Det Globala Energisystemet
|
|
- Lars-Göran Lindgren
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 6: Energiproduktion II Ångströmlaboratoriet, Uppsala, Mikael Höök, teknologie doktor Globala Energisystem, Uppsala Universitet
2 Kärnenergi Kärnenergi, dvs. bindningsenergi i atomkärnor, kan frigöras på två sätt Splittring av tunga kärnor till lättare (fission) Utgör basen i dagens kommersiella kärnkraft Smälta samman lätta kärnor till tyngre (fusion) Den process som driver Solen Används inte kommersiellt på jorden ännu
3 Nukleär bindningsenergi Mindre stabila kärnor kan slås ihop till mer stabila för att frigöra energi där Järn-56 är den mest stabila
4 Grundläggande atomteori För att splittra eller fusionera kärnor måste man övervinna potentialbarriären som hindrar laddade partiklar från att närma sig kärnan Neutroner, som saknar elektrisk laddning, kan gå förbi potentialbarriären
5 Kedjereaktioner För Uran-235 bildas omkring 2.3 nya neutroner per klyvning så en kedjereaktion kan upprätthållas
6 Fissionsbränslen Uran och plutonium används normalt som bränslen, men även torium förekommer i ett fåtal fall Uran och torium är de enda som existerar naturligt på jorden, Av uran är 99.3% oanvändbart U-238 och 0.7 % är klyvbart U-235 Uranet måste först brytas, processeras och anrikas innan det kan stoppas in i kärnreaktorer
7 Neutronspektrat Bara U-235 kan klyvas med termiska (långsamma) neutroner Andra isotoper av uran fångar bara in neutroner utan att klyvas Dessa förluster är för höga i naturligt uran för att den naturliga U-235-hanten ska kunna ge en självgående kedjereaktion Därför måste bränslet ofta anrikas till runt 3% U-235
8 Kärnbränslekedjan Kärnbränslets väg 1. Brytning 2. Konversion 3. Anrikning 4. Bränsletillverkning 5. Användning Följs eventuellt av Upparbetning Eller Slutlagring
9 Anrikning Knepig process att genomföra då alla olika uranisotoper har samma kemiska egenskaper Någonting som kan skilja ut atomer beroende på små, små skillnader i massa behövs för att sortera ut U-235 från U-238 Oftast det svåraste och mest utmanande steget i kärnbränslecykeln
10 Anrikningsanläggningar Anrikning kan göras på olika sätt Det stora anrikningsverket Tricastin i France (bakom kyltornen) Fyra kärnreaktorer I förgrunden producerar omkring 3000 MW elektrisk effekt för anrikningen Elektromagnetisk Centrifuger Membran Laser
11 Elektromagnetism Enkel, men mycket energikrävande Uranjonerna böjs av i ett magnetiskt fält och radien är beroende på massan Används inte kommersiellt idagsläget, men var historiskt viktig
12 Gasdiffusion Urangas tvingas genom ett antal porösa membran med mikroskopiska öppningar Då U-235 är lite lättare så passerar den fortare Medan gasen rör sig blir koncentrationen av U- 235 större på utsidan
13 Gascentrifuger Stark centrifugalkraft tvingar de tyngre isotoperna mot väggen där de leds senare bort Varje centrifug ger bara en liten anrikning, varpå tusentals centrifuger måste användas i kaskadkoppling för att ge större anrikning
14 Anrikning med laser Jonisering är massberoende Finjusterade lasrar kan sända ut laserljus som bara absorberas av U-235 som joniseras och kan avskiljas med elektriskt fält
15 Bränsletillverkning Westinghouse kärnbränslefabrik i Västerås
16 Kärnbränsle Det anrikade uranet kommer till speciella fabriker som gör om det till bränslekutsar En urankuts är en ett par cm lång cylinder med ca 1 cm diameter En kuts avger lika mycket energi som 800 liter dieselolja och en reaktor innehåller ca 15 miljoner kutsar
17 Bränsleelementen Massor av urankutsar staplas i bränslerör eller bränslestavar Bränslestavarna sätts senare ihop till bränsleelement
18 Bränsleelement Bränslelementen består av en mängd bränslerör Dessa hålls på passande avstånd från varandra av olika spridare Bränsleelementen är reaktorns viktigaste del
19 Reaktorhärden Består av en mängd bränsleelement packade bredvid varandra i en reaktortank Detta utgör själva reaktorhärden där värmen produceras från uranbränslet
20 Kärnreaktorn Värme från kärnklyvningar i urankutsarna värmer det omkringliggande vattnet som används för att koka vattenånga som görs in i ångturbiner och generatorer Kärnkraft = omständig vattenkokning
21 Olika reaktortyper De vanligaste reaktortyperna är PWR (Pressurized Water Reactor) = tryckvattenreaktor BWR (Boiling Water Reactor) = kokarvattenreaktor HWR (Heavy Water Reactor) = tungvattenreaktor Kan använda naturligt uran som bränsle CANDU-modellen (Canadian Deuterium-Uranium Reactor) är den dominerande typen
22 Kärnreaktorer BWR-reaktorer vid Forsmark i Sverige 3 PWR och 1 BWR-reaktor vid Ringhals CANDU reaktor vid Qinshan i Kina
23 Tryckvattenreaktorn Högt tryck förhindrar kokning i reaktorn Värmeväxling sker i en sekundär krets som går koka ånga Ångan går till turbiner och ger el
24 Kokarvattenreaktorn Uranet ger värme som kokar vattnet i reaktorn till ånga Ångan leds ut till en turbin och ger elektricitet Ångan kondenseras till vatten och återförs till reaktorhärden
25 Mer avancerade typer Gaskylda reaktorer Snabba reaktorer (kan använda U-238 som bränsle) Metallkylda reaktorer Breedreaktorer (skapar mer bränsle än vad de förbrukar) Dessa är dock komplexare rent tekniskt samt mindre ekonomiska, varför de inte är vanligt förekommande i världen
26 Social acceptans Social acceptans är en mycket viktig fråga för kärnkraften Kopplingen till kärnvapen samt olyckorna vid Tjernobyl och Fukushima kastar mörka skuggor över kärnenergin
27 Använt kärnbränsle När kärnbränslet har passerat en reaktor är det bara några få procent av energiinnehållet som tagits ut Kring 97% av den utvinningsbara energin återstår Detta kan utnyttjas om den använda bränslet upparbetas Alternativt skickas det till slutförvar
28 Klyvningsprodukter Kärnklyvningen ger en massa olika ämnen Fissionsfragment eller klyvningsprodukter kallas dessa och är starkt radioaktiva på grund av stort neutronöverskott men kortlivade Måste hanteras varsamt och är inte användbara till något
29 Transuraner De neutroner som fångas in av U-239 gör att tyngre ämnen än uran kan bildas, transuraner Framför allt är det U-238 som ombildas till plutonium-239 Plutonium-239 är klyvbart med långsamma neutroner och ett attraktivt bränsle för reaktorer eller för kärnvapenladdningar Måttlig radioaktivitet, men mycket lång livslängd
30 Upparbetning Det använda kärnbränslet måste omarbetas Man tar bort klyvningsprodukterna och de oanvändbara delarna Pu-239 och U-235 skiljs ut och återanvänds
31 Upparbetningsanläggningar Sellafield, Storbritannien La Hague, Frankrike
32 Slutförvar Använt bränsle kapslas in för att inte spridas i naturen av väder, vatten och vind Grävs ned på hundratals meters djup så att ingen kommer åt det
33 Sammanfattning: kärnkraft Fungerande teknik och kommersiellt beprövad för uran sedan 1960-talet En rad tekniska frågor finns att fördjupa sig i om man så vill, men tekniken fungerar Social acceptans är ett problem Framtiden är lite oviss och exakt vilket spår som utvecklingen väljer är oklart
34 Fusion
35 Fusionera atomkärnor Här kan inte neutroner utnyttjas utan Coloumbbarriären måste övervinnas på något finurligt sätt
36 Olika fusionsmetoder (Gravitational fusion in stjärnor) Fusion via magnetisk inneslutning Exempel: JET, ITER Fusion via tröghetsinneslutning Exempel: NIF, NOVA Laser, LMJ Fusion via elektrostatisk inneslutning Exempel: Fusors, Polywell machines
37 Fusion i stjärnor Fusion processer av denna typ genererar all energi hos solen och andra stjärnor Gravitationskrafter tvingar atomkärnorna så nära varandra I stjärnans mitt att de börjar smälta samman
38 Tröghetsinnesluten fusion Görs med mycket kraftfulla lasrar (typiskt PWeffekter, 10^15 W, i laserpulserna), such as OMEGA, GEKKO XII, HiPER-lasrarna. Nära anknuten till vätebombsforskning
39 ICF-kraftverk För att ge energi på en kommersiell skala måste många små fusionsbollar bli antända Tanken är att bygga någon sorts kulspruta som skjuter in vätebollar in i en laserkammare där de antänds Än mycket långt till praktiska tillämpningar
40 Magnetisk inneslutning Het fusionsplasma kan kontrolleras och stängas in i magnetfält om de har rätt konfiguration Joner och elektroner måste följa magnetiska fältlinjer och kan därmed förhindras från att tappa sin energi innan de fusionerat JET är världens största anläggning av denna typ ITER är omkring 10 gånger större och byggs för närvarande i södra Frankrike
41 Magnetisk inneslutning TOKAMAK (en Russian design) Stellarator (väldigt komplex geometri) Tokamak-principen Stellaratorkonfiguration
42 Inuti JETS fusionskammare
43 Elektrostatisk fusion Med elektriska fält och guidade jonstrålar kan även fusionsreaktioner skapas Den första modellen av denna typ utvecklades av Philio Farnsworth, som även uppfann den moderna TV-apparaten Guidade jonstrålar av väte leds till kollisionspunkter där de tvingas krocka med varandra för att komma så nära varandra att de kan fusionera
44 Elektrostatisk fusion Fortfarande många generationer efter MCF och ICF-metoderna Problem med energiutbytet Men enkel att bygga (kan byggas av amatörer!)
45 Fusionsenergi Energin från fusionsprocessen frigörs som fotoner, gammastrålning och högenergetiska neutroner som alstrar värme Värmen fångas in i omgivande metallsmälta kring fusionskammaren och används för att koka ånga till ångturbiner och generatorer Fusionsenergi = Omständig vattenkokning
46 Plus och minus Fördelar God bränsletillgång Ingen långlivad radioaktivitet Ingen risk för Tjernobyl Ingen koppling till kärnvapen Komplex teknologi Nackdelar Tritiumproduktionen är olöst Hur litiumfilten kring ska fungera reaktorn är olöst Kräver neutronresistenta material Inga luftföroreningar precis som för fissionskraft
47 Fusionens tidsskala ITER ska kunna ge en 500 MW energipuls som varar 400 sekunder år 2022 NIF förväntas kunna antända de första fusionsbollarna år 2012 De första kommersiella verken kommer tidigast 2050 eller senare Med fördröjningar eller andra problem kan det dröja ännu längre Kommersiell fusionsenergi vår vi se först som pensionärer i bästa fall
48 Förnybar energi Kommer i många olika former Biomass (förbränning) Geo/soltermik Fotovoltaiska celler (solceller) Vind och vattenkraft Tidvatten och vågkraft
49 Biomassa Förbränns på samma sätt som fossil energi, speciellt kol (se tidigare föreläsning) Mindre tekniska bestyr kring förbränningen på grund av skillnader i detaljer (fukthalt, svavelhalt, etc.) Generellt lägre energiinnehåll, men är inte ändlig på samma sätt Gammal och beprövad teknik på många sätt
50 Jordvärme Ju längre ned i jordskorpan man kommer desto varmare blir det Detta kan utnyttjas på vissa platser, speciellt i vulkaniska områden
51 Geotermisk energi Med djupa borrhål kan värme från jordens inre plockas upp Tas antingen för uppvärmning eller används för att driva ångturbiner Många tester har gjorts men funkar inte överallt
52 Några exempel Geotermiskt kraftverk vid Hellisheidi på Island Geotermiskt kraftverk i Aberdeen, Skottland
53 Solenergi Solvärme Solelektricitet Värmestrålning fångas in och används för uppvärmning eller i ångturbiner Enkel och beprövad teknik Solens ljus kan ombildas direkt till elektricitet utan att man behöver använda turbiner Mer avancerad teknik men lovande
54 Solvärme
55 Mer om solvärme Effektiviteten ligger mellan 30-60% Enkel och pålitlig teknik utan rörliga delar Kan kombineras med ackumulatortankar för att lagra värme, exempelvis över natten Kan också kombineras med ångturbiner för att ge elektricitet
56 Fokuserande torn
57 Paraboliska tråg Paraboliska speglar fokuserar solljuset på ett rör i mitten där vatten eller annan vätska värms upp Den varma vätskan kan därefter lagras eller användas
58 Att följa solen Solfångare och solceller har ofta motorer som vrider dem Då kan ytan hela tiden vara vriden mot solen och fånga in energi så länge solen är över horisonten
59 Solceller Solenergi kan konverteras till elektricitet direkt via halvledare i rätt konfiguration Ofta låg verkningsgrad, 10-25% i kommersiellt tillgängliga solceller Ger bara likström, som ofta kräver dyra växelströmsomriktare för att kunna få ut på elnätet
60 Kiselceller
61 Solcellsmarknaden Cirka 90% av alla solceller som tillverkas och säljs är baserade på tjockt kisel Resterande 10% är tunnfilmssolceller, men även där dominerar amorft kisel över de andra teknikerna Endast några få procent är icke-kiselbaserad teknik som CIGS, Grätzel eller CdTe-celler
62 Fokuserande solceller Speglar kan användas för att fokusera solljuset till små och effektiva, men dyra solceller Gallium-Arsenik-celler eller andra högeffektiva celler används ofta i sådana uppställningar
63 Solceller Fördelar Nackdelar Ger elektricitet direkt Flexibla former Billiga i drift och underhåll Producerar inga utsläpp Energikrävande tillverkning för kiselceller Intermittens Låg verkningsgrad Ofta beroende av sällsynta material
64 Vattenkraft Omvandlar vattnets rörelse till mekaniskt arbete genom en vattenturbin Andra lösningar finns också, så som vattenhjul Pålitlig, enkel och effektiv teknik
65 Turbintyper Två olika kategorier av turbiner Impulsturbiner Ändrar riktningen på vattenflödet och flyttas av den resulterande kraften Exampel: Pelton, de Laval, Turgo-turbiner Reaktionsturbiner Rör sig på grund av vätskans tryck eller vikt Exampel: Francis, Tyson, Kaplan
66 Några turbiner Turgo-turbin, optimerad för mellanhöga fallhöjder Kaplan turbin, Optimerad för varierande flöden
67 Sammanfattning: vattenkraft Hög verkningsgrad upp över 90% i bästa fall Turbinerna kopplas till generatorer för att ge elektricitet Enkel och pålitlig design som kan ändra sin energiproduktion snabbt beroende på man vill ha det Kräver dock dammar och kan ändra landskapet rätt mycket
68 Vindkraft Energi utvinns genom att bromsa in flödande gas och omvandla den till mekaniskt arbete Påminner om flygplansvingar, där bladen kan placeras både horisontellt eller vertikalt
69 Vertikala vindturbiner Fördelar Oberoende av vindriktningen Tysta Lätta att underhålla Nackdelar Pulserande krafter Svår att montera i torn Ofta rätt små
70 Horisontella vindturbiner God stabilitet Fördelar Lätta att montera i torn Nackdelar Oväsnas (spetsarna rör sig med 6 gånger vindhastigheten) Dyra att installera
71 Sammanfattning: vindkraft Intermittent energikälla med mycket varierande energiproduktion Än så länge dyr och förhållandevis otillgänglig Landskapspåverkan NIMBY-ism (not in my backyard)
72 Havs- och tidvattenströmmar Liknar vindturbiner, men använder vatten istället för luft Låg rotationshastighet och kräver specialgeneratorer Mer förutsägbar än vind Liten visuell påverkan och inget oljud
73 Tidvattendammar Tidvatten kan ge energi om man fångar vattnet I en damm och leder ut den via en turbin Passar bara på vissa ställen med stora vikar med smala inlopp
74 La Rance 240 MW
75 Vågkraft Försöker utnyttja vågors upp-och-ner-gående rörelse för att driva generatorer Flera olika experimentella designer finns, men hittills har ingen fungerat på önskvärt sätt
76 Sammanfattning: Förnybart Ofta intermittensproblem, då vind, sol och annat inte alltid kommer när man vill Än så länge förhållandevis dyra i jämförelse med fossil energi och kärnkraft Dock favoriserade av politiker och ges generösa stödsystem för att kunna etableras Framtiden ser ljus ut men många utmaningar återstår
77 Tack för uppmärksamheten! Läs mer om forskningen här: Globala Energisystem: ASPO: eller
Det Globala Energisystemet
Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 6: Energiproduktion II Ångströmlaboratoriet, Uppsala, 2012-06-20 Dr Mikael Höök, universitetslektor Globala Energisystem, Uppsala Universitet Kärnenergi
Läs merFission och fusion - från reaktion till reaktor
Fission och fusion - från reaktion till reaktor Fission och fusion Fission, eller kärnklyvning, är en process där en tung atomkärna delas i två eller fler mindre kärnor som kallas fissionsprodukter och
Läs merKärnenergi. Kärnkraft
Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,
Läs merInnehållsförteckning:
Kärnkraft Innehållsförteckning: Sid. 2-3: Kärnkraftens Historia Sid. 4-5: Fission Sid. 6-7: Energiomvandlingar Sid. 12-13: Kärnkraftens framtid Sid. 14-15: Källförteckning Sid. 16-17: Bildkällor Sid.
Läs merSå fungerar kärnkraft
Så fungerar kärnkraft Enkelt uttryckt är ett kärnkraftverk en elfabrik, där uran används som bränsle. Att tillverka el i ett kärnkraftverk sker enligt samma princip som i ett kraftverk som eldas med kol,
Läs merRepetition energi. OBS. repetitionen innehåller inte allt Mer info finns på
Repetition energi OBS. repetitionen innehåller inte allt Mer info finns på www.naturenergi.pbworks.com Solceller Fusion Energin från solen kommer från då 2 väteatomer slås ihop till 1 heliumatom + energi,
Läs merSå fungerar kärnkraft version 2019
Så fungerar kärnkraft version 2019 Enkelt uttryckt är ett kärnkraftverk en elfabrik, där uran används som bränsle. Att tillverka el i ett kärnkraftverk sker enligt samma princip som i ett kraftverk som
Läs merHållbar utveckling Vad betyder detta?
Hållbar utveckling Vad betyder detta? FN definition en ytveckling som tillfredsställer dagens behov utan att äventyra kommande generations möjlighet att tillfredsställa sina behov Mål Kunna olika typer
Läs merKärnenergi. Kärnkraft
Kärnenergi Kärnkraft Isotoper Alla grundämnen finns i olika varianter som kallas för isotoper. Ofta finns en variant som är absolut vanligast. Isotoper av ett ämne har samma antal protoner och elektroner,
Läs merBiobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. Elektricitet
Biobränsle Bränslen som har organiskt ursprung och kommer från de växter som finns på vår jord just nu. Exempelvis ved, rapsolja, biogas, men även från organiskt avfall. Biogas Gas, huvudsakligen metan,
Läs merKärnkraft. http://www.fysik.org/website/fragelada/index.as p?keyword=bindningsenergi
Kärnkraft Summan av fria nukleoners energiinnehåll är större än atomkärnors energiinnehåll, ifall fria nukleoner sammanfogas till atomkärnor frigörs energi (bildningsenergi även kallad kärnenergi). Energin
Läs merFramställning av elektricitet
Framställning av elektricitet Fossileldade bränslen (kol, olja eller gas) Kärnbränsle (uran) Bilden visar två olika sätt att producera elektricitet. Den övre bilden med hjälp av fossileldade bränslen (kol,
Läs merBergvärme. Biobränsle. Biogas. Biomassa. Effekt. X är värmen i berggrundens grundvatten. med hjälp av värmepump.
Bergvärme X är värmen i berggrundens grundvatten. Detta kan utnyttjas för uppvärmning med hjälp av värmepump. Biobränsle Bränslen som har organiskt ursprung och kommer från de växter som finns på vår jord
Läs merENERGI Om energi, kärnkraft och strålning
ENERGI Om energi, kärnkraft och strålning 1 2 Vad är energi? Energi är rörelse eller förmågan att utföra ett arbete. Elektricitet då, vad är det? Elektricitet är en form av energi som vi har i våra eluttag
Läs merATOM OCH KÄRNFYSIK. Masstal - anger antal protoner och neutroner i atomkärnan. Atomnummer - anger hur många protoner det är i atomkärnan.
Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (p + ) Elektroner (e - ) Neutroner (n) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att de bildar ett skal.
Läs merENKEL Geografi 7-9 ~ del 2 25
ENKEL Geografi 7-9 ~ del 2 25 Icke förnybara energikällor Fossila bränsle Olja, kol och gas är fossila bränslen. De bildades för väldigt lång tid sedan av döda växter och djur, som pressats ihop i jordskorpan.
Läs merVärldens primärenergiförbrukning & uppskattade energireserver
Världens primärenergiförbrukning & uppskattade energireserver Processindustriell Energiteknik 2012 Anni Kultanen Kim Westerlund Mathias Östergård http://en.wikipedia.org/wiki/world_energy_consumption Världens
Läs merInnehållsförteckning. Framtid för Fusionsreaktor 12-13 Källförteckning 14-15
Fusionsreaktor Innehållsförteckning Historia bakom fusionsreaktor 2-3 Energiomvandling som sker 4-5 Hur fungerar en fusionsreaktor 6-7 ITER 8-9 Miljövänlig 10 Användning av Fusionsreaktor 11 Framtid för
Läs merBiobränsle. Biogas. Effekt. Elektricitet. Energi
Biobränsle X är bränslen som har organiskt ursprung, biomassa, och kommer från de växter som lever på vår jord just nu. Exempel på X är ved, rapsolja, biogas och vissa typer av avfall. Biogas Gas som består
Läs merDet Globala Energisystemet
Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 10: Highlights från kursen Geocentrum, Uppsala, 2012-06-29 Dr Mikael Höök, universitetslektor Globala Energisystem, Uppsala Universitet Highlights från
Läs merAtomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Läs merBiobränsle. Effekt. Elektricitet. Energi. Energianvändning
Biobränsle X är bränslen som har organiskt ursprung, biomassa, och kommer från de växter som lever på vår jord just nu. Exempel på X är ved, rapsolja, biogas och vissa typer av avfall. Effekt Beskriver
Läs merAtom- och kärnfysik! Sid 223-241 i fysikboken
Atom- och kärnfysik! Sid 223-241 i fysikboken 1. Atomen Kort repetition av Elin Film: Vetenskap-Atom: Upptäckten När du har srepeterat och sett filmen om ATOMEN ska du kunna beskriva hur en atom är uppbyggd
Läs merTill exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12!
1) Till exempel om vi tar den första kol atomen, så har den: 6 protoner, 12 6=6 neutroner, 6 elektroner; atommassan är också 6 men masstalet är 12! Om vi tar den tredje kol atomen, så är protonerna 6,
Läs merFörnybara energikällor:
Förnybara energikällor: Vattenkraft Vattenkraft är egentligen solenergi. Solens värme får vatten från sjöar, älvar och hav att dunsta och bilda moln, som sedan ger regn eller snö. Nederbörden kan samlas
Läs merMarie Curie, kärnfysiker, 1867 1934. Atomfysik. Heliumatom. Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz.
Marie Curie, kärnfysiker, 1867 1934. Atomfysik Heliumatom Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz. Atom (grek. odelbar) Ordet atom användes för att beskriva materians minsta beståndsdel. Nu vet vi att atomen
Läs merFöreläsning 11 Kärnfysiken: del 3
Föreläsning Kärnfysiken: del 3 Kärnreaktioner Fission Kärnreaktor Fusion U=-e /4πε 0 r Coulombpotential Energinivåer i atomer Fotonemission när en elektron/atom/molekyl undergår en övergång Kvantfysiken
Läs merAtomens historia. Slutet av 1800-talet trodde man att man hade en fullständig bild av alla fysikaliska fenomen.
Atomfysik ht 2015 Atomens historia Atom = grekiskans a tomos som betyder odelbar Filosofen Demokritos, atomer. Stort motstånd, främst från Aristoteles Trodde på läran om de fyra elementen Alla ämnen bildas
Läs meranläggningar Svenska kärntekniska Vem sköter driften? ett års praktisk utbildning. Normalt rör det sig om 3 4 års praktik.
Så fungerar en Kokvattenreaktor Svenska kärntekniska anläggningar Vem sköter driften? Varje kärnkraftsanläggning har ett centralt kontrollrum. Där leds den direkta verksamheten av en skiftingenjör, som
Läs merInstuderingsfrågor Atomfysik
Instuderingsfrågor Atomfysik 1. a) Skriv namn och laddning på tre elementarpartiklar. b) Vilka elementarpartiklar finns i atomkärnan? 2. a) Hur många elektroner kan en atom högst ha i skalet närmast kärnan?
Läs merHur ska vi ha det i framtiden?
32 Hur ska vi ha det i framtiden? Världens energibehov kommer att öka. Främst på grund av världens ökande befolkning. Det innebär en ytterligare belastning på miljön, särskilt om de ökande behoven ska
Läs merKärnfysik och radioaktivitet. Kapitel 41-42
Kärnfysik och radioaktivitet Kapitel 41-42 Tentförberedelser (ANMÄL ER!) Maximipoäng i tenten är 25 p. Tenten består av 5 uppgifter, varje uppgift ger max 5 p. Uppgifterna baserar sig på bokens kapitel,
Läs merAtom- och Kärnfysik. Namn: Mentor: Datum:
Atom- och Kärnfysik Namn: Mentor: Datum: Atomkärnan Väteatomens kärna (hos den vanligaste väteisotopen) består endast av en proton. Kring kärnan kretsar en elektron som hålls kvar i sin bana p g a den
Läs mer2. Hur många elektroner får det plats i K, L och M skal?
Testa dig själv 12.1 Atom och kärnfysik sidan 229 1. En atom består av tre olika partiklar. Vad heter partiklarna och vilken laddning har de? En atom kan ha tre olika elementära partiklar, neutron med
Läs merStora namn inom kärnfysiken. Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen)
Atom- och kärnfysik Stora namn inom kärnfysiken Marie Curie radioaktivitet Lise Meitner fission Ernest Rutherford atomkärnan (Niels Bohr atommodellen) Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar:
Läs merfacit och kommentarer
facit och kommentarer Testa Dig Själv, Finalen och Perspektiv 697 10. Atom- och k är n f ysik Facit till Testa dig själv Testa dig själv 10.1 Förklara begreppen atom Liten byggsten som all materia är uppbyggd
Läs mer2-1: Energiproduktion och energidistribution Inledning
2-1: Energiproduktion och energidistribution Inledning Energi och energiproduktion är av mycket stor betydelse för välfärden i ett högteknologiskt land som Sverige. Utan tillgång på energi får vi problem
Läs merGrundläggande energibegrepp
Grundläggande energibegrepp 1 Behov 2 Tillförsel 3 Distribution 4 Vad är energi? Försök att göra en illustration av Energi. Hur skulle den se ut? Kanske solen eller. 5 Vad är energi? Energi används som
Läs merIntro till Framtida Nukleära Energisystem. Carl Hellesen
Intro till Framtida Nukleära Energisystem Carl Hellesen Problem med dagens kärnkraft Avfall (idag)! Fissionsprodukter kortlivade (några hundra år)! Aktinider (, Am, Cm ) långlivade (100 000 års lagringstid)!
Läs merSmåsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1
Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1 Ger oss elektrisk ström. Ger oss ljus. Ger oss röntgen och medicinsk strålning. Ger oss radioaktivitet. av: Sofie Nilsson 2 Strålning
Läs merStudiebesök årskurs 6 Kraftvärmeverket
FJÄRRVÄRME VATTEN ELNÄT ÅTERVINNING ELFÖRSÄLJNING BIOGAS VINDKRAFT Studiebesök årskurs 6 Kraftvärmeverket Adress: Varvsallén 14, Härnösand För att studiebesöket skall bli så värdefullt som möjligt är det
Läs merENERGIKÄLLOR FÖR- OCH NACKDELAR
ENERGIKÄLLOR Vindkraft släpper i stort sett inte ut någon koldioxid alls under sin livscykel Har inga bränslekostnader. Påverkar det omgivande landskapet och ger upphov till buller Beroende av att det
Läs merNär man diskuterar kärnkraftens säkerhet dyker ofta
Faktaserien utges av Analysgruppen vid Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB (KSU) Box 1039 SE - 611 29 NYKÖPING Telefon 0155-26 35 00 Fax 0155-26 30 74 E-post: analys@ksu.se Internet: www.analys.se Faktaserien
Läs merInnehållsförteckning. Historik utvinning energiomvandling Miljö användning framtid
FUSION Innehållsförteckning Historik utvinning energiomvandling Miljö användning framtid Historia dahlstiernska skriver att forskningen om fusion började kring 1930 och har fortsatt att utvecklas. Under
Läs merSebastian Häggström, EE1c, El- och Energiprogrammet, Kaplanskolan, Skellefteå.
Sebastian Häggström, EE1c, El- och Energiprogrammet, Kaplanskolan, Skellefteå. Anders Ztorm Innehåll: 1. Kort historik 2. Utvinning 3. Energiomvandlingar 4. För- och nackdelar 5. Användning 6. Framtid
Läs merEnergi & Atom- och kärnfysik
! Energi & Atom- och kärnfysik Facit Energi s. 149 1. Vad är energi? Förmåga att utföra arbete. 2. Vad händer med energin när ett arbets görs? Den omvandlas till andra energiformer. 3. Vad är arbete i
Läs merFysik, atom- och kärnfysik
Fysik, atom- och kärnfysik T.o.m. vecka 39 arbetar vi med atom- och kärnfysik. Under tiden får vi arbeta med boken Spektrumfysik f.o.m. sidan 229 t.o.m.sidan 255. Det finns ljudfiler i mp3 format. http://www.liber.se/kampanjer/grundskola-kampanj/spektrum/spektrum-fysik/spektrum-fysikmp3/
Läs merDet Globala Energisystemet
Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 1: Vad är energi? Ångströmlaboratoriet, Uppsala, 2012-06-08 Dr Mikael Höök, universitetslektor Globala Energisystem, Uppsala Universitet Energi? Många
Läs merTorium En möjlig råvara för framtida kärnbränsle
Torium En möjlig råvara för framtida kärnbränsle Detta är Bakgrund nr 2 från 2008. Den kan även hämtas ned som pdf (1,0 MB) I dagens kärnkraftverk används uran som bränsle. Ett alternativ till uran är
Läs merEnergi överblick. Begrepp. Begrepp och svåra ord: Övningar
Energi överblick Energikälla är något där energi kan utvinnas och omvandlas till energislag som är enkla att använda för människor. En energikälla kan vara en naturresurs t.ex. ett oljefält eller ett naturfenomen
Läs mersamt energi. Centralt innehåll Ännu ett examinationstillfälle är laborationen om Excitering där ni också ska skriva en laborationsrapport.
Lokal Pedagogisk Planering i Fysik Ansvarig lärare: Märta Nordlander Ämnesområde: Atom- och kärnfysik samt energi. mail: marta.nordlander@live.upplandsvasby.se Centralt innehåll Energins flöde från solen
Läs merFJÄRDE GENERATIONENS KÄRNKRAFT
FJÄRDE GENERATIONENS KÄRNKRAFT Fjärde generationens kärnkraft Generation IV Det talas mycket om fjärde generationens kärnkraft och om hur den nya tekniken kan leda till ett framtida energisystem där kärnkraften
Läs merBergvärme & Jordvärme. Isac Lidman, EE1b Kaplanskolan, Skellefteå
Bergvärme & Jordvärme Isac Lidman, EE1b Kaplanskolan, Skellefteå Innehållsförteckning Sid 2-3 - Historia Sid 4-5 - utvinna energi - Bergvärme Sid 6-7 - utvinna energi - Jordvärme Sid 8-9 - värmepumpsprincipen
Läs merSolceller Fusion Energin från solen kommer från då 2 väteatomer slås ihop till 1 heliumatom, fusion Väte har en proton, helium har 2 protoner Vid ekvatorn ger solen 3400 kwh/m 2 och år I Sverige ger solen
Läs merVattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft
Grupp 1 Vattenkraft, vågkraft och tidvattenkraft Vid vattenkraftverken har man byggt jättelika vattenmagasin. Varför? Grupp 2 Kärnkraft (fusion och fission) Fusionsprocessen pågår ständigt på solen och
Läs merRinghals en del av Vattenfall
Ringhals en del av Vattenfall Nordens största kraftverk 1 Ringhals - Sveriges största elfabrik 2 Ringhals + Barsebäck Barsebäck Kraft AB är dotterbolag till Ringhals AB Ägare: Vattenfall (70,4 %) och E.ON
Läs merstrålning en säker strålmiljö Soleruption magnetisk explosion på solen som gör att strålning slungas mot jorden.
strålning en säker strålmiljö Soleruption magnetisk explosion på solen som gör att strålning slungas mot jorden. 12 I människans miljö har det alltid funnits strålning. Den kommer från rymden, solen och
Läs merVad menas med gamla reaktorer?
Vad menas med gamla reaktorer? Detta är en rapport från april 2016. Den kan även hämtas ned som pdf (0,7 MB) I kärnkraftsdebatten påstås ibland att landets kärnkraft är gammal och föråldrad. Här redovisas
Läs merC apensis Förlag AB. 4. Energi. Naturkunskap 1b. Energi. 1. Ett hållbart samhälle 2. Planeten Jorden 3. Ekosystem
Senast uppdaterad 2012-12-09 41 Naturkunskap 1b Lärarhandledning gällande sidorna 6-27 Inledning: (länk) Energi C apensis Förlag AB Läromedlet har sju kapitel: 1. Ett hållbart samhälle 2. Planeten Jorden
Läs merFramtidens Energi: Fusion. William Öman, EE1c, El och Energi linjen, Kaplanskolan, Skellefteå
Framtidens Energi: Fusion William Öman, EE1c, El och Energi linjen, Kaplanskolan, Skellefteå Kort Historik 2-5 Utvinning 6-9 Energiomvandlingar 10-11 Miljövänlig 12-13 Användning 14-15 Framtid 16-17 Källförtäckning
Läs merAtomens uppbyggnad. Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral)
Atom- och kärnfysik Atomens uppbyggnad Atomen består av tre elementarpartiklar: Protoner (+) Elektroner (-) Neutroner (neutral) Elektronerna rör sig runt kärnan i bestämda banor med så stor hastighet att
Läs merDagens kärnavfall kan bli framtidens resurs. Kort beskrivning av fjärde generationens kärnkraftsystem
Dagens kärnavfall kan bli framtidens resurs Kort beskrivning av fjärde generationens kärnkraftsystem One-point-six-billion people lack access to electricity. Without electricity you cannot do anything
Läs merSå fungerar en Tryckvattenreaktor
Så fungerar en Tryckvattenreaktor Svenska kärntekniska anläggningar Vem sköter driften? Varje kärnkraftsanläggning har ett centralt kontrollrum. Där leds den direkta verksamheten av en skiftingenjör, som
Läs merVindenergi. Holger & Samuel
Vindenergi Holger & Samuel Hur utvinns elenergi ur vinden? Ett vindkraftverk består av ett torn med rotorblad samt en generator. Vinden får rotorbladen att snurra, varpå rotationen omvandlas till el i
Läs merDet Globala Energisystemet
Det Globala Energisystemet Sommarkurs, Föreläsning 10: Distribution av Energi Ångströmlaboratoriet, Uppsala, 2011-06-22 Mikael Höök, teknologie doktor Globala Energisystem, Uppsala Universitet Energi och
Läs merVindkraft Anton Repetto 9b 21/5-2010 1
Vindkraft Anton Repetto 9b 21/5-2010 1 Vindkraft...1 Inledning...3 Bakgrund...4 Frågeställning...5 Metod...5 Slutsats...7 Felkällor...8 Avslutning...8 2 Inledning Fördjupningsveckan i skolan har som tema,
Läs merFusion. Gjord av Vedran och Pontus
Fusion Gjord av Vedran och Pontus Introduktion Som alla vet så befinner sig världen i en energikris. Det är många som vill ta bort fossila bränslen och avveckla kärnkraften. Man tänker använda biobränslen,
Läs merKärnkraftens bränslecykler
Bakgrund utges av Analysgruppen vid Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB (KSU) Box 1039 SE - 611 29 NYKÖPING Telefon 0155-26 35 00 Fax 0155-26 30 74 Nummer 2 December 2009 Årgång 22 Sekretariat/distribution
Läs merKontrollerad termonukleär fusion
Kontrollerad termonukleär fusion Carl Hellesen Applied Nuclear Physics Department of Physics and Astronomy Uppsala Universitet Fusionsreaktioner Skillnaderna i nukleära bindningsenergier 62 Ni hårdast
Läs merChecklistor och exempeltexter. Naturvetenskapens texttyper
Checklistor och exempeltexter Naturvetenskapens texttyper checklista argumenterande text Checklista för argumenterande text Tes Vilken åsikt har du? eller vilken fråga vill du driva? Argument För att motivera
Läs merWORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING
WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING Energin i vinden som blåser, vattnet som strömmar, eller i solens strålar, måste omvandlas till en mera användbar form innan vi kan använda den. Tyvärr finns
Läs merEnergisituation idag. Produktion och användning
Energisituation idag Produktion och användning Svensk energiproduktion 1942 Energislag Procent Allmänna kraftföretag, vattenkraft 57,6 % Elverk 6,9 % Industriella kraftanläggningar (ved mm) 35,5 % Kärnkraft
Läs mer- kan solens energikälla bemästras på jorden?
CMS - kan solens energikälla bemästras på jorden? Kai Nordlund Acceleratorlaboratoriet Institutionen för fysikaliska vetenskaper Helsingfors Universitet Innehåll Vad är fusion? Hur kan man utvinna energi
Läs merMiljöfysik. Föreläsning 5. Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion
Miljöfysik Föreläsning 5 Användningen av kärnenergi Hanteringen av avfall Radioaktivitet Dosbegrepp Strålningsmiljö Fusion Energikällor Kärnkraftverk i världen Fråga Ange tre fördelar och tre nackdelar
Läs merrep NP genomgång.notebook March 31, 2014 Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet.
1. Materia 2. Ellära 3. Energi MATERIA Densitet = Hur tätt atomerna sitter i ett ämne Om du har samma volym av två olika ämnen så kan de väga helt olika. Det beror på ämnets densitet. Vattnets densitet
Läs mer10.1 Vad är vindkraft?
10 Vind I strävan efter att öka andelen förnybar energi och därmed minska energianvändningens miljöpåverkan har intresset för vindkraft ökat kraftigt under de senaste tio åren. Flera länders regeringar
Läs merVad är energi? Förmåga att utföra arbete.
Vad är energi? Förmåga att utföra arbete. Vad är arbete i fysikens mening? Arbete är att en kraft flyttar något en viss vägsträcka. Vägen är i kraftens riktning. Arbete = kraft väg Vilken är enheten för
Läs mer1. Förklara på vilket sätt energin från solen är nödvändig för alla levande djur och växter.
FACIT Instuderingsfrågor 1 Energi sid. 144-149 1. Förklara på vilket sätt energin från solen är nödvändig för alla levande djur och växter. Utan solen skulle det bli flera hundra minusgrader kallt på jorden
Läs mer4. Om dioden inte lyser: Vänd den så att den första tråden rör zinkspiken och den andra tråden rör kopparspiken.
Elproduktion åk 5-6; station a) Potatisbatteri Koppla ihop åtminstone 6 potatisar så här: 1. En kopparspik i en potatis sitter ihop med en zinkspik i nästa potatis. 2. Spikarna får inte ta ihop inne i
Läs merFjärde generationens kärnkraft
Fjärde generationens kärnkraft Janne Wallenius Professor i reaktorfysik KTH Fjärde generationens kärnkraftssystem Med fjärde generationens kärnkraftssystem blir det möjligt att 1) Genom återvinning använda
Läs merFysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp.
Fysik 1 kapitel 6 och framåt, olika begrepp. Pronpimol Pompom Khumkhong TE12C Laddningar som repellerar varandra Samma sorters laddningar stöter bort varandra detta innebär att de repellerar varandra.
Läs merKort historia På ITV s hemsida berättar de om hur ITV var först i Sverige så började man att använda geotermisk energi i början av 70-talet i form av
GEOTERMISK ENERGI Innehållsförteckning 2-3 Kort historia 4-5 Hur utvinns energin, bergvärme 6-7 Hur utvinns energin, jordvärme 8-9 Värmepumpen 10-11 Energiomvandlingarna 12-13 Miljövänlig? 14-15 Användning
Läs merKoll på NO kapitel 5 Energi, sidan NTA, Kretsar kring el
Energi Detta ska du kunna! Koll på NO kapitel 5 Energi, sidan 68-83 Ge exempel på vad du och samhället använder energi till. Sidan 70,72 Förstå vad energiprincipen är. Sidan 70-71 Beskriv de olika energiformerna.
Läs merInstuderingsfrå gor el och energi å k5
Instuderingsfrå gor el och energi å k5 1.Vad uppfann Thomas Alva Edison? Glödlampan, men han hade också över 1000 patent på andra uppfinningar. 2. Ungefär när visades glödlamporna upp för vanligt folk
Läs merTorium. En möjlig råvara för framtida kärnbränsle
Bakgrund utges av Analysgruppen vid Kärnkraftsäkerhet och Utbildning AB (KSU) Box 1039 SE - 611 29 NYKÖPING Telefon 0155-26 35 00 Fax 0155-26 30 74 Nummer 2 Februari 2008 Årgång 21 Sekretariat/distribution
Läs mersöndag den 11 maj 2014 Vindkraftverk
Vindkraftverk Vad är ursprungskällan? Hur fångar man in energi från vindkraftverk? Ett vindkraftverk består utav ett högt torn, högst upp på tornet sitter en vindturbin. På den vindturbinen sitter det
Läs merMateria Sammanfattning. Materia
Materia Sammanfattning Material = vad föremålet (materiel) är gjort av. Materia finns överallt (består av atomer). OBS! Materia Något som tar plats. Kan mäta hur mycket plats den tar eller väga. Materia
Läs merJino klass 9a Energi&Energianvändning
Jino klass 9a Energi&Energianvändning 1) Energi är en rörelse eller en förmåga till rörelse. Energi kan varken tillverkas eller förstöras. Det kan bara omvandlas från en form till en annan. Det kallas
Läs merSolenergi; solkraft, solvärme & solel. Emil Avander EE1B Kaplanskolan
Solenergi; solkraft, solvärme & solel Emil Avander EE1B Kaplanskolan Innehållsförteckning. Solenergi. sid 2-5 Solkraft/Solel sid 6-9 Solvärme sid 10-15 Utvinning/framtid sid 16-17 Energiomvandling/Miljöpåverkan
Läs merRinghals Nordens största kraftverk. El en del av din vardag
Ringhals Nordens största kraftverk El en del av din vardag Inledning El finns överallt. Industrier, sjukhus och mycket i vår vardag kräver ständig tillgång på el. På Ringhals Nordens största kärnkraftverk
Läs merVälkomna till Kärnkraft teknik och system 10 hp
Välkomna till Kärnkraft teknik och system 10 hp Henrik Sjöstrand (kursansvarig) Henrik.sjostrand@physics.uu.se, 471 3329, hus 1 vån 3 längst söderut. Erik Brager (inlämningsuppgifter och projektet) erik.branger@physics.uu.se
Läs merFysik: Energikällor och kraftverk
Fysik: Energikällor och kraftverk Under en tid framöver kommer vi att arbeta med fysik och då området Energi. Jag kommer inleda med en presentation och sedan kommer ni att få arbeta i grupper med olika
Läs merHot mot energiförsörjningen i ett globalt perspektiv
Hot mot energiförsörjningen i ett globalt perspektiv Sophie Grape Avdelningen för Tillämpad kärnfysik, Uppsala universitet sophie.grape@fysast.uu.se Innehåll Krav på framtidens energiförsörjning Riskerna
Läs merSVERIGE. UTLÄGGNINGSSKRIFT nr 366 139
SVERIGE UTLÄGGNINGSSKRIFT nr 366 139 Int Cl G 21 c 13/00 PATENT- OCH REGISTRERINGSVERKET P.ans. nr 3285/65 Giltighetsdag den Ans. allmänt tillgänglig den Ans. utlagd och utläggningsskriften publicerad
Läs merEn propp i proppskåpet har en ledande tråd inne i sladden som är gjord av koppar, men isoleringen utanför är plast. Porslin finner man i proppen.
Vad är energi? På stenåldern fanns inga glödlampor och ingen elektricitet. Människorna använde elden för att få ljus och värme och för att laga mat. Maten ger energi så att vi får kraft och orkar röra
Läs merBreedning och transmutation i snabba reaktorer
Breedning och transmutation i snabba reaktorer Carl Hellesen Problem med dagens kärnkraft Avfall Fissionsprodukter kortlivade (några hundra år) Aktinider (, Am, Cm ) långlivade (100 000 års lagringstid)
Läs merSvar: Extra många frågor Energi
Svar: Extra många frågor Energi 1. Vad menas med arbete i fysikens mening? En kraft flyttar något en viss väg. Kraften är i vägens riktning. 2. Alva bär sin resväska i handen från hemmet till stationen.
Läs merMiljöfysik vt2009. Mikael Syväjärvi, IFM
Miljöfysik vt2009 Mikael Syväjärvi, IFM Vind uppstår från solen Solen Värmer upp luft Jorden är rund och roterar Moln ger skillnader i uppvärmning Områden med olika temperaturer Högtryck och lågtryck Luft
Läs merÖversiktskurs i astronomi Lektion 7: Solens och stjärnornas energiproduktion samt utveckling
Översiktskurs i astronomi Lektion 7: Solens och stjärnornas energiproduktion samt utveckling Upplägg Energiprocesser i stjärnor Energitransport i stjärnor Solens uppbyggnad Solfläckar Solliknande stjärnors
Läs merFacit. Rätt och fel på kunskapstesterna.
Facit. Rätt och fel på kunskapstesterna. Kunskapstest: Energikällorna. Rätt svar står skrivet i orange. 1. Alla använder ordet energi, men inom naturvetenskapen används en definition, dvs. en tydlig förklaring.
Läs mer