第一篇:《核能史話》教學總結
教學總結
本學期我擔高二(2)(7)(14)兩班物理課教學。一學期的工作已經結束,為了總結經驗,尋找不足。現將一學期的工作總結如下:
一、業務學習
加強學習,提高思想認識,樹立新的理念.堅持每周的政治學習和業務學習,緊緊圍繞學習新課程,構建新課程,嘗試新教法的目標,不斷更新教學觀念。注重把學習新課程標準與構建新理念有機的結合起來。通過學習新的《課程標準》、《做最好的老師》、《給教師的建議》,認識到新課程改革既是挑戰,又是機遇。將理論聯系到實際教學工作中,解放思想,更新觀念,豐富知識,提高能力,以全新的素質結構接受新一輪課程改革浪潮的“洗禮”。
二、新課改
通過學習新的《課程標準》,使自己逐步領會到“一切為了人的發展”的教學理念。樹立了學生主體觀,貫徹了民主教學的思想,構建了一種民主和諧平等的新型師生關系,使尊重學生人格,尊重學生觀點,承認學生個性差異,積極創造和提供滿足不同學生學習成長條件的理念落到實處。將學生的發展作為教學活動的出發點和歸宿。重視了學生獨立性,自主性的培養與發揮,收到了良好的效果.三、教學研究.教學工作是學校各項工作的中心,也是檢驗一個教師工作成敗的關鍵。一年來,在堅持抓好新課程理念學習和應用的同時,我積極探索教育教學規律,充分運用學校現有的教育教學資源,大膽改革課堂教學,加大新型教學方法使用力度,取得了明顯效果。具體表現在:、備課深入細致。平時認真研究教材,多方參閱各種資料,力求深入理解教材,準確把握難重點。在制定教學目的時,非常注意學生的實際情況。教案編寫認真,并不斷歸納總結經驗教訓。、注重課堂教學效果。針對初三年級學生特點,以愉快式教學為主,不搞滿堂灌,堅持學生為主體,教師為主導、教學為主線,注重講練結合。在教學中注意抓住重點,突破難點。、堅持參加校內外教學研討活動,不斷汲取他人的寶貴經驗,提高自己的教學水平。經常向經驗豐富的教師請教并經常在一起討論教學問題。聽公開課多次。、在作業批改上,認真及時,力求做到全批全改,重在訂正,及時了解學生的學習情況,以便在輔導中做到有的放矢。
5、積極參與課題探索和研究:《提高初三理科課堂學生參與度的探索與研究》,寫出了自
己的心得體會。在課題操作階段, 改革課堂結構.把學習主動權還給學生.主要進行下述課堂改革嘗試:
1)限制教師的講授時間(暫規定老師講的時間不超過二十分鐘),還時間與學生。
2)每節課都應設置學生閱讀自學的時間,對疑難點學生可以商討或提問,還學習主動權與學生。
3)每節課都應完成課內練習和部分習題,老師給予及時反饋與評價。減輕學生的課外負擔,還健康與學生。
4)每節課教師都應注重自己的親和力,把學生吸引到參與課堂學習活動中去:教師要嘗試根據課堂發展改變教學方式把學生思維從一個興奮點引向另一個興奮點,使學生逐漸從“要我參與”變為“我要參與”,從“形式參與”過渡到“思維參與”.還學習樂趣給學生。
5)加強紀律性,課改無不勝.提高參與性,質量有保證。
每節課教師都應關注全體學生的課堂參與情況,對于基礎差,參與有困難的學生,要主動給予關心和幫助:對于參與中開小差,說小話,做小動作的學生,要及時提醒,適度批評:對于嚴重違紀,影響他人參與學習的學生,要嚴厲批評,堅決制止。還學習權利給絕大多數的學生。
四、工作中存在的問題、教材挖掘不深入。、教法不靈活,不能吸引學生學習,對學生的引導、啟發不足。、新課標下新的教學思想學習不深入。對學生的自主學習, 合作學習, 缺乏理論指導.、差生末抓在手。由于對學生的了解不夠,對學生的學習態度、思維能力不太清楚。上課和復習時該講的都講了,學生掌握的情況怎樣,教師心中無數。導致了教學中的盲目性。、教學反思不夠。
五、今后努力的方向、加強學習,學習新課標下新的教學思想。、學習新課標,挖掘教材,進一步把握知識點和考點。、多聽課,學習同科目教師先進的教學方法的教學理念。4、加強轉差培優力度。、加強教學反思,加大教學投入。
第二篇:《核能》教學設計
《核能》教學設計
石羔中學 彭棠妍
【教學目標】
一、知識和技能
1.知道釋放核能的兩種方式。
2.了解鈾核鏈式反應的大致情況和核電站的大致工作過程。
二、過程與方法
1.通過學生搜集信息、閱讀資料、相互交流,判斷核能與我們的生活的有關說法是否正確,培養學生信息處理能力。
三、情感態度與價值觀
1.從能源問題到能源科學引發學生的學習興趣和學習欲望。
2.認識科學技術對人類生活的影響,樹立將科學服務于人類的意識。
3.初步認識科學與技術對人類生活的影響有兩面性,增強學生熱愛和平及振興中華的使命感與責任感。【重點與難點】 1.重點
裂變和聚變的概念。2.難點
知道可控鏈式反應,和平利用核能。【教學準備】 PPT課件
【教學過程】
一、引入新課
課件引入展示:21世紀我國和世界(煤)能源消耗的曲線圖。
化石能源:煤、石油、天然氣是現代人類文明所需的主要能源。由于其屬于不可再生的資源,隨著不斷開采逐漸枯竭,所以總有使用殆盡的一天。俗稱“能源危機”。
師:大家想一想,長期這樣下去,肯定會發生能源危機。我們應該采取什么樣的措施來挽救能源危機呢?
(學生討論、交流并回答)
師:有的同學說要不斷開發新能源,有的同學說開發利用取之不盡,用之不絕的太陽能??同學們的意見都很有道理,都是解決人類能源危機的好方法。
20世紀40年代,科學家發明了可以控制核能釋放的裝置——核反應堆,拉開了以核能為代表的新能源利用的序幕。今天我們就來學習有望在將來徹底解決人類能源危機的新能源──核能。
二、進行新課
1、首先,請同學們先閱讀課文,并完成課前預習內容。
一、原子結構
1、原子由帶正電的 和帶負電的 組成。
2、原子核由帶正電的 和不帶電的 組成。
二、核能
1、定義:質量較大的原子核發生 或者質量較小的原子核相互 時釋放出的能量。
2、裂變
(1)定義:用中子轟擊質量比較大的 變成,同時釋放出巨大的能量。
(2)鏈式反應:鈾核分裂時釋放出,同時還會產生幾個新的中子,這些中子又會,導致一系列鈾核持續裂變,釋放出大量核能。
3、聚變
(1)定義:將某些質量很小的,在超高溫下 成新的原子核,會釋放出巨大的核能。
(2)應用:氫彈
(學生討論、交流并展示答案,教師補充)
2、深入分析
(一)原子、原子核(學生講解)
教師根據學生預習情況,結合圖片補充講解一下原子的結構:
如果把原子比作大廣場,原子核就像幾顆豆粒擠在廣場中央,但整個原子的質量和能量幾乎都集中在原子核上。
(二)核能
(教師講授)質子、中子依靠強大的核力緊密結合在一起,一旦原子核發生分裂或聚合,就可能釋放出驚人的能量,這就是核能。
1.裂變
較重的原子核分裂成兩個中等質量的原子核,同時釋放出能量的過程就是核裂變。怎樣才能使裂變繼續下去呢?
想想議議:展示:將火柴搭成如圖所示結構,點燃第一根火柴后,會發生什么現象呢?
(學生回答)
一根火柴點燃兩根,兩根點燃四根,如此像鎖鏈一樣持續下去。這就像用中子轟擊鈾235原子核,鈾核分裂時釋放出核能,同時還會產生幾個新的中子,這些中子又會轟擊其它鈾核??于是就導致一系列鈾核持續裂變,并釋放出大量核能。這就是鏈式反應。
播放鏈式反應動畫,讓學生更直觀、更形象的理解鏈式反應。1.聚變
兩個較輕的原子核,在超高溫和超高壓的條件下,聚合成一個較重的原子核,同時釋放出核能的過程就是核聚變,也稱為熱核反應。
氘核與氚核在超高溫下結合形成氦核和一個中子,能釋放大量核能。這一過程就是聚變。太陽內部發生的就是這種熱核反應。核聚變釋放出來的能量為裂變的四倍以上。
(三)核能的利用
誰能說一說,現在人類對核能的利用有哪些呢?(學生回答)對了,一是利用核能發電,一是應用到軍事領域。這就是核電站的核心設備──核反應堆。
為便于和平利用核能,必須控制鏈式反應的速度,使核能緩慢而又平穩地釋放出來.為此,人們制成了一種專門裝置——核反應堆.它是核電站的核心設備。核反應堆能緩慢、平穩地釋放核能。
教師展示小知識:
1942年人類利用核反應堆第一次實現了可控制的鈾核裂變。當時的核反應堆的功率非常小,大約要260座這樣的反應堆才能點亮一只40W的燈泡。然而,這是人類利用核能的關鍵一步。
今天,一座核反應堆的功率可達百萬千瓦,全世界已經建成了幾百座核電站,核電發電量接近全球發電量的1/5。在不可再生能源日趨珍貴之時,適度發展核電是人類的一種選擇。以百萬千瓦的電站為例,一年消耗煤300多萬噸,每天要有一列40節車廂的火車為它拉煤。而用核原料,一年只需消耗30噸,一輛重型卡車即可拉走,一次換料,可以連續運行一年。
教師展示圖片:我國第一座自行設計建造的核電站——秦山核電站三期工程 核電站就是利用核反應堆所產生的熱能來發電或發電兼供熱的動力設施。
教師展示圖片:核電站內部結構 為了安全地利用核能,核電站常利用循環水流把反應堆中的內能引導出來.但由于從反應堆中出來的水和蒸汽是有放射性的,不能直接用來推動機器,因而要把它跟產生蒸汽并推動汽輪機的水分隔開來,形成兩個回路(如圖所示).第一同路用不銹鋼管子做成,管子通過反應堆中心,用泵使水在管子里循環流動,把核反應放出的能量帶出;第二網路包在第一回路的外面,吸取第一回路的熱量,使得第二回路里的水轉化成蒸汽,推動汽輪機運轉,將內能轉化成機械能,然后進入冷凝器,液化成水。最后汽輪機帶動發電機發電,將機械能轉化為電能.
核廢料處理
閱讀教材:了解當前處理核廢料的常用辦法;
了解我國和世界上核能利用的最新進展;
通過可控制聚變來利用核能,有望徹底解決人類能源問題。因為海水中蘊藏著豐富的、可以實現聚變的氘核,足夠人類使用幾百億年,而且反應物是無放射性污染的氦。
中國的可控核聚變研究位居世界先進行列,50年后,有望實現商業運營。希望同學們努力學習,將來為中國的核電事業貢獻力量。
如果核反應不加控制,大量的原子核就會在一瞬間發生裂變或聚變,釋放出大量的核能。原子彈、氫彈爆炸時,發生的核反應,就是不加控制的。原子彈爆炸后升起的蘑菇云就是原子彈爆炸時釋放的巨大核能產生的高溫高壓氣體向外擴散時形成的,其上升的高度可達幾百米,其破壞力和殺傷力都是十分巨大的。氫彈爆炸威力是原子彈的幾百倍到上千倍。
在人類實現可控核裂變大約三年后,即1945年,利用不加控制的核裂變制造的毀滅性武器——原子彈爆炸了。
核武器的威力帶給人類的代價是慘痛。1945年,美國投入日本廣島市區的“小男孩”原子彈,造成80%的建筑物化為灰燼,6萬多人喪生,7萬多人受傷,傷亡總數占全市人口的53%。而當時的小男孩的威力僅14000噸梯恩梯當量,現代原子彈的威力可達1000萬噸梯恩梯當量,甚至更高。如果人類發動核戰爭,就會毀掉我們賴以生存的地球。
大家說,我們國家應不應該發展核武器呢?
(學生討論、交流并回答)
1964年10月16日,中國第一顆原子彈爆炸成功;1967年6月17日,中國成功地爆炸了一顆氫彈。
核武器越是為美帝國主義及其合伙者所壟斷,核戰爭的危險就越大,中國發展核武器,是為了防御,為了保衛中國人民免受美國發動核戰爭的威脅。
同學們在課下可以繼續討論這些問題。
三、當堂練習
1.從核能到電能,下列能量轉化過程中正確的途徑是()A、核能→機械能→內能→電能 B、核能→內能→機械能→電能 C、核能→內能→電能 D、核能→電能
2.2014年8月,我國自主研發的“華龍一號”核電站總體技術方案通過專家評審。核電站利用核能發電,它的核心設備是核反應堆。下列說法中正確的是()A、目前核電站都是通過聚變反應來釋放核能 B、核電站產生的核廢料對環境沒有污染 C、核反應堆中發生的鏈式反應是可以控制的 D、核反應堆所用的核燃料主要是氫的同位素
3.下列關于核能的說法中正確的是()
A、物質是由原子組成,原子中有原子核,因此利用任何物質都能獲得核能 B、到目前為止,人類獲得核能有兩種途徑,即原子核的裂變和聚變 C、原子彈和氫彈都是利用原子核裂變
D、原子核只有在人為的條件下才會發生裂變和聚變
4.下列關于放射現象、原子核和核能的說法中,正確的是()A、通過對放射現象的研究,物理學家確認,原子核由質子和電子組成 B、放射性有著廣泛的應用,但是強劑量或長時間的輻射對人體有害 C、目前的核電站是利用核聚變釋放的核能來發電的 D、核聚變的原料“鈾”在地球上的儲量非常有限
四、課堂小結
同學們,通過這節課的學習,你有哪些收獲?(學生總結,教師補充)
五、布置作業
閱讀“STS”中的“核電站和核廢料處理”。
第三篇:核能教學反思
核能教學反思
從課堂的反映可以看出,部分同學的知識面還是很寬的,他們對原子彈的了解出乎我的意料,有些同學甚至可以說出扔在日本的兩顆原子彈的名稱,他們說來津津有味,興趣一下就提高起來,在此基礎上我適時提出,原子彈為何有那么大的威力呢?促使學生想去了解這樣的問題,再引導他們看書,從原子核的結構到原子核的鏈式反應、熱核反應,從而搞清獲得核能的途徑、核能的利用及防護。從本課所產生的效應可以看出新課程理念下創設問題情境的重要性。這為教學問題創造了良好的教學氛圍,引起學生對教學內容的興趣,激發學生的求知欲望,為達成課程目標打下基礎,為教學活動的順利開展創造條件;為了在課堂教學中順利地實現三維目標,必須首先要創設問題情境。篇二:核能教學反思
核能教學反思
篇一:核能>教學反思
關于新能源中核能的教學,我采用了兩種不同的教學方式進行了嘗試,效果然不同。
第一種方式:按照常規方法,看書加講解結合燈片,整堂課就原子核的結構,獲得核能的兩種途徑,利用核能的優缺點等知識點做了詳盡的講解,學生也基本掌握了本課的相關知識;第二種方式:創設問題情境,充分調動學生的主動性,利用燈片展示原子核的鏈式反應、熱核反應,再閱讀課本,說出原子核的結構,了解相關知識。
這樣的兩堂課令我有兩個想不到,第一個想不到的是我在導入過程增設“原子彈的研制及爆炸”的效果燈片,原本是要增加一些課堂氣氛,沒想到課堂氣氛會那么熱烈。第二個想不到的是原本很枯燥的概念課會上得那么活。
從課堂的反映可以看出,部分同學的知識面還是很寬的,他們對原子彈的了解出乎我的意料,有些同學甚至可以說出扔在日本的兩顆原子彈的名稱,他們說來津津有味,興趣一下就提高起來,在此基礎上我適時提出,原子彈為何有那么大的威力呢?促使學生想去了解這樣的問題,再引導他們看書,從原子核的結構到原子核的鏈式反應、熱核反應,從而搞清獲得核能的途徑、核能的利用及防護。
從本課所產生的效應可以看出新課程理念下創設問題情境的重要性。這為教學問題創造了良好的教學氛圍,引起學生對教學內容的興趣,激發學生的求知欲望,為達成課程目標打下基礎,為教學活動的順利開展創造條件;為了在課堂教學中順利地實現三維目標,必須首先要創設問題情境。
篇二:核能教學反思 1.多媒體輔助教學使課堂更加活躍。
傳統教學大、多是老師講學和掛圖相結合,但是一些現象使在課堂上根本不可能實現的,比如說核能的釋放就無法在課堂上演示完成。
我在課上講裂變和聚變時,先是運用flash動畫形象生動地演示《鏈式反應》和《熱核反應》,另外我還搜集了大量關于原子彈、氫彈爆炸的錄像,例如《原子彈在試驗場的爆炸》、《轟炸廣島》核《氫彈空投》,讓學生們如同身臨其境般感受核裂變和核聚變的威力,學生們被深深地吸引。如果像傳統教學法那樣純粹地講述反應,學生一是費解,二是提不起興趣。而動畫課件和錄像的運用很好地解決了上述兩個問題,在課堂的實踐
中也取得了不錯的效果。2.在學習知識的同時,向學生滲透環保意識。
科學技術是一把雙刃劍,它可以造福人類,也可以給人類帶來滅頂之災。盡管是人類和平利用核能,也有控制不好,出現事故的時候。例如:切爾諾貝利核電站。在課堂上,我除了讓學生閱讀課本上的資料以外,還大量搜集了關于切爾諾貝利核泄漏的文字記載,展示給學生看,學生們在災難的記載面前目瞪口呆,同時也深刻地感受到了環保的重要性。3.在學習知識的同時,進行愛國主義教育。
由于核能威力巨大,擁有核武器的國家在國際上的地位非同一般。二戰過后,整個中國滿目瘡痍,在國際上的地位也不高。但1964年戈壁灘上的原子彈爆炸以后,世人再也不敢小看中國了。在我給學生放映完《我國的第一顆原子彈》之后,議論紛紛,大受鼓舞!4.讓學生根據自己的興趣充分利用的課外時間進行學習。
建議學生在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上尋找他們感興趣的有關“核能”的內容。很多學生在課后把只要精力放在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上,鼓勵他們把課外時間運用到學習上可以使他們的課外時間更加有意義。5.充分搞好“師生互動”和“生生互動”。
把新課自習設計成學生作業,讓學生們小組互動合作完成。這比單純老師講解新課內容效果要好得多。學生在相互尋求答案的過程中認真思考了,而思考過的東西會在腦海里留下深刻的印象,他們在這一過程中真正成為了學習的主人。
另外,我在本課結束的時候,設計了一個自由問答環節。在這個環節中,學生大膽地把自己想了解的關于“核能”的問題提了出來。我再把學生提出的問題放到全班,讓知道答案的學生去解答,整節課就在這樣的熱烈討論中結束了,不少學生仍然意猶未盡。
由于學生的積極配合,我的整節課上得比較順暢。學生在互動式的自主探究學習中,了解到了核能的優點和可能帶來的問題,初步認識科學及相關技術對于人類生活的影響有兩面性。同時,他們的環保意識和愛國主義情感也得到了一定程度的提高。
令我感覺到不足的是,我給聽課者有點居高臨下的感覺,對學生還不夠親切。這會在和學生交流上產生一些影響,使學生在提問的時候不夠放開。今后我將努力改變自己的形象,使自己在學生中更有親和力,使自己的課堂更加充滿活力。
篇三:核能教學反思
人們現在還不能像控制裂變那樣有效地、隨心所欲地控制聚變反應,和平利用聚變
釋放的核能,但是由于核聚變可以釋放比裂變更大的核能,而且不像裂變那樣會產生較大的放射性污染,其原料氘和氚等又比鈾豐富得多,因此控制聚變反應是一個非常吸引人的課題。目前世界上不少國家都在積極研究聚變的人工控制并已取得了一定的進展。我們國家在這方面也沒有落后,自己研制的可控核聚變的實驗裝置--中國環流器1號已于1984年順利啟動,已經取得不少研究成果,至今仍在繼續工作中。同學們將來也許能參與其中,成為我國和平利用聚變釋放核能的有功人員,為開發我國的新能源作出重大的貢獻,我們期待著這一天。
通過教學發現課堂時間比較緊張。在有限的課堂時間內要想充分發揮學生對探究問題的自主性、體現學生學習的主體性,則時間的矛盾總是存在的,把握不好就會使一個問題的討論面太大,時間拖得太長,還會遠離研究主題,浪費時間等等。所以在組織教學過程中,必須使每個環節十分嚴密,力爭排除一些客觀干擾因素,也就是要把握好引導的“度”,對于如何更好地激發學生的探究欲望和興趣,培養發散性、創造性思維等方面的問題也值得再討論。篇三:核能教學反思
核能教學反思
學生們通過閱讀一些有關的材料,體會到了核能的重要性。在充分調動起學生的積極性以后,我開始新課的教學。整節課學生都是在極其感興趣的情況下聽課的。得到如此較好的效果,我回顧我的課堂得到如下一些感悟。1.多媒體輔助教學使課堂更加活躍。
傳統教學大、多是老師講學和掛圖相結合,但是一些現象使在課堂上根本不可能實現的,比如說核能的釋放就無法在課堂上演示完成。
我在課上講裂變和聚變時,先是運用動畫形象生動地演示《鏈式反應》和《熱核反應》,另外我還搜集了大量關于原子彈、氫彈爆炸的錄像,例如《原子彈在試驗場的爆炸》、《轟炸廣島》核《氫彈空投》,讓學生們如同身臨其境般感受核裂變和核聚變的威力,學生們被深深地吸引。如果像傳統教學法那樣純粹地講述反應,學生一是費解,二是提不起興趣。而動畫課件和錄像的運用很好地解決了上述兩個問題,在課堂的實踐中也取得了不錯的效果。2.在學習知識的同時,向學生滲透環保意識。
科學技術是一把雙刃劍,它可以造福人類,也可以給人類帶來滅頂之災。盡管是人類和平利用核能,也有控制不好,出現事故的時候。例如:切爾諾貝利核電站。在課堂上,我除了讓學生閱讀課本上的資料以外,還大量搜集了關于切爾諾貝利核泄漏的文字記載,展示給學生看,學生們在災難的記載面前目瞪口呆,同時也深刻地感受到了環保的重要性。3.在學習知識的同時,進行愛國主義教育。
由于核能威力巨大,擁有核武器的國家在國際上的地位非同一般。二戰過后,整個中國滿目瘡痍,在國際上的地位也不高。但1964年戈壁灘上的原子彈爆炸以后,世人再也不敢小看中國了。在我給學生放映完《我國的第一顆原子彈》之后,議論紛紛,大受鼓舞!4.讓學生根據自己的興趣充分利用的課外時間進行學習。
建議學生在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上尋找他們感興趣的有關“核能”的內容。很多學生在課后把只要精力放在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上,鼓勵他們把課外時間運用到學習上可以使他們的課外時間更加有意義。5.充分搞好“師生互動”和“生生互動”。
把新課自習設計成學生作業,讓學生們小組互動合作完成。這比單純老師講解新課內容效果要好得多。學生在相互尋求答案的過程中認真思考了,而思考過的東西會在腦海里留下深刻的印象,他們在這一過程中真正成為了學習的主人。
核能教學反思二:
關于新能源中核能的教學,我采用了兩種不同的教學方式進行了嘗試,效果然不同。第一種方式:按照常規方法,看書加講解結合燈片,整堂課就原子核的結構,獲得核能的兩種途徑,利用核能的優缺點等知識點做了詳盡的講解,學生也基本掌握了本課的相關知識;第二種方式:創設問題情境,充分調動學生的主動性,利用燈片展示原子核的鏈式反應、熱核反應,再閱讀課本,說出原子核的結構,了解相關知識。
這樣的兩堂課令我有兩個想不到,第一個想不到的是我在導入過程增設“原子彈的研制及爆炸”的效果燈片,原本是要增加一些課堂氣氛,沒想到課堂氣氛會那么熱烈。第二個想不到的是原本很枯燥的概念課會上得那么活。
從課堂的反映可以看出,部分同學的知識面還是很寬的,他們對原子彈的了解出乎我的意料,有些同學甚至可以說出扔在日本的兩顆原子彈的名稱,他們說來津津有味,興趣一下就提高起來,在此基礎上我適時提出,原子彈為何有那么大的威力呢?促使學生想去了解這樣的問題,再引導他們看書,從原子核的結構到原子核的鏈式反應、熱核反應,從而搞清獲得核能的途徑、核能的利用及防護。
從本課所產生的效應可以看出新課程理念下創設問題情境的重要性。這為教學問題創造了良好的教學氛圍,引起學生對教學內容的興趣,激發學生的求知欲望,為達成課程目標打下基礎,為教學活動的順利開展創造條件;為了在課堂教學中順利地實現三維目標,必須首先要創設問題情境。
核能教學反思三:
信是愛因斯坦寫給美國總統羅斯福的,信的目的是讓羅斯福重視核能這種能源。學生們通過閱讀信件,體會到了核能的重要性。在充分調動起學生的積極性以后,我開始新課的教學。整節課學生都是在極其感興趣的情況下聽課的。得到如此較好的效果,我回顧我的課堂得到如下一些感悟。1.多媒體輔助教學使課堂更加活躍。
傳統教學大、多是老師講學和掛圖相結合,但是一些現象使在課堂上根本不可能實現的,比如說核能的釋放就無法在課堂上演示完成。
我在課上講裂變和聚變時,先是運用flash動畫形象生動地演示《鏈式反應》和《熱核反應》,另外我還搜集了大量關于原子彈、氫彈爆炸的錄像,例如《原子彈在試驗場的爆炸》、《轟炸廣島》核《氫彈空投》,讓學生們如同身臨其境般感受核裂變和核聚變的威力,學生們被深深地吸引。如果像傳統教學法那樣純粹地講述反應,學生一是費解,二是提不起興趣。而動畫課件和錄像的運用很好地解決了上述兩個問題,在課堂的實踐中也取得了不錯的效果。2.在學習知識的同時,向學生滲透環保意識。
科學技術是一把雙刃劍,它可以造福人類,也可以給人類帶來滅頂之災。盡管是人類和平利用核能,也有控制不好,出現事故的時候。例如:切爾諾貝利核電站。在課堂上,我除了讓學生閱讀課本上的資料以外,還大量搜集了關于切爾諾貝利核泄漏的文字記載,展示給學生看,學生們在災難的記載面前目瞪口呆,同時也深刻地感受到了環保的重要性。3.在學習知識的同時,進行愛國主義教育。
由于核能威力巨大,擁有核武器的國家在國際上的地位非同一般。二戰過后,整個中國滿目瘡痍,在國際上的地位也不高。但1964年戈壁灘上的原子彈爆炸以后,世人再也不敢小看中國了。在我給學生放映完《我國的第一顆原子彈》之后,議論紛紛,大受鼓舞!4.讓學生根據自己的興趣充分利用的課外時間進行學習。
建議學生在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上尋找他們感興趣的有關“核能”的內容。很多學生在課后把只要精力放在課外書、雜志、報刊、電視和互聯網上,鼓勵他們把課外時間運用到學習上可以使他們的課外時間更加有意義。5.充分搞好“師生互動”和“生生互動”。把新課自習設計成學生作業,讓學生們小組互動合作完成。這比單純老師講解新課內容效果要好得多。學生在相互尋求答案的過程中認真思考了,而思考過的東西會在腦海里留下深刻的印象,他們在這一過程中真正成為了學習的主人。
另外,我在本課結束的時候,設計了一個自由問答環節。在這個環節中,學生大膽地把自己想了解的關于“核能”的問題提了出來。我再把學生提出的問題放到全班,讓知道答案的學生去解答,整節課就在這樣的熱烈討論中結束了,不少學生仍然意猶未盡。
由于學生的積極配合,我的整節課上得比較順暢。學生在互動式的自主探究學習中,了解到了核能的優點和可能帶來的問題,初步認識科學及相關技術對于人類生活的影響有兩面性。同時,他們的環保意識和愛國主義情感也得到了一定程度的提高。
令我感覺到不足的是,我給聽課者有點居高臨下的感覺,對學生還不夠親切。這會在和學生交流上產生一些影響,使學生在提問的時候不夠放開。今后我將努力改變自己的形象,使自己在學生中更有親和力,使自己的課堂更加充滿活力。
核能是英雄還是梟雄
——對福島核電泄漏的反思
武漢大學電氣工程學院
陳浩
2014302540001 摘要:隨著全球人口的不斷增多,化石燃料也越來越少,我們需要開發利用環保可再生的新型能源,而核能進入了時代的主流,滿足我們的需求,但每種能源的開發利用都伴隨著風險和弊端,因此,我們需從最基本的問題出發,對核能進行深入的了解,高瞻遠矚,找出合理發展核能的方向,制定出合理的方案,為人類做出巨大貢獻。
關鍵詞:核能開發安全前景 key words: nuclear energy,development,safety,prospects 在2011年3月11日,日本的福島發生里氏9.0級地震,從而引發當地的福島核電站出現核泄漏,短短幾天之內,就有上百人受到輻射,數以萬計的人接受核輻射檢測,造成中、日、韓等多個國家的恐慌,各個國家對進口產品以及海關一度進入一級警戒狀態,縱觀核電站的發展史,出現的較大核事故不在少數,1979年美國賓夕法尼亞州的三里島核電站事故是美國最嚴重的一次核泄漏事故,至少15萬居民被迫撤離,1986年前蘇聯切爾諾貝利核電站事故中,4號反應堆發生爆炸,造成30人當場死亡,8噸多強輻射物泄漏。此次核泄漏事故使電站周圍6萬多平方公里土地受到直接污染,320多萬人受到核輻射侵害,造成人類和平利用核能史上最大一次災難。日本此次事故相對比較小,但是所帶來的危害仍然使日本民眾不安,日本政府仍繼續著核輻射后的核電站維修及善后的污染物的處理。這幾起核事故的巨大災難引發的后果引起我們的思考,我們人類應該怎樣正確、合理、安全地利用核能。
核能最大的用途就是生產電力,當今世界面臨最大的問題之一就是能源短缺,石油、天然氣與煤炭不僅僅是不可再生能源,而且是巨大的污染源,有機燃料燃燒后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亞氮等氣體,不僅直接危害人體健康和農作物生長,還導致酸雨和大氣層的“溫室效應”,破壞生態平衡。煤和石油都是化學工業和紡織工業的寶貴原料,能以它們制造出多種產品,作為原料,它們要比僅作為燃料的價值高得多。因此,石油等這些能源需節約使用。
據數據顯示,一噸金屬鈾裂變所產生的能量,相當于270萬噸標
準煤。地球上已探明的核裂變燃料,即鈾礦和釷礦資源,按其所含能量計算,相當于有機燃料的20倍,只要及早開發利用,即有能力替代和后繼有機燃料。地球上還存在大量的聚變核燃料氘,能通過聚變反應產生核能。1噸氘聚變產生的能量相當于1100萬噸標準煤。自然界每噸海水或河水中均含有3克氘,所以,有朝一日聚變反應堆成功后,那將是人類核能發電史上一次重大飛躍。
在發電方面,對比與水利發電、火力發電,核能發電的危害就比較小了。核電站嚴格按照國際上公認的安全規范和衛生規范設計,對放射性三廢,按照盡力回收儲存,不往環境排放的原則,進行嚴格的回收處理。往環境排放的只是處理回收后殘余的一點尾水尾氣,數量甚微。從放射性排放角度看,核電也比火電小。電廠每度電的成本是由建造折舊費、燃料費和運行費這三部分組成。主要是建造折舊費和燃料費,核電廠由于特別考究安全和質量,建造費高于火電廠。但核電的經濟性優于火電。
這是核能的天然優勢,但是同時核能也有我們意想不到的,或者說是無法忽視的缺點,一旦這些缺點無法得到妥善的解決,核能還不能算是一個得以信賴的能源。
核能發電的弊端也是顯而易見的,最讓人恐懼的是核輻射污染,核廢料處理需要嚴謹,使用過的核燃料雖然體積小,但其具有強烈的放射性,一旦處理不當,就有可能對環境生命產生致命的影響,而核廢料的放射性不能用一般的物理、化學或生物方法消除,只能依靠放射性元素自身的衰變而減少,核廢料放出的射線通過物質時,發生電
離和激發作用,會對生物體產生輻射損傷。從日本福島核電站危機暴露出的一系列問題看,是核電設計、建設、設備供應、安裝調試、生產運行等等相關過程的管理是確保核電安全的第一要素,而確保管理上的萬無一失,比在技術上的解決要困難得多,風險要大得多,這必須引起管理者、建設者、生產者的高度重視。
事實上,每種能源的開發利用都伴隨著風險和弊端。例如,石油鉆探過程中可能出現油井爆炸和原油泄漏;煤炭開發過程中可能出現礦難;利用太陽能需要占用大量土地;開發風能除占用土地之外,也產生噪音。在核能的開發利用過程中公眾最大的擔憂在于,人為或極端環境因素有可能導致放射性核物質外泄,危害環境和人類健康。而日本核泄漏事件是人類的又一次大災難,但目前為止核污染的范圍僅僅控制在福島附近海域,并未對其他地區產生較大影響。
因此,從整體上看,核能的地位是無法取代的,發展核能對世界是有利的,既能節約能源,又能控制污染,在日后,核能的發展與使用需更加小心、謹慎,核能終究為一個長期的龐大工程,必須高瞻遠矚,全面考慮,保障核電站是絕對穩固的,前進的道路是艱辛的,但前途是光明的。參考文獻:
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核能教案
教案背景:在學校電腦室上課,每學生一臺電腦(配有寬帶)。
教學課題:核能
課時:1課時
教材分析:
本節課選自人教版九年級《物理》第十七章第二節。介紹能源家族中的新型能源——核能。主要內容有原子核、核能、裂變、聚變,以及核能的優點與可能帶來的問題。重點內容是核能的優點和可能帶來的問題;難點是裂變、聚變的概念。目的是讓學生知道核能是21世紀的主要能源之一。教學目標:
1、知識與技能
了解核能、裂變、聚變,知道核能的優點和可能帶來的問題。
2、過程與方法
⑴通過收集信息、閱讀資料、相互交流,培養學生的信息處理能力與自學能力。
⑵通過合作學習與探究學習,培養學生合作技能與探究技能。
⑶通過利用網絡來學習,培養學生利用網絡的意識與能力。
3、情感態度與價值觀
⑴初步認識科學及相關技術對于人類生活的影響有兩面性。
⑵引導學生開發新能源的意識,增強可持續發展的意識,關注能源與環保的關系。
⑶增強學生熱愛和平的意識與振興中華的使命感、責任心。
⑷通過用網絡來進行教學,引導學生合理利用網絡的意識,培養學生正確對待網絡。
教學方法:講授法、合作學習法、探究法
教學思路:
本節課教學內容不多,比較直觀。用傳統的講授法教學半節課便可以完成。教材中有關裂變、鏈式反應、聚變等概念學生頭腦里一片空白。為了充分利用好一節課時間,很有必要在電腦室(配有寬帶)開展教學。第一、可以將信息技術與物理教學進行整合。第二、可以通過圖片、動畫等將抽象內容形象化、直觀化。第三、可以培養學生的物理學習興趣,提高利用網絡學習的能力,使學生正確對待網絡。教學過程:
一、設疑激趣,導入新課。1.利用“我國主要能源產區分布圖”,讓學生進一步了解我國的能源主要產區。2.引導:煤、石油、天然氣的產量是極為有限的,同學們知道有哪些新能源嗎? 3.通過日本地震引發的核恐懼引入課題:“核能”。
二、進行新課 1.原子、原子核
通過引導學生完成以下填空。
宇宙→()→()→()→)(帶正電))(帶正電))(帶負電))(不帶電)2.核能
質子、中子依靠強大的核力緊密地結合在一起,一旦使原子核分裂或聚合,就可能釋放出驚人的能量,這就是核能.核能是能源家族的新成員,它包括核裂變能和核聚變能兩種主要形式. 3.裂變
科學家發現用中子轟擊鈾235(質量數為235的鈾),鈾核會分裂成大小相差不很大的兩部分,這種現象叫做裂變.1 kg鈾235中的鈾核如果全部發生裂變,釋放出的能量相當于2500 t標準煤完全燃燒放出的能量.
用中子轟擊鈾核,鈾核才能發生裂變,放出能量.鈾核裂變時,還同時放出2~3個中子,放出的中
子又可以轟擊其他鈾核,使它們也發生裂變.這樣,裂變將不斷地自行繼續下去,這種現象叫做鏈式反應.
如果對裂變的鏈式反應不加控制,在極短的時間內就會釋放出巨大的核能,發生猛烈爆炸,原子彈就是根據這個原理制成的.如果控制鏈式反應的速度,使核能慢慢地平穩地釋放出來,就便于和平利用了.能夠緩慢、平穩地釋放核能的裝置,叫做核反應堆.1945年美國在日本的廣島與長崎各投放一
③顆原子彈,第二次世界大戰結束。請同學們在百度視頻中搜索觀看“廣島原爆紀錄片”。中國人民熱愛
和平,但為了抵制核大國的威脅,于1964年10月16日第一顆原子彈試驗成功。4.聚變
科學家們發現,較輕的核結合成較重的核,也能釋放能量,這種現象叫做聚變.例如一個氘核(質量數為2的氫核)和一個氚核(質量數為3的氫核)結合時,就釋放出核能.氫彈就是利用輕核聚變制成的.氫彈是一種比原子彈威力更為巨大的核武器.太陽內部進行著大規模的聚變,釋放的核能以電磁波的形式從太陽輻射出來.我國科學家用不到三年的時間研制,于1967年6月17日,第一顆氫彈試驗爆炸。氫彈的威力大于原子彈。請同學們在百度視頻搜索中輸入“氫彈爆炸視頻”進行搜索,打開“中國氫彈爆炸視頻”⑤。
核能的優點與可能帶來的問題。
請同學們在百度網頁搜索中搜索“核能的優點”,然后小組討論,總結出核能的優點。請同學們在百度網頁搜索中搜索“核能可能帶來的問題”,然后小組討論,總結出核能可能帶來的問題。
如何實現聚變,如何利用聚變釋放的核能,科學家正在積極地探索著.科學家預言,通過可控制聚變來利用核能,有望徹底解決人類能源問題.愿同學們今后對此做出貢獻. 5.反饋;練習:
1.原子是有()和()組成的,原子核帶()電,電子帶()電。2.核裂變是有()在()下()3.可控的鏈式反應的應用是()其核心設備是()不可控的鏈式反應制成的武器是()
4.核聚變的發生是()和()在()下結合成一個新的原子核
三、板書設計
核能
1、原子和原子核
2、核能
3、裂變:中子轟擊質量較大原子核
可控鏈式反應——核電站
不可控鏈式反應——原子彈
4、聚變:質量較小原子核在高溫下結合不可控鏈式反應:氫彈和太陽能
四、教學反思
《核能》是一篇科普性很強的章節,引導進行了互聯網的搜索,基本上掌握了利用網絡來進行物理學習的方法,鼓勵將信息技術滲透于物理教學之中。教學內容與當前社會熱點福島核電站核泄漏問題相聯系,體現了新課程標準的教學要求。
第四篇:核能可持續發展
核能可持續發展
核能(nuclear energy)是人類歷史上的一項偉大發現,這離不開早期西方科學家的探索發現,他們為核能的應用奠定了基礎。
1895年德國物理學家倫琴發現了X射線。1896年法國物理學家貝克勒爾發現了放射性。1905年愛因斯坦提出質能轉換公式。
1938年 德國科學家奧托·哈恩用中子轟擊鈾原子核,發現了核裂變現象。1942年12月2日美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆。1954年蘇聯建成了世界上第一座核電站------奧布靈斯克核電站。在1945年之前,人類在能源利用領域只涉及到物理變化和化學變化。二戰時,原子彈誕生了。人類開始將核能運用于軍事、能源、工業、航天等領域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能應用前景的研究。
大自然的奉獻與人類的聰明才智的結合締造了核能,一個世紀的時間,核能已經成為了世界能源家族中最重要的一員了。在今天,核能主要有四個作用:
第一也是最主要的用途即用于電力生產。當今世界面臨的最大問題之一就是能源短缺。像石油、天然氣、煤炭,這些化石燃料不但是污染源,而且終將耗盡。此外,從石油中可以提煉石油化工產品或更有價值的產品,所以應該節約使用石油。現在世界上許多國家,特別是工業國家幾乎都用核能發電,世界16%的電也是通過核能保障的。世界上六分之一的電是由核電站生產的。現在許多國家還在繼續建造核電站。
第二個用途即發展醫學技術。現在核技術的發展越來越使醫學技術受益,許多病癥需要用放射性物質來治療和預防。如:核放射和核藥物對確診和治療癌癥就有很大的功效。科學家們制造了各種核放射儀器,用其確診腦癌、腸癌、前列腺癌和乳癌。這些機器對醫生對癥下藥提供了很大幫助。此外,核放射物還能確診甲狀腺、傳染病、關節炎、貧血等癥狀,這使醫學越來越依賴于核技術。現今可以用核能而發明的“CT”和核磁共振來確診每個人身體上不適的地方,并且其誤診率非常低。
第三個用途即用于處理食物。核技術對食品的影響也越來越大,如有些容易腐壞的食品,現今可以通過核放射物處理就不易腐壞。與此同時,專家們利用核技術消滅食物和植物中的病毒,從而延長事食物的有效期。核技術對食品的另一益處是改變事物食物基因,提高植物質量。伊朗北部古爾岡市農業與自然資源學院的副校長拉希米揚博士說:‘核技術還能用于改變植物基因,以增加植物的種類,從而挑選優質品種。科學家還能利用核技術提高農作物的產量和質量,并且使農作物抵御各種災害。”
第四個用途為用于其他事物。如,在和技術的幫助下,可以勘探地下水源,或發現水壩受損或滲水。此外核技術還能淡化水,能掃雷。也還可以幫助獸醫,對畜牧業產品的質量有一定的提高作用。核能是人類最具希望的未來能源。目前人們開發核能的途徑有兩條:一是重元素的裂變,如鈾的裂變;二是輕元素的聚變,如氘、氚、鋰等。重元素的裂變技術,己得到實際性的應用;而輕元素聚變技術,也正在積極研制之中。目前核能的原料開采除了傳統的陸地資源開采,還包括兩種新來源:海洋核能與月球核能。
月球核能:早在20世紀60年代末和70年代初,美國阿波羅飛船登月時,6次帶回368.194千克的月球巖石和塵埃。科學家將月球塵埃加熱到3000華氏度時,發現有氦等物質。經進一步分析鑒定,月球上存在大量的氦-3。科學家在進行了大量研究后認為,采用氦-3的聚變來發電,會更加安全。有關專家認為,氦-3在地球上特別少,但是月球上很多,光是氦-3就可以為地球開發1萬-5萬年用的核電。地球上的氦-3總量僅有10-15噸,可謂奇缺。但是,科學家在分析了從月球上帶回來的月壤樣品后估算,在上億年的時間里,月球保存著大約5億噸氦-3,如果供人類作為替代能源使用,足以使用上千年
在當今世界,核能已經被許多國家利用起來,主要用于發電。但是在人類利用核能的一個世紀的時間內,核電站出現過嚴重的問題,歷史上出現過最嚴重的問題應當就是切爾諾貝利核電站事故與廣島和長崎原子彈爆炸事件。
切爾諾貝利核電站事故于1986年4月26日發生在烏克蘭蘇維埃共和國境內的普里皮亞季市該電站第4發電機組爆炸,核反應堆全部炸毀,大量放射性物質泄漏,成為核電時代以來最大的事故。輻射危害嚴重,導致事故后前3個月內有31人死亡,之后15年內有6-8萬人死亡,13.4萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨,方圓30公里地區的11.5萬多民眾被迫疏散。為消除事故后果,耗費了大量人力物力資源。廣島與長崎原子彈爆炸發生在第二次世界大戰末期,美軍在1945年8月分別在日本的廣島市與長崎市投下原子彈,這也是原子彈唯一一次在戰爭中使用。美國計劃使用曼哈頓計劃中成功制造的核武器,并分別在8月6日及9日在廣島與長崎投下小男孩原子彈及胖子原子彈。廣島約有90,000-166,000人因核爆而死亡,長崎則有60,000–80,000人死亡。這兩起事故因為其核物質的強放射性,是幾十萬人死去,并且還直接影響著后代,在切爾諾貝利發生的27年后的今天,人們依然談其色變,據專家估計,消除這場浩劫對自然環境的影響需要800年,而持續的核輻射則會延續10萬年。在人類災難史上,這是何其嚴重的一筆。總的來說,核電的缺點可以概括為:
1.核能電廠會產生高低階放射性廢料,或者是使用過之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線,故必須慎重處理,且需面對相當大的政治困擾。
2.核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏,故核能電廠的熱污染較嚴重。
3.核能電廠投資成本太大,電力公司的財務風險較高。4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。5.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。
6.核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害
觀察到核能的缺點,同時我們也正視核能的優點。據了解,全世界已有30個國家擁有核電站。在這些國家中,有26個國家有建造更多其他核電站的計劃,而有4個國家決定不再建造核電站。另外,有15個暫未擁有核電站的國家正在準備建造屬于這些國家的核電站。法國是核電利用很高的國家,其現有59座核電站,供應全國87.5%的電量,可以說,核電是法國生活必不可少的部分。因為有了核能,我們對傳統能源不在那么擔心,面對現今世界的能源短缺,污染環境等問題,核能發電是再好不過的選擇了。總的來說,核能的優點可以概括為以下幾點;
1.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。
2.核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。3.核能發電所使用的鈾燃料,除了發電外,暫時沒有其他的用途。4.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍,故核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。
5.核能發電的成本中,燃料費用所占的比例較低,核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定。
我們擔心將來核能會不受控制,擔心將來核能會用于戰爭毀滅地球,但這不是取消核能的必須要求,核能清潔、高效,是無法替代的優秀能源,在發生的所有核能事件中,都是人為的疏忽或大意才造成了無法挽回的后果,有了前人的教訓,我相信每一個國家都會重視核電站的安全與核能的安全,未來是核能的天下。
第五篇:核能論文
核能利用現狀與分析
摘要:核能是由原子核內部結構發生變化而釋放出的能量。核能發電的歷史與動力堆的發展歷史密切相關。由世界第一座核電站投入運行后,核電站已經具有污染少,儲量豐富,運輸方便,燃料成本低,不會加重溫室效應等優點,但也具有廢料放射性,熱效率低,泄漏后果嚴重等缺點。核電占世界重發電量比重日趨增大。但核燃料泄漏安全已成為世界最為關注的問題,它被認為是存在著風險的,失控后不能用于發電,還會釀成災害。
關鍵字:核能;核能發電;核能前景;核泄漏
前言
能源是人類社會的生命線,一個國家開發和利用能源的水平,標志著這個國家的生產力水平、文化水平和人民生活水平。但隨著人們日益對資源能量的渴求,傳統的能源已經滿足不了人們的需求,它們地球上的儲量日益面臨枯竭。
從而20世紀中期,核能成為了一種新的能源,而不是用于軍事。
到了本世紀70年代,核能與核技術已在許多方面形成了新興的產業,在西方發達國家,核技術的應用已經深入到國民經濟的各個領域,技術日趨成熟,并不斷取得新進展。核能的利用的優點也伴隨著缺點,而且絕不能忽視的。核能原理
2M?mc由相對論的質能關系式 可知,質量和能量是相互聯系的。當一個系統的能量減小時,系統向外界散發能量;反之系統吸收能量。我們知道,原子核是由質子和中子組成的,質子和種子都叫做核子。組成某一原子核的核子的的質量和與該原子核質量的差值叫做原子核的質量虧損,用?m表示。原子核的質量虧損說明,在原子組成原子核的過程中有能量放出,放出的能量?E由質能關系式可得:
?E=?mc2
這種自由核子結合成原子核時放出的能量叫做原子核的核能,用B表示。相反若要讓原子分解成單個的原子,原子核要從外界吸收相應的能量。
由此可見,在原子核內蘊藏大量可利用的能量,而重核裂變和輕核裂變是獲取核能的兩天主要途徑。[1] 世界核能歷史
核能是人類歷史上的一項偉大發明,這離不開早期西方科學家的探索發現,他們為核能的應用奠定了基礎。
19世紀末 英國物理學家湯姆遜發現了電子。1895年 德國物理學家倫琴發現了X射線。1896年 法國物理學家貝克勒爾發現了放射性。1898年 居里夫人發現新的放射性元素釙。
1902年 居里夫人經過4年的艱苦努力又發現了放射性元素鐳。1905年 愛因斯坦提出質能轉換公式。
1914年 英國物理學家盧瑟福通過實驗,確定氫原子核是一個正電荷單元,稱為質子。1932年 英國物理學家查得威克發現了中子。
1938年 德國科學家奧托哈恩用中子轟擊鈾原子核,發現了核裂變現象。1942年12月2日 美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆。1945年8月6日和9日 美國將兩顆原子彈先后投在了日本的廣島和長崎。1954年 蘇聯建成了世界上第一座核電站——奧布靈斯克核電站。
在1945年之前,人類在能源利用領域只涉及到物理變化和化學變化。二戰時,原子彈誕生了。人類開始將核能運用于軍事、能源、工業、航天等領域。美國、俄羅斯、英國、法國、中國、日本、以色列等國相繼展開對核能應用前景的研究。
世界第一座核電站投入運行始于1954年6月27日,位于前蘇聯的奧布靈斯克。其熱功率為3萬千瓦,電功率為5千千瓦。發電率為16.6%、這一小型的實驗性核電站標志著人類第一次能把核應用于和平建設。
此后,核電站如雨后春筍般在全國各地建立起來。然而,從二十實際八十年代開始,核能逐步由高潮走入低潮,其原因是20實際七十年代兩次石油危機使工業發達國家的經濟由高速發展轉入到平穩發展,產業結構由高能耗向高技術低能耗方向調整,使大批項目停建,取消,核電首當其沖。截至2000年,全世界共有433座核電機組在運行,總裝容量。[2] 3 核能應用現狀及分析
3.1 核能優點 核能是地球上儲量最豐富的能源,又是高度濃集的能源。一噸金屬鈾裂變所產生的能量,相當于270萬噸標準煤。按照地球上有機燃料的儲量和人類耗能的情況來估算,地球上煤的儲量大概再過200多年即將耗盡,石油則只夠用約40年。聚變反應堆成功以后,能源真可謂取之不盡,用之不竭,人類將不再為能源問題所困擾了。核電是清潔的能源,有利于保護環境。目前世界上大量燃燒有機燃料的后果是相當嚴重的。燃燒后排出大量的二氧化硫、二氧化碳、氧化亞氮等氣體,不僅直接危害人體健康和農作物生長,還導致酸雨和大氣層的“溫室效應”,破壞生態平衡。比較起來,核電站就沒有這些危害。核電站嚴格按照國際上公認的安全規范和衛生規范設計,對放射性三廢,原則上是回收處理儲存,不往環境排放。核電在經濟上也有優勢。核電廠由于特別考究安全和質量,建造費比火電廠高,一般要高出30%~50%,但燃料費則比火電廠低很多,火電廠燃料費約占發電成本的50%~60%,而核電廠的燃料費則只占20%~30%,總的看起來,一般來說核電廠發電成本與燃煤電廠成本相當,而在需要遠距離運煤的地方,則要低15%~30%。我國臺灣省核電廠成本僅是那里燒石油電廠成本的二分之一。核電廠燃料的運輸量只及相同容量煤電廠煤炭運輸量的十萬分之一。以田灣核電廠為例,它兩套機組的總容量為200萬千瓦,每年只需核燃料48噸。如果是相同容量的燒煤電廠,每年就需燒煤600萬噸。[3] 5 以核燃料代替煤和石油,有利于資源的合理利用。煤和石油都是化學工業和紡織工業的寶貴原料,能以它們制造出多種產品。它們在地球上的蘊藏量是很有限的;作為原料,它們要比作為燃料的價值高得多。[4] 所以,從合理利用資源的角度來說,也應逐步以核燃料代替有機燃料。總之,核能的優點終將為人們所確認。它的利用是解決能源問題的必由之路。
3.2 核能缺點
1.核能電廠會產生高低階放射性廢料,或者是使用過之核燃料,雖然所占體積不大,但因具有放射線,故必須慎重處理,且需面對相當大的政治困擾。
2.核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏,故核能電廠的熱污染較嚴重。[5] 3.核能電廠投資成本太大,電力公司的財務風險較高。
4.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運轉。
5.興建核電廠較易引發政治歧見紛爭。[6] 6.核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。[7] 所以核能的利用應在法制健全,技術先進,管理規范嚴謹的前提下,而且存在著自然災害的影響,導致核泄漏,產生嚴重后果。
3.3 核能在能源中的重要性
能源是人類社會的生命線,一個國家開發和利用能源的水平,標志著這個國家的生產力水平、文化水平和人民生活水平。
在十九世紀產業革命之前,人類消耗能源的增長,相當緩慢。產業革命以來,由于經濟的發展,能源耗量也迅速增長。近一百年來,世界能耗增長了二十倍。在上世紀五十年代,世界能源年耗量相當于26億噸標準煤,至八十年代初已超過年耗量100億噸標準煤。2000年世界能源的年耗量已超過180億噸標準煤。但是,迄今為止,世界耗能的85%均來自燃燒煤、石油、天然氣等有機燃料。人類已經面臨選擇后續替代能源的問題。[8]
自然界中,除有機燃料外,核能、水力、風力、太陽能、地熱、潮汐能也都是可資利用的能源。水力是無污染的能源,應充分開發使用,但水力資源終究有限,且受地理條件限制。水力發電量又隨季節變化很大,故光水力滿足不了日益增長的能源要求。太陽能、潮汐能、風力、地熱等受多種條件限制,只能在一定條件下有限開發,很難大量使用。多種預測資料表明,即使做較樂觀的估計,上述這幾種能源中每種在能源總耗量中的比例,都很難超過1%。現在,技術上已較成熟,且能大規模開發使用的,唯有核能。目前,世界上正在運行發電的核電機組已有438座,總電功率為三億五千多萬千瓦,核電占世界總發電量的17%,法國核電占全國總電量的比例已達76%。[9] 所以人類對能源要求的前景來看,發展核能將是必由之路。這是因為核能有其無法取代的優點。
3.4 我國核能現狀
我國是重視核能發電的。早在1955年中央制定原子能發展計劃12年大綱中就提出:“用原子能發電是動力發展的新紀元,是有遠大前途的。在有條件下應用原子能發電,組成綜合動力系統”。1974年周恩來總理批準了30萬千瓦壓水堆核電站方案,作為科技開發項目,列入了國家計劃。這就是秦山核電站的由來。于1991年12月15日并網發電,結束了我國大陸無核電的歷史。從法國成套進口的廣東大亞灣兩臺90萬千瓦的核電機組,也分別于1993年和1994年并網發電。這兩個核電站為我國核電發展創造了良好的基礎。
在黨中央和國務院的重視和關懷下,九五期間我國已開工建設的核電機組有八套,其中:
[10] 1.自行設計建造的秦山二期,有二套60萬千瓦級壓水堆核電機組,已于1996年6月正式開工,其第一套機組已于2002年2月并網發電,5月達到滿功率運行。
2.廣東嶺澳核電站,與法國合作建設二臺90萬千瓦級壓水堆核電機組,已于1997年5月正式開工建設,其第一套機組已于2002年5月投入商業運行。
3.秦山三期核電站,與加拿大合作建設二臺重水堆70萬千瓦級機組,已于1998年6月開工建設,預計其第一套機組將于2002年11月并網發電。
4.江蘇連云港田灣核電站,與俄羅斯合作建設二套100 萬千瓦級壓水堆核電機組,已于1999年10月開工建設,預計其第一套機組將于2004年建成發電。[11]
核技術除了用于發電,在工業、商業、醫學等各領域的應用也都有較大的發展。目前,中國從事核應用技術開發和生產的企事業單位有300多家,產業規模達到年總產值150多億元。進入90年代以來,工業用電子加速器、工業鈷源的實際裝源量的年均增長速度維持在20%以上,是世界上發展最快的國家之一。核技術的應用開發取得一批重要成果,核技術應用的產業化進程明顯加快。海關集裝箱電子束監測系統、電子束信件滅菌裝置等一批裝置研制成功,為打擊走私和反恐活動提供了新型有效的技術手段。核技術在我國農業領域得到了廣泛應用,并取得了卓越成就,創造了巨大的經濟、社會與生態效益。中國擁有7個放射性藥物生產基地,核醫療器械一直保持快速發展的勢頭,1000多家醫院應用核醫學技術,核醫學得到普及和推廣,為提高人民健康水平做出了積極貢獻。[12]
3.5 核能安全
涉及核電站的一個主要問題,是人們對安全標準和安全設備的擔憂,因為放射性泄漏總是可能發生的。
對安全最嚴重的是燃料可能融化,使大量放射物質向環境排放。[13]當然,這種狀況是我們在考慮安全性時的一種最壞的設想。事實上,核電站事故在有些國家發生過,但像那種嚴重事故的自由反應堆以來只有2次。[14]反應堆產生的廢物有氣體,固體,液體三種,對放射性廢物處理的基本要求是:在排放的廢氣,廢液中,放射性物質的濃度低于規定值;存放,儲存和投擲深海的固體廢物的措施安全可靠。[15]
但在2011年3月15日,日本福島核電站發生核泄漏事件。日本核泄漏造成的核污染其輻射范圍正一步步向外擴散,先是我國沿海地區,接著內地,今天傳來除西藏外全國所有省市均在空氣中檢測到放輻射物質的消息。這核能事故敲響給世界核能安全安敲響了警鐘。對于自然災害對核設施的影響,人們更應注視。更應制定更加嚴格的控制核能的法律以及對事故的防范措施。結論
國民經濟要發展,能源是基礎。總之,核能開發利用的前景是光明的,但這終究是一個長期的大系統工程,既要解決為國民經濟服務的大量工程技術問題,又要為下一步發展進行系統的預先研究和基礎研究,牽涉到的學科范圍也十分廣泛。因此,必須遠近結合,高瞻遠矚,全面考慮,統籌安排,認真落實。發展核能的同時也要時刻考慮著核能的安全利用,一旦發生危害弊遠遠大于利。
參考文獻:
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