Конспект урока по географии на тему: "Атомная энергетика"

Автор: Каплицкая Ирина Васильевна

Дата публикации: 20.11.2016

Номер материала: 3785

Конспекты
География
Без класса

Тема: Атомная энергетика. Спрашивали? Отвечаем!

                                                                                                                                                                                 

Цели: Образовательные: выявить особенности  атомной энергетики; Развивающие: развивать информационно-коммуникационные компетентности; совершенствовать умения самообразования; развивать умения использовать ИКТ  для поиска информации и представления ее в заданной форме. Воспитательные: формировать чувства гражданской ответственности;  развивать экологическую культуру

I Организационно-мотивационный этап

-Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас не совсем обычный урок. Во-первых, на нем присутствуют гости. Во-вторых, тема, которую мы будем обсуждать (…) очень актуальна.  Мы проанализируем круг вопросов, представляющих наибольший интерес (...на доске). Они же являются основой вашей самостоятельной подготовки.  Я надеюсь, что этот урок будет способствовать формированию вашей гражданской позиции

II Актуализация

- Итак, атомная энергетика...Что вам уже известно по данному вопросу?   (география: входит в состав ТЭК – важнейшей (авангардной) отрасли экономики;  без нее невозможна работа других отраслей, даже сегодняшний урок не смог бы состояться; работает на исчерпаемых и не возобновляемых природных ресурсах, поэтому электроэнергию надо беречь; Брянщина уже испытала на себе ее негативное влияние и т. д. биология, физика…)  

- Спасибо за ответы.   Впереди нас ждет еще немало  интересного. А пока...

III Постановка проблемы 

Я хочу вам напомнить несколько фактов. (представьте, что у меня, у вас и гостей в руках весы. На одну чашу я положу такую информацию) Весь мир потрясла трагедия 1945 года в Хиросиме и Нагасаки, когда США сбросили на города ядерные бомбы.  В 1986 году произошла крупнейшая в мире авария на Чернобыльской АЭС;  первый уровень опасности был присвоен аварии на АЭС Японии в декабре 2012 года. Между тем (вторая чаша весов),  в феврале 2016 года подписан договор  о строительстве  АЭС специалистами РФ в Бразилии.  Остается открытым вопрос строительства  РФ АЭС в Турции. На данный момент в мире обозначилась тенденция, получившая название «ядерный ренессанс» (возрождение), он обозначает, что к  2030 году на планете может быть построено около 600 новых энергоблоков. В  связи с глобальными изменениями климата в России  принято решение к 2030 году увеличить долю АЭС на 25%.

Тема  АЭ является предметом острых дебатов и требует взаимопонимания в мире (именно его отсутствие является одной из  причин того, что Россия не приняла участие в саммите ядерных держав, проходившего в США с 31.03 – 1.04.16)

- Как вы считаете, существует ли проблема атомной энергетики? Если да, то  в чем она  состоит?

ВНИМАНИЕ! ПРОБЛЕМА!  Имеет ли атомная энергетика право на развитие? АЭ. За и против и др (запись на доске - УЧЕНИК)

- Обращаю ваше внимание на то, что к решению этой  проблемы  мы будем возвращаться в течение всего урока, искать опровержения или доказательства, делать выводы… 

IV Целеполагание

Итак, наш  далог выявил проблему АЭ, а какова же  цель урока? (первые сведения об АЭ мы получили еще в 9 классе, но чтобы разрешить проблему урока, этой информации недостаточно, поэтому необходимо АЭ рассмотреть более глубоко; расширить свой кругозор по теме, воспользовавшись дополнительной  литературой,  источниками Интернет, СМИ )

У. Желаю вам успехов в достижении целей. Не забывайте о том, что ваши ответы должны быть четкими,  речь грамотной, логичной и последовательной;/ а информация будет представлена на

кластере.

V Основная часть (усвоение новых знаний). (заполняют кластер)

- Итак,  вопрос №1

1.  Ядерное топливо - это  только уран?

Уран получил свое название в честь открытой планеты Уран. Практически во всем мире используют ядерное топливо на основе урана -235 с содержанием урана от 3-5%.  Он выглядит в виде таблеток, которые можно держать в руках. Таблетки, находящиеся в специальных твэлах, абсолютно безопасны  до тех пор, пока   не  попадают  в ядерный реактор.http://www.old.invest-buryatia.ru/userfiles/images/%D0%A5%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D0%B4%D0%B0%20%D0%92%D0%94.jpghttp://www.atomic-energy.ru/files/images/2014/12/rian_archive_132603_nuclear_power_reactor_fuel_assembly1.jpg

Такого топлива в реактор загружается несколько десятков тонн. Для сравнения,  АЭС, работающая на угле, требует в сутки 5 железнодорожных составов. При сжигании такого топлива образуются продукты, которые попадают в атмосферу, почву и воду:  это летучая зола, частички несгоревшего пылевидного топлива, серный и сернистый ангидрид, оксид азота, газообразные продукты неполного сгорания, кроме того, уголь всегда содержит радиоактивные примеси и др. Подобные выбросы на АЭС полностью отсутствуют, а  активность выбросов ТЭС в несколько раз выше, чем для АЭС.

Уран-235 работает 3-4 года. Деление ядра урана происходит в блоке АЭС, который называется ядерный реактор. Выделяемая энергия  обязательно охлаждается большим количеством  воды в конденсаторе.

В реакторе ядерное топливо светится. Это происходит потому, что скорость движения электронов превышает скорость света в воде, а излучения происходят в синей области спектра. "Сжигается" в реакторах кроме урана-235 и плутоний-239, тот самый, которым начинялись атомные бомбы. В нашей стране в атомной  энергетике плутоний не используется. Во Франции, например, его смешивают с ураном и сжигают как топливо на АЭС.                                                                                                               К сожалению, Россия не относится к числу стран, богатых урановыми рудами.  На ее долю приходится только 5 процентов мировых запасов.  Основные запасы урана в мире – 75% – сосредоточены в таких странах, как Австралия, Монголия,  Казахстан , США, Канада, ЮАР, Нигер, Намибия. В некоторых из них РФ и  закупает  урановую  руду.                                                                                                                             

Наука не стоит на месте. В перспективе начнут внедрять искусственный делящийся изотоп урана- уран-233, который будут получать из природного тория. В Европе уже проводят эксперимент - строят термоядерный реактор на изотопах водорода и гелия. Но не все так просто

Очень часто приходится слышать о том, что ученые предупреждают весь мир о возможной ядерной катастрофе. Дело в том, что Украина пытается снизить зависимость от России и в атомной энергетике, поэтому  атомные реакторы, построенные в советское время, хотят перевести на американское топливо, что приведет к техногенной катастрофе

Вывод группы : атомная энергетика это перспективная отрасль. Ее развитие поможет предупредить изменение климата и сохранить топливные ресурсы для будущих поколений и др.

http://mygeograph.ru/opasnye-atomnyj-elektostancii-toplivo-dlya-aes/

                2.  Кто и как управляет работой энергоблоков?  

Если сравнивать ядерный энергоблок и человека,  то сердцем  можно назвать реактор,  а  мозгом – щит управления.  Отсюда операторы – профессионалы высокого класса , контролируют процессы, протекающие в реакторе.  Благодаря достижениям НТП,   управляют  энергоблоком всего 4-5 сотрудников,  и каждый сидит за своим пультом. Вся работа происходит автоматически.  Требования к работникам достаточно высокие. Нужно пройти медицинскую комиссию, обследование у психолога. Здесь нужны люди, устойчивые к стрессам, запрограммированные на безусловное выполнение всех инструкций и положений. Будущих операторов  АЭС набирают из инженеров с высшим образованием. Операторы с помощью компьютерных технологий, LCD дисплеев, сенсорных и проекционных экранов получают полную информацию о состоянии энергоблока и управляют всеми его технологическими системами в стационарных, переходных и аварийных режимах.

Мы учимся в 10 классе.  В следующем учебном году нам предстоит сделать  выбор ВУЗа.  Наверное, многим будет интересно знать,  где можно получить специальность для работы на АЭС ?

МИФИ – национальный исследовательский ядерный университет в Москве. Здесь уже учатся выпускники нашей школы . Благодаря  Интернет, у нас есть возможность познакомится с перечнем специальностей . (выход в интернет)

МИФИ                   https://admission.mephi.ru/about/specialty 

Также свой выбор можно сделать в пользу Обнинского института атомной энергетики - филиала МИФИ

Обнинск                   http://www.iate.obninsk.ru/node/227

А также  эти специальности можно получить, поступив в МГТУ им. Н.Э. Баумана,   СПБ государственный университет имени Курчатова и другие ВУЗы

http://nord-news.ru/img/newsimages/20120613/1_eaf8e952a571.jpg

Вывод группы : владеть знаниями по физике, математике, информатике, иностранному языку. Быть   целеустремленным,  коммуникабельным. Посещать занятия  технического центра, который будет работать на базе одной из школ города Унеча. И др

3. Сколько ядерных энергоблоков работает в России и мире ?

                                 (с элементами практической работы)

На данный момент времени мировая  атомная  энергетика представлена работой 435 реакторов, которые вырабытывают 370000 МВт электроэнергии. (мегаватт)

В первую пятерку стран входят:

1. США - 104 действующих энергоблоков /доля АЭ 19%

2. Франция – 58 / 78%

3. Япония – 50/28%

4. Россия – 33 / 12%

5. Республика Корея (Южная Корея)- 23 /36%

В  РФ работают 10 АЭС Это: Белоярская АЭС, Билибинская АЭС, Балаковская АЭС, Калининская АЭС, Кольская АЭС, Курская АЭС, Ленинградская АЭС, Нововоонежская АЭС, Смоленская АЭС, Ростовская АЭС.

Сооружается в Камчатском крае АЭС Академик Ломоносов

(на карту прикрепляет флажки)

В России  была построена первая в мире атомная электростанция, которая вырабатывала электричество в промышленных масштабах — Обнинская АЭС, её пуск состоялся  в 1954 году

Я  хочу  порекомендовать  и  познакомить всех  с сайтом «Все о тепловой и атомной энергетике». Здесь можно получить максимум информации по теме "Атомная энергетика".              http://tesiaes.ru/?p=913   (выход в интернет и краткое знакомство с сайтом)                                    

http://www.rusrep.ru/images/maps/1340/134001_pic1.gif

Вывод группы : Мы считаем, что будущее без АЭС  - это прошлое, так как АЭС вырабатывает основную часть энергии всего мира и др

4.  Что можно сказать о безопасности  использования  атомной энергии?

Авария на Чернобыльской АЭС: 30 лет спустя.

Безопасность - главный  критерий работы  любой АЭС. Для обеспечения безопасности АЭС необходимо учитывать не только безотказную работу всех защитных устройств, но и полную исправность всех узлов охладительной сети, вентилей, трубопроводов и других технических устройств, чтобы в аварийных ситуациях проявилась полная надежность всей сложной системы радиационной защиты. Как известно, наибольшую опасность представляет отработанное ядерное топливо АЭС.  За 1 год  образуется 100-200 м3 твердых, жидких  и газообразных отходов.  Если  правильно организовать работу АЭС,  учет и захоронение отходов , то они не будут  представлять никакой угрозы.  Если  АЭС  управляют профессионалы, то в случае ЧС цепную реакцию в блоке  можно остановить за несколько секунд. На Чернобыльской АЭС на это потребовалось 14 секунд, что стало одной из причин аварии. (выход в интернет)http://go32.ru/uploads/posts/2014-04/1398435959_chernobil.jpg

http://chernobylzone.at.ua/video/vip/8/myvideo/avarija_na_chaehs_1986_chernobyl_pripjat_likvidacija                                   

26 апреля 1986 года произошла авария, крупнейшая в истории атомной энергетики. Основная причина - человеческий фактор: от проведения эксперимента по экономии энергии, до скрытия аварии. Как итог- радиационное загрязнение территории Украины, Белоруссии и России (Брянской, Орловской, Тульской, Калужской областей и части Европейских стран). Это привело к необратимым последствиям: пострадали  и умерли от онкологических заболеваний около 600 тысяч человек. Прошло 30 лет, но по данным Всемирной организации здравоохранения, увеличено количество  людей, страдающих психическими растройствами, онкологическими заболеваниями, генетическими отклонениями.                                                                                                            Информацию о степени радиационного загрязнения  территории можно найти, посетив сайт (выход в интернет. Карта выполнена методом  послойного окрашивания.)

  http://chornobyl.in.ua/karty-zagriaznenia-rossii.html                           

Чернобыльская катастрофа расколола мировое общественное мнение. Группа стран склонна совсем отказаться от АЭС. Швеция сократила количество АЭС с 6  до 3, Австрия так и не ввела в строй свою единственную АЭС. Наша страна склонна следовать путем большинства развитых стран, т. е. использовать весь арсенал усиления безопасности АЭС

- Как же себя вести в случае аварии на АЭС?

Памятка "Как себя вести в случае аварии ?"

 

1. Закрыть плотно двери и окна, сделать запас воды из проверенных источников или купить, слушать СМИ  

2. Надеть  респиратор или марлевую повязку

3. Принимать йодосодержащие препараты (иначе нехватка йода в организме  будет восполняться  радиоактивным йодом) .  Помните, что пить йод ЗАПРЕЩЕНО

4. Эвакуироваться на  безопасную территорию

Вывод группы : безопасность работы АЭС является гарантом безопасности  планеты. Альтернативой АЭС может быть использование нетрадиционных источников энергии, но они могут дать сбой в работе . Современные АЭС - это те предприятия, на которых действуют очень строгие меры безопасности. Поэтому угроза от АЭС населению и окружающей среде минимальна

                                                       

                                             5. Мирный атом. Что это такое?

Ядерные технологии представляют собой науку, которой ученые нашли и продолжают находить невоенные применения.

Сегодня при диагностике и даже лечении многих заболеваний используется радиоактивное излучение. Радиация используется при диагностике и лечении  заболеваний щитовидной железы, онкологических заболеваний, инфекций, воспалений и многих других болезней.

hello_html_m5e448c39.png

Сфера мирного применения ядерных технологий, помимо человека, охватывает и животных.

Ядерные технологии с каждым днем играют все большую роль в пищевой индустрии. С помощью радиоактивного облучения уничтожаются насекомые и паразиты, загрязняющие пищевые продукты. Специалисты также с помощью радиоизотопов убивают микроорганизмы (бактерии и вирусы), поражающие растения и животных.

Ядерная энергия также нашла применение при обнаружении подземных и поверхностных вод, земных  разломов и нарушений целостности конструкции плотин или дамб.

 Другая область мирного применения ядерной энергии – это опреснение вод.

Ядерные технологии также помогают обнаруживать противопехотные мины, которыми усеяны зоны вооруженных конфликтов. Ядерные установки находятся на ледоколах, подводных лодках. Атомная энергетика широко применяется в промышленности: определяют дефекты сплавов, анализируют окружающую среду

Таким образом, ядерные технологии представляют собой весьма ценную науку, которой ученые нашли и продолжают находить невоенные применения.        

Вывод группы

VI ФИЗМИНУТКА  (карта. Упражнение для глаз)

VII Работа в группах   Представьте, что вы сотрудники Департамента Брянской области, а  мэр Брянска дал задание обосновать целесообразность строительства АЭС . Вопрос «Существует ли целесообразность строительства АЭС в Брянской области?»  

                                нет

                              да

АЭ требует больших объемов воды, а их нет

Сейсмически спокойная территория

Транспортировка урана  опасна

Строительство АЭС создаст рабочие места

Своих ресурсов нет, а ввозить их дорого

Выгодное ЭГП

Нет квалифицированной рабочей силы

Поступят деньги из Федерального бюджета, что способствует развитию области

Особенность ЭГП  Брянщины. Необратимые последствия аварии

Территория области уже подвергаласть радиационному загрязнению

Нет дефицита энергии

В соседних Курской и Смоленской приграничных областях уже работают АЭС

ВЫВОД группы : в данный период времени строительство АЭС в Брянской области  нецелесообразно. Скорее всего они будут построены вблизи уже действующих

В 1931 году была построена Брянская ГРЭС (Госуд Районная ЭС ) в Белых Берегах и работала на фрезерном топливе (торф), а после реконструкции  с 1964 года на сжигании природного газа

VIII  Рефлексия (формируется гражданская позиция, практическое использование знаний, аргументация  точки зрения)

  • - Что дал мне сегодняшний урок?      

-Чем ценен для меня изученный материал?

- Как я оцениваю свою работу на уроке и одноклассников?

  • Спасибо за работу на уроке...... (оценить)

Вернемся к проблеме урока.  У каждого из Вас сложилось собственное мнение по проблеме урока. ПРОГОЛОСУЙТЕ, пожалуйста, сделав свой выбор и обосновав его в виде тезиса

АЭ – основа развития экономики

АЭ – защита от экологической угрозы

Мирный атом – это наше здоровое будущее

АЭ – двигатель НТП

  • Выступление по опережающему заданию (готовясь к уроку, мы нашли цитаты ученых, журналистов, преподавателей ВУЗов, живших и живущих  в разное время. (ЧИТАЮТ)

 Их высказывания еще раз подтверждают мысль о том, что без  АЭ в 21 веке обойтись нельзя. В любой работе могут быть неполадки. Но самую большую угрозу может представлять не уран, цезий или другие радиоактивные элементы, а  человек.  )

  • У меня в руках журавлик. Еще его называют японским журавликом. Это символ борьбы за мир, долголетие, счастье.  1000 таких журавликов хотела сделать японская девочка Садако Сасаки, которая родилась в Хиросиме в 1943 году. У нее было только одно желание - желание излечиться от лейкемии и жить. К своим 12 годам Садака успела сделать только 644 птицы

Ребята, помните, что от ваших знаний и убеждений зависит будущее нашей планеты.  Скоро вы станете руководителями, рабочими, служащими и от нас будет зависеть благополучие и безопасность России и ее поколений. Желаю Вам сделать еще больше открытий и применять их на благо людям

Дорогие гости! Мы дарим Вам таких журавликов. А всем я желаю  здоровья, счастья  и пусть всегда будет мир              (Дарят журавликов гостям)

        

Эйнштейн сказал: «Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов».

Человечество не погибнет от ядерной катастрофы, а задохнется в собственных отходах Нильс Бор, датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей современной физики, лауреат Нобелевской премии по физике (1922 г.)

Атом – лишь инструмент в руках человеческих. Он может согреть, опалить, уничтожить – выбирать человеку. Александр Громенко, ген. директор Издательства «РЧ Медиа», гл. ред. газеты «Российский Чернобыль», Россия

Открытие возможностей атомной энергетики – необратимый процесс: научившись пользоваться микроволновкой, никто не будет готовить обед на костре, ну, разве что, на отдыхе – для экзотики. Елена Мишон, профессор ВГУ, Россия

http://dok.opredelim.com/pars_docs/refs/27/26752/img0.jpg



http://www.belber.ru/upload/blog/5a64faf24e96080ddfbebf6f00c58fe3.jpg

22 декабря 1920 года на VIII Всесоюзном Съезде Советов был утвержден план ГОЭЛРО, по которому в течение 10-15 лет намечалось построить 30 районных электростанций, в числе которых значилась и Брянская ГРЭС.

http://www.belber.ru/upload/blog/c5b3382c739617bc61239e55839ccb32.jpg

Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.

http://www.belber.ru/upload/blog/4f8bee939611cd1a0af4c38ab17b8366.jpg

Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.

21 апреля 1927 года Совет труда и Обороны принял постановление «О сооружении Брянской районной электростанции». В нем сказано: «Приступить в текущем году к постройке районной станции на торфяном массиве Пальцо мощностью в 22 тыс. кВт. Признать означенную районную станцию Государственной Районной Станцией союзного значения». Так в 25 километрах от Брянска, рядом с железнодорожной станцией Белые Берега, на берегу реки Снежеть началось строительство БРЭС.

http://www.belber.ru/upload/blog/ca879bba829ba5776c58f6c9d5e1a590.jpg

http://www.belber.ru/upload/blog/8f792187e78eae6aacf63215da939484.jpg

Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.

9 октября 1931 года первая турбина мощностью 11 тыс. кВт была поставлена на обороты, началось опробование оборудования электростанции. Здесь впервые в качестве топлива стали использовать фрезерный торф. Вопрос сжигания фрезерного торфа привлек внимание многих конструкторов-теплотехников, которые разрабатывали конструкции топок котлов применительно к условиям Брянской станции. К числу наиболее интересных по замыслу и конструкции относились: фронтальная топка для сжигания торфа во взвешенном состоянии по проекту инженера Шершнева; топка инженеров Кирпичникова и Мокрашанского для сжигания торфа в пылевидном состоянии с предварительным дроблением и подсушкой его в мельнице, топки инженера Якуба и профессора Макарьева. Топка инженера А.А. Шершнева была пущена в эксплуатацию в 1930 году. Как сообщила в 1930 году редакция журнала «Тепло и сила»: «Брянская станция, целиком базируясь на союзном оборудовании, претендует на звание крупнейшей в Союзе лаборатории промышленного масштаба по испытанию различных топочных устройств для сжигания фрезерного торфа». Опыт БРЭС был распространен на другие станции Советского Союза. В 1940 году выработка электроэнергии по БРЭС составила 150 млн. киловатт*часов. В первые дни войны многие энергетики были призваны в Армию. В июле—августе 1941 года основное оборудование Брянской ГРЭС было демонтировано и отправлено в тыл, в город Глазов Удмуртской АССР. Но Брянская ГРЭС до начала оккупации области (7 октября 1941 года) не прекращала подачу электроэнергии. Во время немецко-фашистской оккупации ГРЭС и прилегающий к ней поселок Белые Берега были разрушены.

http://www.belber.ru/upload/blog/ba69564d27ed13865157d07fe22579e1.jpg

Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.

Восстановление ГРЭС началось сразу же после освобождения Брянской области от немецко-фашистских захватчиков — с сентября 1943 года. Вторую жизнь станция обрела в июле 1945 года, когда был дан первый промышленный ток послевоенного периода. За это время была смонтирована и сдана в эксплуатацию первая очередь: турбогенератор № 1 мощностью 11 тыс. кВт и котлоагрегаты №№ 1 и 2 производительностью по 40 тонн пара в час. Во вторую очередь в мае 1948 года были введены в эксплуатацию турбогенератор № 2 мощностью 28 тысяч кВт и 2 котла №№ 3 и 4 по 40 тонн пара в час. К 1952 году были смонтированы еще 2 котла, а в 1955 году в итоге строительства третьей очереди, введены в строй турбогенератор № 3 мощностью 25 тысяч кВт и котлоаг-регаты №№ 7, 8, 9, 10 по 50 тонн пара в час каждый. Расширение Брянской ГРЭС было завершено в 1956 году четвертой очередью, когда были введены турбогенератор № 4 — 25 тыс.кВт и 2 котла по 50 тонн пара в час. После восстановления и расширения в объеме 4-х очередей установленная мощность Брянской ГРЭС достигла 90 тыс. кВт, и превзошла довоенную в 4 раза.

http://www.belber.ru/upload/blog/505bb3f1206d0c0d6ebc3f472366e7e4.jpg

За период с 1961 по 1964 гг. была проведена реконструкция всех 12 котлов на сжигание природного газа, в результате чего резко повысилась паро - производительность. В целях охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов в 1966 году была введена в эксплуатацию замкнутая система гидрозолоудаления. В 1994 году на брянской ГРЭС, входящей в ОАО «Брянскэнерго», введена в эксплуатацию турбина мощностью 12 кВт. Выработка электроэнергии в 2005 году составила 236 млн. кВтч, выработка тепла — 317,8 Гкал.

http://www.belber.ru/upload/blog/809694d99c8add9dd323e6420f66b537.jpg

Изображение уменьшено. Щелкните, чтобы увидеть оригинал.

Сегодня Брянская ГРЭС входит в состав филиала ОАО «Территориальная генерирующая компания - 4» - «Брянская региональная генерация». Установленная мощность электростанции: электрическая - 38 МВт и тепловая - 70 Гкал/ч. ГРЭС снабжает теплом поселок Белые Берега, с населением 12 тыс. человек.

http://www.belber.ru/upload/blog/d6e36c09e29007d19d1139274cca029a.jpg