Урок: Розвиток ядерної енергетики в Україні. Екологічні проблеми ядерної енергетики

Тема:Розвиток ядерної енергетики в Україні. Екологічні проблеми ядерної енергетики

Мета:

навчальна: в цікавій і пізнавальній формі  ознайомити учнів із історією   розвитку ядерної енергетики України; показати переваги і проблеми сучасних атомних станцій,звернути увагу на екологічні аспекти цього питання;  вияснити, що спричинило аварію на Чорнобильській АЕС та дізнатися, як Чорнобильська катастрофа вплинула на здоров’я людей.

 розвивати пізнавальні та творчі здібності учнів, уміння самостійно поповнювати знання з різних джерел інформації.

  виховувати екологічне мислення учнів, відповідальність за те, що відбувається довкола, формувати в учнів риси справжніх господарів країни, вміти слухати і чути, виховувати почуття жалю,  представляючи  матеріал про трагедію в м. Чорнобилі.

Обладнання: картки з завданнями,комп'ютер,проектор, екран, відео  «Дзвін Чорнобиля», «Ядерна енергетика та екологія», «Атомна енергетика України» , , підручник Бар’яхтар ,«Фізика 9»,

Тип уроку:   комбінований

Форма уроку: урок – міні-конференція.

Методи та прийоми:  евристична бесіда, взаємоперевірка ,проблемні ситуації, логічна гра « я вважаю, що…», аналіз результатів уроку.

Міжпредметні звязки: фізика, інформаційні технології, історія, екологія,географія, хімі,біологія.

 

  «Знання лише тоді знання, коли вони

 здобуті зусиллями свого розуму,

 а не пам’яттю» ( Л. Толстой).

 

Учні отримали на минулому уроці домашнє завдання: знайти і опрацювати матеріали  про розвиток ядерної енергетики в світі та в Україні, екологічні проблеми та наслідки ядерної енергетики.

Урок передбачає використання  мультимедійних засобів навчання, інтерактивних методів.

Епіграф: «Виявлена ​​сила урану загрожує цивілізації і людям не більше, ніж коли ми запалюємо сірник. Подальший розвиток людства залежить не від рівня технічних досягнень, а від його моральних принципів ».     А. Ейнштейн

 

Структура уроку

 

1.ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ МОМЕНТ

Слово вчителя.  

Вітаю всіх на нашому уроці! Кожний урок для нас це нові знання, несподіванки, радість перемоги над невідомим. Прогулюючись гаєм, грецький філософ розмовляв зі своїм учнем.,, Скажи мені, спитав юнак, - чому тебе дуже часто беруть сумніви? Ти прожив довге життя, в тебе є багатий досвід, і ти вчився у великих геніїв. Чому ж для тебе залишилося багато невідомого і так багато питань? Розмірковуючи, філософ намалював посохом перед собою дві кулі: одну маленьку і одну велику. Твої знання - це маленька куля, а мої - велика. А все,що за цими кулями, - це невідомі. Чим більша куля, тим більше вона дотикається з невідомим. Чим більше коло твоїх знань, тим більша границя його з тим, чого ти не знаєш. І далі: чим більше ти будеш дізнаватись нового, тим більше буде виникати у тебе питань.

Мудрець дав вичерпну відповідь.

Сьогодні ми спробуємо визначити коло ваших знань і хоч трішечки розширити його, щоб у вашій голові народжувалися нові запитання і з’явилось бажання знаходити відповіді на них.

На уроці ви матимете можливість зібрати ще декілька краплинок знань та

удосконалити свої вміння, а також хочеться, щоб кожен з вас знайшов відповідь на питання, яке вас цікавить на сьогоднішньому уроці.

 

ІІ. ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ 

 

1. Ланцюгова реакція це - ?
2. Атомне пальне?
3. Ядерний реактор – будова?
4. Термоядерна реакція?

 

ІІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Учитель На уроках ми багато з вами говорили про ядерну енергетику. З чим вона у вас асоціюється?

Учитель: Як розвивалася ядерна енергетика в Україні? Які екологічні проблеми ядерної енергетики? Про це ми поговоримо на нашому уроці.

 

МОТИВАЦІЙНИЙ МОМЕНТ Сьогодні ми зробимо спробу відповісти на питання: "Ядерна енергетика - це рятівник від енергетичного" голоду "або руйнівник, винний у загибелі всього живого?"На уроці ми повинні оцінити позитивні і негативні сторони сучасного використання ядерної енергетики. Ця тема актуальна на тлі подій в Японії- 2011 року і страшної трагедії, яка сталася  27 років тому в Чорнобилі.

слайд 5,6
ІІІ.ОГОЛОШЕННЯ ТЕМИ МЕТИ УРОКУ

Отже, тема нашого уроку:  Розвиток  ядерної енергетики в Україні. Екологічні проблеми ядерної енергетики

А яка мета нашого уроку?

Чого ви очікуєте від уроку?

Я зрозуміла, що всі хочуть досягнути певних успіхів

Я теж бажаю вам отримати сьогодні лише бали високого рівня, адже наш урок незвичайний. Це урок –міні-конференція.

На минулому уроці ви отримали завдання: знайти і опрацювати матеріали про розвиток ядерної енергетики в світі та в Україні,екологічні проблеми та наслідки ядерної енергетики.

IV.ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Повідомлення учнів

Учень 1 :Проникнення в структуру атомного ядра і як результат цього, оволодіння ядерною енергією є одним з важливих напрямків сучасного НТП. Швидкий і успішний розвиток атомної фізики почався в 1932 році, коли було відкрито нейтрон.В історії людства не  було наукової події, більш видатної за своїми наслідками, ніж відкриття  ділення  ядер урану. Цей винахід  прибавив  до запасів  енергетичних копалин  палива  істотний вклад ядерного палива. Запаси урану у земній корі  оцінюються величезним числом  1014 тонн. Але основна маса  цього багатства  знаходиться у розсіяному стані  – у гранітах, базальтах. Тому масу ресурсів урану, котру можна здобути  при сучасній технології та при  помірних цінах, оцінюють у 108 тонн. Людина отримала у своє розпорядження величезну, ні з чим незрівнянну силу, нове могутнє джерело енергії, закладене  в ядрах атомів, - ядерну енергію.

 

Учень 2: Уже через 10 років після відкриття нейтрона став можливим запуск першого ядерного реактора, який відбувся в грудні 1942р. В США за активної участі учених-фізиків із багатьох країн світу й під керівництвом Е.Фермі.

У грудні 1946 р. В колишньому СРСР був запущений перший в Європі та Азії дослідний ядерний реактор, створений силами радянських науковців та інженерів.

Прикро, що про початок атомної енергетики людство дізналось не з репортажів із перших ядерних реакторів, а з вибухами атомних бомб у японських містах Хіросіма та Нагасакі.

Учень 3: Академік І. В. Курчатов сказав: "Атомна енергія - потужне джерело енергії, що несе добробут і радість всім людям на землі".

 Початком мирного використання ядерної енергетики прийнято вважати 26 липня 1954 року, коли в Обнінську під Москвою запрацювала перша в світі атомна електростанція (АЕС). Потужність її була 5 МВт. Пуск першої АЕС породив надію на екологічно чисту енергетику з практично необмеженими ресурсними можливостями.
В цілому в світі на частку АЕС припадає до 18%  вироблюваної електроенергії.

У 30 країнах світу функціонує 440 ядерних реакторів, з яких 

 США — 103 АЕС.  Франція — 59 АЕС Японія — 55 АЕС.  Росія — 10 АЕС. Україна — 4 АЕС.

Учень 4: Найбільша АЕС в Європі — Запорізька атомна електростанція в місті Енергодарі (Запорізька область), будівництво якої розпочато 1980 року і на середину 2008року працюють 6 атомних енергоблоків (6-й введено в експлуатацію за незалежності — 19 жовтня 1995 року).

Найбільша АЕС в світі Касівадзакі-Каріва за встановленою потужністю (на 2008 рік) знаходиться в японському місті Касівадзакі префектури Ніїгата — в експлуатації знаходяться п'ять киплячих ядерних реакторів (BWR) і два просунутих киплячих ядерних реакторів (ABWR), сумарна потужність яких складає 8,212 ГВт.

У даний час будується ще 30 атомних реакторів, в т.ч. у країнах, які розвиваються.

 

Учитель

Енергетична проблема - одна з найважливіших проблем, які сьогодні доводиться вирішувати людству. Вже стали звичними такі досягнення науки і техніки, як засобу миттєвого зв'язку, швидкий транспорт, освоєння космічного простору. Але все це вимагає величезних затрат енергії. Однак, відомо, що запасів вугілля може вистачити приблизно на 350 років, нафти - на 40 років, природного газу - на 60 років.

В даний час проблему «енергетичного голоду» може допомогти вирішити ядерна енергетика. Як розвивається паливно-енергетична галузь

Слайд 12

Енергетик: АЕС стала окремою галуззю енергетики після Другої світової війни. Сьогодні вона відіграє важливу роль в електроенергетиці України          Це зумовлено тим, що Україна належить до держав, недостатньо забезпечених власним енергоресурсом.    

         Протягом останніх років Україна зазнає великої енергетичної кризи, викликаної прискореним розвитком енергомістких галузей господарського комплексу безплатним і марнотратним використанням енергоносіїв, відсталими технологіями, виснаженням і деградацією розвіданих покладів вугілля, нафти і газу, через що, наприклад, відбуток нафти став знижуватись з 1970р., газу і вугілля з 1975р.

         Тільки роботу атомних електростанцій в Україні визначено як задовільну. Сьогодні немає жодного надпланового простою блоків АЕС Найбільш системно до осінньо-зимового періоду готуються саме атомні електростанції.

         Використання транспортабельного палива дає змогу розташовувати АЕС незалежно вид паливно – енергетичного фактора та орієнтувати на споживача у районах з напруженим паливно – енергетичним балансом. Приклад. Виплавляння алюмінію  завдяки Запорізький АЄС.

Сьогодні пропозиції на світовому ринку ядерних реакторів та ядерного палива перевищують попит. Світова спільнота має у своєму розпорядженні розвинені потужності з цього виробництва. Проте, з урахуванням прогнозного розвитку ядерної енергетики, ситуація змінюватиметься.

 

Вчитель. А як розвивається атомна енергетика в Україні?

Перегляд фільму «Атомна енергетика України»

 

Українська ядерна енергетика – молода галузь. Її історія налічує трохи більше 30 років, з 1977р.. ядерна енергетика посідає чільне місце в економіці України- майже половина електроенергії виробляється на її атомних електростанціях.

Україну ж можна віднести до тих країн світу, в яких успішно розвивається атомна енергетика. На сьогодні в країні працює чотири атомні електростанції: Південноукраїнська, Запорізька, Хмельницька та Рівненська. На цих АЕС діють 15 атомних енергоблоків, загальною потужністю 13580 МВт. Фактично навколо кожної електростанції виросло невелике містечко.

Південно - Українська атомна електростанція

Розташована на березі річки Південний Буг, поблизу міста Южноукраїнська.  

Південно – Українська АЕС за рік виробляє 17 млрд. квт•год. енергії, що перевищує 10% енергії, що виробляється в Україні.

За кількістю реакторів та їх сумарною потужністю Україна посідає сьоме місце у світі та четверте – в Європі.

Держава постійно дбає про розвиток ядерної енергетики в Україні. У 2006 р.Була прийнята  Енергетична стратегія України до 2030р. (Слайд 9),згідно з якою цій галузі надано пріоритет у перспективному нарощуванні енергетичних потужностей. Наприкінці червня 2008 року заступник голови Міжнародного агенства з атомної енергії (МАГАТЕ) Юрій Соколов заявив, що до 2030 року, атомні електростанції лишатимуться ключовим джерелом електроенергії, а кількісно збільшаться на 60%

Для цього треба підвищити потужність нині діючих АЕС до 29,5ГВт.

 

ВЧИТЕЛЬ

Люди завжди ставилися до природи прагматично. Саме цей підхід призвів до того, що в другій половині, а особливо до кінця XX ст. відбулися глобальні зміни, які зробили реальною загрозу самознищення людства. Одне на них - оволодіння атомної анергією. Отже, нам належить обговорити глобальне питання нашого часу, часу найбільших відкриттів і найбільших трагедій.

 

Чорнобиль – проблема України вчорашнього та сьогоднішнього днів і наступних століть. І сьогодні ми спробуємо зробити наголос на екологічних наслідках катастрофи. Робимо це не тому, щоб роз’ятрювати болючі рани, а щоб про велику трагедію Чорнобиля знали й не забували її ті, хто прийде після нас.

 

Хочемо сказати, що найбільша в історії людської цивілізації техногенна катастрофа сталася вже на 32 –му році використання ядерної енергії. Офіційно вважається, що внаслідок аварії постраждало 3,5млн. людей.

       25 квітня 1986 року на Чорнобильській АЕС готувалися до зупинення четвертого блоку на планово-попереджувальний ремонт. Цим зупиненням вирішили скористатися, щоб провести випробування однієї з систем безпеки експлуатації реактора РБМК-1000. Але програма випробування мала серйозні недоліки.

Було допущено порушення режиму експлуатації. Крім того, мали місце й конструктивні вади. Що це за система аварійного захисту, яку можна в будь-який момент відключити? Система аварійного захисту повинна спрацювати через 2-3 с, а насправді стрижні-поглиначі занурювалися на семиметрову глибину більше ніж 20 с.

Стрижні-поглиначі повинні заходити в реактор знизу, а вони кріпилися разом з механізмом їх керування до «кришки» реактора, яку й зрушила пара при збільшенні її тиску. Крім того, стрижні-поглиначі були коротшими за 7 метрів, внаслідок чого нижні шари палива не можна було «заглушити».

А звідси висновок – конструкція реактора не була досконалою, і це призвело до жахливої трагедії, наслідки якої впливатимуть ще не на одне покоління.

Внаслідок збігу цілого ряду обставин, починаючи з 1 години 24 хвилини 26 квітня, відбулася серія вибухів, які призвели до руйнування реактора та будівлі 4-го блока і викиду великої кількості радіоактивних речовин у довкілля. Потоки високоактивної лави з розплавленого палива й графіту проникли у приміщення нижньої частини реактора. В результаті склалася надзвичайна ситуація, яка вимагала термінових дій по нейтралізації небезпеки. Наслідки, які мала аварія на 4-му блоці Чорнобильської АЕС, дали підстави вважати цю подію катастрофою планетарного масштабу.

 

Завдяки рішучим діям воєнізованої пожежної охорони Чорнобильської АЕС та інших підрозділів пожежу на покрівлях ЧАЕС о 6 годині 35 хвилин 26 квітня було повністю ліквідовано.

З 2001р. Чорнобильська АЕС не працює, всі її енергетичні блоки виведено з експлуатації. Зараз продовжуються роботи з консервації зруйнованого блока, створення над ним захисного укриття.

Після трагедії минуло 27 років, проте наслідки радіоактивного забруднення, особливо в зоні Чорнобильської АЕС, усе відчутніші.

  Перегляд фільму «Дзвін Чорнобиля»

Учитель.  « Людство, яке забуває свою історію, є приречене її знову пережити» писав Григорій Сковорода.

Нібито час лікує найглибші рани, вгамовує найгостріший біль. Але цей — не поступається навалі років, не слабшає. Можливо, тому що своєчасно не зуміли зробити все для лікування. А можливо, взагалі Чорнобиль — інфаркт суспільства? Адже коли він трапляється з людиною, то вважається справжнім дивом, коли вдається вижити. Потім довго гоїться й рубцюється рана на серці. Проклятий інфаркт намагаються забути, але він постійно й неодмінно нагадує про себе: мовляв, друже, не плекай ілюзій, удар нанесено й повернення до колишньої молодості не буде...А можливо, Чорнобиль — страшний урок не стільки конкретному суспільному ладу, скільки всьому людству? Зірка «Полин». Похмуре біблійне пророцтво про води, які стануть гіркими…Ясно одне: із нами всіма сталося щось, чому немає аналогів, про що людина не має уявлення, до чого не пристосований ні її організм, ні зір, ні вуха, навіть її словник не пристосований. Це щось — Чорнобиль.

 

Вчитель: Ми маємо пам’ятати  дзвони Чорнобиля  того Чорнобильського лиха...

 

ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ

Вчитель Бути чи не бути атомній енергетиці.

Довгий час ядерна енергія була прихована від людини. Але людина цікавиться! Їй  завжди потрібно знати те, що поки невідомо. Завжди потрібно більше, ніж у неї є. І вона невпинно шукає нове, шукає всюди!
Якщо використовувати ядерну енергію розумно і обережно, то з її допомогою можна вирішити енергетичні проблеми Землі: замінити традиційне паливо принципово новим - компактним, бездимним і, що особливо важливо, практично невичерпним.
На жаль, сили, укладені в ядрі, спочатку були звернені у зло, а лише потім - на благо. Це навчило людей стримано ставитися до можливостей ядерної енергії. Після трагедії Хіросіми і Нагасакі мільйони людей усвідомили жахливу силу атомного випромінювання, і настав свого роду шок. А коли весь світ потрясла катастрофа на Чорнобильській АЕС, байдужих вже не було, атомна енергетика набула лютих супротивників. Все це і зараз заважає бачити в атомній енергії, яка освоєна і служить нам багато років, доброчинну силу.

А. Ейнштейн сказав: «Виявлена ​​сила урану загрожує цивілізації і людям не більше, ніж коли ми запалюємо сірник. Подальший розвиток людства залежить не від рівня технічних досягнень, а від його моральних принципів ».

Які ж переваги у АЕС.

У АЕС є переваги:
• ядерні реактори споживають не кисень, а органічне паливо;
• не забруднюють навколишнє середовище попелом;
• при нормальному режимі експлуатації біосфера надійно захищена від радіоактивного впливу

 

ВЧИТЕЛЬ Які  аргументи протии

 

Учень:Великою проблемою атомної енергетики є питання захоронення та переробки, захоронення радіоактивних відходів та демонтаж відслужилих термін ядерних реакторів.Зараз на планеті накопичено більше 130 000 тонн відпрацьованого ядерного пального. Ще не так давно такі відходи запечатували в герметичні контейнери і відправляли на дно океану, вважаючи, що його глибоководні шари не перемішуються з поверхневими. Але виявилося, що це небезпечно. Останнім часом від такого "поховання" відмовилися. Герметичні бетонні контейнери або залізні бочки з відходами укладають в бетонні "саркофаги". Такий величезний склад знаходиться в Бретані, на північному заході Франції. Але він уже переповнений.

  На цьому крапка Наші дебати можна продовжувати нескінченно, але прийшла пора зробити висновки: що ж приносить ядерна енергія - зло чи благо:... Учитель: Кожен з вас повинен сказати: атом - це добро чи зло для людини?  Голосування проти розвитку атомної енергетики з допомогою кольорових папірців, в результаті вийде яскрава композиція жовтого кольору "Збережемо сонце!"  Чорними папірцями голосують за розвиток атомної енергетики на тлі атомного вибуху.
      

  

ПІДСУМОК УРОКУ  

Рефлексія

Дискусія  « Я вважаю,

 

Отож наш урок добігає до завершення.

А наскільки він був для вас цікавим ми зараз в цьому переконаємось.

 

VI. Заключне слово вчителя

- якщо ви поповнили свої знання на уроці, то підведіть руку.

Якщо ви переконалися в тому, що АЕС  потрібна людям, сплесніть двічі у долоні
Якщо болить душа від того,  що сталося 27років тому, покладіть руку на серце.
Якщо хочете йти разом до вершини знань, візьміть одне одного за руки і підніміть їх угору.
Якщо вам було приємно працювати у команді, посміхніться одне одному і скажіть: ,,Дякую за співпрацю,,
А ми говоримо вам:,, Дякуємо за плідну співпрацю».

 

IV. Завдання додому.

 § 27 ? заповнити таблицю «Що я знав, що я дізнався».