Содержание

Главная >> Физика. 11 класс. Пурышева

Глава 8. Атомное ядро

§ 50. Энергия деления ядер урана (окончание)

Ядерная энергетика

3. Энергию, высвобождающуюся в атомных реакторах, используют главным образом для получения электрической энергии на атомных электростанциях, а также на морских надводных и подводных судах. Разработаны и широко применяются малогабаритные ядерные установки, используемые в космических исследованиях.

На атомных электростанциях теплоноситель, которым может быть вода, воздух, углекислый газ и другие вещества, отводит тепло, полученное в активной зоне, и передаёт его в теплообменнике воде (рис. 157). За счёт полученного количества теплоты вода превращается в пар высокого давления, который, как и в обычной паровой турбине, вращает турбины генератора электрического тока.

Ядерная энергетика в настоящее время развивается во всём мире. Первый ядерный реактор, в котором была осуществлена управляемая ядерная реакция, длившаяся всего 28 мин, был запущен в 1942 г. в Чикаго под руководством Ферми. В России первый ядерный реактор был введён в строй в 1946 г. Конструировал реактор и руководил его запуском выдающийся российский учёный Игорь Васильевич Курчатов (1903—1960). Это был первый в Европе реактор, сегодня же только на европейской территории работает несколько сотен реакторов различного типа.

Первая в мире атомная электростанция была построена в 1954 г. в Обнинске под Москвой. Её мощность составляла всего лишь 5 МВт. Для сравнения: мощность гидроэлектростанций Сибири примерно 5—6 тыс. МВт; мощность Ленинградской атомной электростанции — 3000 МВт.

Атомные электростанции обладают целым рядом преимуществ перед другими типами электростанций. Они не загрязняют атмосферу дымом и пылью, как тепловые электростанции, не требуют создания крупных водохранилищ, занимающих большие площади плодородных земель, как при строительстве гидроэлектростанций. Однако строительство атомных электростанций приводит к возникновению других проблем, от решения которых зависит возможность существования всего живого на планете Земля.

После аварий на ряде атомных электростанций США, и особенно на Чернобыльской АЭС, в СССР проблема ядерной безопасности встала особенно остро. Авария в Чернобыле, произошедшая 26 апреля 1986 г., привела не только к гибели людей, но и к радиоактивному заражению огромных территорий в центре Европы, прежде всего в Белоруссии, Украине и России. Последствия этой катастрофы будут сказываться ещё многие десятки и сотни лет, поскольку период полураспада многих радиоактивных элементов очень велик.

Представляют опасность и радиоактивные отходы, образующиеся в результате работы ядерных реакторов. Эти отходы хранят в глубоких шахтах под землёй или же в цистернах из нержавеющей стали, окружённых бетоном. В настоящее время продолжаются исследования учёных с целью усиления средств ядерной защиты и повышения безопасности реакторов.

Вопросы для самопроверки

1. Какова отличительная особенность цепной реакции деления ядер урана?

2. Что такое критическая масса урана? Чему она равна?

3. Каково назначение ядерного реактора? Из каких основных элементов он состоит?

4. Какая величина характеризует размножение нейтронов? Как будет протекать реакция деления при k ≥ 1; k < 1?

5. Как происходит преобразование ядерной энергии в электрическую на атомных электростанциях?

6. Каковы преимущества атомных электростанций по сравнению с электростанциями других типов? В чём состоят основные проблемы атомной энергетики?

<<< К началу