Контрольна робота
Особливості стаціонарної атомної енергетики
. Енергетичні ресурси
Людське суспільство в цілому, а також народи окремих регіонів незмінно рухаються шляхом прогресу. Прогрес (від латинського слова progressus - рух вперед, успіх) - спрямований розвиток, для якого характерний перехід від нижчого до вищого, від менш досконалого до більш досконалого. Завдяки оволодінню стихійними силами природи людське суспільство досягає зростання продуктивних сил і продуктивності праці. У цьому і полягає науково-технічний прогрес суспільства. Важливим параметром науково-технічного прогресу є ступінь освоєння енергетичних ресурсів природи.
Енергія (від грецького слова energeia - дія, діяльність) - загальна кількісна міра різних форм руху матерії. Відповідно різним фізичним процесам розрізняють енергію механічну, теплову, хімічну, електричну, ядерну та ін. Енергія може переходити з однієї форми в іншу, але підкоряючись при цьому закону збереження енергії.
До фундаментальному фізичному поняттю енергії тісно примикає інше фундаментальне поняття - робота. Це кількісна характеристика перетворення енергії в різних фізичних процесах. Основною одиницею виміру енергії і роботи є Джоуль (Дж).
У фізиці і техніці широко використовується поняття потужності N . Воно відповідає відношенню роботи А (або кількості енергії, перетвореної з одного виду в інший) до проміжку часу t , протягом якого вона відбулася. Якщо робота відбувається рівномірно, то
N=A/t. (1.1)
Потужність вимірюється у ватах (Вт), 1 Вт=1 Дж/с.
В енергетиці традиційно склалося, що для вимірювання кількості енергії поряд з Дж (кДж, МДж і т.д.) широко використовується також Вт · с (кВт · год і т.д.).
У природі кожен вид енергії пов'язаний з відповідною формою існування матерії, наприклад:
хімічна енергія - енергія хімічних зв'язків різних атомів в їх складних з'єднаннях - молекулах. Це енергія зв'язків атомів молекули їх електронними оболонками;
механічна енергія - енергія руху маси речовини (кінетична енергія) або енергія тиску газу, енергія положення маси речовини по висоті (потенційна енергія);
теплова енергія - енергія заходи нагретости тіла або енергія, пов'язана з агрегатним станом речовини;
атомна (ядерна) енергія - енергія зв'язків елементарних частинок в ядрі атома.
Людство освоїло способи вивільнення деяких видів енергії з подальшим перетворенням її в зручні для використання види далеко не у всіх випадках.
У промислових масштабах найбільш широко використовується хімічна енергія, що вивільняється в результаті спалювання різних викопних палив - нафти і нафтопродуктів, кам'яного вугілля, природного газу. Проте їх запаси на землі близькі до вичерпання. Тому планується розширення використання таких відновлюваних видів енергії як гідроенергія річок, енергія припливів-відливів морів, енергія вітру, енергія сонця та ін. Правда, всі потреби людства в енергії вони навряд чи зможуть задовольнити.
В даний час спостерігається бурхливий розвиток атомної енергетики, що використовує енергію зв'язків елементарних частинок в ядрах атомів деяких важких елементів (найчастіше U 235). Запаси урану на Землі хоча й не безмежні, але вони зможуть порівняно тривало забезпечувати потреби людства в енергії. Реакція вивільнення ядерної енергії ядер урану U 235 реалізується в апараті, званому ядерним реактором.
Зауважимо, що на початковій стадії розвитку атомної енергетики в основному використовуються ядерні реактори на теплових нейтронах, для яких характерне недостатньо глибоке використання ядерного палива (на 2 ... 2,5%). У реакторах ж на швидких нейтронах, впровадження яких в даний час починається, можливо і більш глибоке використання ядерного палива - до 75% або навіть до 90% у більш віддаленому майбутньому. Атомна енергетика справжнього готує грунт для атомної енергетики майбутнього - енергетики термоядерного синтезу легких ядер, а їх запаси на Землі практично невичерпні.
На малюнку 1.1 приблизно показана динаміка споживання енергоресурсів.
Матеріали, що містять речовини, для яких освоєно використання укладеної в них енергії, прийнято називати енергоносіями. Енергоносії - національне багатство країни. Це база розвитку економіки країни в цілому. Якщо держава не має достатнім запасом енергоносіїв, то їх доводиться імпортувати. З урахува...
