Урок 4. Тема. Розвиток атомної енергетики

---

За Державним стандартом:

На уроці учні/учениці:

Ключова компетентність уроку 

• Інноваційність: (учні/учениці оцінюватимуть переваги та ризики ядерних технологій, аналізуватимуть історичні приклади впливу інновацій на суспільство та довкілля, генеруватимуть ідеї щодо безпечного використання ядерної енергії).

---

1. Ядерна енергетика — галузь енергетики, що використовує ядерну енергію для електрифікації та теплофікації.
2. Атомна електростанція (АЕС) — комплекс технічних споруд, призначених для виробництва електричної енергії шляхом використання ядерної енергії.
3. Ядерний реактор — пристрій, у якому здійснюється контрольована ланцюгова ядерна реакція, що супроводжується виділенням енергії.
4. Ланцюгова ядерна реакція — процес, при якому частинки, що виникають в результаті одного акту поділу ядра, викликають поділ інших ядер.
5. Збагачений уран — уран, в якому вміст ізотопу урану-235 підвищений відносно природного рівня (0,7%).
6. Радіоактивні відходи — матеріали, що містять радіоактивні речовини в кількості, яка перевищує рівні, встановлені нормами безпеки.
7. Радіаційна безпека — стан захищеності теперішнього та майбутніх поколінь людей від шкідливого впливу іонізуючого випромінювання.
8. Енрико Фермі (1901-1954) — італійсько-американський фізик, створив перший ядерний реактор у 1942 році.
9. Ігор Курчатов (1903-1960) — радянський фізик, керівник радянського атомного проєкту, під його керівництвом запущено перший в СРСР і Європі ядерний реактор (1946) та першу в СРСР АЕС (1954).
10. Обнінська АЕС — перша у світі промислова атомна електростанція, запущена 1954 року в СРСР.
11. Міжнародне агентство з атомної енергії (МАГАТЕ) — міжнародна організація, створена в 1957 році для розвитку співробітництва в сфері мирного використання атомної енергії.
12. Ядерна зброя — зброя масового ураження вибухової дії, заснована на використанні ядерної енергії.
13. Чорнобильська катастрофа — техногенна екологічна катастрофа, яка сталася 26 квітня 1986 року на Чорнобильській АЕС.
14. Аварія на АЕС Фукусіма-1 — серія інцидентів, включаючи чотири вибухи на японській АЕС “Фукусіма-1”, що сталися в результаті сильного землетрусу та цунамі 11 березня 2011 року.
15. Зелений тариф — економічний механізм, спрямований на заохочення генерації електроенергії відновлюваними джерелами енергії.

---

Для ефективного проведення уроку з розвитку атомної енергетики важливо комплексно підійти до підготовки та структурування матеріалу, враховуючи міждисциплінарний характер теми.

Історичний контекст

Становлення атомної енергетики тісно пов’язане з розвитком ядерної фізики та історичними подіями XX століття. В 1938 році німецькі вчені Отто Ган і Фріц Штрассман відкрили процес поділу ядер урану, що заклало основи для розвитку ядерної енергетики. Перший контрольований ядерний реактор був запущений Енріко Фермі в 1942 році в Чикаго (США) в рамках Манхеттенського проєкту.

Після Другої світової війни розпочалася гонка ядерних озброєнь між СРСР і США, але паралельно розвивалась і мирна атомна енергетика. У 1954 році в СРСР була запущена перша у світі промислова АЕС — Обнінська. В 1956 році запрацювала перша комерційна АЕС у Великій Британії (Колдер Холл), а в 1957 році — у США (Шиппінгпорт).

Атомна енергетика у світі

В 1950-1970-х роках багато країн розпочали будівництво АЕС. Атомна енергетика розглядалася як чисте, надійне та прогресивне джерело енергії, що не залежить від імпорту нафти. Особливо активно розвивали цю галузь Франція, Японія, США та СРСР.

Проте аварії на АЕС “Три-Майл-Айленд” (США, 1979), Чорнобильській АЕС (СРСР, 1986) та АЕС “Фукусіма-1” (Японія, 2011) показали ризики, пов’язані з ядерною енергетикою, і спричинили перегляд ставлення до неї. Деякі країни, як-от Німеччина та Італія, вирішили поступово відмовитися від АЕС.

Сьогодні частка атомної енергетики у світовому виробництві електроенергії становить близько 10%. Найбільшу частку ядерної електроенергії мають Франція (близько 70%), Словаччина (понад 50%), Україна (понад 50%).

Атомна енергетика в Україні

В Україні атомна енергетика почала розвиватися в 1970-х роках. Сьогодні в Україні працюють чотири АЕС: Запорізька (найбільша в Європі), Рівненська, Южно-Українська та Хмельницька. Чорнобильська АЕС була закрита у 2000 році.

Україна займає сьоме місце у світі за загальною встановленою потужністю АЕС. Атомні електростанції виробляють понад 50% електроенергії в країні, що робить їх найважливішим джерелом електроенергії.

Екологічні аспекти атомної енергетики

Атомна енергетика має як переваги, так і недоліки з екологічної точки зору:

Переваги:

• низькі викиди парникових газів порівняно з викопним паливом;
• висока енергоємність (невелика кількість ядерного палива дає багато енергії);
• стабільність енерговиробництва, незалежність від погодних умов.

Недоліки:

• ризик аварій з тяжкими екологічними наслідками;
• проблема зберігання радіоактивних відходів;
• теплове забруднення водойм-охолоджувачів;
• високі витрати на безпеку та виведення з експлуатації.

Сучасні тенденції та майбутнє атомної енергетики

Сьогодні розвиток атомної енергетики йде шляхом підвищення безпеки й ефективності:

• розробка реакторів нового покоління (3+ і 4);
• дослідження технологій термоядерного синтезу (проєкт ITER);
• розвиток малих модульних реакторів (ММР);
• удосконалення технологій переробки та захоронення відходів.

Також активно обговорюється роль атомної енергетики в контексті боротьби зі зміною клімату, оскільки АЕС не викидають парникових газів під час роботи.

Методичні рекомендації

При підготовці до уроку рекомендується:

1. Забезпечити збалансований підхід. Важливо представити як переваги, так і ризики атомної енергетики, уникаючи як технофобії, так і надмірного оптимізму.
2. Використовувати візуальні матеріали. Схеми роботи АЕС, карти розміщення станцій, графіки виробництва електроенергії допоможуть краще зрозуміти матеріал.
3. Організувати дискусію. Атомна енергетика — контроверсійна тема, яка добре підходить для розвитку навичок аргументації та критичного мислення.
4. Звертатися до місцевого контексту. Якщо школа розташована поблизу АЕС, можна детальніше розглянути її історію, значення для регіону тощо.
5. Включити міждисциплінарні зв’язки. Тема пов’язана з фізикою (ядерні реакції), хімією (радіоактивні елементи), географією (розміщення АЕС), біологією (вплив радіації на живі організми).
6. Розвивати компетентність “інноваційність”. Запропонуйте учням/ученицям проаналізувати, як інновації в атомній галузі можуть вирішувати проблеми та створювати нові можливості, заохочуйте генерування власних ідей щодо безпечного використання ядерної енергії.

Важливо пам’ятати, що тема атомної енергетики може викликати емоційні реакції, особливо в контексті Чорнобильської катастрофи. Потрібно створити безпечний простір для вираження різних поглядів, спираючись на факти та наукові дані.

---

Дизайн уроку

Запитання:

Чи повинна Україна розвивати атомну енергетику в майбутньому, чи краще зосередитись на відновлюваних джерелах енергії? Яким ви бачите оптимальний енергетичний баланс нашої країни через 20 років?

Завдання:

Уявіть, що ви живете в невеликому місті, поблизу якого планують збудувати атомну електростанцію. Складіть список з 3-4 запитань, які ви хотіли б поставити представникам компанії, що буде будувати й експлуатувати АЕС.

Методичний коментар: 

Це завдання активізує критичне мислення учнів/учениць і допомагає їм усвідомити різні аспекти впливу АЕС на довкілля, економіку та суспільство. Воно розвиває компетентність “інноваційність”, спонукаючи аналізувати переваги й ризики впровадження технологій, ставити обґрунтовані запитання щодо нововведень та їхніх наслідків.

---

Індивідуальна робота

Завдання 1. Історія розвитку атомної енергетики.

Розташуйте події в хронологічній послідовності й обведіть ключові моменти в історії атомної енергетики в Україні:

• А. Запуск першої у світі промислової АЕС (Обнінська АЕС). 
• Б. Відкриття явища поділу ядра урану. 
• В. Запуск першого блоку Запорізької АЕС.
• Г. Аварія на Чорнобильській АЕС. 
• Д. Запуск першого ядерного реактору під керівництвом Енрико Фермі .
• Е. Закриття Чорнобильської АЕС. 
• Є. Запуск першого енергоблоку Чорнобильської АЕС. 
• Ж. Створення МАГАТЕ.
• З. Аварія на АЕС Фукусіма-1. 
• И. Відкриття першої комерційної АЕС у США (Шиппінгпорт).

Методичний коментар: 

Це завдання розвиває системне мислення через структурування історичної інформації. Виокремлення подій, пов’язаних з Україною, допомагає учням/ученицям краще розуміти національний контекст розвитку ядерної енергетики. Завдання частково розвиває компетентність “інноваційність”, оскільки дозволяє прослідкувати еволюцію технологій та їхнє впровадження в різних країнах.

Відповідь: 

Правильна хронологічна послідовність: Б (1938) → Д (1942) → А (1954) → И (1957) → Ж (1957) → Є (1977) → В (1984) → Г (1986) → Е (2000) → З (2011). Події, пов’язані з Україною: В, Г, Є, Е.

Завдання 2. Аналіз даних про атомну енергетику (розвиток компетентності “інноваційність”).

https://ourworldindata.org/nuclear-energy

Проаналізуйте графік частки атомної енергетики у виробництві електроенергії різних країн і дайте відповіді на запитання:

1. Які три країни мають найбільшу частку атомної енергетики у своєму енергобалансі?
2. Які фактори, на вашу думку, вплинули на такий високий відсоток використання атомної енергії в цих країнах?
3. Порівняйте позиції України та Німеччини. Чим можна пояснити різницю в їхніх підходах до атомної енергетики?
4. Яке місце посідає Україна серед країн світу за часткою атомної енергетики у виробництві електроенергії?
5. Які інноваційні рішення могли б допомогти Україні ефективніше використовувати наявні атомні потужності чи розвивати галузь?

Методичний коментар: 

Це завдання розвиває аналітичні навички та компетентність “інноваційність” через порівняння енергетичних стратегій різних країн і генерування ідей щодо вдосконалення галузі. Воно стимулює критичне мислення щодо факторів, які впливають на енергетичну політику, і спонукає до пошуку нових підходів для вирішення енергетичних викликів.

Відповідь:

1. Франція, Словаччина, Україна
2. Фактори: обмеженість власних викопних енергоресурсів, прагнення до енергетичної незалежності, промисловий розвиток, що потребує стабільного енергопостачання, історичні інвестиції в ядерні технології.
3. Україна має високу частку атомної енергетики через успадковану інфраструктуру з радянських часів і обмежені власні енергоресурси. Німеччина прийняла рішення про поступову відмову від АЕС після аварії на Фукусімі, віддаючи перевагу відновлюваним джерелам енергії через екологічні та безпекові міркування.
4. Україна входить до першої трійки-п’ятірки країн світу за часткою атомної енергетики у виробництві електроенергії.
5. Інноваційні рішення: модернізація наявних реакторів для підвищення ефективності та безпеки; впровадження малих модульних реакторів; розвиток технологій переробки та безпечного зберігання відходів; інтеграція АЕС з відновлюваними джерелами енергії для балансування енергосистеми.

Завдання 3. Аналіз переваг і ризиків атомної енергетики.

Заповніть таблицю “Порівняльний аналіз атомної енергетики”:

Аспект	Переваги	Ризики	Можливі інноваційні рішення
Екологічний
Економічний
Соціальний
Безпековий
Геополітичний

Методичний коментар: 

Це завдання безпосередньо розвиває компетентність “інноваційність”, оскільки вимагає не лише аналізу переваг і ризиків технології, але й генерування ідей щодо можливих інноваційних рішень для мінімізації ризиків. Воно формує системне мислення через розгляд різних аспектів впливу атомної енергетики та заохочує творчий підхід до вирішення проблем.

Відповідь: Приклад заповнення:

Аспект	Переваги	Ризики	Можливі інноваційні рішення
Екологічний	низькі викиди парникових газів; мінімальне використання земельних ресурсів	радіоактивні відходи; ризик аварій з тяжкими екологічними наслідками; теплове забруднення водойм	тозробка технологій переробки відходів; реактори 4-го покоління, що продукують менше відходів; системи пасивної безпеки; замкнені системи охолодження
Економічний	низька собівартість електроенергії при довгостроковій експлуатації; стабільне виробництво не залежить від погодних умов	високі початкові інвестиції; значні витрати на виведення з експлуатації	малі модульні реактори з меншими капітальними витратами; подовження терміну експлуатації наявних АЕС; державно-приватне партнерство
Соціальний	створення високооплачуваних робочих місць; розвиток інфраструктури навколо АЕС	страх населення перед радіацією; необхідність евакуації при аваріях	освітні програми для населення; залучення громад до контролю за безпекою; прозора комунікація та відкритість даних
Безпековий	надійність постачання; можливість створення стратегічних запасів палива	ризик техногенних катастроф; вразливість до терористичних атак	удосконалені системи фізичного захисту; реактори з внутрішньо властивою безпекою; иоіжнародні системи моніторингу
Геополітичний	Енергетична незалежність; Зменшення залежності від імпорту викопного палива	Розповсюдження ядерних технологій; Залежність від постачальників ядерного палива	диверсифікація постачальників; міжнародні режими нерозповсюдження; регіональна співпраця в ядерній сфері

Робота в парах

Завдання 4. Дебати про майбутнє атомної енергетики (розвиток компетентності “інноваційність”).

Розподіліться на пари, де один учень/учениця представляє позицію прихильника розвитку атомної енергетики, а інший/інша — прихильника відмови від неї на користь відновлюваних джерел.

Підготуйте короткі (2-3 хвилини) виступи за такою структурою:

1. Представлення своєї позиції.
2. Три головні аргументи на її підтримку.
3. Приклади успішної реалізації подібної стратегії у світі.
4. Відповідь на один аргумент опонента.

Під час підготовки зверніть особливу увагу на інноваційні технології та підходи, які можуть посилити вашу позицію.

Після виступів спробуйте знайти компромісне рішення, що включатиме елементи обох позицій.

Методичний коментар: 

Це завдання розвиває компетентність “інноваційність” через аналіз різних стратегій розвитку енергетики та пошук нових рішень. Воно стимулює критичне мислення, вміння будувати аргументацію, спираючись на факти, та знаходити компромісні рішення. Важливо, що після представлення протилежних позицій учні/учениці шукають інтегроване рішення, що відображає реальну ситуацію у світовій енергетиці, де різні джерела енергії доповнюють одне одного.

Відповідь: Орієнтовні тези для виступів:

Прихильник атомної енергетики:

1. Позиція: Атомна енергетика є необхідною складовою енергетичного міксу для забезпечення стабільного постачання електроенергії та скорочення викидів парникових газів.
2. Аргументи: а) АЕС забезпечують базове навантаження незалежно від погодних умов; б) Вони мають найменший вуглецевий слід серед усіх джерел енергії при врахуванні повного життєвого циклу; в) Сучасні реактори покоління III+ та малі модульні реактори значно безпечніші за старі моделі.
3. Приклади: Франція завдяки атомній енергетиці має одні з найнижчих викидів CO₂ в енергетиці серед розвинених країн; Фінляндія будує нові АЕС як частину стратегії декарбонізації; Китай активно розвиває ядерні технології.
4. Відповідь на аргумент про відходи: Нові технології дозволяють переробляти відпрацьоване паливо та використовувати його повторно, а обсяг відходів значно менший, ніж при використанні викопного палива.

Прихильник відновлюваних джерел:

1. Позиція: Відновлювані джерела енергії є безпечнішою, дешевшою та екологічно чистішою альтернативою атомній енергетиці в довгостроковій перспективі.
2. Аргументи: а) Вартість технологій відновлюваної енергетики стрімко знижується, тоді як атомні проєкти часто виходять за рамки бюджету; б) Відновлювані джерела не створюють радіоактивних відходів, які залишаються небезпечними тисячі років; в) Розподілена генерація з відновлюваних джерел менш вразлива до аварій та терористичних атак.
3. Приклади: Німеччина успішно розвиває відновлювані джерела, замінюючи ними атомні та вугільні електростанції; Данія покриває понад 50% потреб в електроенергії за рахунок вітру; Австралія активно розвиває сонячну енергетику.
4. Відповідь на аргумент про стабільність: Сучасні системи зберігання енергії (акумулятори, гідроакумулюючі станції, водневі технології) та розумні мережі вирішують проблему нестабільності відновлюваних джерел.

Компромісне рішення. Оптимальною є збалансована енергетична стратегія, яка включає:

• підтримку безпечної експлуатації наявних АЕС з впровадженням новітніх систем безпеки;
• поступове заміщення застарілих енергоблоків комбінацією відновлюваних джерел і нових безпечніших ядерних технологій;
• інвестиції в дослідження та розробку як у сфері ядерної енергетики (реактори 4-го покоління, термоядерний синтез), так і в сфері відновлюваних джерел і зберігання енергії;
• підвищення енергоефективності для зменшення загальних потреб в енергії;
• розвиток розумних енергомереж, що інтегрують різні джерела енергії.

Завдання 5. Аналіз інновацій в атомній енергетиці.

У парах проаналізуйте одну з інноваційних технологій в атомній енергетиці за наведеною схемою:

Варіанти технологій:

1. Реактори четвертого покоління (Gen IV).
2. Малі модульні реактори (ММР).
3. Технології переробки відпрацьованого ядерного палива.
4. Технології термоядерного синтезу (проєкт ITER).
5. Торієві реактори.

Схема аналізу:

1. Суть технології (принцип роботи, ключові особливості).
2. Стадія розробки (концепція, експериментальна установка, комерційне впровадження).
3. Потенційні переваги порівняно з наявними технологіями.
4. Можливі ризики та обмеження.
5. Перспективи впровадження в Україні.
6. Приклади проєктів у світі.

Методичний коментар 

Це завдання розвиває компетентність “інноваційність” через детальний аналіз конкретних інноваційних технологій в атомній енергетиці. Воно формує вміння оцінювати потенціал нових технологій, їхні переваги, обмеження та можливості впровадження в українському контексті. Робота в парах сприяє обміну ідеями та формуванню більш комплексного розуміння теми.

Відповідь: Приклад аналізу для малих модульних реакторів (ММР):

1. Суть технології. Малі модульні реактори — це ядерні реактори малої потужності (до 300 МВт), які виробляються на заводі та транспортуються на місце встановлення як готові модулі. Вони можуть працювати окремо чи кількома модулями разом.
2. Стадія розробки: Багато проєктів перебувають на стадії розробки та ліцензування. Перші комерційні ММР уже будуються в Китаї та Росії, кілька проєктів отримали ліцензії в США та Канаді.
3. Потенційні переваги:
   • нижчі початкові капіталовкладення порівняно з великими АЕС;
   • можливість поетапного будівництва та інвестування;
   • підвищена безпека завдяки пасивним системам;
   • гнучкість розміщення (можуть працювати в ізольованих регіонах);
   • можливість серійного виробництва, що знижує вартість;
   • придатність для неелектричних застосувань (опалення, опріснення води).
4. Можливі ризики та обмеження:
   • невизначеність щодо реальної економічної ефективності;
   • регуляторні виклики для нових типів реакторів;
   • потенційні проблеми з безпекою при розміщенні більшої кількості малих об’єктів;
   • виклики щодо поводження з відходами численних розосереджених установок.
5. Перспективи впровадження в Україні:
   • потенційно перспективні для заміни вугільних ТЕС;
   • можливість використання для комбінованого виробництва електроенергії та тепла;
   • доцільні для енергозабезпечення віддалених регіонів або промислових об’єктів;
   • потребують розробки спеціальної нормативно-правової бази.
6. Приклади проєктів у світі:
   • NuScale (США) — отримав ліцензію від Комісії з ядерного регулювання США;
   • CAREM (Аргентина) — перший прототип на стадії будівництва;
   • КЛТ-40С (Росія) — плавуча АЕС “Академік Ломоносов”;
   • HTR-PM (Китай) — високотемпературний газоохолоджуваний реактор.

Групова робота

Завдання 6. Розробка стратегії розвитку атомної енергетики в Україні (розвиток компетентності “інноваційність”).

Об’єднайтесь у групи по 4-5 осіб. Уявіть, що ви команда експертів, яка розробляє стратегію розвитку атомної енергетики України на 20 років.

Розробіть план з наступними елементами:

1. Аналіз поточного стану атомної енергетики в Україні (АЕС, їхня потужність, термін експлуатації).
2. SWOT-аналіз атомної енергетики України (сильні сторони, слабкі сторони, можливості, загрози).
3. Стратегічні цілі розвитку галузі (3-5 цілей).
4. Інноваційні технології, які варто впроваджувати.
5. План поводження з відпрацьованим ядерним паливом та радіоактивними відходами.
6. Кадрова політика (підготовка фахівців, залучення молоді).
7. Роль атомної енергетики в загальному енергобалансі України (співвідношення з іншими джерелами).
8. Міжнародна співпраця в ядерній сфері.

Представте результати своєї роботи у вигляді презентації чи постера.

Методичний коментар 

Це комплексне завдання безпосередньо розвиває компетентність “інноваційність” через розробку стратегічного бачення розвитку галузі з урахуванням інноваційних технологій. Воно формує навички системного мислення, стратегічного планування та критичного аналізу. Робота в групі сприяє обміну ідеями, врахуванню різних точок зору та колективному пошуку оптимальних рішень. Представлення результатів у вигляді презентації чи постера розвиває комунікативні навички.

Відповідь: Орієнтовна структура відповіді:

1. Поточний стан:
   • В Україні діють 4 АЕС: Запорізька (6 енергоблоків), Рівненська (4), Южно-Українська (3), Хмельницька (2).
   • Загальна встановлена потужність — близько 13,8 ГВт.
   • Більшість блоків наближаються до кінця проєктного терміну експлуатації.
   • Частка в енергобалансі — понад 50%.
2. SWOT-аналіз:
   • Сильні сторони: значні генеруючі потужності, висококваліфіковані кадри, власний урановидобувний комплекс.
   • Слабкі сторони: старіння обладнання, залежність від імпорту ядерного палива, відсутність замкненого циклу.
   • Можливості: диверсифікація постачальників палива, будівництво нових потужностей, розробка малих модульних реакторів.
   • Загрози: безпекові ризики в умовах війни, кадровий відтік, радіофобія в суспільстві.
3. Стратегічні цілі:
   • продовження терміну експлуатації наявних енергоблоків з підвищенням їхньої безпеки та ефективності;
   • будівництво нових енергоблоків з використанням сучасних технологій;
   • створення замкненого ядерного циклу (видобуток урану, виробництво палива, поводження з відходами);
   • інтеграція атомної енергетики з відновлюваними джерелами.
4. Інноваційні технології:
   • реактори покоління III+ з підвищеною безпекою;
   • малі модульні реактори для заміни вугільних ТЕС;
   • технології продовження терміну експлуатації;
   • цифрові двійники для моделювання та моніторингу;
   • технології виробництва ядерного палива.
5. План поводження з відходами:
   • будівництво централізованого сховища відпрацьованого ядерного палива;
   • розвиток технологій переробки відпрацьованого палива;
   • міжнародна співпраця щодо геологічного захоронення;
   • упровадження технологій мінімізації обсягу відходів.
6. Кадрова політика:
   • модернізація програм підготовки у вищих навчальних закладах;
   • створення системи стимулів для залучення молоді;
   • міжнародні стажування та обмін досвідом;
   • підвищення престижу професій в атомній галузі.
7. Роль в енергобалансі:
   • збереження частки атомної енергетики на рівні 40-50%;
   • інтеграція з відновлюваними джерелами для балансування системи;
   • розвиток маневрених потужностей на АЕС;
   • використання АЕС для виробництва водню в періоди низького споживання.
8. Міжнародне співробітництво:
   • поглиблення співпраці з МАГАТЕ;
   • партнерство з країнами-лідерами в ядерних технологіях (США, Франція, Корея);
   • участь у міжнародних дослідницьких проєктах;
   • гармонізація з європейськими стандартами безпеки.

Завдання 7. Дискусія “Атомна енергетика в контексті сталого розвитку” (розвиток компетентності “інноваційність”).

Організуйте дискусію за методом “Шість капелюхів мислення” Едварда де Боно. Розподіліть ролі у групі:

• Білий капелюх — факти та цифри про атомну енергетику.
• Жовтий капелюх — переваги та позитивні сторони атомної енергетики.
• Чорний капелюх — ризики та проблеми атомної енергетики.
• Червоний капелюх — емоційне сприйняття атомної енергетики суспільством.
• Зелений капелюх — інноваційні ідеї щодо розвитку атомної енергетики.
• Синій капелюх — узагальнення та висновки.

Кожен учасник виступає з позиції свого “капелюха”, потім група формулює збалансований висновок щодо ролі атомної енергетики в досягненні Цілей сталого розвитку, особливо цілі №7 “Доступна та чиста енергія” та цілі №13 “Пом’якшення наслідків зміни клімату”.

Методичний коментар 

Це завдання розвиває компетентність “інноваційність” через формування навичок різнобічного мислення та генерування нових ідей (особливо роль “зеленого капелюха”). Метод шести капелюхів дозволяє структурувати дискусію та розглянути атомну енергетику з різних перспектив, уникаючи одномірного мислення. Зв’язок з Цілями сталого розвитку допомагає учням/ученицям побачити глобальний контекст енергетичних рішень та їхні довгострокові наслідки.

Відповідь: Орієнтовні тези для кожного “капелюха”:

Білий капелюх (факти):

• Атомна енергетика забезпечує близько 10% світового виробництва електроенергії.
• В Україні АЕС виробляють понад 50% електроенергії.
• Середній термін експлуатації сучасного реактора — 60 років.
• Рівень безпеки реакторів нового покоління значно вищий за попередні.
• Викиди CO₂ за повним життєвим циклом АЕС становлять 12 г/кВт·год (порівняно з 820 г/кВт·год для вугільних ТЕС).

Жовтий капелюх (переваги):

• АЕС не викидають парникові гази під час роботи.
• Забезпечують стабільне базове навантаження незалежно від погодних умов.
• Займають невелику площу порівняно з іншими джерелами.
• Мають високу енергетичну щільність (з невеликої кількості палива отримується багато енергії).
• Створюють високооплачувані робочі місця.
• Сприяють науково-технічному розвитку країни.

Чорний капелюх (ризики):

• Ризик аварій з тяжкими наслідками.
• Тривалий період будівництва та висока капітальна вартість.
• Проблема безпечного зберігання радіоактивних відходів на тисячі років.
• Зв’язок з потенційним розповсюдженням ядерної зброї.
• Вразливість до терористичних атак та під час військових дій.
• Обмеженість запасів урану.

Червоний капелюх (емоції):

• Страх радіації та “невидимої загрози” в суспільстві.
• Психологічний вплив Чорнобильської катастрофи на сприйняття атомної енергетики.
• Гордість за науково-технічні досягнення країни.
• Почуття безпорадності перед можливими аваріями.
• Дилема між страхом і необхідністю дешевої енергії.
• Розчарування в нереалізованих обіцянках “мирного атома”.

Зелений капелюх (інновації):

• Реактори нових поколінь з пасивними системами безпеки.
• Малі модульні реактори для децентралізованого енергозабезпечення.
• Технології переробки відпрацьованого палива та зменшення обсягу відходів.
• Інтеграція АЕС з виробництвом водню та системами накопичення енергії.
• Термоядерний синтез як майбутнє “чистої” ядерної енергетики.
• Цифрові системи предиктивного моніторингу стану обладнання.

Синій капелюх (висновки):

• Атомна енергетика має значний потенціал для досягнення Цілей сталого розвитку, особливо в контексті зменшення викидів парникових газів.
• Для реалізації цього потенціалу необхідно вирішити проблеми безпеки та поводження з відходами.
• Оптимальним є збалансований підхід, що поєднує атомну енергетику з відновлюваними джерелами.
• Інновації в ядерних технологіях можуть зменшити наявні ризики та підвищити економічну ефективність.
• Необхідна прозора комунікація з суспільством щодо ризиків та переваг.
• Рішення щодо розвитку атомної енергетики мають ґрунтуватися на науковому підході та враховувати довгострокову перспективу.

---

Результати навчання	Так	Частково	Ні
Я знаю основні етапи розвитку атомної енергетики
Я можу пояснити принципи роботи АЕС
Я розумію переваги та ризики використання ядерної енергії
Я вмію оцінювати вплив ядерних технологій на довкілля та суспільство
Я знаю історію розвитку атомної енергетики в Україні
Я можу запропонувати інноваційні рішення для підвищення безпеки та ефективності АЕС
Я розумію роль атомної енергетики в контексті сталого розвитку

Урок 4. Тема. Розвиток атомної енергетики

Робочий аркуш учнів і учениць

---

Чи повинна Україна розвивати атомну енергетику в майбутньому, чи краще зосередитись на відновлюваних джерелах енергії? Яким ви бачите оптимальний енергетичний баланс нашої країни через 20 років?

Уявіть, що ви живете в невеликому місті, поблизу якого планують збудувати атомну електростанцію. Складіть список з 3-4 запитань, які ви хотіли б поставити представникам компанії, що буде будувати та експлуатувати АЕС.

1. _______________________________________________________________________________________________________________
2. _______________________________________________________________________________________________________________
3. _______________________________________________________________________________________________________________
4. _______________________________________________________________________________________________________________

---

Завдання 1. Історія розвитку атомної енергетики.

Розташуйте події в хронологічній послідовності (проставте номери від 1 до 10) і обведіть ключові моменти в історії атомної енергетики в Україні:

____ А. Запуск першої у світі промислової АЕС (Обнінська АЕС)

____ Б. Відкриття явища поділу ядра урану

____ В. Запуск першого блоку Запорізької АЕС

____ Г. Аварія на Чорнобильській АЕС

____ Д. Запуск першого ядерного реактору під керівництвом Енрико Фермі

____ Е. Закриття Чорнобильської АЕС

____ Є. Запуск першого енергоблоку Чорнобильської АЕС

____ Ж. Створення МАГАТЕ

____ З. Аварія на АЕС Фукусіма-1

____ И. Відкриття першої комерційної АЕС у США (Шиппінгпорт)

Завдання 2. Аналіз переваг і ризиків атомної енергетики (розвиток компетентності «інноваційність»).

Заповніть таблицю «Порівняльний аналіз атомної енергетики», запропонувавши інноваційні рішення для мінімізації ризиків:

Аспект	Переваги	Ризики	Можливі інноваційні рішення
Екологічний
Економічний
Соціальний
Безпековий
Геополітичний

Завдання 3. Атомна енергетика і сталий розвиток.

Проаналізуйте роль атомної енергетики в досягненні Цілей сталого розвитку:

• a) Як атомна енергетика може сприяти досягненню Цілі №7 «Доступна та чиста енергія»?
• б) Як атомна енергетика може сприяти досягненню Цілі №13 «Пом’якшення наслідків зміни клімату»?
• в) Які інноваційні технології в атомній енергетиці можуть сприяти досягненню цих цілей?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 4. Інноваційні технології в атомній енергетиці.

Оберіть одну з інноваційних технологій в атомній енергетиці та опишіть її за схемою:

• Назва технології:
• Суть інновації:
• Переваги порівняно з традиційними технологіями:
• Потенційні ризики:
• Стан упровадження у світі:
• Перспективи для України:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Завдання 5. Розробка концепції енергетичного майбутнього України (розвиток компетентності «інноваційність»).

Розробіть концепцію збалансованого енергетичного комплексу майбутнього для України, враховуючи роль атомної енергетики та інших джерел:

1. Яке співвідношення різних джерел енергії ви вважаєте оптимальним для України через 20 років?
   • Атомна енергетика: ____% Відновлювані джерела: ____% Традиційні теплові електростанції: ____% Інші: ____%
2. Які інноваційні технології та підходи ви б запропонували впровадити в українській атомній енергетиці?
3. Як можна інтегрувати атомну енергетику з відновлюваними джерелами енергії?
4. Які заходи потрібно вжити для підвищення безпеки АЕС в Україні?
5. Яка модель поводження з радіоактивними відходами є найбільш прийнятною для України?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Результати навчання	Так	Частково	Ні
Я знаю основні етапи розвитку атомної енергетики
Я можу пояснити принципи роботи АЕС
Я розумію переваги та ризики використання ядерної енергії
Я вмію оцінювати вплив ядерних технологій на довкілля та суспільство
Я знаю історію розвитку атомної енергетики в Україні
Я можу запропонувати інноваційні рішення для підвищення безпеки та ефективності АЕС
Я розумію роль атомної енергетики в контексті сталого розвитку