Jaderná energetika Je odvětví energetiky a průmyslu, které se zabývá především výrobou energie v jaderných elektrárnách, v širším smyslu může jít i o

Transkript

1 Anotace Učební materiál EU V2 1/F18 je určen k výkladu učiva jaderná energetika fyzika 9. ročník. UM se váže k výstupu: žák vysvětlí princip jaderného reaktoru, zhodnotí výhody a nevýhody využívání různých energetických zdrojů z hlediska vlivu na životní prostředí.

2 Jadern{ energetika

3 Jaderná energetika Je odvětví energetiky a průmyslu, které se zabývá především výrobou energie v jaderných elektrárnách, v širším smyslu může jít i o projektování a výstavbu jaderných zařízení (především jaderných reaktorů a jaderných elektráren). Hlavní zdroje energie Pro mírové účely se v současnosti průmyslově využívá štěpné reakce uranu nebo plutonia, uvažuje se rovněž o spalování thoria, předmětem intenzivního výzkumu je praktické využití termonukleární syntézy vodíku na hélium.

4 Historie První úspěšný pokus s jaderným štěpením provedli v roce 1938 v Berlíně Otto Hahn, Lise Meitner a Fritz Strassman. Během 2. světové války se rozběhl jaderný program v řadě zemí. První řízená řetězová štěpná reakce se uskutečnila 2. prosince 1942 v reaktoru CP-1, který postavil Enrico Fermi v podzemí stadionu Chicagské univerzity. Motivace pokusů byla jednak vědecká, ale také vojenská - reaktory založené na výsledcích Fermiho výzkumu pak sloužily pro výrobu plutonia pro použití v jaderné zbrani.

5 Enrico Fermi (29. září 1901 Řím 28. listopadu 1954 Chicago) italský fyzik známý za své výzkumy jaderných reakcí. Zabýval se výzkumem betaa gama- záření, podílel se na vývoji prvního jaderného reaktoru a podílel se na rozšiřování a prohlubování kvantové teorie.

6 Po svržení atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki se konstrukce reaktorů pro výrobu plutonia rozběhla i v dalších zemích. K výrobě elektřiny byl jaderný reaktor poprvé využit 20. prosince 1951 ve výzkumné stanici EBR-I poblíž Arca (Idaho). Zařízení založené na rychlém množivém reaktoru dodávalo zpočátku výkon kolem 100 kw. Za první skutečně komerční elektrárnu je však považována spíš Jaderná elektrárna Calder Hall v Británii, která oficiálně zahájila provoz 17. října 1956 (první proud však dodala už 27. srpna 1956).

7 Současnost (2010) Znova dochází k renezanci jaderné energetiky. V Rumunsku byl spuštěn nový jaderný blok elektrárny Cernavodă, nový jaderný blok se staví rovněž ve Finsku (Olkiluoto) a ve Franci. Jadernou energetiku masivně rozvíjejí asijské státy Čína, Indie a Japonsko. Podstatně zvýšit podíl jádra na výrobě elektřiny chce i Rusko a Ukrajina, rovněž Velká Británie. Příprava stavby jaderné elektrárny v nové lokalitě začala i ve Švýcarsku. O stavbě nových jaderných elektráren rozhodlo Turecko, Spojené arabské emiráty a Egypt.

8 Nejvýznamnější využití jaderné energie Je výroba elektrické energie v jaderných elektrárnách. Jaderné zdroje mají nyní přibližně 17% podíl na světové výrobě elektřiny a přibližně 7% podíl na spotřebě energie celkově. Největší podíl elektrického proudu z jádra dosahuje Litva (asi 80 %), Francie (asi 78 %) a Belgie (asi 60 %) (stav podle EIA z 2003, u Belgie stav roku 2002 podle). Historii rozvoje jaderné energetiky poznamenaly dvě velké nehody v roce roce 1986 v Černobylu a podstatně menší v roce 1979 na Three Mile Island v USA

9 Z{kladní č{sti jaderné elektr{rny

10 Fotografie ze vnitřku kontejmentu, masivní ochranné ob{lky jaderné č{sti elektr{rny

11 Elektr{rna Susquehanna Steam Electric Station v Pensylv{nii

12 Jadern{ elektr{rna Ringhals ve Švédsku

13 Naše jaderné elektr{rny Dukovany Temelín

14 Jadern{ elektr{rna Dukovany Jaderná elektrárna Dukovany (zkratkou JEDU, někdy taky EDU) je první provozovanou jadernou elektrárnou na území Česka. Je významným zdrojem české energetické soustavy. JE Dukovany je umístěna asi 30 kilometrů jihovýchodně od Třebíče, v trojúhelníku, který je vymezen obcemi Dukovany, Slavětice a Rouchovany. V roce 2006 vyrobila 14,025 TWh elektrické energie, což představuje asi 20 % z celkové spotřeby elektřiny v České Republice, od roku 1985 do konce roku 2006 bylo v elektrárně vyrobeno na 265 TWh elektrické energie, elektrárna tak je co do výroby elektřiny dosud nejproduktivnější v Česku. V instalovaném výkonu je druhá nejvýkonnější po Temelíně.

15 Jadern{ elektr{rna Dukovany Are{l Palivové kazety Šachta reaktoru Turbogener{tor

16 Jadern{ elektr{rna Temelín Jaderná elektrárna Temelín, obecně často nazývaná Temelín (zkratkou JETE, někdy také ETE nebo JET), je elektrárna s největším instalovaným výkonem v Česku. Stojí v obci Temelín v Jihočeském kraji, v okrese České Budějovice. Elektrárna je častým terčem kritiky ze strany českých i zahraničních ekologických organizací a hornorakouské vlády. Jedná se také o jedno z ústředních témat česko-rakouské politiky. Zatím (v roce 2007) se jedná o nejnovější jadernou elektrárnu v Evropě.

17 Jadern{ elektr{rna Temelín

18 Jadern{ elektr{rna Temelín

19 Jadern{ elektr{rna Temelín Are{l Pohled na chladicí věže a budovy JETE Budovy JETE Informační středisko

20 Jadern{ elektr{rna Temelín Řez kontejnmentem Chladící věž skutečnost Palivové tyče Chladící věž model

21 Materiály čerpány : 0/PressurizedWaterReactor.gif /k33.htm#model