Jaderná energetika (JE)

Podobné dokumenty
JE+ZJE Přednáška 1. Jak stará je jaderná energetika?

JADERNÁ FYZIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

Lukáš Feřt SPŠ dopravní, Plzeň, Karlovarská 99,

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

2. ATOM. Dualismus částic: - elektron se chová jako hmotná částice, ale také jako vlnění

Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití. Jméno: Ondřej Lukas Třída: 9. C

Jaderná energie Jaderné elektrárny. Vojtěch Motyčka Centrum výzkumu Řež s.r.o.

FYZIKA ATOMOVÉHO JÁDRA

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/

Elektroenergetika 1. Jaderné elektrárny

Radioaktivita,radioaktivní rozpad

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

HISTORIE ATOMU. M g r. ROBERT P ECKO TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY

Elektroenergetika 1. Jaderné elektrárny

VY_32_INOVACE_FY.17 JADERNÁ ENERGIE

JADERNÁ ENERGIE. Při chemických reakcích dochází ke změnám v elektronových obalech atomů. Za určitých podmínek mohou změnám podléhat i jádra atomů.

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

DUM označení: VY_32_INOVACE_... Jméno autora výukového materiálu: Ing. Jitka Machková Škola: Základní škola a mateřská škola Josefa Kubálka Všenory

JADERNÁ ENERGIE. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

RADIOAKTIVITA KAP. 13 RADIOAKTIVITA A JADERNÉ REAKCE. Typy radioaktivního záření

VY_52_INOVACE_VK64. Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen červen 2013 Ročník, pro který je VM určen

Vlastnosti atomových jader Radioaktivita. Jaderné reakce. Jaderná energetika

Ocelov{ n{stavba (horní blok) jaderného reaktoru

Jaderné elektrárny I, II.

Historie zapsaná v atomech

Atomové jádro Elektronový obal elektron (e) záporně proton (p) kladně neutron (n) elektroneutrální

ATOMOVÉ JÁDRO A JEHO STRUKTURA. Aleš Lacina Přírodovědecká fakulta MU, Brno

Atomová a jaderná fyzika

JADERNÁ ENERGETIKA aneb Spojení poznatků z fyziky a chemie. Jiří Kameníček

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Chemie. Mgr. Petra Drápelová Mgr. Jaroslava Vrbková. Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

Štěpení těžkých jader

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

ABSOLVENTSKÁ PRÁCE. Název práce: Radioaktivita a radionuklidy - pozitivní i negativní účinky a využití. Jméno: Ondřej Lukas. Třída: 9.

Prvek, nuklid, izotop, izobar

29. Atomové jádro a jaderné reakce

CZ.1.07/1.1.30/

Rozměr a složení atomových jader

Chemie pro KS Anorganická a analytická část

INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Jaderná fyzika. Zápisy do sešitu

Kateřina Fišerová - Seminární práce k předmětu Didaktika fyziky

JADERNÁ ELEKTRÁRNA - PRINCIP

Atomové jádro, elektronový obal

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

$ %&#! '! ( $ )* +, '!'!!,!! )" )!)' -!!! 9# )# ) 8)!# ) )! 2 %,"$ +#""#!,!, )!#!:6 8)! ) )! ' '! -. +#""#!!# )!!# '!#! ) )),#!#

Jaderné reakce a radioaktivita

ATOMOVÁ FYZIKA JADERNÁ FYZIKA

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Svět t energie. Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha

8.STAVBA ATOMU ELEKTRONOVÝ OBAL

Jaderné bloky v pokročilém vývoji FBR (Fast Breeder Reactor)

Chemické složení vesmíru

PRO VAŠE POUČENÍ. Kdo se bojí radiace? ÚVOD CO JE RADIACE? Stanislav Kočvara *, VF, a.s. Černá Hora

Jaderná elektrárna. Osnova předmětu. Energetika Technologie přeměny Tepelná elektrárna a její hlavní výrobní zařízení

Stres v jádře, jádro ve stresu. Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost

ŠTĚPNÁ REAKCE (JADERNÁ ENERGIE)

Fotoelektrický jev je uvolňování elektronů z látky vlivem dopadu světelného záření.

Fyzika - 2. ročník. očekávané výstupy ŠVP

Jádro ve službách. Pavel Cejnar. Ústav částicové a jaderné fyziky Matematicko-fyzikální fakulta UK

Životní prostředí pro přírodní vědy RNDr. Pavel PEŠAT, PhD.

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

RADIOAKTIVITA TEORIE. Škola: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr.Milan Staněk MGV_F_SS_3S2_D12_Z_MIKSV_Radioaktivita_PL

Tento zdroj tepla nahrazuje chemickou energii, tj. spalování např. uhlí v klasické elektrárně.

Potřebné pomůcky Sešit, učebnice, pero

VY_32_INOVACE_06_III./7._STAVBA ATOMOVÉHO JÁDRA

JADERNÁ CHEMIE včera, dnes a zítra

2. Atomové jádro a jeho stabilita

Atom a molekula - maturitní otázka z chemie

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. neutronové číslo

rezonanční neutrony (0,5-1 kev) (pojem rezonanční souvisí s výskytem rezonančních maxim) A Z

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony klíčové aktivity

Záření kolem nás. Jaroslav Šoltés, Milan Štefánik Katedra jaderných reaktorů FJFI ČVUT v Praze

Materiály AZ jaderných reaktorů

Úvod do moderní fyziky. lekce 3 stavba a struktura atomu

Jiří Grygar: Velký třesk za všechno může... 1/ 22

BULLETIN. Zahájena štěpná řetězová reakce rychlého reaktoru BN-800. Klasické a rychlé množivé reaktory. První jaderná elektrárna v Obninsku

Vybíráme z knihy Čestmíra Šimáně Život mezi atomy aneb jak to vše u nás i jinde začínalo

ATOMOVÉ JÁDRO. ATOM - základní stavební částice hmoty dále již chemickými postupy nedělitelná - skládá se z jádra a obalu.

Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ _Kovy alkalických kovů - 2část. Ročník: 1.

Technická univerzita v Liberci fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická. Doc. RNDr. Petr Anděl, CSc. ZÁKLADY EKOLOGIE.

Atom jeho složení a struktura Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje

Tvorba výukových materiálů jaderná energie a energetika

Atomoví vědci. To bude bomba. Zbyšek Posel

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

Jaderná energie. Obrázek atomů železa pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu

ATOM VÝVOJ PŘEDSTAV O SLOŽENÍ A STRUKTUŘE ATOMU

STAVBA ATOMU. Aleš Lacina Přírodovědecká fakulta MU, Brno

R10 F Y Z I K A M I K R O S V Ě T A. R10.1 Fotovoltaika

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

dvojí povaha světla Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm Název školy Předmět/modul (ŠVP) Vytvořeno listopad 2012

Jaderný palivový cyklus - Pracovní list

8.1 Elektronový obal atomu

Atom, chemická vazba. Histrorie, atomové jádro, radioaktivita, elektronový obal, periodický zákon, chemická vazba

Transkript:

Jaderná energetika (JE) Pavel Zácha 2015-02 Program přednášek - úvod do jaderné energetiky - základy jaderné fyziky - skladba atomu, stabilita jader, vazebná energie, radioaktivita, jaderné reakce, štěpná řetězová reakce, bilance neutronů v reaktoru, kritičnost reaktoru, kinetika štěpné řetězové reakce - vývin tepla v reaktoru, odvod tepla z reaktoru - provoz a řízení reaktoru - materiály aktivní zóny jaderných reaktorů - palivo, povlak, moderátor, chladivo, absorbátory - základní typy současných energetických reaktorů - perspektivní typy energetických reaktorů - palivový cyklus - od těžby uranu po skladování radioaktivního odpadu - bezpečnost jaderných reaktorů - detekce a kvantifikace záření, izolace od ŽP, jaderná bezpečnost, radiační poškození - reaktorové radioaktivní odpady - netradiční aplikace jaderné energie - jaderná plavidla, odsolování mořské vody, jaderná fúze Literatura: Klik, Daliba: Jaderná energetika. ČVUT, 2002

1. Úvod do jaderné energetiky Jak stará je jaderná energetika? A co vlastně je jaderná energetika? https://cs.wikipedia.org/wiki/jaderná_energetika Experimental Breeder Reactor 1. kritický stav 24. srpna 1951 20. prosince poprvé vyrobena elektřina z jaderné energie Příští den využita pro osvětlení celé budovy Výkon 200kWe 1,4MWt Účinnost 14%

Jaderná elektrárna Obninsk Připojena k síti 26. června 1954 AM-1 (Atom mirnyj) Předchůdce reaktorů typu RBMK 5 MWe 30 MWth Účinnost 16,6% Jaderná elektrárna Calder Hall První blok připojen do sítě 27. srpna 1956 První elektrárna, která dodávala do sítě komerční množství elektřiny Reaktory typu MAGNOX, 4 x 60 MWe Vojenské využití (výroba plutonia) Provozována do r. 2003 https://cs.wikipedia.org/wiki/jaderná_elektrárna_calder_hall

Oklo Gabun Příroda to uměla dávno před námi Před 1 miliardou a 700 miliony lety v gabunské lokalitě Oklo fungoval jaderný reaktor. Oklo Gabun Řetězová štěpná reakce zde probíhala přibližně 150 tisíc let Starohorní reaktor spotřeboval podle odhadu 12 tisíc tun uranu Vyrobil energii odpovídající 3 letům plného výkonu všech čtyř bloků jaderné elektrárny Dukovany Později v lokalitě objeveno dalších 16 reaktorů

Lidskému využívání jaderné energie předcházel výzkum Wilhelm Conrad Röntgen 1845-1923 1895 objev paprsků X Snímek ruky paní Röntgenové (1896)

Henri Becquerel 1852 1908 1896 objev přirozené radioaktivity stín kovového maltézského kříže umístěného mezi deskou a uranovou solí Marie Curie-Sklodowska 1867 1934 Popis přirozené radioaktivity 2 Nobelovy ceny Na doporučení manžela pracovala jako doktorandka pod vedením Henri Becquerela Objev přirozené radioaktivity Izolování polonia a radia ze smolince z Jáchymovských dolů

Ernest Rutherford 1871 1937 Definoval poločas přeměny (rozpadu) a záření α, β (1899), γ (1903) Objev jádra atomu (1909), planetární model Objev protonu (1918) Předpověděl existenci neutronu (1921) - experimentálně potvrzeno Jamesem Chadwickem (1932) Ernest Rutherford Vyvrácení Thomsonova modelu atomu Rozměr jádra 10-15 - 10-14 Rozměr atomu 10-10 Atom je v podstatě prázdný prostor

Niels Bohr 1885 1962 Dopracoval Rutherfordův model atomu Založil kvantovou mechaniku ve spolupráci s Heisenbergem a Schrödingerem James Chadwick 1891 1974 Objev neutronu 1932 Pomocí α částic ozařoval beryllium a zjistil, že: při následné reakci vzniká záření toto záření se neodchyluje od původního směru ani v elektrickém poli ani v magnetickém poli. velice snadno reaguje s parafinem (uhlovodík nasycený vodíkem). z parafinu poté vylétávají protony s energií, kterou před vytržením protonu z parafinu nesla částice o zhruba stejné hmotnosti. Tak byl objeven neutron Neutronové zdroje start reaktoru

Objev štěpení Fermi 1934 bombardoval uran neutrony a objevil transurany Německá chemička Ida Noddack v časopise Angewandte Chemie, No. 47, 1934, spekulovala: Je možné, že pokud jsou těžká jádra bombardována neutrony, mohou se tato jádra rozpadnout do pár větších kousků, které jsou určitě izotopy známého prvku, ale ne příbuzného radioaktivního prvku Myšlenka, že těžká jádra se mohou štěpit na menší elementy, byla považována za naprosto nepřípustnou teorii, kterou není možné prokázat experimentálně Objev štěpení Otto Hahn a Lisa Meitner Lisa Meitnerová, dlouholetá Hahnova spolupracovnice v roce 1938 emigrovala před nacisty z Rakouska do Stockholmu Téhož roku se tajně setkala v Kodani s Otto Hahnem; naplánovali sérii dalších experimentů, které pak prokázaly jev radioaktivního štěpení V prosinci 1938 Hahn a Strassmann pohlíželi na baryum jako na údajný transuranový prvek vzniklý bombardováním vzorků uranu neutrony, což se později potvrdilo. Otto Rober Frisch, synovec Meitnerové, vytvořil termín jaderné štěpení. Uznání za objev jaderného štěpení připadl trochu nezaslouženě Hahnovi

Enrico Fermi 1901 1954 potvrzení existence nových radioaktivních prvků vytvořených neutronovým ozařováním objev jaderných reakcí způsobovaných ozařováním pomalými neutrony Řídil spuštění 1. jaderného reaktoru Chicago Pile-1 https://cs.wikipedia.org/wiki/enrico_fermi 1. jaderný reaktor Chicago 2. 12. 1942 https://cs.wikipedia.org/wiki/chicago_pile-1

https://cs.wikipedia.org/wiki/scram Nagasaki 9. 8. 1945 Jaderné bomby Hirošima 6. 8. 1945