高中物理选修《核能的利用》教学课件

实际上第一个民用核电站建立在前苏联离莫斯科约100公里的奥布宁斯克‘是轻水冷却石墨慢化堆，装机容量5000千瓦，1954年投入运行，可供一个小城市的电力消耗。这座电站因其规模小，带有象征性的。以后许多国家也陆续建成了核电站。新课导入奥布宁斯克核电站秦山核电站切尔诺贝利核电站核电站是如何工作的？让我们通过这节课来学习一下有关的知识吧！！5.核能的利用第三章核能教学目标1.知识与能力

了解核电站的工作流程。了解核电站的安全问题的由来。2.过程与方法了解核电站放射性飞舞的处理方法。

了解核电站的发展史，感受前辈科学家不惜努力的献身精神和人格魅力。3.情感态度与价值观

了解核电站的工作流程以及与普通热电厂的区别教学重难点1、核电站2、核电站的常规岛和核岛本节导航3、核电的安全性4、核能的多种用途1.核电站工作原理我们知道重核裂变时可释放出巨大的核能，而且我们已经掌握了控制裂变链式反应速度的方法。利用核能发电的电站叫做核电站。目前已建成的核电站都是利用重核裂变的链式反应释放的能量来发电的。核电站的核心是核反应堆，世界上第一座铀核链式反应堆是在物理学家费米领导下于1942年12月在美国芝加哥大学体育场建成的。我国核电站我国第一座实验性反应堆是在1954年6月建成投入运行的，我国自行设计研制、建造的秦山核电站已经运行发电了；广东大亚湾电站第一期工程也已建成，并运行发电了，全部建成后年发电量可达100亿度。因为铀核裂变有放射性污染，因而建设核电站时必须采用可靠的防护措施，防止放射性物质泄漏，避免造成放射性污染，以保证核电站的安全运行.我国对核电站的安全非常重视，有专门负责安全监督的核安全局，保证核能的安全应用。浙江秦山核电站广州大亚湾核电站是我国大陆第一座大型商用核电站广东岭澳核电站2.核电站核岛和常规岛核反应堆第一回路：在第一回路中，先用泵把水或其他液体压入核反应堆，在那里获得铀核裂变释放的核能，被加热，然后进入热交换器，在那里把热量传递给第二回路中的水，再被泵压回反应堆重新被加热。第二回路：在热交换器内，第二回路中的水被加热成高温高压蒸汽后，进入汽轮发电机推动汽轮机做功，把内能转化成电能.做功后的蒸汽温度和压强都降低了，它将进入冷凝器冷却成水，再由泵压回热交换器重新加热成高温高压蒸汽。压水堆原理示意图核电站的工作原理汽轮机带动发电机发电：通过两个回路的不断循环，把核反应堆中铀核裂变释放的核能，源源不断地转化成第二回路中水的内能，去推动汽轮发电机发电，转化成我们所需要的电能.这就是核电站的工作原理。3.核电的安全性核燃料在反应堆中裂变时，产生大量的放射性物质，因此，核电站是一个有很大潜在危险性的能源设施，对它必须处处设防，避免各种可能事故发生。核电站设计的安全标准很高，这是它建设投资成本的重要原因。压水堆核电站有4道安全屏障：二氧化铀陶瓷块可耐高温，燃料组件包壳有很好密封，整个堆芯密封在压力容器（厚20cm的钢）内，有坚固的安全壳；因此安全性能够保证。1979年美国三里岛核电站二回路故障，造成失水，无法导出余热，部分燃料棒熔化、破损，放射性泄漏，但对环境影响不大。

1986年切尔诺贝利核电站严重事故，也是人为造成的。停堆进行电机性能试验，切断安全保护系统，将堆内大部分控制棒迅速拔出，剩下8根时，反应堆功率失控，被切断的安全保护系统无法动作，引起爆炸与燃烧，堆芯熔化，放射性严重泄漏，大范围污染环境和大量人员死伤（31人死亡、203人放射病、400万人低剂量辐射）。两次严重人为核事故发生事故技术上的原因：石墨水冷堆是军用生产堆基础上发展起来的，安全性低，体积庞大，为节省造价，无安全壳，发生事故时无法挽救。压水堆有多道保护屏障，是安全可靠的!

核电厂的三废治理设施与主体工程同时设计，同时施工，同时投产，其原则是尽量回收，把排放量减至最小，核电厂的固体废物完全不向环境排放，放射性液体废物转化为固体也不排放；像工作人员淋浴水、洗涤水之类的低放射性废水经过处理、检测合格后排放；气体废物经过滞留衰变和吸附，过滤后向高空排放。

核电厂废物排放严格遵照国家标准，而实际排放的放射性物质的量远低于标准规定的允许值。所以，核电厂不会对给人生活和工农业生产带来有害的影响。核电站废物严格遵照国家标准，对人民生活不会产生有害影响。

放射性废物处理与处置

在核工业生产和核科学研究过程中，会产生一些具有不同程度放射性的固态、液态和气态的废物，简称为“三废”。在放射性废物中，放射性物质的含量很低，但带来的危害较大。由于放射性不受外界条件（如物理、化学、生物方法）的影响，在放射性废物处理过程中，除了靠放射性物质的衰变使其放射性衰减外，无非是将放射性物质从废物中分离出来，使浓集放射性物质的废物体积尽量减小，并改变其存在的状态，以达安全处置的目的。核燃料处理对“三废”区别不同情况，采取多级净化、去污、压缩减容、焚烧、固化等措施处理、处置。这个过程称为“三废”处理与处置。例如，对放射性废液，根据其放射性水平区分为低、中、高放废液，可采用净化处理、水泥固化或沥青固化、玻璃固化。固化后存放到专用处置场或放入深地层处置库内处置，使其与生物圈隔离。4.核能的多种用途解决能源危机根本途径——核能

可开发的核裂变燃料资源可使用上千年。核聚变资源可使用几亿年。核发电量占总发电比例最多的10个国家是：法国75%、立陶宛73.1%、比利时57.7%、保加利亚47.1%、斯洛伐克47%、瑞典46.8%、乌克兰43.8%、韩国42.8%、匈牙利38.3%、亚美尼亚36.4%.世界核能发电占全部电量1/4核能----解决能源危机的根本途径

除了利用核能发电，核能还有许多其他的用