СправочникСлово педагога: На атомной электростанции происходят три ключевых процесса: ядерная энергия переходит в тепловую, тепловая — в механическую, а уже та в электрическую. Эксперты посчитали: 1 рабочее место при сооружении АЭС создаёт более 10 рабочих мест в смежных отраслях. И конечно, развитие атомной энергетики способствует росту самых разных научных исследований и экспорту высокотехнологичной продукции.
Давайте попробуем увидеть, как много разных специалистов трудятся в атомной промышленности. Перед вами схема цикла производства в атомной промышленности и применения атомных технологий в других отраслях, а также список специалистов. Ваша задача — сопоставить специалистов с этапом этого цикла. Будьте внимательны — среди специалистов есть и те, чья работа тоже связана с атомной энергией, но непосредственно в работе ядерного топливного цикла они участия не принимают. Для них укажите места, где можно встретить этих специалистов.
Приведу пример. Шахтёр-уранщик и промышленный эколог могут работать на этапе добычи и переработки урановой руды. По этому же принципу заполните всю карту.
Этапы ядерно-топливного цикла:
1) Добыча и переработка урановой руды (очистка от примесей и её концентрирование)
Топливный цикл начинается с добывающего производства — уранового рудника, где добывается урановая руда. Она содержит различные металлы, поэтому, чтобы использовать её, руду очищают от примесей — получают урановый концентрат (так называемый «жёлтый кек»), который направляется на обогащение.
2) Обогащение урана
Изначально уран — это металл серебристого цвета, слаборадиоактивный элемент. Он состоит из мельчайших частиц (изотопов). Самые распространённые изотопы урана — уран-238 и уран-235. Первого в уране очень много (более 99%), второго — крайне мало (менее 1%). В обогащённом уране изменено соотношение этих двух изотопов, то есть, больше становится именно урана-235. Такой уран становится более радиоактивным. Его можно использовать в атомном реакторе и обеспечивать страну энергией.
3) Производство ядерного топлива
Обогащённый уран нужен для получения порошка диоксида урана, который, в свою очередь, служит сырьём для изготовления топливных таблеток размером в несколько сантиметров. Таблетки входят в состав тепловыделяющих сборок. Топливо загружается в реактор и используется там в течение нескольких лет.
4) Производство электроэнергии на АЭС
Атомная электростанция — целый комплекс сложных систем, устройств, оборудования и сооружений для производства электрической энергии. Наличие ядерного реактора отличает АЭС от других электростанций. На АЭС происходят три взаимных преобразования форм энергии: ядерная энергия переходит в тепловую, тепловая — в механическую, механическая преобразуется в электрическую.
5) Переработка отработанного ядерного топлива
На этом этапе отработанное топливо извлекается из реактора, охлаждается в специальных бассейнах выдержки и отправляется на специальные предприятия для переработки.
6) Флот, транспорт
Важнейшее направление атомных технологий в России — обеспечение движения судов в Арктике. Наш атомный ледокольный флот — единственный в мире. С его появлением началось настоящее освоение Крайнего Севера.
7) Научные исследования, здравоохранение
Все знают о существовании рентгена, но атомные технологии в медицине шагают вперёд. Они помогают диагностировать сложнейшие заболевания и спасают множество жизней.
Справочник профессий:
Шахтёр-уранщик — этот специалист участвует в самых разных работах по добыче полезных ископаемых, в данном случае, урановой руды. Он часто трудится в сложных и даже опасных условиях, ему нужна хорошая физическая подготовка и выносливость. В зависимости от квалификации, шахтёр может также заниматься проектированием оборудования, контролем за процессами добычи.
Промышленный эколог — этот специалист следит за тем, чтобы радиационная обстановка на предприятии была в норме и не превышала допустимые нормативы. Его главная цель — сделать добычу полезных ископаемых или работу станции безопасной для всех, кто там трудится. Он также отвечает за то, чтобы работа предприятия не вредила природе.
Медицинский физик — этот специалист рассчитывает дозы облучения для диагностики и лечения пациентов. Он знает всё о том, как работать со сложным оборудованием, а ещё создаёт безопасные условия для персонала больницы и пациентов в особых отделениях.
Специалист в области учёта и контроля ядерных материалов в области атомной энергетики — этот специалист обеспечивает ядерную безопасность на атомных станциях. Его задача — учёт и контроль ядерных материалов. Он также принимает необходимые меры в условиях аварийной обстановки и нештатных ситуаций.
Специалист по обслуживанию и ремонту оборудования атомных электростанций — этот специалист следит за тем, чтобы оборудование на АЭС работало без сбоев. Он знает, как устранить любые неполадки, починить или заменить то, что не работает.
Инженер по ядерной физике — этот специалист занимается проблемами обогащения ядерной энергии и эффективной утилизации радиоактивных отходов. Вместе с физиками-атомщиками он изучает строение атомов и ядер, а на атомной электростанции занимается эксплуатацией, обслуживанием и контролем за современным оборудованием. А ещё он может работать в сфере медицины с приборами ионизирующей радиации, разрабатывать новые материалы или заниматься вопросами экологии.
Инженер обогатительной фабрики — его задача — организовать всю работу по обогащению урановой руды. Он подбирает оборудование и рабочих, выстраивает все процессы внутри предприятия и контролирует его целиком, чтобы обогащение шло по чётко намеченному плану, выполнялось качественно и эффективно.
Оператор хранилища отработанного ядерного топлива — он занимается всеми операциями с отработанным ядерным топливом, включая его транспортировку и погрузку, следит за правильной работой хранилища отработанного ядерного топлива и отвечает за то, чтобы все процессы были выполнены качественно и строго по регламенту.
Специалист судоремонтного производства в области атомного флота — этот специалист отвечает за ремонт судов атомного флота. Если какое-то оборудование на них выходит из строя, он знает, что и как нужно починить.
Контролёр продукции обогащения — этот специалист следит за чётким соблюдением технологии при добыче, переработке, хранении сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов обогащения. По сути, он отвечает за качество продукции, которая получается в итоге. Для этого он работает с различными приборами и методами анализа, а ещё оценивает физические и химические свойства продукции.
Капитан атомного ледокола — этот специалист управляет своим огромным судном в арктических водах. Он прокладывает путь другим кораблям, доставляет на полюс грузы или туристов.
Специалист по радиационной селекции — он использует радиацию, чтобы получать новые виды растений, устойчивых к заболеваниям и дающих высокий урожай. Такая селекция ещё называется мутационной: её отличие от генной инженерии в том, что она исключает возможность направленного получения генетических изменений (такие мутации являются случайными).
Инженер по строительству атомных электростанций – этот специалист готовит документы по строящимся АЭС, а затем контролирует процесс возведения атомных электростанций: планирует и организует все работы на площадке. Его главная цель — чтобы АЭС была безопасной, качественной и построенной точно в срок.
Инженер по работе с радиоактивными отходами и отработанным ядерным топливом — этот специалист организует, налаживает и контролирует все работы, связанные с отработанным ядерным топливом. Сюда входит, например, перезарядка реакторов, приёмка, хранение и перемещение радиоактивных отходов.
Правильные цепочки для педагога:
- Шахтёр-уранщик, промышленный эколог — добыча и переработка урановой руды;
- Контролёр продукции обогащения, инженер обогатительной фабрики — обогащение урана;
- Специалист в области учёта и контроля ядерных материалов в области атомной энергетики, инженер по ядерной физике — производство ядерного топлива;
- Специалист по обслуживанию и ремонту оборудования атомных электростанций, инженер по строительству атомных электростанций — производство электроэнергии на АЭС;
- Оператор хранилища отработанного ядерного топлива, инженер по работе с радиоактивными отходами и отработанным ядерным топливом — переработка отработанного ядерного топлива.
Другие атомные технологии:
- Специалист судоремонтного производства в области атомного флота, капитан атомного ледокола — флот, транспорт;
- Специалист по радиационной селекции, медицинский физик — научные исследования, здравоохранение.