《核能史话》教学总结

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第一篇:《核能史话》教学总结

教学总结

本学期我担高二(2)(7)(14)两班物理课教学。一学期的工作已经结束,为了总结经验,寻找不足。现将一学期的工作总结如下:

一、业务学习

加强学习,提高思想认识,树立新的理念.坚持每周的政治学习和业务学习,紧紧围绕学习新课程,构建新课程,尝试新教法的目标,不断更新教学观念。注重把学习新课程标准与构建新理念有机的结合起来。通过学习新的《课程标准》、《做最好的老师》、《给教师的建议》,认识到新课程改革既是挑战,又是机遇。将理论联系到实际教学工作中,解放思想,更新观念,丰富知识,提高能力,以全新的素质结构接受新一轮课程改革浪潮的“洗礼”。

二、新课改

通过学习新的《课程标准》,使自己逐步领会到“一切为了人的发展”的教学理念。树立了学生主体观,贯彻了民主教学的思想,构建了一种民主和谐平等的新型师生关系,使尊重学生人格,尊重学生观点,承认学生个性差异,积极创造和提供满足不同学生学习成长条件的理念落到实处。将学生的发展作为教学活动的出发点和归宿。重视了学生独立性,自主性的培养与发挥,收到了良好的效果.三、教学研究.教学工作是学校各项工作的中心,也是检验一个教师工作成败的关键。一年来,在坚持抓好新课程理念学习和应用的同时,我积极探索教育教学规律,充分运用学校现有的教育教学资源,大胆改革课堂教学,加大新型教学方法使用力度,取得了明显效果。具体表现在:、备课深入细致。平时认真研究教材,多方参阅各种资料,力求深入理解教材,准确把握难重点。在制定教学目的时,非常注意学生的实际情况。教案编写认真,并不断归纳总结经验教训。、注重课堂教学效果。针对初三年级学生特点,以愉快式教学为主,不搞满堂灌,坚持学生为主体,教师为主导、教学为主线,注重讲练结合。在教学中注意抓住重点,突破难点。、坚持参加校内外教学研讨活动,不断汲取他人的宝贵经验,提高自己的教学水平。经常向经验丰富的教师请教并经常在一起讨论教学问题。听公开课多次。、在作业批改上,认真及时,力求做到全批全改,重在订正,及时了解学生的学习情况,以便在辅导中做到有的放矢。

5、积极参与课题探索和研究:《提高初三理科课堂学生参与度的探索与研究》,写出了自

己的心得体会。在课题操作阶段, 改革课堂结构.把学习主动权还给学生.主要进行下述课堂改革尝试:

1)限制教师的讲授时间(暂规定老师讲的时间不超过二十分钟),还时间与学生。

2)每节课都应设置学生阅读自学的时间,对疑难点学生可以商讨或提问,还学习主动权与学生。

3)每节课都应完成课内练习和部分习题,老师给予及时反馈与评价。减轻学生的课外负担,还健康与学生。

4)每节课教师都应注重自己的亲和力,把学生吸引到参与课堂学习活动中去:教师要尝试根据课堂发展改变教学方式把学生思维从一个兴奋点引向另一个兴奋点,使学生逐渐从“要我参与”变为“我要参与”,从“形式参与”过渡到“思维参与”.还学习乐趣给学生。

5)加强纪律性,课改无不胜.提高参与性,质量有保证。

每节课教师都应关注全体学生的课堂参与情况,对于基础差,参与有困难的学生,要主动给予关心和帮助:对于参与中开小差,说小话,做小动作的学生,要及时提醒,适度批评:对于严重违纪,影响他人参与学习的学生,要严厉批评,坚决制止。还学习权利给绝大多数的学生。

四、工作中存在的问题、教材挖掘不深入。、教法不灵活,不能吸引学生学习,对学生的引导、启发不足。、新课标下新的教学思想学习不深入。对学生的自主学习, 合作学习, 缺乏理论指导.、差生末抓在手。由于对学生的了解不够,对学生的学习态度、思维能力不太清楚。上课和复习时该讲的都讲了,学生掌握的情况怎样,教师心中无数。导致了教学中的盲目性。、教学反思不够。

五、今后努力的方向、加强学习,学习新课标下新的教学思想。、学习新课标,挖掘教材,进一步把握知识点和考点。、多听课,学习同科目教师先进的教学方法的教学理念。4、加强转差培优力度。、加强教学反思,加大教学投入。

第二篇:《核能》教学设计

《核能》教学设计

石羔中学 彭棠妍

【教学目标】

一、知识和技能

1.知道释放核能的两种方式。

2.了解铀核链式反应的大致情况和核电站的大致工作过程。

二、过程与方法

1.通过学生搜集信息、阅读资料、相互交流,判断核能与我们的生活的有关说法是否正确,培养学生信息处理能力。

三、情感态度与价值观

1.从能源问题到能源科学引发学生的学习兴趣和学习欲望。

2.认识科学技术对人类生活的影响,树立将科学服务于人类的意识。

3.初步认识科学与技术对人类生活的影响有两面性,增强学生热爱和平及振兴中华的使命感与责任感。【重点与难点】 1.重点

裂变和聚变的概念。2.难点

知道可控链式反应,和平利用核能。【教学准备】 PPT课件

【教学过程】

一、引入新课

课件引入展示:21世纪我国和世界(煤)能源消耗的曲线图。

化石能源:煤、石油、天然气是现代人类文明所需的主要能源。由于其属于不可再生的资源,随着不断开采逐渐枯竭,所以总有使用殆尽的一天。俗称“能源危机”。

师:大家想一想,长期这样下去,肯定会发生能源危机。我们应该采取什么样的措施来挽救能源危机呢?

(学生讨论、交流并回答)

师:有的同学说要不断开发新能源,有的同学说开发利用取之不尽,用之不绝的太阳能„„同学们的意见都很有道理,都是解决人类能源危机的好方法。

20世纪40年代,科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆,拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。今天我们就来学习有望在将来彻底解决人类能源危机的新能源──核能。

二、进行新课

1、首先,请同学们先阅读课文,并完成课前预习内容。

一、原子结构

1、原子由带正电的 和带负电的 组成。

2、原子核由带正电的 和不带电的 组成。

二、核能

1、定义:质量较大的原子核发生 或者质量较小的原子核相互 时释放出的能量。

2、裂变

(1)定义:用中子轰击质量比较大的 变成,同时释放出巨大的能量。

(2)链式反应:铀核分裂时释放出,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会,导致一系列铀核持续裂变,释放出大量核能。

3、聚变

(1)定义:将某些质量很小的,在超高温下 成新的原子核,会释放出巨大的核能。

(2)应用:氢弹

(学生讨论、交流并展示答案,教师补充)

2、深入分析

(一)原子、原子核(学生讲解)

教师根据学生预习情况,结合图片补充讲解一下原子的结构:

如果把原子比作大广场,原子核就像几颗豆粒挤在广场中央,但整个原子的质量和能量几乎都集中在原子核上。

(二)核能

(教师讲授)质子、中子依靠强大的核力紧密结合在一起,一旦原子核发生分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能。

1.裂变

较重的原子核分裂成两个中等质量的原子核,同时释放出能量的过程就是核裂变。怎样才能使裂变继续下去呢?

想想议议:展示:将火柴搭成如图所示结构,点燃第一根火柴后,会发生什么现象呢?

(学生回答)

一根火柴点燃两根,两根点燃四根,如此像锁链一样持续下去。这就像用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时还会产生几个新的中子,这些中子又会轰击其它铀核„„于是就导致一系列铀核持续裂变,并释放出大量核能。这就是链式反应。

播放链式反应动画,让学生更直观、更形象的理解链式反应。1.聚变

两个较轻的原子核,在超高温和超高压的条件下,聚合成一个较重的原子核,同时释放出核能的过程就是核聚变,也称为热核反应。

氘核与氚核在超高温下结合形成氦核和一个中子,能释放大量核能。这一过程就是聚变。太阳内部发生的就是这种热核反应。核聚变释放出来的能量为裂变的四倍以上。

(三)核能的利用

谁能说一说,现在人类对核能的利用有哪些呢?(学生回答)对了,一是利用核能发电,一是应用到军事领域。这就是核电站的核心设备──核反应堆。

为便于和平利用核能,必须控制链式反应的速度,使核能缓慢而又平稳地释放出来.为此,人们制成了一种专门装置——核反应堆.它是核电站的核心设备。核反应堆能缓慢、平稳地释放核能。

教师展示小知识:

1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。当时的核反应堆的功率非常小,大约要260座这样的反应堆才能点亮一只40W的灯泡。然而,这是人类利用核能的关键一步。

今天,一座核反应堆的功率可达百万千瓦,全世界已经建成了几百座核电站,核电发电量接近全球发电量的1/5。在不可再生能源日趋珍贵之时,适度发展核电是人类的一种选择。以百万千瓦的电站为例,一年消耗煤300多万吨,每天要有一列40节车厢的火车为它拉煤。而用核原料,一年只需消耗30吨,一辆重型卡车即可拉走,一次换料,可以连续运行一年。

教师展示图片:我国第一座自行设计建造的核电站——秦山核电站三期工程 核电站就是利用核反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施。

教师展示图片:核电站内部结构 为了安全地利用核能,核电站常利用循环水流把反应堆中的内能引导出来.但由于从反应堆中出来的水和蒸汽是有放射性的,不能直接用来推动机器,因而要把它跟产生蒸汽并推动汽轮机的水分隔开来,形成两个回路(如图所示).第一同路用不锈钢管子做成,管子通过反应堆中心,用泵使水在管子里循环流动,把核反应放出的能量带出;第二网路包在第一回路的外面,吸取第一回路的热量,使得第二回路里的水转化成蒸汽,推动汽轮机运转,将内能转化成机械能,然后进入冷凝器,液化成水。最后汽轮机带动发电机发电,将机械能转化为电能.

核废料处理

阅读教材:了解当前处理核废料的常用办法;

了解我国和世界上核能利用的最新进展;

通过可控制聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题。因为海水中蕴藏着丰富的、可以实现聚变的氘核,足够人类使用几百亿年,而且反应物是无放射性污染的氦。

中国的可控核聚变研究位居世界先进行列,50年后,有望实现商业运营。希望同学们努力学习,将来为中国的核电事业贡献力量。

如果核反应不加控制,大量的原子核就会在一瞬间发生裂变或聚变,释放出大量的核能。原子弹、氢弹爆炸时,发生的核反应,就是不加控制的。原子弹爆炸后升起的蘑菇云就是原子弹爆炸时释放的巨大核能产生的高温高压气体向外扩散时形成的,其上升的高度可达几百米,其破坏力和杀伤力都是十分巨大的。氢弹爆炸威力是原子弹的几百倍到上千倍。

在人类实现可控核裂变大约三年后,即1945年,利用不加控制的核裂变制造的毁灭性武器——原子弹爆炸了。

核武器的威力带给人类的代价是惨痛。1945年,美国投入日本广岛市区的“小男孩”原子弹,造成80%的建筑物化为灰烬,6万多人丧生,7万多人受伤,伤亡总数占全市人口的53%。而当时的小男孩的威力仅14000吨梯恩梯当量,现代原子弹的威力可达1000万吨梯恩梯当量,甚至更高。如果人类发动核战争,就会毁掉我们赖以生存的地球。

大家说,我们国家应不应该发展核武器呢?

(学生讨论、交流并回答)

1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功;1967年6月17日,中国成功地爆炸了一颗氢弹。

核武器越是为美帝国主义及其合伙者所垄断,核战争的危险就越大,中国发展核武器,是为了防御,为了保卫中国人民免受美国发动核战争的威胁。

同学们在课下可以继续讨论这些问题。

三、当堂练习

1.从核能到电能,下列能量转化过程中正确的途径是()A、核能→机械能→内能→电能 B、核能→内能→机械能→电能 C、核能→内能→电能 D、核能→电能

2.2014年8月,我国自主研发的“华龙一号”核电站总体技术方案通过专家评审。核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。下列说法中正确的是()A、目前核电站都是通过聚变反应来释放核能 B、核电站产生的核废料对环境没有污染 C、核反应堆中发生的链式反应是可以控制的 D、核反应堆所用的核燃料主要是氢的同位素

3.下列关于核能的说法中正确的是()

A、物质是由原子组成,原子中有原子核,因此利用任何物质都能获得核能 B、到目前为止,人类获得核能有两种途径,即原子核的裂变和聚变 C、原子弹和氢弹都是利用原子核裂变

D、原子核只有在人为的条件下才会发生裂变和聚变

4.下列关于放射现象、原子核和核能的说法中,正确的是()A、通过对放射现象的研究,物理学家确认,原子核由质子和电子组成 B、放射性有着广泛的应用,但是强剂量或长时间的辐射对人体有害 C、目前的核电站是利用核聚变释放的核能来发电的 D、核聚变的原料“铀”在地球上的储量非常有限

四、课堂小结

同学们,通过这节课的学习,你有哪些收获?(学生总结,教师补充)

五、布置作业

阅读“STS”中的“核电站和核废料处理”。

第三篇:核能教学反思

核能教学反思

从课堂的反映可以看出,部分同学的知识面还是很宽的,他们对原子弹的了解出乎我的意料,有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称,他们说来津津有味,兴趣一下就提高起来,在此基础上我适时提出,原子弹为何有那么大的威力呢?促使学生想去了解这样的问题,再引导他们看书,从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应,从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。篇二:核能教学反思

核能教学反思

篇一:核能>教学反思

关于新能源中核能的教学,我采用了两种不同的教学方式进行了尝试,效果然不同。

第一种方式:按照常规方法,看书加讲解结合灯片,整堂课就原子核的结构,获得核能的两种途径,利用核能的优缺点等知识点做了详尽的讲解,学生也基本掌握了本课的相关知识;第二种方式:创设问题情境,充分调动学生的主动性,利用灯片展示原子核的链式反应、热核反应,再阅读课本,说出原子核的结构,了解相关知识。

这样的两堂课令我有两个想不到,第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片,原本是要增加一些课堂气氛,没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。

从课堂的反映可以看出,部分同学的知识面还是很宽的,他们对原子弹的了解出乎我的意料,有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称,他们说来津津有味,兴趣一下就提高起来,在此基础上我适时提出,原子弹为何有那么大的威力呢?促使学生想去了解这样的问题,再引导他们看书,从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应,从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。

从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。

篇二:核能教学反思 1.多媒体辅助教学使课堂更加活跃。

传统教学大、多是老师讲学和挂图相结合,但是一些现象使在课堂上根本不可能实现的,比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。

我在课上讲裂变和聚变时,先是运用flash动画形象生动地演示《链式反应》和《热核反应》,另外我还搜集了大量关于原子弹、氢弹爆炸的录像,例如《原子弹在试验场的爆炸》、《轰炸广岛》核《氢弹空投》,让学生们如同身临其境般感受核裂变和核聚变的威力,学生们被深深地吸引。如果像传统教学法那样纯粹地讲述反应,学生一是费解,二是提不起兴趣。而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题,在课堂的实践

中也取得了不错的效果。2.在学习知识的同时,向学生渗透环保意识。

科学技术是一把双刃剑,它可以造福人类,也可以给人类带来灭顶之灾。尽管是人类和平利用核能,也有控制不好,出现事故的时候。例如:切尔诺贝利核电站。在课堂上,我除了让学生阅读课本上的资料以外,还大量搜集了关于切尔诺贝利核泄漏的文字记载,展示给学生看,学生们在灾难的记载面前目瞪口呆,同时也深刻地感受到了环保的重要性。3.在学习知识的同时,进行爱国主义教育。

由于核能威力巨大,拥有核武器的国家在国际上的地位非同一般。二战过后,整个中国满目疮痍,在国际上的地位也不高。但1964年戈壁滩上的原子弹爆炸以后,世人再也不敢小看中国了。在我给学生放映完《我国的第一颗原子弹》之后,议论纷纷,大受鼓舞!4.让学生根据自己的兴趣充分利用的课外时间进行学习。

建议学生在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上寻找他们感兴趣的有关“核能”的内容。很多学生在课后把只要精力放在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上,鼓励他们把课外时间运用到学习上可以使他们的课外时间更加有意义。5.充分搞好“师生互动”和“生生互动”。

把新课自习设计成学生作业,让学生们小组互动合作完成。这比单纯老师讲解新课内容效果要好得多。学生在相互寻求答案的过程中认真思考了,而思考过的东西会在脑海里留下深刻的印象,他们在这一过程中真正成为了学习的主人。

另外,我在本课结束的时候,设计了一个自由问答环节。在这个环节中,学生大胆地把自己想了解的关于“核能”的问题提了出来。我再把学生提出的问题放到全班,让知道答案的学生去解答,整节课就在这样的热烈讨论中结束了,不少学生仍然意犹未尽。

由于学生的积极配合,我的整节课上得比较顺畅。学生在互动式的自主探究学习中,了解到了核能的优点和可能带来的问题,初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。同时,他们的环保意识和爱国主义情感也得到了一定程度的提高。

令我感觉到不足的是,我给听课者有点居高临下的感觉,对学生还不够亲切。这会在和学生交流上产生一些影响,使学生在提问的时候不够放开。今后我将努力改变自己的形象,使自己在学生中更有亲和力,使自己的课堂更加充满活力。

篇三:核能教学反思

人们现在还不能像控制裂变那样有效地、随心所欲地控制聚变反应,和平利用聚变

释放的核能,但是由于核聚变可以释放比裂变更大的核能,而且不像裂变那样会产生较大的放射性污染,其原料氘和氚等又比铀丰富得多,因此控制聚变反应是一个非常吸引人的课题。目前世界上不少国家都在积极研究聚变的人工控制并已取得了一定的进展。我们国家在这方面也没有落后,自己研制的可控核聚变的实验装置--中国环流器1号已于1984年顺利启动,已经取得不少研究成果,至今仍在继续工作中。同学们将来也许能参与其中,成为我国和平利用聚变释放核能的有功人员,为开发我国的新能源作出重大的贡献,我们期待着这一天。

通过教学发现课堂时间比较紧张。在有限的课堂时间内要想充分发挥学生对探究问题的自主性、体现学生学习的主体性,则时间的矛盾总是存在的,把握不好就会使一个问题的讨论面太大,时间拖得太长,还会远离研究主题,浪费时间等等。所以在组织教学过程中,必须使每个环节十分严密,力争排除一些客观干扰因素,也就是要把握好引导的“度”,对于如何更好地激发学生的探究欲望和兴趣,培养发散性、创造性思维等方面的问题也值得再讨论。篇三:核能教学反思

核能教学反思

学生们通过阅读一些有关的材料,体会到了核能的重要性。在充分调动起学生的积极性以后,我开始新课的教学。整节课学生都是在极其感兴趣的情况下听课的。得到如此较好的效果,我回顾我的课堂得到如下一些感悟。1.多媒体辅助教学使课堂更加活跃。

传统教学大、多是老师讲学和挂图相结合,但是一些现象使在课堂上根本不可能实现的,比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。

我在课上讲裂变和聚变时,先是运用动画形象生动地演示《链式反应》和《热核反应》,另外我还搜集了大量关于原子弹、氢弹爆炸的录像,例如《原子弹在试验场的爆炸》、《轰炸广岛》核《氢弹空投》,让学生们如同身临其境般感受核裂变和核聚变的威力,学生们被深深地吸引。如果像传统教学法那样纯粹地讲述反应,学生一是费解,二是提不起兴趣。而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题,在课堂的实践中也取得了不错的效果。2.在学习知识的同时,向学生渗透环保意识。

科学技术是一把双刃剑,它可以造福人类,也可以给人类带来灭顶之灾。尽管是人类和平利用核能,也有控制不好,出现事故的时候。例如:切尔诺贝利核电站。在课堂上,我除了让学生阅读课本上的资料以外,还大量搜集了关于切尔诺贝利核泄漏的文字记载,展示给学生看,学生们在灾难的记载面前目瞪口呆,同时也深刻地感受到了环保的重要性。3.在学习知识的同时,进行爱国主义教育。

由于核能威力巨大,拥有核武器的国家在国际上的地位非同一般。二战过后,整个中国满目疮痍,在国际上的地位也不高。但1964年戈壁滩上的原子弹爆炸以后,世人再也不敢小看中国了。在我给学生放映完《我国的第一颗原子弹》之后,议论纷纷,大受鼓舞!4.让学生根据自己的兴趣充分利用的课外时间进行学习。

建议学生在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上寻找他们感兴趣的有关“核能”的内容。很多学生在课后把只要精力放在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上,鼓励他们把课外时间运用到学习上可以使他们的课外时间更加有意义。5.充分搞好“师生互动”和“生生互动”。

把新课自习设计成学生作业,让学生们小组互动合作完成。这比单纯老师讲解新课内容效果要好得多。学生在相互寻求答案的过程中认真思考了,而思考过的东西会在脑海里留下深刻的印象,他们在这一过程中真正成为了学习的主人。

核能教学反思二:

关于新能源中核能的教学,我采用了两种不同的教学方式进行了尝试,效果然不同。第一种方式:按照常规方法,看书加讲解结合灯片,整堂课就原子核的结构,获得核能的两种途径,利用核能的优缺点等知识点做了详尽的讲解,学生也基本掌握了本课的相关知识;第二种方式:创设问题情境,充分调动学生的主动性,利用灯片展示原子核的链式反应、热核反应,再阅读课本,说出原子核的结构,了解相关知识。

这样的两堂课令我有两个想不到,第一个想不到的是我在导入过程增设“原子弹的研制及爆炸”的效果灯片,原本是要增加一些课堂气氛,没想到课堂气氛会那么热烈。第二个想不到的是原本很枯燥的概念课会上得那么活。

从课堂的反映可以看出,部分同学的知识面还是很宽的,他们对原子弹的了解出乎我的意料,有些同学甚至可以说出扔在日本的两颗原子弹的名称,他们说来津津有味,兴趣一下就提高起来,在此基础上我适时提出,原子弹为何有那么大的威力呢?促使学生想去了解这样的问题,再引导他们看书,从原子核的结构到原子核的链式反应、热核反应,从而搞清获得核能的途径、核能的利用及防护。

从本课所产生的效应可以看出新课程理念下创设问题情境的重要性。这为教学问题创造了良好的教学氛围,引起学生对教学内容的兴趣,激发学生的求知欲望,为达成课程目标打下基础,为教学活动的顺利开展创造条件;为了在课堂教学中顺利地实现三维目标,必须首先要创设问题情境。

核能教学反思三:

信是爱因斯坦写给美国总统罗斯福的,信的目的是让罗斯福重视核能这种能源。学生们通过阅读信件,体会到了核能的重要性。在充分调动起学生的积极性以后,我开始新课的教学。整节课学生都是在极其感兴趣的情况下听课的。得到如此较好的效果,我回顾我的课堂得到如下一些感悟。1.多媒体辅助教学使课堂更加活跃。

传统教学大、多是老师讲学和挂图相结合,但是一些现象使在课堂上根本不可能实现的,比如说核能的释放就无法在课堂上演示完成。

我在课上讲裂变和聚变时,先是运用flash动画形象生动地演示《链式反应》和《热核反应》,另外我还搜集了大量关于原子弹、氢弹爆炸的录像,例如《原子弹在试验场的爆炸》、《轰炸广岛》核《氢弹空投》,让学生们如同身临其境般感受核裂变和核聚变的威力,学生们被深深地吸引。如果像传统教学法那样纯粹地讲述反应,学生一是费解,二是提不起兴趣。而动画课件和录像的运用很好地解决了上述两个问题,在课堂的实践中也取得了不错的效果。2.在学习知识的同时,向学生渗透环保意识。

科学技术是一把双刃剑,它可以造福人类,也可以给人类带来灭顶之灾。尽管是人类和平利用核能,也有控制不好,出现事故的时候。例如:切尔诺贝利核电站。在课堂上,我除了让学生阅读课本上的资料以外,还大量搜集了关于切尔诺贝利核泄漏的文字记载,展示给学生看,学生们在灾难的记载面前目瞪口呆,同时也深刻地感受到了环保的重要性。3.在学习知识的同时,进行爱国主义教育。

由于核能威力巨大,拥有核武器的国家在国际上的地位非同一般。二战过后,整个中国满目疮痍,在国际上的地位也不高。但1964年戈壁滩上的原子弹爆炸以后,世人再也不敢小看中国了。在我给学生放映完《我国的第一颗原子弹》之后,议论纷纷,大受鼓舞!4.让学生根据自己的兴趣充分利用的课外时间进行学习。

建议学生在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上寻找他们感兴趣的有关“核能”的内容。很多学生在课后把只要精力放在课外书、杂志、报刊、电视和互联网上,鼓励他们把课外时间运用到学习上可以使他们的课外时间更加有意义。5.充分搞好“师生互动”和“生生互动”。把新课自习设计成学生作业,让学生们小组互动合作完成。这比单纯老师讲解新课内容效果要好得多。学生在相互寻求答案的过程中认真思考了,而思考过的东西会在脑海里留下深刻的印象,他们在这一过程中真正成为了学习的主人。

另外,我在本课结束的时候,设计了一个自由问答环节。在这个环节中,学生大胆地把自己想了解的关于“核能”的问题提了出来。我再把学生提出的问题放到全班,让知道答案的学生去解答,整节课就在这样的热烈讨论中结束了,不少学生仍然意犹未尽。

由于学生的积极配合,我的整节课上得比较顺畅。学生在互动式的自主探究学习中,了解到了核能的优点和可能带来的问题,初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。同时,他们的环保意识和爱国主义情感也得到了一定程度的提高。

令我感觉到不足的是,我给听课者有点居高临下的感觉,对学生还不够亲切。这会在和学生交流上产生一些影响,使学生在提问的时候不够放开。今后我将努力改变自己的形象,使自己在学生中更有亲和力,使自己的课堂更加充满活力。

核能是英雄还是枭雄

——对福岛核电泄漏的反思

武汉大学电气工程学院

陈浩

2014302540001 摘要:随着全球人口的不断增多,化石燃料也越来越少,我们需要开发利用环保可再生的新型能源,而核能进入了时代的主流,满足我们的需求,但每种能源的开发利用都伴随着风险和弊端,因此,我们需从最基本的问题出发,对核能进行深入的了解,高瞻远瞩,找出合理发展核能的方向,制定出合理的方案,为人类做出巨大贡献。

关键词:核能开发安全前景 key words: nuclear energy,development,safety,prospects 在2011年3月11日,日本的福岛发生里氏9.0级地震,从而引发当地的福岛核电站出现核泄漏,短短几天之内,就有上百人受到辐射,数以万计的人接受核辐射检测,造成中、日、韩等多个国家的恐慌,各个国家对进口产品以及海关一度进入一级警戒状态,纵观核电站的发展史,出现的较大核事故不在少数,1979年美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站事故是美国最严重的一次核泄漏事故,至少15万居民被迫撤离,1986年前苏联切尔诺贝利核电站事故中,4号反应堆发生爆炸,造成30人当场死亡,8吨多强辐射物泄漏。此次核泄漏事故使电站周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害,造成人类和平利用核能史上最大一次灾难。日本此次事故相对比较小,但是所带来的危害仍然使日本民众不安,日本政府仍继续着核辐射后的核电站维修及善后的污染物的处理。这几起核事故的巨大灾难引发的后果引起我们的思考,我们人类应该怎样正确、合理、安全地利用核能。

核能最大的用途就是生产电力,当今世界面临最大的问题之一就是能源短缺,石油、天然气与煤炭不仅仅是不可再生能源,而且是巨大的污染源,有机燃料燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体,不仅直接危害人体健康和农作物生长,还导致酸雨和大气层的“温室效应”,破坏生态平衡。煤和石油都是化学工业和纺织工业的宝贵原料,能以它们制造出多种产品,作为原料,它们要比仅作为燃料的价值高得多。因此,石油等这些能源需节约使用。

据数据显示,一吨金属铀裂变所产生的能量,相当于270万吨标

准煤。地球上已探明的核裂变燃料,即铀矿和钍矿资源,按其所含能量计算,相当于有机燃料的20倍,只要及早开发利用,即有能力替代和后继有机燃料。地球上还存在大量的聚变核燃料氘,能通过聚变反应产生核能。1吨氘聚变产生的能量相当于1100万吨标准煤。自然界每吨海水或河水中均含有3克氘,所以,有朝一日聚变反应堆成功后,那将是人类核能发电史上一次重大飞跃。

在发电方面,对比与水利发电、火力发电,核能发电的危害就比较小了。核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规范设计,对放射性三废,按照尽力回收储存,不往环境排放的原则,进行严格的回收处理。往环境排放的只是处理回收后残余的一点尾水尾气,数量甚微。从放射性排放角度看,核电也比火电小。电厂每度电的成本是由建造折旧费、燃料费和运行费这三部分组成。主要是建造折旧费和燃料费,核电厂由于特别考究安全和质量,建造费高于火电厂。但核电的经济性优于火电。

这是核能的天然优势,但是同时核能也有我们意想不到的,或者说是无法忽视的缺点,一旦这些缺点无法得到妥善的解决,核能还不能算是一个得以信赖的能源。

核能发电的弊端也是显而易见的,最让人恐惧的是核辐射污染,核废料处理需要严谨,使用过的核燃料虽然体积小,但其具有强烈的放射性,一旦处理不当,就有可能对环境生命产生致命的影响,而核废料的放射性不能用一般的物理、化学或生物方法消除,只能依靠放射性元素自身的衰变而减少,核废料放出的射线通过物质时,发生电

离和激发作用,会对生物体产生辐射损伤。从日本福岛核电站危机暴露出的一系列问题看,是核电设计、建设、设备供应、安装调试、生产运行等等相关过程的管理是确保核电安全的第一要素,而确保管理上的万无一失,比在技术上的解决要困难得多,风险要大得多,这必须引起管理者、建设者、生产者的高度重视。

事实上,每种能源的开发利用都伴随着风险和弊端。例如,石油钻探过程中可能出现油井爆炸和原油泄漏;煤炭开发过程中可能出现矿难;利用太阳能需要占用大量土地;开发风能除占用土地之外,也产生噪音。在核能的开发利用过程中公众最大的担忧在于,人为或极端环境因素有可能导致放射性核物质外泄,危害环境和人类健康。而日本核泄漏事件是人类的又一次大灾难,但目前为止核污染的范围仅仅控制在福岛附近海域,并未对其他地区产生较大影响。

因此,从整体上看,核能的地位是无法取代的,发展核能对世界是有利的,既能节约能源,又能控制污染,在日后,核能的发展与使用需更加小心、谨慎,核能终究为一个长期的庞大工程,必须高瞻远瞩,全面考虑,保障核电站是绝对稳固的,前进的道路是艰辛的,但前途是光明的。参考文献:

1.马栩泉,核能开发与应用,化学工业出版社,2005-01-01 2.陈国云,范杜平,核能发电的特点及前景预测,电力科技与环保,2011-05 3.臧亚琴,柯惟力,全球的核能发电现状,硅谷,2009年 4.王乃仙,核能发电安全吗,光明日报,2004年 5.曹天元,人类的终极能源,21世纪经济报道,2006年 6.冯晓,核能与技术经济,国土资源科技管理,2008年 7.世界能源资源发展现状,能源百科,2014-09-24 8.世界核能发电的现状与展望,环球能源,2008-11-11篇五:核能教案

核能教案

教案背景:在学校电脑室上课,每学生一台电脑(配有宽带)。

教学课题:核能

课时:1课时

教材分析:

本节课选自人教版九年级《物理》第十七章第二节。介绍能源家族中的新型能源——核能。主要内容有原子核、核能、裂变、聚变,以及核能的优点与可能带来的问题。重点内容是核能的优点和可能带来的问题;难点是裂变、聚变的概念。目的是让学生知道核能是21世纪的主要能源之一。教学目标:

1、知识与技能

了解核能、裂变、聚变,知道核能的优点和可能带来的问题。

2、过程与方法

⑴通过收集信息、阅读资料、相互交流,培养学生的信息处理能力与自学能力。

⑵通过合作学习与探究学习,培养学生合作技能与探究技能。

⑶通过利用网络来学习,培养学生利用网络的意识与能力。

3、情感态度与价值观

⑴初步认识科学及相关技术对于人类生活的影响有两面性。

⑵引导学生开发新能源的意识,增强可持续发展的意识,关注能源与环保的关系。

⑶增强学生热爱和平的意识与振兴中华的使命感、责任心。

⑷通过用网络来进行教学,引导学生合理利用网络的意识,培养学生正确对待网络。

教学方法:讲授法、合作学习法、探究法

教学思路:

本节课教学内容不多,比较直观。用传统的讲授法教学半节课便可以完成。教材中有关裂变、链式反应、聚变等概念学生头脑里一片空白。为了充分利用好一节课时间,很有必要在电脑室(配有宽带)开展教学。第一、可以将信息技术与物理教学进行整合。第二、可以通过图片、动画等将抽象内容形象化、直观化。第三、可以培养学生的物理学习兴趣,提高利用网络学习的能力,使学生正确对待网络。教学过程:

一、设疑激趣,导入新课。1.利用“我国主要能源产区分布图”,让学生进一步了解我国的能源主要产区。2.引导:煤、石油、天然气的产量是极为有限的,同学们知道有哪些新能源吗? 3.通过日本地震引发的核恐惧引入课题:“核能”。

二、进行新课 1.原子、原子核

通过引导学生完成以下填空。

宇宙→()→()→()→)(带正电))(带正电))(带负电))(不带电)2.核能

质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起,一旦使原子核分裂或聚合,就可能释放出惊人的能量,这就是核能.核能是能源家族的新成员,它包括核裂变能和核聚变能两种主要形式. 3.裂变

科学家发现用中子轰击铀235(质量数为235的铀),铀核会分裂成大小相差不很大的两部分,这种现象叫做裂变.1 kg铀235中的铀核如果全部发生裂变,释放出的能量相当于2500 t标准煤完全燃烧放出的能量.

用中子轰击铀核,铀核才能发生裂变,放出能量.铀核裂变时,还同时放出2~3个中子,放出的中

子又可以轰击其他铀核,使它们也发生裂变.这样,裂变将不断地自行继续下去,这种现象叫做链式反应.

如果对裂变的链式反应不加控制,在极短的时间内就会释放出巨大的核能,发生猛烈爆炸,原子弹就是根据这个原理制成的.如果控制链式反应的速度,使核能慢慢地平稳地释放出来,就便于和平利用了.能够缓慢、平稳地释放核能的装置,叫做核反应堆.1945年美国在日本的广岛与长崎各投放一

③颗原子弹,第二次世界大战结束。请同学们在百度视频中搜索观看“广岛原爆纪录片”。中国人民热爱

和平,但为了抵制核大国的威胁,于1964年10月16日第一颗原子弹试验成功。4.聚变

科学家们发现,较轻的核结合成较重的核,也能释放能量,这种现象叫做聚变.例如一个氘核(质量数为2的氢核)和一个氚核(质量数为3的氢核)结合时,就释放出核能.氢弹就是利用轻核聚变制成的.氢弹是一种比原子弹威力更为巨大的核武器.太阳内部进行着大规模的聚变,释放的核能以电磁波的形式从太阳辐射出来.我国科学家用不到三年的时间研制,于1967年6月17日,第一颗氢弹试验爆炸。氢弹的威力大于原子弹。请同学们在百度视频搜索中输入“氢弹爆炸视频”进行搜索,打开“中国氢弹爆炸视频”⑤。

核能的优点与可能带来的问题。

请同学们在百度网页搜索中搜索“核能的优点”,然后小组讨论,总结出核能的优点。请同学们在百度网页搜索中搜索“核能可能带来的问题”,然后小组讨论,总结出核能可能带来的问题。

如何实现聚变,如何利用聚变释放的核能,科学家正在积极地探索着.科学家预言,通过可控制聚变来利用核能,有望彻底解决人类能源问题.愿同学们今后对此做出贡献. 5.反馈;练习:

1.原子是有()和()组成的,原子核带()电,电子带()电。2.核裂变是有()在()下()3.可控的链式反应的应用是()其核心设备是()不可控的链式反应制成的武器是()

4.核聚变的发生是()和()在()下结合成一个新的原子核

三、板书设计

核能

1、原子和原子核

2、核能

3、裂变:中子轰击质量较大原子核

可控链式反应——核电站

不可控链式反应——原子弹

4、聚变:质量较小原子核在高温下结合不可控链式反应:氢弹和太阳能

四、教学反思

《核能》是一篇科普性很强的章节,引导进行了互联网的搜索,基本上掌握了利用网络来进行物理学习的方法,鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。教学内容与当前社会热点福岛核电站核泄漏问题相联系,体现了新课程标准的教学要求。

第四篇:核能可持续发展

核能可持续发展

核能(nuclear energy)是人类历史上的一项伟大发现,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。

1895年德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1905年爱因斯坦提出质能转换公式。

1938年 德国科学家奥托·哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1954年苏联建成了世界上第一座核电站------奥布灵斯克核电站。在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

大自然的奉献与人类的聪明才智的结合缔造了核能,一个世纪的时间,核能已经成为了世界能源家族中最重要的一员了。在今天,核能主要有四个作用:

第一也是最主要的用途即用于电力生产。当今世界面临的最大问题之一就是能源短缺。像石油、天然气、煤炭,这些化石燃料不但是污染源,而且终将耗尽。此外,从石油中可以提炼石油化工产品或更有价值的产品,所以应该节约使用石油。现在世界上许多国家,特别是工业国家几乎都用核能发电,世界16%的电也是通过核能保障的。世界上六分之一的电是由核电站生产的。现在许多国家还在继续建造核电站。

第二个用途即发展医学技术。现在核技术的发展越来越使医学技术受益,许多病症需要用放射性物质来治疗和预防。如:核放射和核药物对确诊和治疗癌症就有很大的功效。科学家们制造了各种核放射仪器,用其确诊脑癌、肠癌、前列腺癌和乳癌。这些机器对医生对症下药提供了很大帮助。此外,核放射物还能确诊甲状腺、传染病、关节炎、贫血等症状,这使医学越来越依赖于核技术。现今可以用核能而发明的“CT”和核磁共振来确诊每个人身体上不适的地方,并且其误诊率非常低。

第三个用途即用于处理食物。核技术对食品的影响也越来越大,如有些容易腐坏的食品,现今可以通过核放射物处理就不易腐坏。与此同时,专家们利用核技术消灭食物和植物中的病毒,从而延长事食物的有效期。核技术对食品的另一益处是改变事物食物基因,提高植物质量。伊朗北部古尔冈市农业与自然资源学院的副校长拉希米扬博士说:‘核技术还能用于改变植物基因,以增加植物的种类,从而挑选优质品种。科学家还能利用核技术提高农作物的产量和质量,并且使农作物抵御各种灾害。”

第四个用途为用于其他事物。如,在和技术的帮助下,可以勘探地下水源,或发现水坝受损或渗水。此外核技术还能淡化水,能扫雷。也还可以帮助兽医,对畜牧业产品的质量有一定的提高作用。核能是人类最具希望的未来能源。目前人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术,己得到实际性的应用;而轻元素聚变技术,也正在积极研制之中。目前核能的原料开采除了传统的陆地资源开采,还包括两种新来源:海洋核能与月球核能。

月球核能:早在20世纪60年代末和70年代初,美国阿波罗飞船登月时,6次带回368.194千克的月球岩石和尘埃。科学家将月球尘埃加热到3000华氏度时,发现有氦等物质。经进一步分析鉴定,月球上存在大量的氦-3。科学家在进行了大量研究后认为,采用氦-3的聚变来发电,会更加安全。有关专家认为,氦-3在地球上特别少,但是月球上很多,光是氦-3就可以为地球开发1万-5万年用的核电。地球上的氦-3总量仅有10-15吨,可谓奇缺。但是,科学家在分析了从月球上带回来的月壤样品后估算,在上亿年的时间里,月球保存着大约5亿吨氦-3,如果供人类作为替代能源使用,足以使用上千年

在当今世界,核能已经被许多国家利用起来,主要用于发电。但是在人类利用核能的一个世纪的时间内,核电站出现过严重的问题,历史上出现过最严重的问题应当就是切尔诺贝利核电站事故与广岛和长崎原子弹爆炸事件。

切尔诺贝利核电站事故于1986年4月26日发生在乌克兰苏维埃共和国境内的普里皮亚季市该电站第4发电机组爆炸,核反应堆全部炸毁,大量放射性物质泄漏,成为核电时代以来最大的事故。辐射危害严重,导致事故后前3个月内有31人死亡,之后15年内有6-8万人死亡,13.4万人遭受各种程度的辐射疾病折磨,方圆30公里地区的11.5万多民众被迫疏散。为消除事故后果,耗费了大量人力物力资源。广岛与长崎原子弹爆炸发生在第二次世界大战末期,美军在1945年8月分别在日本的广岛市与长崎市投下原子弹,这也是原子弹唯一一次在战争中使用。美国计划使用曼哈顿计划中成功制造的核武器,并分别在8月6日及9日在广岛与长崎投下小男孩原子弹及胖子原子弹。广岛约有90,000-166,000人因核爆而死亡,长崎则有60,000–80,000人死亡。这两起事故因为其核物质的强放射性,是几十万人死去,并且还直接影响着后代,在切尔诺贝利发生的27年后的今天,人们依然谈其色变,据专家估计,消除这场浩劫对自然环境的影响需要800年,而持续的核辐射则会延续10万年。在人类灾难史上,这是何其严重的一笔。总的来说,核电的缺点可以概括为:

1.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。

2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。

3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害

观察到核能的缺点,同时我们也正视核能的优点。据了解,全世界已有30个国家拥有核电站。在这些国家中,有26个国家有建造更多其他核电站的计划,而有4个国家决定不再建造核电站。另外,有15个暂未拥有核电站的国家正在准备建造属于这些国家的核电站。法国是核电利用很高的国家,其现有59座核电站,供应全国87.5%的电量,可以说,核电是法国生活必不可少的部分。因为有了核能,我们对传统能源不在那么担心,面对现今世界的能源短缺,污染环境等问题,核能发电是再好不过的选择了。总的来说,核能的优点可以概括为以下几点;

1.核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染。

2.核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。3.核能发电所使用的铀燃料,除了发电外,暂时没有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,故核能电厂所使用的燃料体积小,运输与储存都很方便,一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料,一航次的飞机就可以完成运送。

5.核能发电的成本中,燃料费用所占的比例较低,核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响,故发电成本较其他发电方法为稳定。

我们担心将来核能会不受控制,担心将来核能会用于战争毁灭地球,但这不是取消核能的必须要求,核能清洁、高效,是无法替代的优秀能源,在发生的所有核能事件中,都是人为的疏忽或大意才造成了无法挽回的后果,有了前人的教训,我相信每一个国家都会重视核电站的安全与核能的安全,未来是核能的天下。

第五篇:核能论文

核能利用现状与分析

摘要:核能是由原子核内部结构发生变化而释放出的能量。核能发电的历史与动力堆的发展历史密切相关。由世界第一座核电站投入运行后,核电站已经具有污染少,储量丰富,运输方便,燃料成本低,不会加重温室效应等优点,但也具有废料放射性,热效率低,泄漏后果严重等缺点。核电占世界重发电量比重日趋增大。但核燃料泄漏安全已成为世界最为关注的问题,它被认为是存在着风险的,失控后不能用于发电,还会酿成灾害。

关键字:核能;核能发电;核能前景;核泄漏

前言

能源是人类社会的生命线,一个国家开发和利用能源的水平,标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。但随着人们日益对资源能量的渴求,传统的能源已经满足不了人们的需求,它们地球上的储量日益面临枯竭。

从而20世纪中期,核能成为了一种新的能源,而不是用于军事。

到了本世纪70年代,核能与核技术已在许多方面形成了新兴的产业,在西方发达国家,核技术的应用已经深入到国民经济的各个领域,技术日趋成熟,并不断取得新进展。核能的利用的优点也伴随着缺点,而且绝不能忽视的。核能原理

2Mmc由相对论的质能关系式 可知,质量和能量是相互联系的。当一个系统的能量减小时,系统向外界散发能量;反之系统吸收能量。我们知道,原子核是由质子和中子组成的,质子和种子都叫做核子。组成某一原子核的核子的的质量和与该原子核质量的差值叫做原子核的质量亏损,用m表示。原子核的质量亏损说明,在原子组成原子核的过程中有能量放出,放出的能量E由质能关系式可得:

E=mc2

这种自由核子结合成原子核时放出的能量叫做原子核的核能,用B表示。相反若要让原子分解成单个的原子,原子核要从外界吸收相应的能量。

由此可见,在原子核内蕴藏大量可利用的能量,而重核裂变和轻核裂变是获取核能的两天主要途径。[1] 世界核能历史

核能是人类历史上的一项伟大发明,这离不开早期西方科学家的探索发现,他们为核能的应用奠定了基础。

19世纪末 英国物理学家汤姆逊发现了电子。1895年 德国物理学家伦琴发现了X射线。1896年 法国物理学家贝克勒尔发现了放射性。1898年 居里夫人发现新的放射性元素钋。

1902年 居里夫人经过4年的艰苦努力又发现了放射性元素镭。1905年 爱因斯坦提出质能转换公式。

1914年 英国物理学家卢瑟福通过实验,确定氢原子核是一个正电荷单元,称为质子。1932年 英国物理学家查得威克发现了中子。

1938年 德国科学家奥托哈恩用中子轰击铀原子核,发现了核裂变现象。1942年12月2日 美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆。1945年8月6日和9日 美国将两颗原子弹先后投在了日本的广岛和长崎。1954年 苏联建成了世界上第一座核电站——奥布灵斯克核电站。

在1945年之前,人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时,原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

世界第一座核电站投入运行始于1954年6月27日,位于前苏联的奥布灵斯克。其热功率为3万千瓦,电功率为5千千瓦。发电率为16.6%、这一小型的实验性核电站标志着人类第一次能把核应用于和平建设。

此后,核电站如雨后春笋般在全国各地建立起来。然而,从二十实际八十年代开始,核能逐步由高潮走入低潮,其原因是20实际七十年代两次石油危机使工业发达国家的经济由高速发展转入到平稳发展,产业结构由高能耗向高技术低能耗方向调整,使大批项目停建,取消,核电首当其冲。截至2000年,全世界共有433座核电机组在运行,总装容量。[2] 3 核能应用现状及分析

3.1 核能优点 核能是地球上储量最丰富的能源,又是高度浓集的能源。一吨金属铀裂变所产生的能量,相当于270万吨标准煤。按照地球上有机燃料的储量和人类耗能的情况来估算,地球上煤的储量大概再过200多年即将耗尽,石油则只够用约40年。聚变反应堆成功以后,能源真可谓取之不尽,用之不竭,人类将不再为能源问题所困扰了。核电是清洁的能源,有利于保护环境。目前世界上大量燃烧有机燃料的后果是相当严重的。燃烧后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮等气体,不仅直接危害人体健康和农作物生长,还导致酸雨和大气层的“温室效应”,破坏生态平衡。比较起来,核电站就没有这些危害。核电站严格按照国际上公认的安全规范和卫生规范设计,对放射性三废,原则上是回收处理储存,不往环境排放。核电在经济上也有优势。核电厂由于特别考究安全和质量,建造费比火电厂高,一般要高出30%~50%,但燃料费则比火电厂低很多,火电厂燃料费约占发电成本的50%~60%,而核电厂的燃料费则只占20%~30%,总的看起来,一般来说核电厂发电成本与燃煤电厂成本相当,而在需要远距离运煤的地方,则要低15%~30%。我国台湾省核电厂成本仅是那里烧石油电厂成本的二分之一。核电厂燃料的运输量只及相同容量煤电厂煤炭运输量的十万分之一。以田湾核电厂为例,它两套机组的总容量为200万千瓦,每年只需核燃料48吨。如果是相同容量的烧煤电厂,每年就需烧煤600万吨。[3] 5 以核燃料代替煤和石油,有利于资源的合理利用。煤和石油都是化学工业和纺织工业的宝贵原料,能以它们制造出多种产品。它们在地球上的蕴藏量是很有限的;作为原料,它们要比作为燃料的价值高得多。[4] 所以,从合理利用资源的角度来说,也应逐步以核燃料代替有机燃料。总之,核能的优点终将为人们所确认。它的利用是解决能源问题的必由之路。

3.2 核能缺点

1.核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。

2.核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境裏,故核能电厂的热污染较严重。[5] 3.核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。

4.核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

5.兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。[6] 6.核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。[7] 所以核能的利用应在法制健全,技术先进,管理规范严谨的前提下,而且存在着自然灾害的影响,导致核泄漏,产生严重后果。

3.3 核能在能源中的重要性

能源是人类社会的生命线,一个国家开发和利用能源的水平,标志着这个国家的生产力水平、文化水平和人民生活水平。

在十九世纪产业革命之前,人类消耗能源的增长,相当缓慢。产业革命以来,由于经济的发展,能源耗量也迅速增长。近一百年来,世界能耗增长了二十倍。在上世纪五十年代,世界能源年耗量相当于26亿吨标准煤,至八十年代初已超过年耗量100亿吨标准煤。2000年世界能源的年耗量已超过180亿吨标准煤。但是,迄今为止,世界耗能的85%均来自燃烧煤、石油、天然气等有机燃料。人类已经面临选择后续替代能源的问题。[8]

自然界中,除有机燃料外,核能、水力、风力、太阳能、地热、潮汐能也都是可资利用的能源。水力是无污染的能源,应充分开发使用,但水力资源终究有限,且受地理条件限制。水力发电量又随季节变化很大,故光水力满足不了日益增长的能源要求。太阳能、潮汐能、风力、地热等受多种条件限制,只能在一定条件下有限开发,很难大量使用。多种预测资料表明,即使做较乐观的估计,上述这几种能源中每种在能源总耗量中的比例,都很难超过1%。现在,技术上已较成熟,且能大规模开发使用的,唯有核能。目前,世界上正在运行发电的核电机组已有438座,总电功率为三亿五千多万千瓦,核电占世界总发电量的17%,法国核电占全国总电量的比例已达76%。[9] 所以人类对能源要求的前景来看,发展核能将是必由之路。这是因为核能有其无法取代的优点。

3.4 我国核能现状

我国是重视核能发电的。早在1955年中央制定原子能发展计划12年大纲中就提出:“用原子能发电是动力发展的新纪元,是有远大前途的。在有条件下应用原子能发电,组成综合动力系统”。1974年周恩来总理批准了30万千瓦压水堆核电站方案,作为科技开发项目,列入了国家计划。这就是秦山核电站的由来。于1991年12月15日并网发电,结束了我国大陆无核电的历史。从法国成套进口的广东大亚湾两台90万千瓦的核电机组,也分别于1993年和1994年并网发电。这两个核电站为我国核电发展创造了良好的基础。

在党中央和国务院的重视和关怀下,九五期间我国已开工建设的核电机组有八套,其中:

[10] 1.自行设计建造的秦山二期,有二套60万千瓦级压水堆核电机组,已于1996年6月正式开工,其第一套机组已于2002年2月并网发电,5月达到满功率运行。

2.广东岭澳核电站,与法国合作建设二台90万千瓦级压水堆核电机组,已于1997年5月正式开工建设,其第一套机组已于2002年5月投入商业运行。

3.秦山三期核电站,与加拿大合作建设二台重水堆70万千瓦级机组,已于1998年6月开工建设,预计其第一套机组将于2002年11月并网发电。

4.江苏连云港田湾核电站,与俄罗斯合作建设二套100 万千瓦级压水堆核电机组,已于1999年10月开工建设,预计其第一套机组将于2004年建成发电。[11]

核技术除了用于发电,在工业、商业、医学等各领域的应用也都有较大的发展。目前,中国从事核应用技术开发和生产的企事业单位有300多家,产业规模达到年总产值150多亿元。进入90年代以来,工业用电子加速器、工业钴源的实际装源量的年均增长速度维持在20%以上,是世界上发展最快的国家之一。核技术的应用开发取得一批重要成果,核技术应用的产业化进程明显加快。海关集装箱电子束监测系统、电子束信件灭菌装置等一批装置研制成功,为打击走私和反恐活动提供了新型有效的技术手段。核技术在我国农业领域得到了广泛应用,并取得了卓越成就,创造了巨大的经济、社会与生态效益。中国拥有7个放射性药物生产基地,核医疗器械一直保持快速发展的势头,1000多家医院应用核医学技术,核医学得到普及和推广,为提高人民健康水平做出了积极贡献。[12]

3.5 核能安全

涉及核电站的一个主要问题,是人们对安全标准和安全设备的担忧,因为放射性泄漏总是可能发生的。

对安全最严重的是燃料可能融化,使大量放射物质向环境排放。[13]当然,这种状况是我们在考虑安全性时的一种最坏的设想。事实上,核电站事故在有些国家发生过,但像那种严重事故的自由反应堆以来只有2次。[14]反应堆产生的废物有气体,固体,液体三种,对放射性废物处理的基本要求是:在排放的废气,废液中,放射性物质的浓度低于规定值;存放,储存和投掷深海的固体废物的措施安全可靠。[15]

但在2011年3月15日,日本福岛核电站发生核泄漏事件。日本核泄漏造成的核污染其辐射范围正一步步向外扩散,先是我国沿海地区,接着内地,今天传来除西藏外全国所有省市均在空气中检测到放辐射物质的消息。这核能事故敲响给世界核能安全安敲响了警钟。对于自然灾害对核设施的影响,人们更应注视。更应制定更加严格的控制核能的法律以及对事故的防范措施。结论

国民经济要发展,能源是基础。总之,核能开发利用的前景是光明的,但这终究是一个长期的大系统工程,既要解决为国民经济服务的大量工程技术问题,又要为下一步发展进行系统的预先研究和基础研究,牵涉到的学科范围也十分广泛。因此,必须远近结合,高瞻远瞩,全面考虑,统筹安排,认真落实。发展核能的同时也要时刻考虑着核能的安全利用,一旦发生危害弊远远大于利。

参考文献:

【1】 王莹,21世纪新能源的开发与利用 , 2007.【2】翟秀静,刘奎仁,韩庆,新能源技术, 2005.【3】王丰,热力发动机优化设计,1993.【4】周乃君,能源与环境 , 2008.【5】《一看就懂丛书》编写组,一看就懂的科学发现大事典, 2009.【6】魏切尔,舒尔茨著;俞誉福译,放射生态学核能与环境第1卷, 1988 【7】王喜元,从核弹到核电核能中国, 2009.【8】王莹著,世纪新能源的开发与利用, 2007.【9】翟秀静,刘奎仁,韩庆,新能源技术, 2005.【10】全民科学素质工作领导小组办公室,能源篇, 2007.【11】王秀清,世界核电复兴的里程碑,中国核电发展前沿报告, 2008.【12】Zentner,Irmela;Tarantola,Stefano;de Rocquigny,E ,Sensitivity analysis for reliable design verification of nuclear turbosets.2011.【13】Linnerud,Kristin;Mideksa,Torben K.;Eskeland,Gunnar S ,The Impact of Climate Change on Nuclear Power Supply.Energy Journal 2011.【14】徐恒馨;李弘毅 ,新能源之核能, 2010.【15】中华人民共和国科学技术部,国际安全生产发展报告, 2006.

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