Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Předmět: Fyzikální vzdělávání Ročník: 2. Autor: Mojmír Možný Jaderná energie Anotace: Digitální materiál vysvětlující pojem jaderná energie. Objasňující děj štěpení jader a jaderná syntéza. Žákům je vysvětlen princip činnosti jaderného reaktoru. Klíčová slova: jaderná energie štěpení jader jaderný reaktor jaderná syntéza Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Mojmír Možný Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.

Digitální učební pomůcka Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0086 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Sada: 33 Číslo materiálu: VY_32_INOVACE_ FG 2_16

Hmotnostní Úbytek Hmotnost jádra atomu je menší než součet hmotností částic, ze kterých je jádro složeno Tento rozdíl hmotnosti se nazývá hmotnostní úbytek Čím je hmotnostní úbytek větší, tím je jádro stabilnější a tím větší je vazební energie jádra (síly, které drží jádro pohromadě) Tuto energii lze z jádra uvolnit dvěma způsoby: Štěpením jader Jadernou syntézou

Štěpení jader Štěpení jader má velký význam v jaderné energetice Štěpení jádra uranu probíhá v jaderném reaktoru Jádro uranu zachytí neutron Poruší se stabilita jádra, které se přemění na dvě jádra lehčích prvků (baryum a krypton) Zároveň se uvolní další neutrony, které štěpí další jádra uranu Vzniká řetězová štěpná reakce Při reakci se uvolňuje velké množství energie

Schéma řetězové štěpné reakce neutron Obr. 1

Jaderný reaktor V reaktoru dochází k řízené štěpné reakci, kdy je regulován počet neutronů, které se účastní štěpení jader Dochází ke štěpení uranu ,který je obohacen uranem Štěpný materiál je uzavřen v kovovém obalu Kolem obalu je voda, která odvádí vzniklou energii – teplo do výměníku tepla Ve výměníku se teplo použije k ohřevu vody na páru, která pohání parní turbínu Moderátor – grafit – zpomaluje neutrony, aby se nemohly podílet na štěpné reakci Regulační tyče – pohlcují neutrony, zasouvají se do reaktoru, regulují rychlost jaderné reakce

Schéma jaderného reaktoru Obr. 2 1. palivové články 4. materiál – biologická ochrana 2. moderátor 5. regulační tyče 3. reflektor – obal reaktoru

Jaderná syntéza Je to spojování jader těžkého vodíku (deuteria ) za vzniku jádra hélia Přitom se uvolňuje energie Jaderná syntéza probíhá v nitru hvězd a je zdrojem energie hvězd Její využití je ve stadiu výzkumu

Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR. Použité zdroje LEPIL, Oldřich a kol. Fyzika pro střední školy II. 3.vyd. Praha: Prometheus, 1993. 311s. URGOŠÍK, Bohuš. Fyzika. 2.vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1987. 296s. Obr. 1 Ilustrace: archiv autora Obr. 2 LEPIL, Oldřich a kol. Fyzika pro střední školy II. 3.vyd. Praha: Prometheus, 1993. 311s., str. 263 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Mojmír Možný Financováno z ESF a státního rozpočtu ČR.