slide nha may dien nguyên tử Thầy Tùng

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tửLịch sử phát triển của ngành năng lượng của ngành năng lượng nguyên tử được mở ra khi Rơnghen phát hiện ra tia Xnăm 1895.. Lịch sử phát

NHÓM 01

1

CHUYÊN ĐỀ 01 NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRONG CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI

2

I Năng lượng

II Tình hình tiêu thụ năng lượng trên thế giới

III Năng lượng nguyên tử trong cân bằng năng lượng thế giới

3

I Năng lượng.

Năng lượng là năng lực làm vật thể biến đổi

Năng lượng biểu hiện dưới nhiều dạng khác nhau

như : Quang năng , cơ năng , nhiệt năng , hóa năng ,

điện năng…

Năng lượng đã được loài người biết đến và sử dụng từ

lâu

4

Năng lượng

Thời xa xưa, con người biết dung năng lượng để

chống lại giá rét và dã thú , nấu chín thức ăn …

Sau đó , con người đã biết dùng sức của trâu bò…

làm sức kéo

5

Năng lượng

Đến thế kỉ thứ nhất trước công nguyên , người ta

đã biết dùng sức nước để thay thế sức người

6

Năng lượng

Đến thế kỉ thứ XVII, con người đã biết sử dụng sức gió

để làm quay cối xay gió để xay ngô và bơm nước

7

Năng lượng

Vào cuối thế kỷ XVIII, ở Anh người ta

phát minh ra máy hơi nước dùng nhiên

liệu than đá

8

Năng lượng

Từ đó , cuộc cách mạng về năng lượng làm động lực bùng

nổ dẫn đến cuộc cách mạng công nghiệp

Thế kỉ thứ XIX với kĩ thuật của động cơ đốt trong và sử

dụng điện đã đẩy mạnh sự phát triển của khoa học kĩ thuật

và kinh tế xã hội

9

Năng lượng

Năm 1831, Michael Faraday phát minh ra máy phát

điện đầu tiên của nhân loại

Edison đăng kí sáng chế bóng đèn thương mại thành

công đầu tiên vào năm 1879

10

Năng lượng

Tiêu thụ năng lượng của thế giới không ngừng tăng

trong 40 năm qua

Lượng năng lượng tiêu thụ nhiều và chủ yếu tập trung ở

các nước tiên tiến phát triển

Năng lương hóa thạch vẫn là năng lượng chính

11

Năng lượng

tự nhiên.

trái đất….

12

Năng lượng

Cần phải thay thế năng lượng hóa thạch bằng

các nguồn năng lượng mới sạch và an toàn

hơn : Năng lượng mặt trời,gió, địa nhiệt,thủy

triều,sinh khối …

13

Năng lượng

Hiện nay, năng lượng nguyên tử cũng được coi là một giải

pháp thay thế năng lượng hóa thạch

Năng lượng nguyên tử được coi là năng lượng sạch và vô

tận

Tuy nhiên cẩn phải đảm bảo an toàn trong quá trình vận

hành và sử dụng năng lượng nguyên tử

14

II TÌNH TÌNH TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG TRÊN THẾ GIỚI

Tiêu thụ năng lượng ngày càng gia tăng trong

40 năm qua

Dầu mỏ vẫn được sử dụng nhiều nhất

Vai trò của điện ngày càng tăng

15

OECD là khu vực tiêu thụ năng lượng nhiều và ổn

định nhất

Trung Quốc ngày càng nổi lên trong việc tiêu thụ

năng lượng thế giới

16

Tiêu thụ dầu

Dự báo trong tương lai sự tiêu thụ dầu trong sẽ tập

trung ở các nước đang phát triển

Trữ lượng dầu mỏ trên toàn thế giới là hữu hạn và

còn có thể khai thác được trong vòng 40 năm nữa

19

Tiêu thụ dầu

Hiện nay, các nước Ả rập và Nga là những

nước sản xuất và xuất khẩu dầu mỏ lớn nhất thế

giới

Mỹ, Trung Quốc và Ấn Độ là các nước tiêu thụ

nhiều dầu nhất.

20

Tiêu thụ khí tự nhiên

Lượng khí tự nhiên được tiêu thụ ngày càng tăng

và có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất

Tỉ lệ tiêu thụ khí tự nhiên được dữ báo sẽ chiếm

28% trong tổng năng lượng tiêu thụ vào năm 2020

21

Tiêu thụ khí tự nhiên

Công nghiệp là lĩnh vực sử dụng nhiều khí tự

nhiên nhất

Sử dụng KTN tăng nhanh là do nhu cầu làm làm

nhiên liệu trong các nhà máy điện sử dụng tua bin

mới , an ninh năng lượng , và đa dạng hóa nhiên liệu

…

22

Tiêu thụ khí tự nhiên

Số năm có thể khai thác được của khí tự nhiên

được dự đoán là khoảng 60 năm

Tài nguyên khí tự nhiên có tính thuần khiết và cho

phép đốt cháy hoàn toàn

70% trữ lượng trên thế giới là ở Liên Xô cũ và khu

vực Trung Đông

23

Tiêu thụ than

60% trữ lượng than của thế giới tập trung ở 3 quốc

gia: Mỹ (25%); Liên Xô cũ (23%) và Trung Quốc

(12%).

Tiêu thụ than lớn nhất trong các ngành công nghiệp

và dự báo vẫn tiếp tục tăng.

25

Tiêu thụ than

Trữ lượng than trên thế giới vào khoảng một ngàn

tỉ tấn và than có thể khai thác trong khoảng 230 năm

nữa.

Tuy nhiên những hiểm họa do khói bụi và chất độc

hai trong tiêu thụ than sẽ hạn chế sự phát triển của

ngành than trong tương lai.

26

Tiêu thụ than

Hiện nay , than được sản xuất nhiều nhất ở Trung

Quốc, Mỹ và Ấn Độ

Các nước xuất khẩu nhiều là Indonesia, Úc và Nga

Các nước nhập khẩu nhiều nhất là Trung Quốc,

Nhật Bản và Ấn Độ

27

Các nước châu Á sẽ có sự gia tăng đột biến về công

suất phát điện hạt nhân trong tương lai

28

Năng lượng tái tạo

Thủy điện

Thủy điện là nguồn điện có được từ sử dụng

năng lượng nước

Tại Việt Nam vai trò của nhà máy thủy điện là

rất quan trọng

Nhà máy thủy điện Hòa Bình là nhà máy thủy

điện lớn có vai trò quan trọng trong HTĐ Việt

Nam

29

Năng lượng Mặt Trời

Mặt Trời là một khối khí khổng lồ đường kính 1.4 triệu

km và cách xa Trái Đất 150 triệu km

Bên trong khối khí đó luôn xảy ra phản ứng nhiệt hạch ở

nhiệt độ rất cao ( 15-20 triệu oC)

Các phản ứng này phát ra năng lượng dưới các dạng bức

xạ nhiệt, quang và các hạt mạng điện,

30

Năng lượng Mặt Trời

Máng thu nhiệt parabol.

31

 Năng lượng mặt trời được chia làm 2 dạng :

 Năng lượng trực tiếp:

 Là dòng năng lượng chiếu sang trực tiếp và khuếch

Năng lượng Mặt Trời

• Khi cần sức nóng ở nhiệt độ cao (>100oC) thì phải có kỹ thuật

hội tụ bức xạ gọi là lò Mặt Trời

• Lò Mặt Trời sử dụng các gương cầu để tập trung ánh sáng Mặt

trời lên một bộ phận thu nhiệt ở trung tâm nằm trên một ngọn

tháp

32

Năng lượng Mặt Trời

• Một ứng dụng nữa quan trọng là sử dụng chuyển đổi

quang điện ( Pin quang điện

• Pin quang điện là hệ gồm nhiều tế bào quang điện

• Tế bào quang điện là hệ gồm hai thanh bán dẫn loại

p và loại n được ghép sát nhau

33

Năng lượng Mặt Trời

34

 Năng lượng gián tiếp:

Năng lượng gió

Năng lượng sóng biển

Năng lượng thủy triều

Năng lượng sinh học

• Các dạng năng lượng này là do bức xạ của mặt

trời gián tiếp gây nên

Năng lượng địa nhiệt

35

Là năng lượng được lấy trong lòng đất Nhiệt năng của

trái đất là khoảng 64 tỉ kWh

 Năng lượng này được giữ ở dạng bồn nhiệt hơi khô, bồn

nhiệt nước nóng hoặc hệ đá nóng khô

Có thể sử dụng các loại bồn nhiệt để xây dựng các nhà

máy điện địa nhiệt

Tiêu thụ điện

Tiêu thụ điện của thế giới ngày càng gia tăng

mạnh trong 40 năm qua

Dự báo trong tương lai tiêu thụ điện ở các

nước đang phát triển sẽ tăng đột biến do nhu cầu

phát triển kinh tế và công nghiệp hóa hiện đại

hóa

36

Phát thải CO2

• Ước tính khoảng 80% phát thải CO2 do con con người gây ra

đều là kết quả của việc đốt các nhiên liệu hóa thạch, nhiều

nhất là than

37

Phát thải CO2

Khu vực phát thải CO2 nhiều nhất là OECD

Khí thải CO2 nguyên nhân chính gây lên hiệu ứng

nhà kính hay sự ấm lên của Trái Đất

38

Phát thải CO2

Khí hậu sẽ bị thay đổi, có nguy cơ thực vật bị ảnh hưởng, sa mạc

hóa đặc biệt tan băng ở 2 cực

Ước tính rằng với tốc độ gia tăng khí CO2 như hiện nay thì cứ sau

100 năm nhiệt độ trung bình Trái Đất tăng lên 2 0C

39

Phát thải CO2

Nghị định thư Tokyo được thông qua năm

1997 với mục tiêu giảm thiểu các loại khi gây

hiệu ứng nhà kính của các nước phát triển

40

III Năng lượng nguyên tử trong cân bằng năng lượng thế giới.

41

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng của ngành năng

lượng nguyên tử được mở ra khi Rơnghen phát hiện ra tia

X(năm 1895)

Những phát minh liên tiếp của Thomson,Niels Bohr

,Rutherford … đã đặt nền móng cho ngành công nghiệp

năng lượng nguyên tử

42

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

John Dalton (1805) cho rằng toàn bộ vật chất được cấu tạo bởi những hạt

rất nhỏ gọi là nguyên tử Ông hình dung nguyên tử là một hạt rắn chắc

không có khả năng phân chia.

Năm 1911, nhà bác học người Anh Arnest Rutherford đưa ra một mẫu

nguyên tử mới, theo mẫu đó nguyên tử gồm một hạt nhân mang diện tích

dương ở tâm

43

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

Năm 1913 Nhà vật lý Đan Mạch Niels Bohr đã

đưa ra một lý thuyết mới là thuyết lượng tử về các

quá trình xảy ra trong nguyên tử

44

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

Cùng với cơ học lượng tử, lý thuyết tương đối do Albert

Einstein đưa ra từ năm 1905 là cơ sở để xây dựng vật lý hạt

nhân hiện đại và lý thuyết các hạt cơ bản

Công thức liên hệ giữa khối lượng vật chất và năng lượng

tương đương chứa trong khối chất này là:

E = mc2

45

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

Đầu những năm 30 của TK XX, cùng nhiều máy móc người ta

phát hiện ra các hiện tượng phân rã hạt nhân và tính tự phóng xạ

của nhiều nguyên tố

Tiến hành nghiên cứu nhiều phản ứng hạt nhân với 2 loại phản

ứng quan trọng là phân hạch và tổng hợp nhiệt hạch

Tạo ra một ngành công nghệ mới sản xuất năng lượng phục vụ

con người

46

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử

PHẢN ỨNG NHIỆT HẠCH PHẢN ỨNG PHÂN HẠCH

47

Lịch sử phát triển của ngành năng lượng nguyên tử.

Sự khác biệt lớn nhất là phản ứng hạt nhân giải

phóng nhiều hơn một triệu lần năng lượng so

với thủy điện hoặc năng lượng gió Vì vậy, một

lượng điện năng lớn có thể được tạo ra

48

Tình hình năng lượng nguyên tử của một số nước trên thế giới

Nước Mĩ : Có 103 lò phản ứng và điện nguyên tử

chiếm 20% tổng điện năng cả nước

Mĩ là nước có tổng công suất phát điện hạt nhân là

102GW (năm 2012) lớn nhất thế giới

Trong “chính sách năng lượng quốc gia” (tháng

5-2001) , Mĩ coi trọng việc mở rộng sử dụng điện

nguyên tử là vấn đề quan trọng và cần thiết

Nhà máy điện hạt nhân Watts Bar (Mĩ)

Tình hình năng lượng nguyên tử của một số nước trên thế giới

Nước Pháp : có 58 lò phản ứng PWR phát điện và

điện nguyên tử chiếm 76% tổng điện năng của cả nước

(63GW-đứng thứ 2 thế giới)

Pháp là một nước xuất khẩu điện hạt nhân lớn nhất

thế giới.Năm 2000, Pháp đã xuất khẩu 72,2 tỉ kWh

điện nguyên tử sang các nước xung quanh

50

Lò phản ứng hạt nhân Flamannivie

Tình hình năng lượng nguyên tử của một số nước trên thế giới

Nhật Bản : Năm 2000 có 51 lò phản ứng hạt nhân

với tổng công suất là 45GW

Nhật Bản là nước nghèo tài nguyên năng lượng cho

nên phát triển năng lượng nguyên tử là hết sức cần

thiết cho việc phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh xã

hội

51

Nhà máy điện hạt nhân Oi , tỉnh Fukui, Nhật Bản

Năng lượng nguyên tử trong cân bằng năng lượng thế giới.

52

 Vai trò của năng lượng Nguyên tử là rất lớn trong cân

băng năng lượng thế giới

 Hầu hết các quốc gia phát triển đều đã tập trung phát triển

năng lượng nguyên tử

 Với một số nước như Pháp, Ukraina,… điện hạt nhân giữ

vai trò vô cùng quan trọng

Năng lượng nhiệt hạch

53

Năng lượng nhiệt hạch tạo ra từ phản ứng hạt nhân được

thực hiện giữa những nguyên tố nhẹ

Nhiệt độ để thực hiện phản ứng nhiệt hạch là rất lớn (cỡ

20 triệu0C ).Tuy nhiên năng lượng mà nó sinh ra tương đương

với mấy chục tấn thuốc nổ

Năng lượng nhiệt hạch

54

Phản ứng nhiệt hạch tồn tại trong khoảng thời gian rất

ngắn và là dạng phản ứng không điều khiển được

Việc khai thác và sử dụng nguồn năng lượng này hiện tại

rất khó khăn vì nếu không điều khiển được nó sẽ nổ trong

khoảnh khắc như quả bom

Năng lượng nhiệt hạch

55

Hiện nay, phương pháp sử dụng thực tế năng lượng nhiệt

hạch là dùng nhiên liệu đơteri và triti

Phản ứng này tạo ra 1 notron với năng lượng 14,1MeV;

notron đập vào vỏ ống dẫn nước , va chạm đàn hồi làm cho

nước nóng lên bốc hơi và tải nhiệt vào tuabin hơi

Năng lượng hạt nhân có sạch và an toàn?

56

Thảm họa Chernobyl-1986

Nổ nhà máy Three Mile Island-1979

Thảm họa Fukushima-2011

Cần cân nhắc kĩ việc sử dụng năng lượng nguyên

tử ở các nước có trình độ khoa học kĩ thuật còn chưa

Năng lượng nguyên tử tại Việt Nam

Việt Nam đang được xem xét phát triển năng lượng

nguyên tử cho mục đích hòa bình dựa trên công nghệ

hiện đại và được đề xuất xây dựng vào năm 2006

 Các kế hoạch năng lượng nguyên tử sẽ được điều

hành bởi Tập đoàn Điện lực Việt Nam

58

Năng lượng nguyên tử tại Việt Nam

59

Danh sách nhà máy điện nguyên tử ở Việt Nam tầm nhìn đến năm 2025

Cảm ơn thầy giáo và các bạn đã chú ý lắng nghe.

60