Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Proton – protonový cyklus Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Proton – protonový cyklus Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel."— Transkript prezentace:

1 Proton – protonový cyklus Střední odborná škola Otrokovice Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel Kovář Dostupné z Metodického portálu ISSN: , financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.

2 Charakteristika DUM Název školy a adresaStřední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, Otrokovice Číslo projektuCZ.1.07/1.5.00/ /2 AutorPaedDr. Pavel Kovář Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-In-F/2-MA-3/19 Název DUMProton – protonový cyklus Stupeň a typ vzděláváníStředoškolské vzdělávání Kód oboru RVP36-52-H/01 Obor vzděláváníInstalatér Vyučovací předmětFyzika Druh učebního materiáluVýukový materiál Cílová skupinaŽák 16 – 17 let Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce učitelem, případně jako materiál pro samostudium, nutno doplnit výkladem; náplň: skládání jader helia Vybavení, pomůckyDataprojektor Klíčová slovaProton, neutrino, elektron, energie Datum

3 Proton – protonový cyklus Náplň výuky Zopakování rozdělení elementárních částic Jaderné částice Proton Syntéza protonů p–p cyklus

4 Jaderná fúze Fusione – tavení, splynutí (lat.) – totéž v angličtině v podobě fusion. Např. termonukleární bomba – fusion bomb. Výchozí reakce cyklu z něhož vzniká heliu a sluneční záření je pomalá reakce, která trvá miliardy let neutrino pozitron deuterium Obr. 1

5 K proton Fúze dvou protonů proběhne při vysoké teplotě a děje se velmi pomalu. Statisticky většinový úkaz je pružná srážka dvou protonů bez dalších následků. Jaderná fúze dvou protonů může probíhat řádově miliardy let. Protonová fúze je tajemství dlouhověkosti hvězd na hlavní posloupnosti. deuterium neutrino pozitron Fúze dvou protonů za vzniku deuteria – shrnutí Vznik deuteria má klíčový význam pro další průběh energeticky velmi vydatné reakce. Obr. 2

6 + + 3,25 MeV He nestabilní izotop helia neutron Aby bylo možné tuto reakci provést, musí být plazma připravené pro tuto jadernou syntézu stlačeno natolik, že jeho hustota překračuje všeobecně zažité přestavy o plynném vodíku a plynném heliu. Jeden krychlový centimetr této látky, jejíž teplota se pohybuje na hodnotách blízkých K má hmotnost přibližně milion tun. Takové podmínky panují v nitru hvězd i našeho Slunce. Proto je zapotřebí obrovského množství hmoty, aby byla rovnoměrně probíhající termonukleární reakce uvedena v chod. Obecně počítáme s minimálním množstvím vodíku o hmotnosti alespoň 0,01 hmotnosti Slunce. Zde je tajemství, proč ani na jedné z obřích planet sluneční soustavy nemohla být nikdy TNR zažehnuta. Přestože Jupiter, Saturn, Uran i Neptun vyzařují více energie, než na svých drahách od Slunce přijímají, nejedná se o termonukleární reakci. Jde o energii vyzařovanou na základě působení ohromné gravitace těchto těles, nejedná se však o fúzi vodíku v helium. Srážka dvou deuteronů + Obr. 3

7 + + 3,25 MeV 3 2 He + neutron deuterium K Jádro Slunce i hvězd Podmínka pro existenci počáteční energeticky vydatné reakce v proton – protonovém cyklu + Obr. 4

8 Fúze dvou nestabilních izotopů za vniku dvou protonů, stabilního 3 2 He energetický zisk reakce je neuvěřitelných 17,6 MeV 17,6 MeV PROTON HELIUM PROTON Do reakce, která probíhá dlouhé miliardy let, vstupují dva protony a po vzniku helia z reakce opět dva protony vystupují. Na tomto principu září všechny hvězdy na obloze, které můžete vidět prostým okem na noční obloze. Mezi tyto hvězdy patří také nám hvězda nejbližší a tou je naše Slunce. Termonukleární rekce na něm probíhá necelých 5 mld let a z hlediska poměru vodíku a helia se nachází asi v polovině svého života. V závěrečných fázích života hvězdy (tedy i Slunce) pokračuje termonukleární reakce fúzí helia v těžší prvky. Díky konečným fázím života hvězd se objevují také složitější chemické prvky, prakticky všechny, které známe z periodické tabulky. Obr. 5

9 ,6 MeV Závěr proton – protonového cyklu 3 2 He 3 2 proton He 4 2 Obr. 6

10 Otázky k opakování : Popiš stručně, svými slovy, proton protonový cyklus probíhající na našem Slunci. Kolik protonů vstupuje do zde popsané termonukleární reakce? Kolik protonů ze zde popsané TNR opět vystupuje? Který prvek je produktem fúze protonů ve zde popsané TNR? Mohou v tomto procesu vzniknout i těžší prvky než je helium? Problémová úloha: Je za stavu současné techniky možné postavit zde na Zemi termonukleární reaktor využívající proton-protonového cyklu? Uveď argumenty proč.

11 Seznam obrázků: Obr. 1: vlastní Obr. 2: vlastní Obr. 3: vlastní Obr. 4: vlastní Obr. 5: vlastní Obr. 6: vlastní

12 Seznam použité literatury:


Stáhnout ppt "Proton – protonový cyklus Střední odborná škola Otrokovice www.zlinskedumy.cz Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je PaedDr. Pavel."

Podobné prezentace


Reklamy Google