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我们所知道的核能 ?

我们所知道的核能 ?. Borys Ledoshchuk, Professor, MD, PhD, Kiev, Ukraine, Supercourse, International Editorial Board. 核能、核工厂、核弹、核医学 以及核保护。. Reference :Wikipedia. 核能的历史. 1898 年 , 法国物理学家 Pierre Curie 和他的妻子 Maria Sklodowska-Curie 在 沥青铀矿中 发现了铀矿石，并发现其中有一种物质可以放射出大量的放射线，这种物质就被称为镭。. Pierre Curie.

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Presentation Transcript

  1. 我们所知道的核能? Borys Ledoshchuk, Professor, MD, PhD, Kiev, Ukraine, Supercourse, International Editorial Board

  2. 核能、核工厂、核弹、核医学以及核保护。 Reference :Wikipedia

  3. 核能的历史 1898年, 法国物理学家Pierre Curie和他的妻子Maria Sklodowska-Curie 在沥青铀矿中发现了铀矿石，并发现其中有一种物质可以放射出大量的放射线，这种物质就被称为镭。 Pierre Curie Marie Curie, Sklodowska Reference :Wikipedia

  4. 核能的历史 1917年 Ernest Rutherford 因为分裂了原子而被称为核物理学之父。 1932年 John Cockcroft和Ernest Walton, 尝试用纯人工的方法分裂原子核，使用粒子加速器用质子炮轰锂原子产生两个氦核。 Ernest Rutherford Reference :Wikipedia

  5. 核能的历史 1932年James Chadwick 发现中子。 1934年Enrico Fermi和他的同事使用质子炮轰铀原子，首次在罗马用纯实验手段达到了核分裂。 1938年, 德国化学家Otto Hahn和Fritz Strassmann，与奥地利物理学家Lise Meitner和Otto Robert Frisch一起指导中子撞击铀的实验。 Reference :Wikipedia

  6. 两种基本类型的放射线 • 颗粒状的辐射 • α粒子 • β粒子 • 电磁辐射 • 无线电波 • 微波 • 紫外线 • Γ射线 • X-射线 γ

  7. There are many alpha emitting radioactive elements, both natural and manmade. You can find fact sheets for several key alpha emitters at the Radionuclides page: Alpha粒子 Alpha粒子(记作α ) 是一种原子核或者不稳定原子发出的电离波。他们是包含两个质子两个中子的原子内大碎片。

  8. Beta粒子 • β射线源: • 氚 • 钴-60 • 锶-90 • 锝-99 • 碘-129 • 碘-131 • 铯-137 Beta粒子是被放射性原子核发出的核内碎片。他们基本等同于电子，二者的不同点在于β粒子来源于核内而电子来源于核外。

  9. Gamma射线 • γ放射核素是应用最广泛的放射源。目前为止最有用的是以下三种： • 钴-60,  • 铯-137, • 锝-99 m. γ射线是一群电磁波能量——光子。γ光子是电磁光谱中最有活力的光子。γ射线（γ光子）从不稳定的放射性原子核中发出来。

  10. 高能放射源

  11. 核能的历史 在美国，第一座人造核反应堆——Chicago Pile-1, 在1942年12月2日实现。 这项工作是曼哈顿计划的一部分，他们在Hanford Site建造了大量的反应堆来生产钚以制造第一件核武器，而后者被使用在了广岛市和长崎。

  12. 广岛市和长崎的核爆炸。 图片拍摄于长崎爆炸时的广场上。

  13. 核能 电能首先于1951年12月20日在Arco, Idaho旁边的EBR-I实验站的核反应堆中获得。在那里起初电产量约为100 kW 。(1955年，Arco反应堆同时也是第一个实验部分核电厂反应炉核心熔毁的核电站).

  14. 核能 苏联也是世界的第一个核电站是1954年的5 MWe Obninsk 反应堆。 Obninsk 核能工厂 图片: Ilya Varlamov AM-1反应堆于2002年被关闭。 图片: Alexander Belenky / BFM.ru

  15. 核能工厂 2009年，即便考虑到安全与核废料的管理问题，世界上仍有15%的电能来源于核能。超过150艘核动力舰船被造出。

  16. 核能工厂 包括中国、日本、印度和巴基斯坦等在内的很多国家仍然积极从事核能发展。 所有的积极研究包括了快速和热量技术，韩国和美国只研究热量技术，中国和南非发展PBMR的版本。

  17. 核能工厂

  18. 世界核反应堆分布

  19. 核燃料循环 • 铀矿的采集与制粉 • 转化与富集 • 燃料棒的制备 • 能量发起物 • 再加工 • 放射性废物处理 • 商业产品含量水平低 • 植物和地下储存水平高

  20. 核反应过程

  21. 核武器的历史

  22. 第一颗原子弹

  23. 三位一体实验

  24. 核弹 沙皇炸弹

  25. 苏维埃原子弹: 1939-1955 Yuli Khariton, 苏维埃核武器计划之父之一。 Khariton是和Igor Kurchatov一起在1940年发起苏维埃核武器计划的物理学家的中坚力量。与1946年4月，他帮助在Sarov建立了秘密的核武器集团——Arzamas-16 (又叫做“Los Arzamas”)，并成为那里的科学主任长达45年之久。

  26. 核武器

  27. 核武器

  28. 核弹 核俱乐部 签署不扩散核武器条约的国家(中国，法国，俄罗斯英国，美国) 未签署不扩散核武器条约的国家(印度，北朝鲜，巴基斯坦) 未公开核武器的国家(以色列) 被怀疑拥有核武器或核计划的国家(伊朗，叙利亚) 北约武器共享与接受 正式拥有核武器的国家

  29. 武器的发展

  30. 通用核医学 核医学是医学的一个分支，它使用小剂量的放射性物质诊断或治疗各种疾病

  31. 世界不同国家消耗的能量 Reference: IEA

  32. 在 2015-2030 年间计划使用核能的国家 • 拉丁美洲: 3 + 2 计划中建设 (智利，秘鲁) • 西欧: 9 + 3计划建设 (意大利，葡萄牙，土耳其) • 东欧: 10 + 3计划建设 (白俄罗斯，哈萨克斯坦，波兰) • 非洲: 1 + 5计划建设 (阿尔及利亚，埃及，利比亚，摩洛哥，突尼斯) • 中东 & 南亚: 3 + 1计划建设 (孟加拉国) • 东南亚 & 太平洋: 0 + 4计划建设 (澳大利亚，印度尼西亚，马来西亚，泰国) • 远东: 3 + 3计划建设 (北朝鲜，菲律宾，越南) Reference: IAEA

  33. U-238 - 86,7% 煤炭- 8,7% U-235 - 0,4% 天然气 - 3,4% 石油- 0,8% 天然能源的相对储量

  34. 不同地区的核能 KWh/cap (2007) Reference: IEA

  35. 核灾害 • 主要是核战争； • 军事冲突中发生的核爆炸； • 针对少量特殊目标的军事核打击(被称为“外科手术”)； • 恐怖分子制造核爆炸摧毁城市； • 在有人居住的地区造成显著的核污染； • 意外暴露的核武器或其他核武器发生的意外； • 民用核设施发生的严重意外，例如核电站。

  36. 核灾害与放射性灾害 放射性灾害 – 马亚克灾难

  37. 核灾害与放射性灾害 三英里岛 核泄漏（NPP）, 1979

  38. 核灾害与放射性灾害 灾难发生后的核反应堆. 第4反应器 (中间). 涡轮室(左下). 第3反应器(右中) 1986年4月26 普里皮亚, 乌克兰. Jason Minshull摄

  39. 切尔诺贝利灾难

  40. 切尔诺贝利灾难 乌克兰，俄罗斯和白俄罗斯在广大领域采取了出色的预防措施，以减少受辐射的人口。超过15万人被转移。

  41. 切尔诺贝利灾难 为了解决这些问题，各国在科学、经济和人道主义方面共同努力，成功的评估了切尔诺贝利灾难的对人们健康的影响，并防止了未来可能发生的负面影响。

  42. 今天的切尔诺贝利 切尔诺贝利迎来了大量西方国家的游客

  43. 今天，“掩体”是一类可以进行表面储存（临时储存）自发放射性废料的场所今天，“掩体”是一类可以进行表面储存（临时储存）自发放射性废料的场所 “掩体”配备有监控其中放射强度的系统还有建筑物的控制系统

  44. 核灾害与放射性灾害 核动力飞机

  45. 恐怖袭击的风险(工业的新挑战) 9/11 飞机飞过 Indian Point

  46. 富集和燃料加工的风险 • 最大的水和电力用户 • Paducah, KY, Oak Ridge, TN, Portsmouth, OH • 工人们患癌症和白血病 • 火灾和大面积暴露。 • 俄克拉荷马的卡伦丝绸木加工厂。 • 制作炸弹的材料有被盗的风险.

  47. 有三个因素影响你在放射性物质中的暴露程度 距离 掩体 时间

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