VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011
Jaderná energie je energie, která existuje a uvolňuje se z jaderných reakcí v atomovém jádře. Prostřednictvím speciálních zařízení je možné ji využívat - jaderná energetika. Pro mírové účely se v současnosti průmyslově využívá štěpná reakce uranu nebo plutonia. Jaderná energie se řadí mezi neobnovitelné zdroje energie. V technologické úrovni využití jaderné energie patří Česko k relativně významným státům. Využití Nejvýznamnějším využitím 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. Jaderné reaktory se také používají k pohonu lodí a ponorek, k výrobě izotopů pro další využití a k výzkumu, ojediněle k odsolování mořské vody, zároveň se jako vedlejší produkt využívají k vytápění či ohřevu vody.
Radioaktivita neboli radioaktivní rozpad je samovolná přeměna jader nestabilních nuklidů na jiná jádra, při níž vzniká ionizující záření. Změní-li se počet protonů v jádře, dojde ke změně prvku. Radioaktivitu objevil v roce1896 Henri Becquerel u solí uranu. K objasnění podstaty radioaktivity zásadním způsobem přispěli fyzikové Maria Curie-Skłodowska a Pierre Curie. Přirozená radioaktivita Přirozená radioaktivita je důsledkem samovolného rozpadu atomového jádra. Přirozeně radioaktivních je mnoho látek v přírodě, včetně tkání živých organismů. Umělá radioaktivita Umělou radioaktivitu získají prvky transmutací, vlivem řetězové reakce nebo působením urychlených částic. Takováto jádra v přírodě běžně neexistují, ale byla vytvořena uměle
Druhy radioaktivního záření Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká, je čtyř druhů, které označujeme jako α, β, γ a neutronové záření. Záření α je proud jader helia (α-částic) a nese kladný elektrický náboj, má nejkratší dosah (lze ho zastavit např. i listem papíru). Záření β je proud záporně nabitých elektronů. Někdy se rozlišuje záření β - (elektrony) a β + (kladně nabité pozitrony), lze ho zachytit 1 cm plexiskla nebo 1 mm olova. Záření γ je elektromagnetické záření vysoké frekvence, neboli proud velmi energetických fotonů. Nemá elektrický náboj, a proto nereaguje na elektrické pole. Jeho pronikavost je velmi vysoká, pro odstínění se používají štíty z kovů velké hustoty. Platí, že čím vyšší hustota a tloušťka štítu, tím více je záření odstíněno. Neutronové záření je proud neutronů. Nemá elektrický náboj. Pohltí jej tlustá vrstva vody nebo betonu.
Štěpná jaderná reakce je jaderná reakce, při níž dochází k rozbití jádra nestabilního atomu vniknutím cizí částice (většinou neutronu) za uvolnění energie. Princip a charakteristika Ke štěpné jaderné reakci dochází u těžkých atomových jader (např. 235 U) při jejich ostřelování neutrony. Neutron pronikne do jádra uranu, je absorbován a tím se předá tomuto jádru tolik energie, že se rozkmitá a rozdělí se většinou na dva odštěpky, které se od sebe velkou rychlostí vzdalují. Jsou však velmi brzy brzděny nárazy o okolní atomová jádra a jejich pohybová energie se mění na energii tepelnou.
Jaderná elektrárna je technologické zařízení, sloužící k přeměně vazebné energie jader těžkých prvků na elektrickou energii. Skládá se obvykle z jaderného reaktoru, parní turbíny s alternátorem a z mnoha dalších pomocných provozů. Schéma nejběžnějšího typu jaderné elektrárny s tlakovodním reaktorem: 1.Reaktorová hala, uzavřená v nepropustném kontejnmentu. 2.Chladicí věž. 3.Tlakovodní reaktor. 4. Řídící tyče. 5.Kompenzátor objemu. 6Parogenerátor. V něm horká voda pod vysokým tlakem vyrábí páru v sekundárním kruhu. 7.Aktivní zóna. 8.Turbína - vysokotlaký a nízkotlaký stupeň. 9.Elektrický generátor. 10.Transformační stanice. 11.Kondenzátor sekundárního okruhu. 12.Plynný stav 13.Kapalný stav 14.Přívod vzduchu do chladicí věže. 15.Odvod teplého vzduchu a páry komínovým efektem. 16.Řeka 17.Chladící okruh 18.Primární okruh (voda pouze kapalná pod vysokým tlakem). 19.Sekundární okruh (červeně značena pára, modře voda). 20.Oblaka vzniklá kondenzací vypařené chladicí vody. 21Pumpa
Jaderná zbraň nebo též atomová zbraň je zbraň hromadného ničení, založená na principu neřízené řetězové reakce jader těžkých prvků. Mezi jaderné zbraně se někdy řadí i zbraně založené na slučování jader lehkých prvků (termonukleární zbraň), zatímco zbraně, kde radioaktivní materiál slouží jen jako zdroj radioaktivního zamoření cílové oblasti, se označují jako radiologické (tzv. špinavá bomba).
Použité prameny: http://cs.wikipedia.org/wiki http://drogo.fme.vutbr.cz/opory/pdf/eu/energ.stroje.pdf Worldwatch institute. Stav světa na přelomu tisíciletí. Praha : Hynek, 2000. LOMBORG, B.: Skeptický ekolog, Dokořán 2006, ISBN 80-7363- 059-1 (The Skeptical Environmentalist, Cambridge University Press 2001, ISBN 978-0-521-01068-9) http://www.eia.doe.gov/oiaf/servicerpt/erd/nuclear.html
VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011