CC BY
6
Согласно М. Буришу сильная зависимость от работы приводит в итоге к полному отчаянию и экзистенциальной пустоте.
Логично предположить, что за возникновением истощения, возникает защитная реакция в виде снижения уровня собственного участия как средства экономии ресурсов личности. Причем снижение участия равнораспределенно относится к коллегам, в которых зачастую видится причина всех неудач, остальным окружающим, выражающееся в невозможности проявления эмпатиче-ских реакций, и к профессиональной деятельности, в виде максимального уклонения от исполнения обязанностей. Все это происходит на фоне повышенных требований к окружающей действительности.
Среди факторов, приводящих к развитию синдрома эмоционального выгорания, выделяют следующие группы: личностные, рабочие, профессиональные и организационные. Ряд ученых считает, что личностные особенности намного больше влияют на развитие выгорания не только по сравнению с демографическими характеристиками, но и факторами рабочей среды.
Развитие синдрома носит стадийный характер. При этом первоочередными являются повышенные энергетические затраты на выполнение обязанностей профессиональной деятельности. Сначала наблюдаются значительные энергетические затраты - следствие экстремально высокой положительной установки на выполнение профессиональной деятельности. По мере развития синдрома эмоционального выгорания появляется чувство усталости, которое постепенно сменяется разочарованием, снижением интереса к своей работе.
Личностные черты эмоциональной неустойчивости, конформности, робости, подозрительности, склонности к чувству вины, консерватизма, импульсивности, напряженности, интро-версии, а также локус контроля имеют значение в формировании синдрома эмоционального выгорания.
По мнению исследователей, негативные психические переживания и состояния могут затрагивать разные грани трудового процесса - профессиональную деятельность, личность профессионала, профессиональное общение, в целом отрицательно сказываясь на профессиональном развитии личности.
Более всего риску возникновения синдрома эмоционального выгорания подвержены лица, предъявляющие непомерно высокие требования к себе. В их представлении настоящий специалист - это образец профессиональной неуязвимости и совершенства. Входящие в эту категорию личности, ассоциируют свой труд с предназначением, миссией, поэтому у них стирается грань между работой и личной жизнью.
В целом синдром эмоционального выгорания у военнослужащих соответствует общепринятой картине данного феномена, имея при этом ряд особенностей касаемо личностных характеристик, присущих военнослужащим в большей мере, чем представителям других профессий.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Багрий М.А., Качина А.А. Особенности формирования синдромов стресса в разных видах профессиональной деятельности. - СПб., 2001. -341 с.
2. Бойко В.В. Синдром «эмоционального выгорания» в профессиональном общении. СПб.: Питер. 1999. - 236 с.
3. Водопьянова, Н.Е. Синдром «выгорания» в профессиях системы «человек-человек». Практикум по психологии менеджмента и профессиональной деятельности - СПб.: Речь, 2003.- 531 с.
4. Губачёв Ю.М., Иовлев Б.В., Карвасарский Б.Д. и др. Эмоциональный стресс в условиях нормы и патологии человека. -СПб., 2002. - 519 с.
5. Зеер Э.Ф. Психология профессий. - М., 2003.- 583 с.
6. Холина О. А. Проблемы эмоционального выгорания в профессионально-педагогической деятельности //Вестник Таганрогского государственного педагогического института. Гуманитарные науки. 2014. №2.- С.277-282
В.Н. Сёмин, С.А.Донских, М.Ю. Токарева
ЭЛЕМЕНТЫ ВОПРОСОВ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ И ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В ФОРМИРОВАНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ У УЧАЩИХСЯХСЯ СТАРШИХ КЛАССОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛ
Аннотация. Предложен вариант отражения сути ядерных технологий в рамках школьного курса предмета «Технология». Без представления о структуре выработки ядерной энергии и механизма превращения её в электрическую невозможно формирование технологической картины мира у выпускников средней школы.
Ключевые слова: ядерные технологии, технологический цикл, счетчик Гейгера, радиоактивные отходы.
V.N. Semin, S.A. Donskih, M.Y. Tokareva
ELEMENTS OF NUCLEAR ENERGY AND NUCLEAR SECURITY IN THE FORMATION OF TECHNOLOGICAL CULTURE AT UCHASHIKHSYA THE SENIOR CLASSES OF SECONDARY SCHOOLS
Abstract. With the reflection of the essence of nuclear technology in the school curriculum subject "Technology". Without an idea of the structure of nuclear power generation and the mechanism of its transformation into electrical energy, it is impossible to form a technological picture of the world among high school graduates.
Key words: nuclear technologies, technological cycle, dosimeter, radioactive waste.
Большинство учителей технологии за основу своей рабочей программы в 10-х и 11-х классах общеобразовательных школ принимают программу под редакцией В. Д.Симоненко и Ю. Л. Хотунцева[6]. Согласно базисному плану в 10 классе данная программа рассчитана на 34 учебных часа, из расчета по 1 ч в неделю. В таблице 1 приводится фрагмент тематического плана.
Таблица 1
Фрагмент тематического плана
№ Название темы Кол-во часов
2 Промышленные технологии и глобальные проблемы человечества 3
3 Природоохранные технологии 3
4 Перспективные направления развития современных технологий 9
В учебном пособии [3] темам, 2,3,4 тематического плана соответствует параграф §2, в котором рассматриваются следующие вопросы: «Современная энергетика и энергоресур-сы»,«Технологические процессы тепловых, атомных и гидроэлектростанций, их влияние на состояние биосферы», «Проблема захоронения радиоактивных отходов». Анализ содержания приведенных глав и параграфа показывает важность и значимость задач ядерной энергетики в формировании технологической картины мира у учащихся старших классов. Этим определяется актуальность разработки методических приемов при изложении данной темы. Одной из важных особенностей является то, что учащиеся в рамках программы 9-гокл. по физике [2] изучали такие вопросы как «Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Методы регистрации ядерных излуче-ний.Ядерные реакции. Деление и синтез ядер. Ядерная энергетика. Дозиметрия. Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Экологические проблемы работы атомных электростанций». В рамках программы ОБЖ для 8-го класса школьники прошли такие вопросы как: «Аварии на радиационно опасных объектах, их причины и возможные последствия. Основные виды радиа-ционно опасных объектов. Характеристика очагов поражения при авариях на АЭС. Характер поражения людей и животных. Правила безопасного поведения при радиационных авариях. Режимы радиационной защиты»[4].Опираясь на эти знания, полученные в различных дисциплинах и синтезируя их в рамках дисциплины «Технология» появляется возможность подробно рассмотреть-весь спектр технологических процессов на этапах превращения ядерной энергии в электрическую. Сформировать у учащихся целостную картину представлений о значимости ядерных технологий в период пятого технологического уклада. Рассмотрим это положение более подробно.Прежде чем добываемый из руды уран окажется в реакторе, руда должна последовательно подвергнуться целому ряду технологических переработок на заводах, которые относятся к составу топливно-энергетического комплекса. К ядерному топливному циклу относится вся совокупность процессов, которые регулярно повторяются в процессе получения урана из руды (рис. 1), начиная с этапа добычи сырья (включая производство электроэнергии) и заканчиваяпроведением работ по удалению радиоактивных отходов.
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА РАДИО АКТИВНЫХ ОТХО ДОВ
Рис.1. Технологические процессы на предприятиях, входящих в состав топливно-энергетического комплекса.
Начальным процессом топливного цикла является горнодобывающие работы на урановых рудниках по добыче урановой руды. Если говорить о. среднем содержании атомов урана в составе земной коры, то оно достаточно велико и оценивается различными авторами как 3-4 10-4 %.Для урана характерна значительная рассеянность и почти повсеместная распространенность: в горных породах, почвах, воде морей и океанов и т. п. Лишь относительно небольшая часть урана сконцентрирована в месторождениях, где содержание урана в 102 - 103 раз превышает его среднее содержание в земной коре. Такого рода месторождения есть и в Ростовской области - Шаргадык-ское урановое месторождение.
Переработка руды включает извлечение из земли урановой руды и выделение полезных минералов, содержащих химические концентраты урана, получение из химических концентратов гексафторидаОТ6.
Следующей операцией является обогащение урана. Установки для разделения изотопов по газодиффузионному и центробежному способам содержат набор элементов. В них гексафторид распределяется на фракцию, с повышенным содержанием изотопа235и, и отвал, обедненный этим изотопом. Некоторое количество разделительных элементов, которые параллельно соединены друг с другом, получили называние разделительной ступени. В пределах одной ступени исходный материал, продукция и отвальный материал имеют одинаковый состав изотопов. Нужный уровень обогащения урана получается при многократном последовательном соединении нескольких ступеней.
Обогащение урана производят с целью применения его в качестве сырья при изготовлении топлива для ядерных реакторов. Ядерное горючее (изотоп урана и235) применяется в реакторах в виде металла, сплава, оксид, карбида, нитрида и других возможных топливных композиций, отличающихся конструкционной формой. Конструкционно ядерное топливо находится в тепловыделяющем элементе, который принято называть твэл. Он включает сердечник (топливо) и оболочку (покрытие). Реакторы типа ВВЭР и РБМК содержат до 50 000 твэлов, которые заполнены таблетками из диоксида урана (рис.2.).
Рис.2. Урановые таблетки[1].
Рис.3. Каркас ТВС до установки твэлов[7].
Все твэлы конструкционно объединяются в ТВС (рис.3)., которые вводятся внутрь реактора. Современные предприятия, производящие реакторное топливо, представляют собой промышленные комплексы, технологический цикл которых включает ряд этапов: В их число входят получение порошка диоксида урана из ир6, изготовление спеченных таблеток, подготовка трубчатых оболочек твэлов и концевых деталей, упаковка топливных таблеток в оболочки, установка концевых
деталей, герметизация (сваркой), подготовка и комплектование деталей для ТВС, изготовление ТВС, разборка забракованных твэлов, ТВС и переработка отходов. Товарной продукцией на данной стадии топливного цикла является ядерное топливо в виде, пригодном для непосредственного использования в реакторе.
Важнейшим свойством энергии является ее способность превращаться из одной формы в другую в эквивалентных количествах при различных физических процессах - именно в этом заключается содержание закона сохранения энергии. С методической точки зрения целесообразно остановиться на этом моменте при изучении темы «Ядерная энергетика» и проанализировать последовательность форм энергии при превращении ядерной энергии в электрическую. На первом
Пар
230°С
Теплообменник
Рис.4. Схематическое изображение атомной электростанции. этапе ядерная энергия при распаде ядра урана превращается в потенциальную электрическую энергию осколков деления, которая переходит в их кинетическую энергию. При торможении осколков их механическая энергия переходит во внутреннюю энергию урановых таблеток и металлических оболочек твэлов. Эти процессы происходят в активной зоне ядерного реактора (рис.4). Путем теплообмена осуществляется передача энергии воде, которая окружает ТВС. Вода нагревается до 3000С при давлении 107Па. В теплообменнике энергия этой воды используется для превращения воды, находящейся в теплообменнике в пар с температурой 2300С и давлением 3 106 Па. В паросиловой установке (паровой турбине) внутренняя энергия пара превращается в механическую энергию струи пара, которая преобразуется в механическую энергию вращательного движения турбины. Электрический генератор преобразует эту механическую энергию в электрическую.
Такой подход позволяет сформировать целостное представление о технологических этапах в процессе превращения ядерной энергии в электрическую. Раскрывает роль всего спектра технологических операций в этом процессе.
Но на АЭС топливный цикл не заканчивается: отработавшие ТВС необходимо выгрузить из реактора и затем либо надежно и безопасно захоронить (открытый топливный цикл), либо переработать. После однократного облучения в реакторе отработавшее топливо хранится в специальных бассейнах. В России в настоящее время установлен срок выдержки отработавшего ядерного топлива перед транспортировкой на радиохимические заводы в течение 3 лет с последующим возможным сокращением срока до 1 года. Транспортирование отработавшего топлива от АЭС на радиохимический завод-важная стадия топливного цикла. Высокая активность перевозимого материала, значительное остаточное тепловыделение, доходящее до десятков киловатт на тонну, наличие делящихся веществ - все это требует принятия особых мер для гарантированного предотвращения последствий возможных аварий на транспорте. Топливо, после излечения из реактора, размещают в специальных транспортных контейнерах, масса которых достигает до 100 т, при этом доля самого отработавшего топлива составляет не более пяти процентов от общей массы. Для перевозки такого рода контейнеров используются специально предназначенные для этого железнодорожные платформы, автотрейлеры и плавучие средства.
Топливо, которое поступает на территорию радиохимического завода, перегружается под слоем воды из контейнеров в бассейны-хранилища. Работа осложняется высокой радиоактивностью, что приводит к усложнению работ. Так, например, проведение всех операций происходит с применением дистанционного управления. Параметры бассейна и водяного слоя над топливом таковы, что обеспечивается необходимая радиационная защита. Для размещения контейнеров применяются специальные стеллажи, конструкция которых такова, что в любых случаях исключается возникновение цепной ядерной реакции. Далее, ТВС попадают в цех резки, где их разделяют
на отдельные куски определенного размера (25 - 27 мм). При этом разборка на отдельные твэлы не производится. Предварительно отрезаются концевые детали (хвостовики), не содержащие топлива. Разрезанные сборки попадают в растворители с азотной кислотой, где осуществляется выщелачивание (извлечение) урана, плутония, других ценных элементов. Многоступенчатая экстракция позволяет произвести одновременно высокое раздельное извлечение из растворов урана и плутония и их глубокую, практически полную очистку от продуктов деления, что крайне важно при дальнейшем использовании регенерированного ядерного топлива.
Хранение и переработка радиоактивных отходов. На каждом этапе ядерного топливного цикла возникают неизбежные отходы в виде жидких, газообразных или твердых радиоактивных продуктов производства, которые в силу технологических причин, не могут быть подвержены дальнейшей переработке. Особенность такого рода отходов состоит в том, что они содержат радиоактивные атомы, которые в любом состоянии сохраняют свои радиоактивные свойства. По величине значений удельной активности отходы радиоактивного производства можно разделить на три группы. Отходы с низким значением удельной активности представляют опасность в случае попадания внутрь организма человека. При средних значениях удельной активности возможны поражения и за счет внешнего облучения. К отходам третьей группы относят отходы, требующие не только специальной защиты, но и дополнительного охлаждения в течение продолжительного временного промежутка. Отходы первых двух групп характерны для технологических операций, приходящихся на начальные стадии ядерного топливного цикла. Отходы третьей группы (высокая удельная активность) характерны для технологических процессов на этапе переработки отработавшего топлива. К настоящему времени общепризнана схема переработки отходов с высоким уровнем радиоактивности, которая включает следующие этапы: перевод в жидкое состояние с целью понижения остаточного тепловыделения;отверждение после длительной выдержки и временное содержание в условиях постоянного контроля; захоронение на длительный срок с учетом геологических факторов.
В учебную программу дисциплины «Технология» входит проведение практического занятия по теме: «Оценка уровня радиации» [2]. В ходе работы рекомендуется воспользоваться дозиметром из физического школьного кабинета. По ряду причин учитель технологии не всегда может воспользоваться этой рекомендацией. Выход состоит в изготовлении демонстрационного прибора своими силами. Если в физическом кабинете имеется газоразрядный счетчик (СБМ-11, СБМ-21, СТС-20, СТС-5 и другие), то на его основе можно изготовить датчик радиоактивного излучения. На рис.5 представлен наиболее распространенный счетчик СБМ-20. В советский период для физических кабинетов школ заводом «Электродело» выпускался прибор для демонстрации естественного радиоактивного фона излучения. Вероятность того, что такой прибор или счетчик от него сохранился в школьном кабинете достаточно высока. Схема демонстрационного дозиметра на основе счетчика Гейгера приводится на рисунке 6 ( аналогична [5]). Схема простая и состоит из доступных радиодеталей. Питание прибора осуществляется постоянным напряжением 350 В, поэтому прибор можно использовать только учителем. Возможно выполнение демонстрационной лабораторной работы по расчету уровня радиационного фона в классе.
Рис. 5. Счетчик СБМ-20.
Счетчик обладает чувствительностью к в и у-излучению (рентгеновскому). Число сигналов, которые регистрируются за 40 секунд, приблизительно соответствует интенсивности радиоактивного излучения в микрорентгенах в час (мкР/ч). Нормальный уровень в пределах 12 - 16 мкР/ч. Таким образом, если сигнал с выхода подавать на счетчик импульсов, то получается дозиметр, который можно использовать для проведения демонстрационных измерений радиоактивного фона.
Рис.6. Схема демонстрационного регистрационного прибора на основе счетчика Гейгера.
В последние время появились относительно недорогие тестеры радиоактивного излучения для смартфона. На рис.7 приводится пример такого счетчика ОЬ-ТБЯ. Для работы тестера загружается и запускается приложение «Смарт Гейгер». После загрузки приложения появляется иконка программы SmartGeiger. Датчик подключается к смартфону через гнездо для наушников.
Рис.7. Тестер радиации GL-TSR. Рис.8. Радиоактивные часы ЧЧС.
Датчик рассчитан на прием, излучения, исходящего из радиоактивного вещества и показывает на экране смартфона уровень мощности излучения и сообщает звуковым сигналом.. Навыки обращения с такого рода датчиком могут пригодиться ученику за пределами школы. Дома могут быть часы, компасы, приборы со светящимися циферблатами, бусы, броши, посуда изготовленные до середины шестидесятых годов прошлого века, о радиоактивных свойствах которых никто не подозревает. Так, например, старые часы (рис.8), Челябинского завода превышают нормальный радиоактивный фон в сотни раз.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Дискуссионный Научный Клуб Наука НИТУ "МИСиС" Упрочнённые наночастицами топливные таблетки
1. http://science.misis.ru.
2. Перышкин.А.В. Учебник по физике 9 класс /.А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. - М.: Дрофа, - 2014. - 323 с.
3. 3 Симоненко В. Д. Технология: Учебник для учащихся 10-11 класса общеобразовательных учреждений./ В.Д.Симоненко, О.П.Очишин. - М.: Вентана-Граф, 2013. - 225 с.
4. 4 . Смирнов А.Т., Хренников Б.О. Учебник: Основы безопасности жизнедеятельности. 8 класс.. 6-е изд. М.: «Просвещение», 2012. - 224 с.
5. Счётчик ионизирующих частиц. .http://rw6ase.narod.ru
6. Хотунцев Ю. Л. Программа « Технология. Трудовое обучение 5-11классы»./ Ю. Л.Хотунцев., В. Д. Симоненко. - М.: Просвещение, 2010. - 249 с.
7. Что такое ТВС - популярно и для всех! http ://publicatom.ru/blog/atomsib/214.html
В.Н. Сёмин, С. А. Донских, Т. С. Леонова
ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИПА РАБОТЫ УГОЛЬНОГО МИКРОФОНА НА УРОКАХ ТЕХНОЛОГИИ И ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ
Аннотация. Микрофон как техническое устройство с переходом общества на новые технологические уклады находит все большее применение, и его значимость в жизни человека неук-
