Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Lektsii_2_chast.doc
Скачиваний:
17
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.19 Mб
Скачать

Институт международного образования и языковой коммуникации (имояк)

Код

Направление

035700

Лингвистика

035701

Перевод и переводоведение

Институт дистанционного образования (идо)

Код

Направление

031600

Реклама и связи с общественностью

035700

Лингвистика

040400

Социальная работа

080100

Экономика

080200

Менеджмент

080400

Управление персоналом

100400

Туризм

100700

Торговое дело

140100

Теплоэнергетика и теплотехникаприоритетное

140400

Электроэнергетика и электротехникаприоритетное

150700

Машиностроение

151000

Технологические машины и оборудование

200100

Приборостроениеприоритетное

220400

Управление в технических системах

220700

Автоматизация технологических процессов и производствприоритетное

221700

Стандартизация и метрология

230100

Информатика и вычислительная техникаприоритетное

230700

Прикладная информатика

240100

Химическая технологияприоритетное

241000

Энерго и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологииприоритетное

280700

Техносферная безопасность

ЛЕКЦИЯ. Развитие атомной энергетики

Ни отдельный человек, ни человеческое общество не могут существовать без потребления энергии. В течение истории цивилизации человек осваивал все новые источники энергии, что было вызвано необходимостью непрерывного увеличения потребления энергии. Этот рост можно проиллюстрировать следующими цифрами. Среднее индивидуальное потребление энергии за год составляло 100 тыс. лет назад – 0,3кВт; XV в – 1,4 кВт, начало XX в – 4 кВт, к концу XX в – 10 кВт.

Одним из источников энергии является атомная энергетика. В настоящее время ядерная энергия непосредственно вторглась во все сферы человеческой деятельности: наука, производство, транспорт, военная техника и др. Ее косвенное влияние еще более обширно. Кроме того, очень важным оказалось ее влияние на развитие сознания, на формирование мировоззрения человеческого общества.

Однако до середины XX в человечество в основном использовало энергию, высвобождающуюся при сжигании углерода, содержащегося в органическом топливе: угле, нефти, газе и продуктах их переработки (мазут, бензин и др.).

Предистория или хронология развития яэ

1789…

Мартин Генрих Клапрот (1743-1817) немецкий химик и натур. Философ в 1789 г. (год Великой Французской революции) впервые обнаружил в железно-цинковых рудах (ныне Яхимов - Чехия) и выделил черный порошок. Он принял его за новый элемент. В честь открытой в то время планеты Уран он дал наименование этому элементу. На самом деле это была окись U, урановая смолка.

1841…

Эжен Пелиго (1811-1890) (французский химик) впервые получил металлический уран и доказал, что Клапрот обнаружил окисел. Пелиго определил А≈120.

1869…

Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) уточнил для U А≈240. “Убежден, что исследования U начиная с его природных источников, поведет еще ко многим новым открытиям.”

1895…

Вильгельм Конрад Рентген (немецкий физик) открыл рентгеновские лучи.

1896…

Антуан Анри Беккерель (1852-1908) (французский физик) при изучении люминесценции солей U обнаружил радиоактивность.

1897…

Джозеф Джон Томсон (английский физик) открыл электрон

1898…

Мария Склодовская Кюри (польского происхождения) и Пьер Кюри (французские физики) создали учение о радиоактивности. Po и Ra.

1901…

Макс Планк – принцип квантования физических величин

1905…

Альберт Эйнштейн – специальная теории относительности

1911…

Эрнст Резерфорд (английский физик) –основоположник ядерной физики предложил планетарную (ядерную) модель атома

1913…

Нильс Бор (датский ученый) – создал теорию ядра на основе предложенной им планетарной модели атома и квантовых постулатов.

1919

Эрнст Резерфорд – доказал существование протона.

1924-1926…

Луи де Бройль, В. Гейзенберг, П. Дирак, Э. Шредингер – квантовая механика.

1928…

Дирак предсказал существование позитрона, который в 1932 году зарегистрирован Андерсоном и Милликеном.

1932…

Джеймс Чедвиг (английский физик) доказал существование нейтрона.

1933…

И. и Ф. Кюри-Жолио – искусственная радиоактивность

1934…

Э. Ферми - 1) U+трансураны (ошибка)

2) Теория β- - распада.

1935…

Юкава предсказывает существование мезонов, впервые мюмезон обнаружен в 1938г.

1939…

  1. Отто Ганн и Фриц Штрассман (немецкие радиохимики) обнаружили появление ипри облученииU нейтронами.

  2. Отто Фриш (Великобритания) и Лиза Мейтнер (1878-1968) (Австрия) дали объяснение появления легких ядер, выдвинув гипотезу о неустойчивости тяжелых ядер, облученных , и о взрывном характере расщепления этих ядер.

  3. Ю.Б. Харитон и Я.Б. Зельдович создали основы теории и расчета цепной реакции деления. Результаты были опубликованы в 3 статьях:

- К вопросу о цепном распаде основного изотопа U-238

- О цепном распаде U под действием медленных нейтронов

- Кинетика цепного распада U.

1940…

К.А. Петржак и Г.Н. Флеров – открыли спонтанное деление ядер урана.

Эти плодотворные годы (1932-1940) характерно большим числом публикаций и широким международным обменом информацией. У большинства ученых уже не оставалось сомнений в возможности цепной ядерной реакции деления. Начавшаяся война прекратила контакты и обмен информацией. Проблема создания атомного оружия приобрела жизненно необходимую актуальность.

1941…

Правительство США принимает решение о финансировании Манхэттенского проекта, целью которого является создание атомной бомбы.

- И.В. Сталин принимает решение прекратить работы по атомной проблеме.

1942…

Интернациональный коллектив ученых под руководством Энрико Ферми (итальянский физик) осуществил запуск первого ядерного реактора

1942-1944…

США принимает решения, приступает к строительству и запуску обогатительных газодиффузионных заводов и реакторов по производству плутония.

1941-1945…

С началом великой Отечественной войны в СССР исследования по использованию энергии деления ядер практически прекратились. Исключением являлась разведывательная и научно-аналитическая деятельность

1945 (июль- август)

США проведено испытание первой атомной бомбы из плутония, взорваны вторая бомба над Хиросимой и третья бомба над Нагасаки.

1945 (август-октябрь)

СССР, Франция и Великобритания принимают решение о создании собственных атомных бомб.

1945-1946…

Создание комиссии ООН по атомной энергии

1947…

Открытие пимезонов

1950-1960…

Крупнейшие достижения в области методик регистрации частиц, которые позволили обнаружить новые нестабильные частицы: камезоны и гипероны (1951-1954), нейтрино (1953-1954), антипротон и антинейтрон (1955 и 1956). В 1955 г. начато изучение структуры нуклонов, в 1958 г. открыт эффект Мёссбауэра.

1960-…

Ознаменовались открытиями и изучением частиц нестабильных относительно сильного взаимодействия, получивших названия резонансов

1970-…

Было положено исследование в области элементарных частиц и единой теории электрослабых взаимодействий.

Последующие годы посвящены построению единой теории, объединяющей сильные, электромагнитные и слабые взаимодействия.

Все эти исследования привели к возможности использования U как источника энергии. Ведь при делении одного ядра U выделяется в 50 раз больше энергии, чем при окислении одного атома С (200МэВ и 4МэВ). При делении 1 кг U-235 выделяется энергия, которую можно получить, сжигая 3000 т угля.

Такое огромное энерговыделение в первую очередь привлекло внимание военных. Однако делящийся изотоп U-235 в урановой руде составлял всего 0,714%, остальная часть приходилась на неделящийся U-238 99%.

Выделение 1г U-235 обходилось тогда в 1 млн. долларов. Поэтому была найдена альтернатива – Pu-239, который тоже делится, но отсутствует в природе. Его можно получить облучая U-238 потоком нейтронов по схеме:

Такую реакцию можно осуществить в ЯР. Поэтому согласно утвержденному 6.12.1941 г в Белом доме Манхеттенскому проекту Энрико Ферми под кортами Чикагского университета построил ЯР и впервые осуществил ЦРД 2.12.1942 г. С этого момента началось интенсивное накопление делящихся материалов. Все это привело к созданию атомной бомбы, успешно испытанной США в Японии.

В СССР работы в этой области начались в конце 1942 г под руководствам академика Курчатова. И уже 26.12.46 была осуществлена управляемая ЦРД, а 23.09.49 была испытана первая атомная бомба.

Т.о., первым назначением ЯР было (и к сожалению остается) военное.

Однако уже в 1954 г в Обнинске был запущен первый ЯР, производящий электрическую энергию. С этого момента началось внедрение ядерной энергетики в жизнь.

Атомная отрасль России была заложена и создана в середине минувшего века в годы кровопролитной войны и сразу после нее. В отрасли сконцентрированы героические усилия разоренной страны – подвиг лучших умов и патриотов нашей Родины. Атомная отрасль и прогресс науки едины и обеспечивают безопасность России – являются гарантом ее будущих научно-технических достижений.

С атомной отраслью фактически связан каждый из пяти приоритетов экономической модернизации развития экономики России в XXI веке:

  1. собственно ядерные технологии;

  2. развитие ядерной медицины;

  3. создание суперкомпьютеров;

  4. космические технологии (перспективные энергоустановки для космических кораблей);

  5. новые виды энергоресурсов, включая водородную энергетику.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]