Урок "Екологічні проблеми ядерної енергетики".

Тема уроку: Екологічні проблеми ядерної енергетики.

 

Мета: поглибити знання учнів про атом і атомне ядро; Формувати в учнів знання про методи і засоби використання ядерної енергії. Показати успіхи і проблеми ядерної енергетики та перспективи її розвитку. Розвивати політехнічне мислення. Вчити аналізувати графіки та діаграми. Формувати вміння працювати в групах, парах, самостійно та з підручником. Навчити використовувати сформовані знання для пояснення фізичних явищ та екологічних проблем ядерної енергетики. Виховувати учнів екологічно свідомими. Ознайомити із наслідками можливого застосування ядерної зброї.

 

Тип уроку: комбінований з використанням ТЗН.

 

Очікувані результати: знання учнями про значення енергії в житті людини, її використання та екологічні наслідки;

вміння розрізняти традиційні способи отримання енергії та альтернативні;

учні знають історію розвитку енергетики України;

в учнів частково сформовані знання про методи і засоби використання атомної енергії;

учні ознайомлені з успіхами та проблемами, перспективами ядерної

енергетики;

учні вміють застосовувати сформовані раніше знання для пояснення фізичних явищ та екологічних проблем, вміють аналізувати графіки та

діаграми;

вміють вести обговорення, виділяти головне.

Хід уроку

 

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Вправа «Так-ні».

Кожен учень піднімає руку, коли вважає, що відповідь «так» або не піднімає, якщо – «ні».

1. Резерфорд запропонував ядерну (планетарну) модель будови атому. так
2. У своїх дослідах Резерфорд використовував потік альфа-частинок. так
3. Альфа-випромінювання – це потік електронів. ні
4. Природну радіоактивність солей урану вперше відкрив Беккерель. так
5. Найбільшу руйнівну силу для живої клітини мають альфа-промені. ні
6. Бета-частинки відхиляються магнітним та електричним полями. так
7. До складу ядра входять електрони і протони. ні
8. Навколо ядра обертаються нуклони. ні
9. У порядку зростання проникаючої здатності компоненти випромінювання можна розташувати так: γ, β, α. ні
10. Шар бетону завтовшки кілька метрів затримує альфа-, бета- і гама-частинки. Так
11. Середній природний радіаційний фон на території України становить 25 мкР/год так

ІІІ. Основна частина.

Бесіда (для мотивації навчальної діяльності учнів)

Подивіться, будь ласка, на фото. Що на вашу думку, на них зображено? Чому ви так думаєте? Чи можете ви уявите своє життя без електрики? Поясніть свою думку. Які з електростанцій є «дружніми» до навколишнього середовища? Яка з цих електростанцій не працює на твердому паливі? Які електростанції є в нашій області?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оголошення теми і завдання уроку.

Отже, як ви вже здогадались, сьогодні ми згадаємо різні види енергії, але детальніше зупинимось саме на ядерній енергетиці. (Ці завдання висять на дошці перед очима учнів протягом всього уроку).

• Повторимо історію розвитку атомної енергетики в Україні, її проблеми та перспективами розвитку.
• З’ясуємо які ж переваги та недоліки використання атомної енергії.
• Зрозуміємо причини заміни звичних теплових двигунів на ядерні.
• Навчимось аналізувати графіки та діаграми.
• Застосуємо отримані знання на практиці.

 

А взагалі, слово енергія з грецької перекладається як «діяльність», то ж давайте і ми будемо на уроці енергійними і діяльними.

Перевірка домашнього завдання.

Додому учням було опрацювати додаткову літературу про історію розвитку ядерної енергетики в Україні та §40 підручника.

Відповіді учнів.

Запитання до учнів:

1. Що є основою атомної енергетики?
2. Що таке ізотоп?
3. Чому  на атомних електростанціях працювати небезпечно?
4. Як випромінювання впливає на організм?
5. Яка доза випромінювання є для людини допустимою?     
6. Чим можна виміряти дозу випромінювання?
7. Чим створюється природній радіаційний фон на планеті?

 

В и с т у п и  учнів

А тепер давайте узагальнимо цю інформацію. Отже:

- перший ядерний реактор був створений у 1942 р. у Чикагзькому університеті;

- уперше керовану ланцюгову ядерну реакцію поділу Урану здійснив у США колектив учених під керівництвом Е.Фермі у грудні 1942 р.;

- у січні 1947 р. І.В. Курчатов здійснив першу на європейському континенті керовану ланцюгову реакцію поділу Урану;

- поряд з Курчатовим при запуску першого ядерного реактора в світі працював наш земляк Анатолій Петрович Александров, він народився у м. Тараща Київської обл., під його керівництвом було побудовано атомний криголам «Ленін», Сибірську АЕС;

- в ядерну науку свої вклади зробили і інші наші співвітчизники, а саме:

Векслер В.Й. ( Житомир), Іваненко Д.Д. ( Полтава), Завойський Є.К. (Могилів-Подільськ), Мандельштам Л.І. (Одеса), Давидов О.С. (Євпаторія) зробили значний вклад в розвиток ядерної фізики в Україні і не тільки.

 

Іваненко ДмитроДмитрович (29.07.1904, м. Полтава — 1994, м. Москва, Росія) — фізик-теоретик, автор протон-нейтронної моделі атомного ядра (СРСР).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проаналізуйте графіки та діаграми та вкажіть:

1. на які електростанції припадає найбільший відсоток виробництва електроенергії?
2. в якому році було вироблено найбільшу кількість кВт год?
3. назвіть відновлювальні та невідновлювальні джерела енергії.

 

Отже, традиційні способи отримання енергії базуються на невідновлювальних джерелах: ТЕС, ГЕС, АЕС. Тоді як альтернативні способи отримання енергії використовують відновлювальні джерела енергії: сонячні ЕС, вітрові ЕС, геоТЕС, припливні ЕС і т.д.

Україна належить до тих країн світу, в яких завдяки наявності високих технологій і висококваліфікованих інженерів та вчених створена й успішно розвивається атомна енергетика.

На сьогодні в країні працюють чотири атомні електростанції: Південноукраїнська, Хмельницька, Рівненська, Запорізька.

 

На цих АЕС діють 15 атомних енергоблоків, загальна потужність яких становить 13 580 МВт. На атомні електростанції припадає близько половини електроенергії, що виробляється в країні.

За сумарною потужністю своїх реакторів країна посідає 8-ме місце у світі і 5-те в Європі.

Обслуговуються АЕС багатотисячними колективами висококваліфікованих фахівців. Фактично навколо кожної з українських АЕС виросло невелике місто.

Наявність в Україні джерел електроенергії, які працюють на ядерному паливі, безперечно, пом'якшує дедалі більший дефіцит «звичних» енергоносіїв: газу, нафти, кам'яного вугілля.

У березні 2006 р. Кабінет Міністрів України затвердив «Енергетичну стратегію України на період до 2030 р». Перший етап реалізації програми розвитку вітчизняної атомної енергетики передбачає продовження терміну дії вітчизняних АЕС щонайменше на 12-15 років. Крім того, починаючи з 2014 року, передбачається нарощення нових потужностей атомного промислового комплексу, зокрема збільшення видобутку урану й виготовлення елементів ядерного палива на вітчизняних АЕС. Загалом планується будівництво 22 нових блоків АЕС. У програмі визначено інтеграцію української енергетичної системи в європейську шляхом збільшення експортного потенціалу власної електроенергії.

Україна є однією з найбільш енерговитратних країн світу. Її частка у світовому споживанні енергії становить 1,9%, тоді як населення становить 1%.

 

Проблемне питання.

То про що нам говорить останній факт? Працюйте в парах. (Учні висувають свої або відомі їм пропозиції щодо енергозбереження).

 

Обговорення.

Не дивлячись на те, що виробництво енергії на АЕС становить 47%, давайте зазначимо не тільки переваги, а й недоліки. (Думки і пропозиції висувають самі учні у співпраці з учителем).

 

Переваги:

1. Будуються там, де немає річок і запасів палива.
2. Собівартість однієї кВт год дешевше, ніж на ТЕС і ГЕС, якщо не враховувати затрати на захоронення відходів та демонтаж після закінчення терміну експлуатації.
3. Запасів ядерного палива в 100 разів більше, ніж органічного.
4. АЕС не викидає хімічних забруднень.

 

 

 

 

 

 

Недоліки:

1. Поховання високоактивних відходів.
2. У 1972 р. канадський вчений А. Петко встановив, що за тривалого опромінювання для пошкодження клітинних мембран потрібна набагато менша поглинена доза, ніж за короткочасного опромінювання. Продовжуючи досліди А. Петко американський вчений Е. Штернгласс, показав, що малі дози радіоактивного випромінювання, спричинені радіоактивними опадами або викидами АЕС, діючи на живі організми протягом тривалого часу, є в 100-1000 разів не безпечнішими за дози, отримані потерплими від атомних бомбардувань у Японії. Результати наукового відкриття подані як крива Б на координатній площині «доза-ефект», відображаючи більш різке зростання уражень клітинної мембрани в інтервалі малих доз. І це було підтверджено вивченням впливу малих доз опромінення під час аварії на Чорнобильській АЕС.
3. Використане паливо теж радіоактивне.
4. Існує висока імовірність аварій.
5. Теплове забруднення води.
6. На переробку і захоронення відходів потрібно в 40 разів більше енергії, ніж на видобуток чистого урану, в 10 разів більше, ніж на переробку та збагачення.
7. Після завершення терміну роботи АЕС вона має бути демонтована. На демонтаж відпрацьованої станції необхідно витратити кошти приблизно такі ж, як і на її будівництво.
8. Атомне паливо досить дороге.
9. Розповсюдження ядерної зброї. (Учні переглядають  відео ядерних вибухів (наземних, підземних і підводних та бомб, скинутих на Хіросіму та Нагасакі).

 

На відміну від АЕС, під час атомного вибуху відбувається некерована ядерна ланцюгова реакція. Як бачимо, атомні бомби свого часу виросли з історії. А тепер вони можуть покласти край історії. Ядерна зброя набагато руйнівніша, ніж усі попередні види зброї. За допомогою ракет цю зброю можна доставити у будь-який пункт земної кулі. Перед людством маячить похмура реальність взаємного знищення протягом лічених годин. Ціна миру в ядерну добу – це повсякчасна загроза ядерної війни. Тому так важливо, щоб всі народи і нації жили в мирі. Але виробництво ядерної енергії виросло саме з виробництва ядерної зброї. З багатьох поглядів ядерна зброя і ядерні реактори дуже подібні. Хоча сам ядерний реактор не може вибухнути, як ядерна бомба, але він містить таку кількість радіоактивних речовин, яка в 1000 разів перевищує кількість речовин, вивільнених над Хіросімою. Чорнобиль є суровим нагадуванням про те.

 

Учнівська презентація творчого проекту «Дзвін Чорнобиля» (Група учнів заздалегідь підготувала комп΄ютерну презентацію на дану тему).

А зараз група учнів нашого класу презентує свій проект «Дзвін Чорнобиля».

 

 

ІІІ. Заключна частина уроку.

Закріплення матеріалу.

1. Чому вчені працюють над пошуком нових альтернативних джерел енергії? Енергія, яку вони виробляють, дозволить економити запаси природної сировини.
2. Електроенергетика розвинутих країн ґрунтується на «трьох китах». Це… Теплоенергетика, гідроенергетика, атомна енергетика.
3. Використання цього виду енергії не тільки не полегшило розв΄язання екологічних проблем, а й, навпаки, значно їх посилило. Атомна енергетика.
4. Джерела енергії, які використовує людство, поділяються на дві групи. Які? Відновлювальні і невідновлювальні.
5. Задача-малюнок. Що хотів донести художник?

Якщо діти не можуть самостійно перекласти написи англійською, то їх перекладає учитель.

Вибір №1 для всіх твоїх улюблених триоких друзів.

Уранова рибна їжа.

Нова радіоактивна формула росту!

Підсумки уроку.

Робота в групах.

Утворіть асоціативну схему. У вас є 3 хв. (Групи перевіряють одна одну. Вчитель лише проходить між групами і спостерігає).

 

Пояснення домашнього завдання.

Дякую вам за активну співпрацю. Вам сподобався сьогоднішній урок? Чим саме? Чи будуть знання та інформація, отримані на ньому, потрібні вам у житті? Чи досягли ми з вами поставлених на початку уроку цілей та завдань? Отже, як бачимо, ядерна енергія не є панацеєю від хвороби під назвою «нестача енергетичних ресурсів». А тому людству потрібно навчитися більше використовувати альтернативні джерела енергії. Отож вашим домашнім завданням буде в групах підготувати Інформацію про альтернативні (або як ми вже знаємо – відновлювальні) джерела енергії. Наприклад, про використання енергії вітру, води, сонця, гейзерів, біомаси, сили припливів і т.д.