Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов icon

Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов



НазваниеУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов
страница1/16
Дата конвертации23.08.2012
Размер1.69 Mb.
ТипУчебное пособие
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие»

Ягодин Г.А., Аргунова М.В., Плюснина Т.А., Моргун Д.В.

_____________________________________________________________________________________________

РАЗДЕЛ IV. СИСТЕМА ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА. КАЧЕСТВО ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ


Проблемы, которые сегодня мы создали в мире, не могут быть решены на уровне мышления, который их породил.

А. Эйнштейн.

(1879 – 1955)


§27. Энергетика Москвы


Это вы знаете

Опираясь на знания, полученные в курсе физики, дайте ответ на следующие вопросы:

  1. Что такое энергия?

  2. Что представляет собой потенциальная энергия и какие виды потенциальной энергии вы знаете?

  3. Дайте определение внутренней энергии. От чего зависит внутренняя энергия тела?




Как работать с параграфом

  1. Прочитайте текст параграфа. Уточните ответы, данные вами в начале урока.

  2. В процессе чтения письменно ответьте на следующие вопросы:

  • Что представляют собой тепловые двигатели?

  • Какова зависимость КПД от температуры теплоисточника?

  • Каким образом повышают КПД тепловых двигателей?

  • Что представляет собой система энергообеспечения Москвы?

  • Какое топливо используют на тепловых электростанциях Москвы?

  • Чему равен коэффициент использования тепла на московских ТЭЦ и каковы пути его повышения?

  • Опишите принцип работы парогазовой установки.

  • Как обеспечиваются потребности Москвы в электроэнергии?

3. Обсудите свои ответы с соседом по парте. Уточните ответы на вопросы.



«Энергия» (от греческого слова еnergeia) в переводе на русский язык означает «движение», «деятельность». Под энергией понимают способность системы совершать работу или передавать теплоту. Энергию нельзя создать или уничтожить. Согласно первому закону термодинамики, её можно превратить из одной формы в другую.


Это может вас заинтересовать

Различают два вида энергии: потенциальную – энергию положения тела в каком-либо поле (гравитационном, электромагнитном) и кинетическую – представляющую собой энергию движущегося тела.

В ХIХ в. было доказано, что макротела обладают внутренней энергией.
Внутренняя энергия равна сумме кинетических энергий беспорядочного движения молекул (атомов) и потенциальной энергии взаимодействия всех молекул друг с другом.


Главным источником энергии на нашей планете является Солнце. Человек использует тепло и свет, исходящие от Солнца, а также накопленную в течение миллионов лет энергию фотосинтеза в виде ископаемых: угля, нефти и газа, – исчерпаемых природных ресурсов. Солнце является также источником энергии возобновляемых ресурсов, таких как растения и животные, составляющие основу питания человека; энергии рек и ветра.




Рис. 1. Энергетический баланс Земли.


Первым энергетическим ресурсом, используемым человеком, были дрова. До сих пор примерно треть человечества пользуется в основном дровами для приготовления пищи и обогрева жилищ.

Со второй половины XVIII в. человек начал использовать уголь и паровую машину. Тепловые двигатели – это устройства, способные превращать внутреннюю энергию топлива в механическую. Сейчас большая часть двигателей – тепловые двигатели. Для того чтобы двигатель совершал работу, необходима разность давлений по обе стороны поршня двигателя или лопастей турбины. Это достигается повышением температуры рабочего тела на сотни градусов по сравнению с температурой окружающей среды. Такое повышение температуры происходит при сгорании топлива. Однако полностью превратить внутреннюю энергию в работу невозможно. Повысить КПД позволяет увеличение температуры нагревателя. Однако любой материал обладает ограниченной теплостойкостью. В настоящее время существуют жаростойкие стали, выдерживающие температуру 1300 °С.


Это может вас заинтересовать

Механическая работа может быть полностью переведена в теплоту. Но не наоборот. Только часть тепла системы может быть переведена в работу. Количественно это характеризуется коэффициентом полезного действия, выраженным через абсолютные температуры. КПД = (Т1 – Т2)/Т1, где Т1 – температура нагревателя, Т2 – температура холодильника (воздуха). Данная формула показывает, что тепловой двигатель тем эффективнее, чем выше температура нагревателя и ниже температура холодильника.


Электрический ток возникает в контуре проводника при изменении магнитного поля или при движении контура в постоянном магнитном поле. Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем 29 августа 1831 г. Сегодня для получения электрического тока используются электромеханические индукционные генераторы – устройства, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую.



Великие имена



Майкл Фарадей (1791-1867)

Английский физик и химик. Открыл много новых органических соединений, в том числе бензол. Его основные достижения лежат в области электричества и магнетизма. Впервые сообщил об индуктивном способе получения электрического тока с помощью магнитного поля. Изобрел первый электромотор и динамо- машину. Обнаружил влияние магнитного поля на свет, а также открыл диамагнетизм и дал ему название.

Развитие Москвы определялось обеспечением её энергией. Источником энергии в нашем городе изначально были дрова. Позже, с началом промышленной революции, стал использоваться уголь. В 1906 году в Москве была запущена первая тепловая электростанция с паровыми турбинами, обеспечивавшая движение трамваев и освещение центральных улиц и некоторых зданий. Её мощность составляла 5 МВт. В 1930 годы для получения энергии в Москве широко использовался подмосковный торф, добываемый в Шатуре.

Сейчас московский регион на 85% обеспечивается электрической энергией, вырабатываемой 17 электростанциями общей мощностью 10600 МВт, входящими в Мосэнерго.

Мосэнерго – крупнейшая в России компания по выработке тепла. Централизованное теплоснабжение удовлетворяет 75% потребностей Москвы и Московской области. Из-за климатических условий населению Москвы для создания комфортных условий проживания и работы требуется в 1,5 раза больше тепла, чем жителям Берлина, в 3 раза больше, чем жителям Токио.

Основное количество энергии вырабатывается на электростанциях, использующих пар с температурой 650°С и давлением 10 атмосфер. Этот пар поступает в турбину. Она состоит из нескольких ступеней. Пар, последовательно проходя через них, постепенно остывает, затем в теплообменнике нагревает воду, которую используют для обогрева жилищ и предприятий. Генераторы тепловых электростанций вырабатывают ток напряжением в десятки КВт (киловольт). Для передачи электрической энергии по проводам напряжение повышают в трансформаторах до сотен КВт, чтобы снизить энергетические потери. Мощность современных тепловых электростанций достигает сотен МВт.

Основным видом топлива для всех тепловых электростанций Москвы является природный газ, резервным – мазут. Природный газ сегодня –наиболее экологически чистое топливо. Он не содержит соединений серы, азота и тяжёлых металлов.

Коэффициент использования тепла на таких ТЭЦ не превышает 38%. Его можно повысить, заменив паровые турбины и котлы на парогазовые установки. В этих установках вращение вала турбины обеспечивается продуктами горения, образовавшимися при сжигании природного газа. Отработанные в газовой турбине продукты горения поступают в котёл-утилизатор. Там они генерируют пар с температурой 500°С и давлением 80 атмосфер, достаточным для работы паровой турбины, к которой подсоединён ещё один генератор. Суммарный коэффициент полезного действия достигает в этом случае 58%. В Японии работает установка с КПД 63%. Отработанный пар используют для обогрева.

В Москве первая ПГУ (парогазовая установка) пущена в Мытищах в 2007 г. Это самая экологически чистая тепловая электростанция в Европе.

Принципиальная схема парогазовой установки представлена на рисунке 2.



Рис. 2. Принцип работы парогазовой установки.


Промышленность Москвы потребляет около 55% электроэнергии; транспорт, включая метро, – около 2%; оставшаяся часть электроэнергии используется в быту.

Москва включена в объединённую энергосистему (ОЭС) «Центр» европейской части России линиями электропередач 110, 220, 500 и 750 кВ. Они передают электроэнергию на кольцо подстанций вокруг Москвы, из которого однофазные потребители получают энергию с напряжением 220 В. Всего на территории России существуют 7 ОЭС.


Подумайте и ответьте

  1. Какие газы образуются при сгорании природного газа, угля, мазута?

  2. Каковы последствия влияния на окружающую среду тепловых электростанций?




Оцените свою работу на уроке

    • Я работал хорошо (самостоятельно отвечал на вопросы, внимательно читал параграф, находил и записывал ответы на вопросы, работая в паре, уточнял ответы на них).

    • Я не справился с работой. Почему? Что оказалось наиболее трудным?



^

Альтернативная энергетика
(дополнительный текст к параграфу 27 «Энергетика Москвы»)





Это вы знаете

Какие альтернативные источники энергии могут быть использованы для производства электроэнергии?




Как работать с текстом «Альтернативная энергетика»


  1. Ознакомьтесь с содержанием текста.

  2. По заданию учителя разделитесь на 5 групп по 4–5 человек.

  3. Работая в группе, отметьте преимущества и недостатки различных видов электростанций.

  4. При этом первая группа даёт характеристику гидроэнергетике; вторая – геотермальной энергетике; третья – ветроэнергетике; четвёртая –возможностям прямого использования солнечной энергии; пятая – водородной энергетике.

  5. Информацию занесите в таблицу.




Вид электростанции

Краткая характеристика

Преимущества

Недостатки
















  1. Представьте результат работы группы.

  2. Дополните таблицу недостающей информацией со слов участников других групп.


Гидроэнергетика

Человек научился использовать энергию текущей воды в глубокой древности. В Египте, Китае, Индии орошение проводилось подъёмом воды на поля с помощью специальных колёс с закреплёнными на ободе ковшами. Водяные мельницы известны с XIII века до нашей эры.

^ Гидроэнергетика сегодня представляет собой пример крупномасштабного получения энергии за счёт возобновляемого источника воды.

В 1987 г. 21 % электроэнергии, или 6 % всей энергии в мире, было получено на гидроэлектростанциях.

Принцип работы гидроэлектростанции всегда одинаков. Плотина перекрывает поток воды. Вода собирается в водохранилище перед плотиной. Под действием своего веса она через водоводы направляется в турбины, расположенные, как правило, внизу плотины. Струя воды раскручивает лопасти турбины, жёстко соединённые с её валом. Непосредственно на валу закреплён электрогенератор.



Рис. 3. Внешний вид гидрогенератора.



Рис.4. Устройство гидрогенератора.1 - статор; 2 - ротор; 3 - водяная турбина.


Ток по шинам большого сечения передается на трансформаторы, повышающие напряжение, чтобы уменьшить тепловые потери при передаче его на большие расстояния, затем на распределительные устройства и идёт к потребителям.

^ Электрогенераторы большей части гидроэлектростанций могут вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.

Создаваемые плотиной водохранилища способны накапливать огромный объём воды. Например, на Братской ГЭС содержится 169 кубокилометров, а Асуанская плотина аккумулирует 162 кубокилометра воды. Водохранилища регулируют сезонный сток воды. Он значительно меняется в зависимости от времени года. Например, на Енисее сток воды в мае июле в 10,5 раз больше стока в феврале апреле.

Гидроэлектростанции не нуждаются в топливе. Стоимость электроэнергии на них меньше, чем на тепловых электростанциях.

Плотины уменьшают опасность наводнений, создают новые зоны отдыха. Вместе с тем плотины ухудшают условия обитания водных организмов. Запруженные реки в тёплое время года зацветают. Это ведёт при сезонном отмирании водорослей к уменьшению концентрации растворённого в воде кислорода и массовой гибели рыбы.

Кроме того, такие большие водохранилища влияют на местный климат. Они могут увеличивать сейсмичность региона. На равнинных реках их сооружение выводит из пользования много плодородных земель.

^ Сооружение плотин должно предусматривать использование воды для удовлетворения коммунальных и промышленных нужд и орошения полей.

В плотинах сооружаются сложные гидротехнические сооружения для прохода судов. На нерестовых реках обеспечиваются специальные сооружения для прохода рыб по реке.

Большая часть крупных гидроэлектростанций строится в развивающихся странах. В промышленно развитых странах все удобные для строительства места уже использованы или сохранены как заповедные зоны.

^ В таких государствах интерес к гидроэнергетике сосредоточен на строительстве сравнительно небольших станций и реконструкции ранее построенных.

Огромные ресурсы развития гидроэнергетики заключены в энергии приливов и отливов на побережье морей, океанов и в устьях впадающих в них рек. Колоссальные массы воды в мировом океане приводятся в движение силами притяжения Луны и Солнца. Непрерывность работы приливно-отливных станций обеспечивается сооружением специальных накопительных бассейнов, заполняемых во время прилива, а также закачиванием туда воды во время наибольшей мощности работы станции. Первая приливная электростанция была пущена в 1966 г. во Франции, в устье реки Рапс. Средняя высота приливов там составляет 8,4 м. Мощность станции равна 240 МВт.




^ Рис. 5. Гидроэлектростанция.


В нашей стране в 1968 г. заработала опытно-промышленная ГЭС в Кислой Губе на Баренцевом Море, недалеко от Мурманска. Кислая Губа представляет собой узкий залив шириной 150 м и длиной 450 м. Мощность ГЭС составляет 800 кВт. Но эта станция имеет большое значение для проектных работ по освоению энергии приливов в Белом, Баренцевом и Охотском морях.

Ещё больший ресурс заложен в освоении океанических течений. Разработан проект первой в мире подобной ГЭС во Флоридском проливе (США), где берёт начало Гольфстрим. Для предполагаемой станции мощностью в 140 МВт спроектировано 50 тысяч турбин специальной конструкции и 3700 электрогенераторов.

Океанические ГЭС существенно безопаснее с экологической точки зрения по сравнению с любыми другими. Однако их недостатком является жёсткая привязка к месту размещения.


Геотермальная энергия.

В земной коре находится примерно 4 % всей воды планеты. Источники с температурой воды более 20 0С относятся к термальным. С древних времён они широко используются при лечении различных заболеваний и просто для отдыха. Источники, содержащие сухой пар или пар с капельками воды, могут быть использованы для работы турбин с целью получения электрической энергии.

Геотермальные электростанции работают в Италии, США, Новой Зеландии, Мексике, Японии. Поскольку топливо бесплатно, стоимость единицы энергии ниже, чем на тепловых или атомных станциях.

^ В России на Камчатке работают Паужетская станция (мощностью 11 МВт) и Паратунская станция.

Геотермальная энергия может быть получена за счёт тепла горных пород. Вода закачивается в эти подземные «котельные» насосами. Например, в США в штате Нью-Мексико на глубину в 3600 м, в Японии на глубину 1800 м.

Геотермальная энергия составляет на 2000 год всего 0,29 % от всей используемой энергии в мире. Перспективы увеличения её применения есть только в отдельных местах, так как тепловой поток из недр на единицу поверхности в 5000 раз меньше, чем идущий от Солнца.


Ветроэнергетика

Широко распространённым и неисчерпаемым источником энергии является ветер. Он представляет собой обычно горизонтальное движение воздуха относительно земли, направленное из области высокого к области низкого давления. Эта разность возникает в результате неравномерного нагрева поверхности земли солнцем из-за различной отражательной способности. Ресурс ветровой энергии в несколько раз превышает энергетические потребности человечества.




^ Рис. 6. Ветроэнергетическая установка.

Энергия воздушных потоков преобразуется в кинетическую энергию вращающихся турбин. Они подразделяются на турбины лопастного и карусельного типа.

Генераторы электрического тока могут вырабатывать в зависимости от их конструкции как переменный, так и постоянный ток. Наиболее экономичны ветряные станции, связанные между собой в так называемые «ветряные фермы» и поставляющие ток в общую электрическую систему. В местах, удалённых от общей сети, широкое распространение получили ветряные фермы, обслуживающие отдельные поселения.

Ветряная энергетика развивается очень быстро. В настоящее время Дания получает более 15 % необходимой ей электроэнергии от ветра. В некоторых регионах Германии она обеспечивает 75 % потребностей. В следующей таблице (табл. 1) показана мощность ветроэнергетических установок в некоторых странах в 2000 г.


Таблица 1. Мощность ветроэнергетических установок.

Страна

Суммарная мощность ветроэнергетических установок в МВт

Германия

6113

США

2554

Испания

2250

Дания

2140

Индия

1167


Европейская ассоциация ветроэнергетики планирует с 2010 г. освоить мощность в 60000 МВт. Всего в мире работает несколько миллионов ветряных станций. В нашей стране их количество не превышает пока 5 тысяч.

Ветроэлектростанции, равные по мощности гидроэлектростанциям, тепловым и атомным станциям, требуют значительно больших площадей для своего размещения. Они могут мешать полёту птиц, насекомых и являться источником шума.

Прямое использование энергии солнечного света.

В некоторых жарких странах вошли в употребление примитивные солнечные печи для приготовления пищи. Они представляют собой ящики, оклеенные изнутри блестящей фольгой, которые выставляются на солнечный свет. Температура в них достигает 80 °С. Этого достаточно, чтобы через 4050 минут мясо или другие продукты были готовы для употребления в пищу.

Солнечный свет используется для выращивания растений в теплицах. Стекло или прозрачная полимерная плёнка пропускают основную часть спектра солнечного излучения. Внутри оно трансформируется в тепловое инфракрасное излучение, для которого стекло или плёнка непрозрачны.

^ На этом явлении основаны также устройства для нагревания воды. Простейшее из них просто ёмкость с водой, окрашенная в чёрный цвет и освещаемая солнцем.

Наиболее перспективным способом получения энергии является прямое преобразование солнечных лучей в электрический ток в солнечных батареях. Свет падает на слой полупроводника с электронной проводимостью, наложенный на другой слой, но уже с дырочной проводимостью. Кванты света выбивают из решётки полупроводника электроны. Места, покинутые ими, можно рассматривать как положительные заряды или дырки. При наложении на полупроводник разности потенциалов электроны движутся к аноду, а дырки к катоду.

Первые солнечные батареи обладали значительной стоимостью и применялись для энергетического обеспечения калькуляторов, часов. Постепенно область их применения значительно расширялась. К концу 2000 г. более миллиона семей во всём мире получали энергию от солнечных батарей. В Японии создан полупроводниковый материал в виде гибкой широкой ленты, которую можно размещать на крышах или на оконном стекле. С его использованием планируется к 2010 г. создать энергетические установки общей мощностью 4600 МВт. В США, Германии и Швейцарии фотогальванические элементы встраиваются непосредственно в фасады зданий. Создание тонких пропускающих свет полупроводниковых плёнок сделало возможным превращение обычных окон в миниатюрные электростанции.

Возможности использования солнечной энергии огромны. Даже в Великобритании с её большой облачностью установка солнечных батарей на крышах может дать в солнечный день 68000 МВт. Это половина суточного потребления энергии в стране в самый пасмурный день.

Водородная энергетика

Обеспечение населения Земли электроэнергией часто связывают с широким использованием водорода в качестве топлива, не выделяющего при окислении диоксида углерода и других вредных веществ.

Водород самый распространённый химический элемент во Вселенной. На Земле он входит в состав живых организмов, природного газа, нефти, каменного угля, различных минералов. Самое распространённое вещество на Земле вода содержит около 11% водорода по массе. В свободном виде водород обнаружен в небольших количествах в вулканических газах и продуктах разложения некоторых органических веществ анаэробными бактериями. Водород самый лёгкий газ без вкуса, цвета и запаха. Он легче воздуха в 14,5 раза. С кислородом воздуха образует взрывоопасные смеси. Водород переходит в жидкое состояние при температуре 253 °С.

Сегодня самый дешёвый способ получения водорода конверсия природного газа. При этом образуется некоторое количество диоксида углерода, но оно на 40% меньше, чем в современных бензиновых двигателях, если проводить сравнение по всему жизненному циклу.

Крупномасштабное производство водорода может быть осуществлено путём электролиза воды. Чистая вода плохо проводит электрический ток, поэтому водород получают электролизом водных растворов солей. Электролитическая ячейка имеет два электрода, подсоединённых к источнику постоянного тока.

^ На аноде идёт процесс окисления и в конечном итоге выделяется кислород, а на катоде процесс восстановления и выделяется водород.

Серьёзной проблемой является хранение водорода. Большие количества, необходимые для использования в качестве ракетного топлива или последующего транспорта к месту потребления по специальным газопроводам, хранятся в сжиженном состоянии в адиабатических ёмкостях (в которых не происходит теплообмена с окружающим миром). Возможна доставка водорода в баллонах, где он находится под давлением.

При получении водорода затраты энергии превышают её отдачу. Электрический ток вырабатывается в топливном гальваническом элементе, в котором катодное и анодное пространства разделены керамической, металлической или полимерной мембраной. Водород непрерывно подаётся в анодное пространство, а кислород воздуха в катодное. Водород отдаёт свой электрон аноду, и далее он по металлическому проводу движется к катоду, а протон проходит к катоду через раствор или расплав. Анод и катод изготавливаются из пористого материала, например меди или никеля. До тех пор пока в анодном пространстве есть водород, а в катодном кислород, в замкнутой цепи циркулирует электрический ток. Топливный элемент генерирует постоянный ток напряжением 0,60,9 В. Элементы объединяются в батареи. Мощность батареи может достигать 3050 кВт.

Огромное достоинство топливных элементов, работающих на водороде и кислороде, состоит в том, что они абсолютно не загрязняют в окружающую среду. Они не имеют движущихся частей, просты в исполнении. КПД превращения химической энергии в электрическую и тепловую в них составляет 4560%.

^ Первые легковые автомобили с электродвигателями, работающими от топливных элементов, появились в Европе в 2001г.


Подумайте и ответьте

Какие способы получения энергии вы считаете наиболее экологичными? Ответ обоснуйте.




Оцените работу группы

  • Наша группа с работой справилась отлично.

  • Наша группа с работой справилась хорошо.

  • Наша группа с работой не справилась. Почему? Что нужно предпринять, чтобы продолжить работу вместе?


Проблемы и перспективы ядерной энергетики

(Дополнительный текст к параграфу 27 «Энергетика Москвы»)

Это вы знаете

  1. Опираясь на ранее полученные знания и опыт, решите, являетесь ли вы сторонником или противником ядерной энергетики.

  2. Работая коллективно с классом, представьте свою точку зрения и приведите аргументы в её пользу.




Как работать с параграфом.

  1. Почитайте текст «Проблемы и перспективы ядерной энергетики».

  2. В процессе чтения выпишите из текста аргументы, свидетельствующие в пользу ядерной энергетики и против.

  3. Работая в паре, обсудите информацию.

  4. В качестве дискуссионного вопроса предлагается следующий: «Необходима ли сегодня ядерная энергетика?». В процессе дискуссии одна пара школьников приводит свой аргумент в пользу ядерной энергетики, затем другая пара – против. Далее следующая пара приводит другой аргумент против, на который приводится соответствующий аргумент за. Так продолжается до тех пор, пока все аргументы не будут исчерпаны.



^ Одна из важнейших проблем, стоящих перед человечеством, проблема поиска источников энергии. Потребление энергии растёт так быстро, что известные запасы топлива окажутся исчерпаемыми в сравнительно короткое время. Например, запасов угля может хватить на 350 лет, нефти на 40 лет, природного газа на 60 лет. Реальный вклад в энергоснабжение вносит ядерная энергетика.

Одним из её преимуществ является то, что для работы АЭС требуется очень небольшое количество топлива. Энергия, заключающаяся в 1 г урана, равна энергии, выделяющейся при сгорании 2,5 т нефти. В связи с этим эксплуатация атомных станций в некоторых районах обходится значительно дешевле, чем тепловых электростанций (ТЭС), для работы которых неизбежны большие затраты на транспортировку топлива.

Коэффициент использования установленной мощности АЭС равен 80% (у ГЭС и ТЭС он значительно меньше). Однако строительство и обслуживание ТЭС обходится дешевле, чем атомных. Для работы атомных электростанций требуется дорогостоящее оборудование и высококвалифицированные кадры.

^ Другое преимущество АЭС, при правильной эксплуатации, их экологическая чистота по сравнению с ТЭС. В выбросах атомных станций присутствуют радиоактивные газы и частицы, но большая часть радионуклидов (радиоактивных ядер) довольно быстро распадается, превращаясь в нерадиоактивные. Для населения, проживающего в районах размещения АЭС, дополнительная радиация не превышает нескольких десятых процента от естественного фона. Кроме того, при работе АЭС не расходуется кислород.

При этом электростанции, работающие на угле, являются основным источником поступления в окружающую среду долгоживущих радионуклидов. Дело в том, что в угле всегда присутствуют радиоактивные элементы, которые выносятся вместе с продуктами сгорания, осаждаясь на прилегающей местности. Кроме радионуклидов в выбросах ТЭС есть другие загрязняющие атмосферу газы оксиды серы и азота. Данные газы, даже пройдя систему очистки, частично выбрасываются в окружающую среду. Вступая в реакцию с атмосферной влагой, они вызывают кислотные дожди, которые наносят большой ущерб растительности, разрушают структуру почвы.

АЭС не привязаны к определённой местности как ГЭС, или к источникам сырья, как ТЭС. Однако АЭС должны быть размещены исключительно в сейсмически неактивных районах.

^ Ещё одна проблема ядерной энергетики захоронение отходов, требующее их мониторинга (наблюдения) в течение жизни многих поколений людей.

Строительство ГЭС приводит к отчуждению лучших пойменных высокоплодородных земель в результате образования водохранилищ. Перекрытие рек влечёт за собой застаивание воды, гибель рыбы и другие экологические проблемы. Эксплуатация же атомных станций требует значительного количества воды для охлаждения атомных реакторов.

Одной из главных проблем атомной энергетики является, на сегодняшний день, проблема нераспространения ядерного оружия. Эта проблема может быть решена только в рамках Международного агентства по атомной энергии при ООН (МАГАТЭ). МАГАТЭ было создано в 1957 г. для контроля за нераспространением ядерного оружия и безопасности применения ядерной энергии в мирных целях. Однако данной организации всё труднее и труднее сдерживать стремление ряда стран к созданию собственно ядерного оружия на основе радиоактивных отходов.

Сложной проблемой является и задача предотвращения аварий на АЭС. С целью повышения надёжности АЭС разрабатываются стандарты безопасности, касающиеся выбора места размещения АЭС, их проектирования, эксплуатации, требований к оборудованию. Страны члены МАГАТЭ создают программы помощи на случай аварий, проводят регулярные консультации стран по проблемам безопасности. Эксперты МАГАТЭ занимаются анализом произошедших на АЭС аварий, выдают рекомендации по их профилактике.

^ Принципиально иной способ использования ядерной энергии термоядерный синтез. Термоядерные реакции это реакции слияния лёгких ядер при очень высокой температуре. При делении ядра урана выделяется около 1 МэВ энергии на каждый нуклон (протон или нейтрон). В ходе реакции синтеза ядер дейтерия в гелий выделяется 5 МэВ на один нуклон, то есть в 5 раз больше, чем при атомном распаде.

У термоядерного синтеза есть огромное преимущество перед атомными реакторами, использующими распад ядер. Исчезает проблема захоронения отходов, так как в результате образуется инертный гелий; компоненты термоядерного синтеза не могут быть использованы для производства оружия; запасы дейтерия в мировом океане обеспечивают получение энергии на тысячи лет. Но пока эта технология находится в стадии интенсивных экспериментальных международных разработок.


Подумайте и ответьте

  1. Изменилось ли ваше отношение к атомной энергетике?

  2. Если изменилось, то что повлияло на вашу первоначальную точку зрения?




Оцените дискуссию

Какие правила ведения дискуссии вами соблюдались, а какие нет:

    1. Будьте открытыми и готовыми к обсуждению проблемы.

    2. Высказывайте своё мнение свободно, но и дайте возможность высказаться другим.

    3. Внимательно слушайте других. Стремитесь вникнуть в то, что они говорят.

    4. Уважайте чужое мнение. Не говорите: «Вы не правы», а только «Я с Вами не согласен».

    5. Не спорьте об очевидном: вы теряете время.

    6. Не стремитесь любым путем одержать победу в споре. Помните: истина не принадлежит вам, как не принадлежит никому.

Соблюдение каких правил вы считаете наиболее важным во время дискуссий?



  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16




Похожие:

Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов
Учебное пособие предназначено для учащихся 10 (11) классов общеобразовательных школ. Содержание пособия разработано с учетом последних...
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие»
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие»
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие» Ягодин Г. А., Аргунова М. В., Плюснина Т. А., Моргун Д. В
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие»
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие» Ягодин Г. А., Аргунова М. В., Плюснина Т. А., Моргун Д. В
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие»
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconТематический план для учащихся 7 классов № п/п Подразделы и темы
Учебное пособие. Технология.(вариант для девочек). 5-11 кл. Под ред. В. Д. Симоненко. 2004--2006 г г
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие по общей биологии для учащихся 11 класса естественнонаучного лицея министерство образования и науки
Белоусов Д. Л. Эволюция систем органов. Учебное пособие по общей биологии для учащихся 11 класса естественнонаучного лицея. Троицк,...
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся

Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для учащихся 10 (11) классов «Экология Москвы и устойчивое развитие» Ягодин Г. А., Аргунова М. В., Плюснина Т. А., Моргун Д. В
Проблемы, которые сегодня мы создали в мире, не могут быть решены на уровне мышления, который их породил
Учебное пособие для учащихся 10 (11) классов iconУчебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1982. 256 с. Антонов В. Ф., Черныш А. М., и др. Биофизика: Учебное пособие для вызов. М.: Гуманитарно-издательский центр «владос», 1999. 288 с
Анализ производительности ЭВМ методами теории массового обслуживания, М.: «Энергия», 1972. 176 с
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов