Управление образования Администрации г.о.Электросталь Московской области

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей № 14»

Научно-социальная программа «Шаг в будущее. Электросталь»

Номинация: «Физика»

АЭС: «за» или «против»

Учебный проект

Выполнили: Гасимов Михаил, Геюшов Тарлан,

учащиеся 10 класса МОУ «Лицей № 14»

Руководитель: Абрамова С.С.,

учитель физики МОУ «Лицей № 14»

Электросталь

2012

Аннотация

Целью данной работы было ответить на вопрос о необходимости использования ядерной энергии и работы атомных электростанций.

В процессе работы над проектом учащиеся сравнили существующие источники энергии, модели реакторов, рассмотрели вопросы безопасности ядерных реакторов, перспективы развития ядерной энергетики.

С точки зрения авторов, на сегодняшний день атомной энергетике нет серьёзной альтернативы, так как ядерная энергия – экологически чистая, запасы ядерного топлива обширны, использование АЭС экономически выгодно, а при соблюдении всех требований – безопасно.

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………4

2. Источники электрической энергии. Достоинства и недостатки……..5

3. История развития атомной энергетики………………………………..9

4. АЭС. Реактор. Возможные риски……………………………………..10

5. Безопасность АЭС…………………………………………………….15

6. Природные катаклизмы и АЭС……………………………………….18

7. Перспективы развития атомной энергетики…………………………19

8. Заключение……………………………………………………………..21

Список литературы……………………………………………………..22

1. Введение

Опасна ли ядерная энергетика? Этим вопросом особенно часто стали задаваться в последнее время, особенно после аварий на атомных электростанциях Тримайл-Айленд , Чернобыльской АЭС, в Японии. И если опасность все же имеется, то каким образом можно уменьшить риск неприятных последствий аварии? И где же причина того или иного фактора опасности? Как ответить на вопрос: «АЭС: «за» или «против»?

Ответы на эти вопросы мы попытались найти, работая над данным проектом.

Цель работы:

Определить необходимость использования ядерной энергии, строительства атомных электростанций.

Задачи работы:

- сравнить существующие источники энергии;

- изучить устройство АЭС, её конструктивных элементов, в частности, реактора;

- сравнить существующие модели реакторов. Определить степень их опасности;

- изучить вопрос безопасности ядерных реакторов;

- изучить вопрос перспектив развития ядерной энергетики.

2. Источники электрической энергии. Достоинства и недостатки.

Широкое практическое использование электроэнергии легко объяснимо. Её легко получить и передать на большие расстояния, кроме того существует множество источников этой энергии.

Для производства электроэнергии используют тепловые электростанции (ТЭС), гидроэлектростанции (ГЭС), атомные электростанции (АЭС), а также ветроэнергетические установки, приливную и гелиоэнергетику.

У каждого из этих источников энергии есть свои достоинства и недостатки (таблица 1).

Таблица 1

Источники энергии	Характеристика источника	Достоинства и недостатки
Тепловые электростанции	Вырабатывают электроэнергию в результате преобразования тепловой энергии, которая выделяется при сжигании органического топлива (угля, нефти, газа).	Недостатки: -невосполнимость природных ресурсов; - большие потери при преобразовании тепловой энергии (от сжигания топлива).
Гидроэлектростанция	Комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.	Недостатки: - при их сооружении наносится вред окружающей среде: перегораживаются реки, меняется их русло, затопляются долины рек; - большие потери от преобразования механической энергии в электрическую. Достоинства: - непрерывная возобновляемость ресурсов.
Атомная электростанция	Электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия используется для получения электрической. Генератором энергии является атомный реактор. Тепло, выделяемое в нем в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжелых элементов, преобразуется в электроэнергию.	Достоинства: - работают на ядерном горючем (уран, плутоний и др.), мировые запасы которого значительно превышают запасы органического топлива; -экологически чистая.
Ветроэнергетическая установка	Превращает энергию ветра в электроэнергию. Устройство ветроэнергетической установки достаточно простое: вал ветряного колеса, способного вращаться под действием ветра, передает вращение ротору генератора электрической энергии.	Достоинства: -стоимость производства электроэнергии на ветровых электростанциях ниже, чем на любых других; - ветроэнергетика экономит богатства недр. Недостатки: — низкий коэффициент полезного действия, - небольшая мощность.
Приливная энергетика	Использует для производства электроэнергии энергию прилива и отлива Мирового океана. Два раза в сутки уровень океана то поднимается, то опускается. Это происходит под действием гравитационных сил Солнца и Луны, которые притягивают к себе массы океанской воды. У берега моря разности уровней воды во время прилива и отлива могут достигать более 10 м. Если в заливе на берегу моря в устье реки сделать плотину, то в таком водохранилище во время прилива можно создать запас воды, которая при отливе будет спускаться в море и вращать гидротурбины. В нашей стране уже созданы и работают приливные электростанции.	Недостатки: - неравномерность выработки электроэнергии во времени; - необходимость сооружения дорогостоящих плотин и резервуаров для воды.
Гелиоэнергетика (энергия Солнца).	Преобразование солнечного излучения в электрическую энергию. В настоящее время получение электроэнергии от гелиоустановок осуществляется с помощью солнечных батарей. Основу таких батарей составляют фотоэлементы — кристаллы кремния, покрытые тончайшим, прозрачным для света слоем металла. Поток фотонов — частиц света, проходя сквозь слой металла, выбивает электроны из кристалла. Электроны при этом начинают концентрироваться в слое металла, поэтому между слоем металла и кристаллом возникает разность потенциалов. Если тысячи таких фотоэлементов соединить параллельно, то получается солнечная батарея, способная питать электроэнергией электронную аппаратуру на космических кораблях, спутниках.	Недостатки: - может быть использованы только в районах, где много солнечных дней.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что наиболее оптимальным источником энергии является атомная энергия, так как она экологически чистая и экономически более выгодная.