Презентація на тему: "Термоядерні реакції. Енергія Сонця і зір."

Урок з фізики для 9 класу на тему: Термоядерні реакції. Енергія Сонця і зір. Підготувала вчитель: Олена Кушнір

Термоядерні реакції. Енергія Сонця і зір. Чим можна замінити існуючі джерела енергії?Яка природа джерел енергії Сонця?Яку роль відіграють термоядерні реакції в еволюції Всесвіту?Які труднощі є в здійсненні керованого термоядерного синтезу?Які міжнародні дослідження ведуться по створенню термоядерних реакторів?

Задача №1 Скільки енергії можна отримати за рахунок поділу 1 г Урану – 235, якщо при кожному розпаді ядра вивільняється енергія 3,2 × 10 -11 Дж. Дано: m=1г= 1× 10-3 кг m0=3,9× 10-25 кг. Е0= 3,2× 10-11 Дж Е-? Розв’язання: Повну енергію розпаду 1 г Урану-235 розрахуємо за формулою : Е=Е0× N , де: Е0 – енергія одного розпаду, N – кількість ядер Урану-235 в 1 г . В свою чергу: N=m/m0 , де: m–маса. Урану-235; m0- маса одного ядра. Тоді : Е= Е0 × N= E0 × m/m0 Е= 3,2 × 10-11 × 1× 10-3 / 3,9×10-25 ≈ 0, 82× 1011 Дж Відповідь: Е ≈ 0,82× 1011 Дж 

Задача №2 Потужність реактора атомного криголама – 80 000 к. Вт. Потреби реактора складають 500 г Урану-235 на добу. Визначте ККД реактора Дано: Ркорис. = 80 000 к. Вт = 8 × 107 Вт t = 1 доба = 1 × 24 × 3600=86 400 с m= 500 г = 0,5 кг m0= 3,9 × 10-25 кг Е0 = 3,2 × 10-11 Дж  η -- ? Розв’язання: Визначимо ККД за формулою: η= Екорис. / Еповн. , де: Екорис. = Ркорис. * t -- використовує криголам; Еповн. – енергія яка виділяється під час повного розпаду Урану-235. Еповн. знайдемо за формулою: Еповн. = Е0 × N = Е0 × m/m0 , тоді: η = Екорис. / Еповн. = Ркорис. × t × m0 / Е0× mη = 8× 107 × 86 400 × 3,9× 10-25 / 3,2 × 10-11 × 0,5 ≈ 0, 17 Відповідь: η ≈ 0, 17 або 17%

Отримання енергії сьогодні:85% з викопних копалин, а саме: нафти, вугілля та газу (їх вистачить приблизно до 2050 року)4% енергії виробляється з відходів або продуктів життєдіяльності організмів(деревина, сміття, водень та ін.)6% енергії виробляється на атомних електростанціях Гідроелектростанції виробляють 3% об’єму енергіїДжерела екологічної енергії(сонячне тепло вітер, тепло геотермальних джерел, біопаливо) дають трохи більше 1% енергії

Основний процес, в якому відбувається вивільнення термоядерної енергії в зорях - це перетворення гідрогену в гелій. Велику кінетичну енергію, необхідну для термоядерного синтезу, ядра гідрогену отримують через сильне гравітаційне стискання до центру зірки.

Здійснення керованого термоядерного синтезу надало б людству нове, практично невичерпне джерело енергії : 2 1 Н+3 1 Н= 4 2 Не +1 0 n (17,6 Ме. В)

Основне джерело енергії Сонця, на даному етапі розвитку—це термоядерний синтез. Некерований термоядерний синтез вже реалізований людством у вигляді водневої бомби

«Токамак» (тороїдальна камера з магнітними котушками)Існує декілька типів пристроїв для утримання плазми

Другий – стелларатор

До 20 грудня 2015 року найбільшою у світі і найпотужнішою стеллараторною системою була установка LHD( Large Helical Device), яка розташована в Японії.

Найбільшим стелларатором Європи був двозахідний стелларатор—торсатрон «Ураган-2 М», уведений у дію в Харкові 2006 року, що стало яскравим доповненням до наявної в інституті установки «Ураган-3 М» ( числа 2 і 3 означають число гвинтових провідників)—так звану західність магнітної системи.

У 2006 році в місті Кадараш ( Cadarache) у Франції розпочато будівництво дивовижного за масштабами Міжнародного експериментального термоядерного реактора—International Ihermonuclear Experimental Reaktor—скорочено ITER. Його можна назвати земним Сонцем

Розвиток досліджень, які стосуються керованого термоядерного синтезу, можна було б розподілити за трьома напрямами: Демонстрування стаціонарного довготривалого утримання плазми з великою густиною за допомогою машин що вже працюють. Числове моделювання процесів, що пов’язані з експериментальним ректором. Тут ідеться, як про моделювання фізичних процесів, так і про моделювання усіх інженерних конструкцій та споруд. Будування великого пристрою ITER, та вивчення нових аспектів фізики утримання плазми за його допомогою. style.colorfillcolorfill.typestyle.colorfillcolorfill.typestyle.colorfillcolorfill.type

Дослідження термоядерного синтезу ведуться в ННЦ « Харківський фізико - технічний інститут» , Харківському національному університеті ім. В. Н. Каразіна та в Київському інституті ядерних досліджень. Випускники фізико - технічного факультету ХНУ ім. В. Н. Каразіна успішно працюють у багатьох світових термоядерних центрах, зокрема, у Німеччині, Японії, Іспанії, Франції, Бельгіїstyle.text. Decoration. Underline

ДЯКУЮ ЗА УВАГУrrrr