學(xué)魯科版選修35 4.4核能的利用與環(huán)境保護(hù) 課件（1）（42張）.ppt

第四節(jié) 核能的利用與環(huán)境保護(hù) 教學(xué)目標(biāo) 獲得核能的途徑 裂變和聚變核能的和平利用 核電站核能與傳統(tǒng)火電站的比較我國(guó)和世界結(jié)核電的利用 按現(xiàn)在的能源消耗 世界上的石油 天然氣和煤等生物化石能源將在幾十年至200年內(nèi)逐漸耗盡 新能源 時(shí)代的呼喚 核能 從原子彈說(shuō)起 發(fā)射區(qū)1 6公里內(nèi)的所有生物全都蕩然無(wú)存 離發(fā)射場(chǎng)800米的一座32噸重的鋼塔成了一堆扭曲的廢物 發(fā)射場(chǎng)周?chē)?00米的沙粒被融化成玻璃體 綠色透明似翡翠 小男孩 前 胖子 1945年8月6日和9日 美國(guó)分別在日本廣島和長(zhǎng)崎兩市投下原子彈 使其遭到致命打擊 8月15日 日本無(wú)條件投降 廣島被核襲后 1 廣島被核襲后 2 我國(guó)第一顆原子彈爆炸時(shí)的情景 我國(guó)第一顆氫彈爆炸時(shí)的情景 1964年10月16日 我國(guó)爆炸了第一顆原子彈 成功地進(jìn)行了第一次核試驗(yàn) 原子彈爆炸的成功吸引了全世界的目光 一夜之間中國(guó)跨進(jìn)了核大國(guó)行列 全世界刮目相看 核能的產(chǎn)生原理 原子 原子核 核外電子 質(zhì)子 中子 核能的產(chǎn)生原理 氫原子核 鋰原子核 核子間存在著強(qiáng)大的核力 所以原子核是一個(gè)堅(jiān)固的集合體 要把原子核拆散成核子 需要巨大原能量 鏈?zhǔn)椒磻?yīng)圖 輕核的聚變 原子能的和平用途 醫(yī)學(xué) 工業(yè) 農(nóng)業(yè) 考古研究 首先 從茶壺說(shuō)起 不用茶壺來(lái)產(chǎn)生蒸汽 可以燒煤 天然氣 或者油來(lái)使得沸騰 變成蒸汽 推動(dòng)透平的轉(zhuǎn)動(dòng) 在核電站里 你用不著燒任何東西 相反的 你劈開(kāi)鈾原子 產(chǎn)生熱量 使水變成蒸汽 而劈開(kāi)鈾原子的過(guò)程就是核裂變 如前述 核電站原理圖 核電站內(nèi)部結(jié)構(gòu) 核能電廠重要組件 燃料丸 燃料棒 燃料組件 壓力槽 核能電廠與火力電廠的異同 鍋爐 核反應(yīng)器 核反應(yīng)器 核能發(fā)電與火力發(fā)電 壓水式核能電廠 屏蔽系統(tǒng) 安全殼 水蒸汽出 冷水進(jìn) 壓力槽 調(diào)壓槽 汽機(jī) 發(fā)電機(jī) 冷凝器 海水冷卻 蒸汽產(chǎn)生器 核電站與環(huán)境 核電廠在環(huán)境上優(yōu)于火電廠 不會(huì)放出二氧化碳 二氧化硫等 不會(huì)造成溫室效應(yīng)和酸雨 從而保護(hù)了環(huán)境 核電是清潔的能源 法國(guó)1980年到1986年間核電占總發(fā)電量的比例由24 提高到70 在此期間法國(guó)總發(fā)電量增加40 而排放的硫氧化物卻減少了9 塵埃減少了36 大氣質(zhì)量有明顯改善 秦山核電站 大亞灣核電站 布比利斯核電站 核電站與環(huán)境 核電是安全的能源 核電站實(shí)施縱深防御 多重保護(hù) 多樣性的設(shè)計(jì)原則 確保核安全 核電站運(yùn)行期間不受發(fā)電量 經(jīng)濟(jì)效益和其他因素的約束 以秦山核電站為例 它有三道屏障 用于防止放射性物質(zhì)的外瀉 第一道屏障是鋯 4合金的燃料包殼 它把核燃料及其裂變產(chǎn)物封閉起來(lái) 第二道屏障是壁后為175毫米鋼板制成的反應(yīng)堆壓力容器以及相應(yīng)的管道設(shè)施 它把反應(yīng)堆冷卻劑包容在里面 防止有放射性的反應(yīng)堆冷卻劑外泄 第三道屏障是反應(yīng)堆安全殼 它是高72 5米 外徑38米 厚1米的鋼筋混凝土制成的圓柱形建筑 內(nèi)襯6毫米的鋼板 安全殼既能抵御外部破壞 例如龍卷風(fēng) 地震 噴氣式飛機(jī)的撞擊 還能抵御最嚴(yán)重事故情況下內(nèi)部的高溫和高壓 防止放射性物質(zhì)的外泄 核電站不會(huì)像原子彈那樣發(fā)生爆炸 啤酒燒不著 核燃料中鈾 235的含量約為3 而核炸藥中的鈾 235含量高達(dá)90 以上 壓水型反應(yīng)堆具有設(shè)計(jì)所賦予的內(nèi)在安全的特性 更何況核反應(yīng)堆還有多重的安全保護(hù)系統(tǒng) 確保反應(yīng)堆不會(huì)失控 核電是經(jīng)濟(jì)的能源 世界核電現(xiàn)狀一覽表 截止到1995年12月31日止 世界核電現(xiàn)狀一覽表 截止到1995年12月31日止 部分國(guó)家 問(wèn) 什么是輻射 答 輻射是能量傳遞的一種方式 輻射依能量的強(qiáng)弱分為三種 電離輻射 能量最強(qiáng) 可破壞生物細(xì)胞分子 如 射線 非電離輻射 有熱效應(yīng) 能量弱 不會(huì)破壞生物細(xì)胞分子 但會(huì)產(chǎn)生溫度 如微波 光 非電離輻射 無(wú)熱效應(yīng) 能量最弱 不破壞生物細(xì)胞分子 也不會(huì)產(chǎn)生溫度 如無(wú)線電波 電力電磁場(chǎng) 也談?shì)椛?電離輻射 非電離輻射 放射性物質(zhì)對(duì)人體傷害的規(guī)律是 距離射源越遠(yuǎn) 受照時(shí)間越短 隔離的 屏障 越多 受到傷害越小 核電站和日常生活輻照水平的對(duì)比一次全身大劑量輻射照射對(duì)身體的影響 21世紀(jì)已經(jīng)到來(lái) 我們將如何面對(duì)到來(lái)的下一個(gè)10年 膨脹的人口 發(fā)展的經(jīng)濟(jì) 對(duì)計(jì)算機(jī)更多的依賴(lài) 各種電子技術(shù) 對(duì)進(jìn)口石油的更多依賴(lài) 天然氣價(jià)格和長(zhǎng)期供應(yīng)的不確定性 以及燃燒天然燃料對(duì)環(huán)境帶來(lái)的