Geum.ru

Спецкурс для студентов 5-го курса Объем учебной нагрузки: 24 час лекции

Вид материалаЛекции

Содержание


Тема 2. Основные представления о ядерной энергетике
Тема 3. Деление атомных ядер
Тема 4. Синтез атомных ядер
Подобный материал:
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭКОЛОГИИ


Кафедра теоретической физики

Факультет физико-математических и естественных наук

Спецкурс для студентов 5-го курса

Объем учебной нагрузки: 24 час. – лекции


Цель курса


Цель курса состоит в демонстрации взаимосвязи процесса развития земной цивилизации с проблемами энергетики и экологии с точки зрения представлений современных физических наук о природе.


Тема 1. эволюция человеческого общества и способов извлечения энергии

Развитие цивилизации и энергетики, их взаимосвязь и взаимовлияние. Основные традиционные способы получения энергии. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Оценки мировых запасов невозобновляемых источников энергии (угля, нефти, газа). Другие альтернативные источники энергии.


Тема 2. Основные представления о ядерной энергетике

Четыре типа взаимодействий между элементарными частицами; их использование для извлечения энергии из вещества и поля. Строение атомных ядер. Энергия связи ядер. Дефект масс. Два способа получения ядерной энергии. Синтез и деление атомных ядер. Управляемый и неуправляемый синтез; управляемый и неуправляемый процессы деления ядер. Ядерные реакторы деления и термоядерные реакторы синтеза (токамаки).


Тема 3. Деление атомных ядер

Классификация нейтронов по энергиям. Быстрые, медленные, теплые, холодные и ультрахолодные нейтроны. Цепная реакция. Специфика реакций деления. Неуправляемые ядерные реакции деления. Атомный (ядерный) взрыв. Принцип устройства атомной бомбы. Управляемые ядерные реакции. Принцип устройства ядерных реакторов деления. Типы реакторов. Оценка их безопасности. Аварии на атомных (ядерных) станциях. Проблема захоронения ядерных отходов.


Тема 4. Синтез атомных ядер

Возможные виды ядерного горючего, которое может быть использовано при синтезе ядер. Преимущества и недостатки метода синтеза ядер. Неуправляемый ядерный синтез. Принцип устройства водородной бомбы. Энергетика звезд, галактик и других астрофизических объектов. Управляемый ядерный синтез. Проблемы, которые необходимо решить для осуществления процессов управляемого ядерного синтеза. «Горячий» ядерный синтез. Токамаки. Возможности осуществления «холодного» ядерного синтеза (ХЯС). Опыты Флейшмана - Понса и Джонса. Обзор и критический анализ проведенных экспериментов по наблюдению явления ХЯС. Предлагаемые теоретические модели для объяснения возможных механизмов ХЯС.

Тема 5. Энергетика и экология

Развитие энергетики и проблемы экологии. Оценка наиболее оптимальных путей развития энергетики будущего. Энергосберегающие технологии. Возможность открытия новых источников энергии с необычными свойствами (энергии взаимодействия кварков, преонов и т.д.).