Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

JADERNÁ FYZIKA. Atom atomos = nedělitelný, atomisté (Démokritos) skládá se z atomového jádra a atomového obalu v atomové jádře jsou protony a neutrony.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "JADERNÁ FYZIKA. Atom atomos = nedělitelný, atomisté (Démokritos) skládá se z atomového jádra a atomového obalu v atomové jádře jsou protony a neutrony."— Transkript prezentace:

1 JADERNÁ FYZIKA

2 Atom atomos = nedělitelný, atomisté (Démokritos) skládá se z atomového jádra a atomového obalu v atomové jádře jsou protony a neutrony (nejpozději-1932), v obalu elektrony náboj protonu je kladný, elektronu záporný, neutron je bez el.náboje hmotnosti protonu a neutronu jsou srovnatelné, elektrony jsou mnohokrát lehčí (1800krát) rozměry jádra jsou minimální v porovnání s rozměry obalu, přesto je v jádře skryta téměř celá hmotnost atomu ( násobný rozdíl – obal jako sportovní hala a jádro jako špendl.hlavička) rozměr atomu: 1 cm = atomů

3 PROTONOVÉ ČÍSLO určuje počet protonů v jádře, dva různé prvky se stejným počtem protonů neexistují, udává chemické vlastnosti NUKLEONOVÉ ČÍSLO určuje dohromady počet protonů a neutronů v jádře, nukleony jsou tedy protony a neutrony IZOTOPY daného prvku mají stejný počet protonů v jádře, ale liší se počtem neutronů

4 IZOTOPY

5

6 Radioaktivita V roce 1896 francouzský fyzik Antoine Henri Becquerel objevil, že uranová ruda zvaná smolinec těžená v Jáchymově, vyzařuje neviditelné pronikavé záření. RADIOAKTIVITA je schopnost některých látek samovolně vyzařovat neviditelné pronikavé záření. Toto záření vychází z atomových jader, která se přeměňují na jádra jiných prvků.

7

8 Druhy radioaktivního záření – liší se svou pronikavostí α proud částic alfa = jádra atomu hélia; nejméně pronikavé a nejméně nebezpečné, dá se zachytit vrstvou papíru či tenkou vrstvou vzduchu; nebezpečné při vdechnutí či pozření; POZOR NA RADON ve starých nevětraných domech β proud elektronů či pozitronů; pronikavější než alfa a dá se zachytit například tenkým hliníkovým plechem γ krátkovlnné, vysokofrekvenční elektromagnetické záření podobné RTG; nejpronikavější z těchto tří, dá se zachytit vrstvou olova neutronové záření provází výbuch atomové bomby, činnost reaktorů je to proud letících neutronů, zachytí ho vrstva vody nebo betonu, zdraví velmi škodlivé

9

10 Poločas rozpadu – doba, za kterou se přemění (rozpadne) polovina počtu jader radionuklidu (radon -3,8 dne, radium 1620 let, uran 238 – let) Radionuklidy jsou přírodní a umělé (plutonium – let – jader.havárie, jaderné zkoušky)

11 VYUŽITÍ JADERNÉHO ZÁŘENÍ podle intenzity vydávaného záření se zkoumá hromadění škodlivých látek v životním prostředí, jodu ve štítné žláze, draslík v listech a semenech rostlin radiouhlíková metoda – historiková a archeologové – určování stáří předmětů, kostí, ohnišť, listin... (během života přijímáme stabilní C12 i nestabilní C14 s poločasem přeměny let -tzv.radiouhlík) podle podílu radioaktivního olova se určuje stáří hornin v lékařství -diagnostika nemocí, léčení, ozařování, léčba revmatických chorob, výroba léčiv, sterilizace nástrojů, rukavic ozařování potravin – zabránění klíčení, plísním, kazivosti pro delší čerstvost a životnost defektoskopie – zjišťování vad a poruch v materiálech kontrola tloušťky plechu, stěn nádob, výšky kapalin v cisternách

12 Rozdíly mezi chemickými a jadernými reakcemi: při jaderných reakcích se přeměňují chemické prvky v atomy prvků jiných a uvolňuje se při tom mnohem více energie než u reakcí chemických (vznikají pouze jiné vazby mezi atomy)

13 DRUHY JADERNÝCH REAKCÍ JADERNÉ ŠTĚPENÍ – těžké a nestabilní atomové jádro se rozdělí na dvě jádra lehčí ( v jaderných elektrárnách, atomových bombách ) JADERNÁ SYNTÉZA (TERMOJADERNÁ REAKCE)– ze dvou lehkých jader se vytvoří jádro těžší (na Slunci, hvězdách, vodíkových bombách) PROBLÉM – neprobíhá jako řetězová, jádra vodíku se musí srážet obrovskými rychlostmi, což vyžaduje i několik 100 milionů °C a takových teplot umíme dosáhnout jen při výbuchu jad.bomby.

14 TERMOJADERNÁ REAKCE – Ze dvou vodíkových jader se vytvoří jádro hélia a velké množství energie

15 ŘETĚZOVÁ ŠTĚPNÁ JADERNÁ REAKCE byla objevena v roce 1939 v Německu ----> strach-----> USA intenzivní výzkumné práce > Hirošima, Nagasaki probíhá pouze ve štěpných materiálech z přírody bereme U235 (99,3% U238 - štěpný není--> z něho plutonium, jenom 0,7% U235) OBRÁZEK >

16 ŠTĚPNÁ JADERNÁ REAKCE

17 ŘÍZENÁ ŠTĚPNÁ JAD.REAKCE

18 JADERNÁ ELEKTRÁRNA řetězová reakce je zpomalena, přebytečné neutrony pohlceny, nemá lavinovitý nekontrolovaný charakter, teploty jen kolem stovek stupňů !!!!!!!!!!radioaktivní odpad!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! KAM S NÍM??? !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!zásoby uranu!!!!!!!!!!!!!!!!!! JSOU OMEZENÉ

19 JADERNÁ ELEKTRÁRNA DUKOVANY

20 TEMELÍN

21

22 VZDÁLENÁ BUDOUCNOST Snaha napodobit reakci na Slunci – jadernou syntézu – s uvolněnou energií a bez jaderného odpadu JEŠTĚ VZDÁLENĚJŠÍ BUDOUCNOST = ANTIČÁSTICE Albert Einstein 19./ 20. století E = m * c 2 ENERGIE OBSAŽENÁ V LÁTCE SOUVISÍ S JEJÍ HMOTNOSTÍ E = 1 kg * m/s = J (roční spotřeba energie v ČR z 2 – 3 kg libovolné látky) Při zmíněných jaderných reakcích se z látky uvolňuje jen 1% energie.

23 Jak uvolnit všechnu energii? Jak uvolnit všechnu energii???? > ke každé částici existuje její dvojník (má stejnou hmotnost, ale opačný náboj—např.elektron a pozitron, proton a antiproton). Setká-li se částice se svou antičásticí, obě zanikají a uvolňuje se všechna jejich energie se vznikem záření γ. TEORIE JE JASNÁ – REALIZACE HODNĚ DALEKO

24 ATOMOVÁ BOMBA

25 PRINCIP JADERNÉ BOMBY uran, plutonium jako štěpné radionuklidy + výbušnina Řetězová reakce může být spuštěna pouze, když má štěpná látka tzv. KRITICKOU VELIKOST. V bombě jsou drženy 2 kusy U, Pu o podkritické velikosti odděleně, explozí klasické výbušniny jsou vrženy proti sobě -----> nadkritická velikost > řetězová reakce > energie a mnoho milionů stupňů.

26

27 FAT MAN, LITTLE BOY

28 ROBERT OPPENHEIMER

29 Albert EINSTEIN E = m * c²

30 CAR BOMBA (IVAN) Vodíková jaderná bomba sestrojená v SSSR

31 JADERNÁ HAVÁRIE A JADERNÝ VÝBUCH PO NĚKOLIK SEKUND PŮSOBÍ PRONIKAVÉ ZÁŘENÍ VYSOKÁ TEPLOTA NIČIVÁ TLAKOVÁ VLNA DLOUHODOBÉ ZAMOŘENÍ TERÉNU ZÁVISLÉ NA POLOČASU ROZPADU (STRONCIUM, CESIUM- 30 LET)


Stáhnout ppt "JADERNÁ FYZIKA. Atom atomos = nedělitelný, atomisté (Démokritos) skládá se z atomového jádra a atomového obalu v atomové jádře jsou protony a neutrony."

Podobné prezentace


Reklamy Google