TIỂU LUẬN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ

Khái niệm nguyên tử đã tồn tại trong nhiều thế kỉ. Nhưng chỉ gần đây, chúng ta mới bắt đầu hiểu được sức mạnh khủng khiếp chứa trong khối lượng nhỏ xíu ấy. Trong những năm ngay trước và trong Thế chiến thứ hai, nghiên cứu hạt nhân chủ yếu tập trung vào phát triển các loại vũ khí phòng thủ. Sau đó, các nhà khoa học tập trung vào các công dụng hòa bình của công nghệ hạt nhân. Một công dụng quan trọng của năng lượng hạt nhân là phát điện. Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã ứng dụng thành...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
TIỂU LUẬN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÍ TIỂU LUẬN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ Giáo viên: Nguyễn Thị Vân Anh Sinh viên: Lê Văn Đức Hà Nội, 2011 Mở đầu Khái niệ m nguyên tử đã tồn tại trong nhiều thế kỉ. Nhưng chỉ gần đây, chúng ta mới bắt đầu hiểu được sức mạnh khủng khiếp chứa trong khối lượng nhỏ xíu ấy. Trong những năm ngay trước và trong Thế chiến thứ hai, nghiên cứu hạt nhân chủ yếu tập trung vào phát triển các loại vũ khí phòng thủ. Sau đó, các nhà khoa học tập trung vào các công dụng hòa bình của công nghệ hạt nhân. Một công dụng quan trọng của năng lượng hạt nhân là phát điện. Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã ứng dụng thành công công nghệ hạt nhân cho nhiều mục đích học, nghiệp khoa y khoa, và công khác. Chúng ta bắt đầu hình thành tư duy về nguyên tử với ý tưởng của các nhà triết học Hi Lạp cổ đại. Sau đó, chúng ta biết thêm về nguyên tử và năng lượng của nó nhờ những nhà khoa học đầu tiên khám phá ra hiện tượng phóng xạ. Bây giờ, chúng ta biết đến công dụng hiện đại của nguyên tử là một nguồn năng lượng vô giá. Chúng ta có thể thấy sự phát triển chóng mặt của khoa học nguyên tử cũng như hiểu biết của con người về thế giới vô cùng bé cấu tạo lên thế giới của chúng ta. Trong khuôn khổ bài tiểu luận, ta không đi sâu vào tìm hiểu cơ chế, bản chất nguyên tử hay sự sản sinh năng lượng hạt nhân mà đưa đến một cái nhìn tổng quan về năng lượng hạt nhân bao gồ m lịch sử, bản chất, sự phát triển và ứng dụng công nghệ hạt nhân trên thế giới cũng như tại Việt Nam. I.Lịch sử hình thành và sử dụng năng lượng hạt nhân. Việc theo đuổi năng lượng hạt nhân cho phát điện đã bắt đầu ngay sau khi phát hiện ra một số yếu tố phóng xạ trong đầu thế kỷ 20. Tuy nhiên, giấc mơ của khai thác năng lượng nguyên tử đã bị phản đối khá mạnh, thậm chí nó đã được bác bỏ như cha đẻ của vật lý hạt nhân Ernest Rutherford đã nói nó là ánh trăng .Tuy nhiên, tình trạng này đã thay đổi trong cuối thập niên 1930, với sự phát hiện của phản ứng phân hạch hạt nhân . Năm 1932, James Chadwick khám phá ra nơtron , ngay lập tức được công nhận là một công cụ tiềm năng cho thử nghiệm hạt nhân vì nơtron có thể vượt qua hàng rào Coulomb do nó không mang điện. Thử nghiệm với bắn phá các vật liệu bằng các nơtron dẫn đến việc Frédéric và Irène Joliot-Curie khám phá ra các chất phóng xạ mới năm 1934, tạo tiền đề cho việc nghiên cứu và phát triển những hiểu biết của khoa học về hạt nhân nguyên tử cũng như hiện tượng phóng xạ. Phản ứng phân hạch hạt nhân được Enrico Fermi thực hiện hành công vào năm 1934 khi nhóm của ông dùng nơtron bắn phá hạt nhân uranium. Năm 1938, các nhà hóa học người Đức là Otto Hahn và Fritz Strassmann, cùng với các nhà vật lý người Úc Lise Meitner và Otto Robert Frisch cháu của Meitner , đã thực hiện các thí nghiệm tạo ra các sản phẩm của urani sau khi bị nơtron bắn phá. Họ xác định rằng các nơtron tương đối nhỏ có thể cắt các hạt nhân của các nguyên tử urani lớn thành hai phần khá bằng nhau, và đây là một kết quả đáng ngạc nhiên. Rất nhiều nhà khoa học, trong đó có Leo Szilard là một trong những người đầu tiên nhận thấy rằng nếu các phản ứng phân hạch sinh ra thêm nơtron, thì một phản ứng hạt nhân dây chuyền kéo dài là có thể tạo ra được. Các nhà khoa học tâm đắc điều này ở một số quốc gia (như Hoa Kỳ, Anh, Pháp, Đức và Liên Xô) đã đề nghị với chính phủ của họ ủng hộ việc nghiên cứu phản ứng phân hạch hạt nhân. phản ứng B trong dự án Manhattan H1. Lò Tại Hoa Kỳ, nơi mà Fermi và Szilard di cư đến đây (năm 1938, để tránh sự truy đuổi của Đức quốc xã Fermi đã đưa gia đình sang Mĩ sinh sống sau khi nhận giải thưởng Nobel), những kiến nghị trên đã dẫn đến sự ra đời của lò phản ứng đầu tiên mang tên Chicago Pile-1, đạt được khối lượng tới hạn vào ngày 2 tháng 12 năm 1942. Công trình này trở thành một phần của dự án Manhattan, là một dự án xây dựng các lò phản ứng lớn ở Hanford Site (thành phố trước đây của Hanford, Washington) để làm giàu plutoni sử dụng trong các vũ khí hạt nhân đầu tiên được thả xuống các thành phố Hiroshima và Nagasaki ở Nhật Bản. Việc cố gắng làm giàu urani song song cũng được tiến hành trong thời gian đó. Sau thế chiến thứ 2, mối đe dọa về việc nghiên cứu lò phản ứng hạt nhân có thể là nguyên nhân thúc đẩy việc phổ biến công nghệ và vũ khí hạt nhân nhanh chóng, kết hợp với những đều mà các nhà khoa học nghĩ, có thể là một đoạn đường phát triển dài để tạo ra bối cảnh mà theo đó việc nghiên cứu lò phản ứng phải được đặt dưới sự kiể m soát và phân loại chặt chẽ của chính phủ. Thêm vào đó, hầu hết việc nghiên cứu lò phản ứng tập trung chủ yếu vào các mục đích quân sự. Đến nay, năng lượng hạt nhân không chỉ được biết đến qua 2 quả bom tại Nhật Bản năm 1945, mà còn được biết đến là một nguồn năng lượng vô tận duy trì sự sống của con người, bởi lẽ năng lượng mặt trời-nguồn năng lượng vô tận đến Trái Đất có bản chất là năng lượng hạt nhân. Ngày 27 tháng 6 năm 1954, nhà máy điện hạt nhân Obninsk của Liên Xô trở thành nhà máy điện hạt nhân đầu tiên trên thế giới sản xuất điện hòa vào mạng lưới với công suất không tải khoảng 5 MW điện. Theo thống kê, năng lượng hạt nhân cung cấp khoảng 6% năng lượng của thế giới, tính riêng điện hạt nhân chiế m khoảng 13-14% sản lượng điện thế giới. Trong đó chỉ tính riêng Mỹ, Pháp, Nhật thì sản lượng điện hạt nhân chiếm 56,5% tổng nhu cầu dung điện của 3 nước này. Một trong những tổ chức đầu tiên phát triển năng lượng hạt nhân là Hải quân Hoa Kỳ, họ sử dụng năng lượng này trong các bộ phận đẩy của tàu ngầm vàhàng không mẫu hạm. Nó được ghi nhận là an toàn hạt nhân, có lẽ vì các yêu cầu nghiêm ngặt của đô đốc Hyma ...