаттық ерекшеліктерге ие:

- ядролық отынның миллион есе көп энергия шоғырлануы мен іс жүзінде сарқылмайтын ресурстары бар;

- ядролық энергетика қалдықтарының салыстырмалы түрде аз көлемі бар және сенімді оқшаулануы мүмкін, ал олардың ең қауіптісі ядролық реакторларда "күйдіруге" болады;

- ядролық отын циклі (ЯОЦ) қалдықтардың радиоактивтілігі мен радиооксивтілігі уран өндіретін кен үшін олардың мәндерінен аспайтындай етіп іске асырылуы мүмкін.

Осылайша, ядролық энергетика қазбалы органикалық отында энергетиканың едәуір бөлігін біртіндеп алмастыру және жақын болашақта басым энергия технологиясы ретінде қалыптастыру үшін барлық қажетті қасиеттерге ие.

Бүгінгі таңда Қазақстан уран өндіру бойынша әлемде бірінші орында және әлемдік барланған уран қорының 19% - ына ие бола отырып, қорлардың көлемі бойынша екінші орында тұр. Аз уақыт ішінде Қазақстан атом энергетикасы саласын дамытудың жоғары деңгейіне көтере алды. Бұдан басқа, Қазақстан ядролық энергетика және ядролық физика саласында іргелі және қолданбалы зерттеулер жүргізу үшін инфрақұрылымы бар дамыған уран өндіруші және өңдеуші өнеркәсіпке ие. Республикада білікті персоналды қоса алғанда, ядролық физика саласындағы зерттеулер үшін бірегей ғылыми база бар. Осының арқасында қазіргі уақытта ғылыми мақсатта үш ядролық зерттеу реакторы табысты пайдаланылуда.

Қазақстан аумағында барлығы 129 кен орны мен уранның кен білінуі белгілі. Уран кен орындары 6 уран провинцияларына біріктірілген: Шу-Сарысу, Сырдария, Солтүстік Қазақстан, Іле, Каспий маңы, Балхаш маңы (1-суретті қараңыз).

Уранның көптеген қорлары (шамамен 65%) неғұрлым прогрессивті, экологиялық қауіпсіз және экономикалық тұрғыдан орынды тәсілмен – жерасты шаймалау әдісімен өңдеуге жарамды [3].

Бүгінгі таңда Қазақстанда атом саласын құру мен дамыту үшін барлық объективті алғышарттар бар. 2, 3-суретте Қазақстандағы қазіргі атом саласының күшті және әлсіз жақтары көрсетілген.

2014 жылғы мамырда белгіленген қуаты 300-ден 1200 МВт-қа дейін ресейлік дизайндағы су-су энергетикалық реакторларымен АЭС салу туралы Меморандумға қол қойылды. Осы құжатқа сәйкес Құрылыс 2018 жылы Курчатовта басталады. Курчатов АЭС құрылған Еуразиялық экономикалық одақ шеңберінде жүзеге асырылған алғашқы ірі жобалардың бірі болады.

Сур. 1. Қазақстан Республикасының "уран провинциясы"

Әлемдегі атом энергетикасының қазіргі жай-күйін, Қазақстандағы энергетика саласының жай-күйін талдау елде атом саласын дамытудың пісіп-жетілу қажеттігін көрсетіп отыр. Атом энергетикасын қауіпсіз дамыту ядролық технологияларды дамытудың ғылыми-техникалық базасын жетілдіру үшін негіз құруға мүмкіндік береді, бұл "ядролық құзыреттілікті" сақтау мен дамытуға ықпал етеді және Қазақстанның әлемдегі бәсекелес мәртебесін арттырады.

(W) ядролық энергетиканың даму перспективасын және радиациядан қорғау тәсілдерін сыныпта талқылау.