1、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。,Reference :Wikipedia,Marie Curie,Sklodowska,Pierr
2、e Curie,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,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L
3、ise Meitner和Otto Robert Frisch一起指导中子撞击铀的实验。,Reference :Wikipedia,两种基本类型的放射线颗粒状的辐射粒子 粒子电磁辐射无线电波微波紫外线射线X-射线,Alpha粒子,Alpha粒子 (记作 ) 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。,There are many alpha emitting radioactive elements, both natural and manmade. You can find fact sheets for several key alpha emitt
4、ers at the Radionuclides page:,Beta粒子,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,二者的不同点在于粒子来源于核内而电子来源于核外。,Gamma射线,射线是一群电磁波能量光子。光子是电磁光谱中最有活力的光子。射线(光子) 从不稳定的放射性原子核中发出来。,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.,高能放射源,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
5、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。,广岛市和长崎的核爆炸。,图片拍摄于长崎爆炸时的广场上。,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 100kW 。(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).,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: Alex
6、ander Belenky / BFM.ru,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。,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。,核能工厂,世界核反应堆分布,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,核反应过程,核武器的历史,第一颗原子弹,三位一体实验,核弹,沙皇炸弹,Khariton是和Igor Kurcha
7、tov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。,Yuli Khariton, 苏维埃核武器计划之父之一。,苏维埃原子弹: 1939-1955,核武器,核武器,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,武器的发展,通用核医学
8、,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,世界不同国家消耗的能量,Reference: IEA,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),Ref
9、erence: IAEA,天然能源的相对储量,不同地区的核能 KWh/cap (2007),Reference: IEA,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。,核灾害与放射性灾害,放射性灾害 马亚克灾难,三英里岛 核泄漏(NPP), 1979,核灾害与放射性灾害,普里皮亚, 乌克兰.Jason Minshull摄,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
10、(右中),1986年4月26,核灾害与放射性灾害,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。,切尔诺贝利灾难,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。,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,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,核灾害与放射性灾害,核动力飞机,恐怖袭击的风险(工业的新挑战),9/11 飞机飞过I
11、ndian Point,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.,富集和燃料加工的风险,有三个因素影响你在放射性物质中的暴露程度,掩体,距离,时间,核保护,核保护,奥巴马,梅德韦杰夫签署裁武条约,2010年4月8日美国和俄罗斯在布拉格签署关于战略进攻性武器的新条约。,参考文献,Cairo,Novosibirsk,Tokyo,Pittsburgh,Kiev,U.S. Government References to Radiation PowerPoint Files Bookmarks作者: Eric Marler M.D.,Nuclear Disaster Radiation PowerPoint Lectures Google Web Search 作者: Eric Marler M.D.,