Jaderná energie

Opakování Z čeho se skládají látky? Z čeho se skládá atom? Jaké částice obsahuje atom? Co udává protonové číslo? Jak vznikají ionty?

Atomové jádro (1911 Rutherford) nukleony = protony a neutrony nukleonové číslo = počet nukleonů v jádře nuklidy = látky složené z atomů, které mají stejné protonové i nukleonové číslo izotopy = atomy se stejným protonovým, ale různým nukleonovým číslem Pro představu: kdybychom zvětšili atom tak, aby jeho průměr byl 100 metrů, atomové jádro by představovalo drobounkou kuličku velikosti zrnka máku.

Radioaktivita = schopnost některých látek samovolně vyzařovat neviditelné pronikavé záření při vyzařování se jádra přeměňují na jádra jiná Látky vyzařující radioaktivní záření nazýváme radionuklidy http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/k43.htm

Druhy radioaktivního záření Záření alfa (α) tvořeno jádry helia nejméně pronikavé, zastaví ho list papíru nebezpečné při vdechnutí (K nejznámějším zdrojům záření alfa patří rádium, které objevila v roce 1898 Marie Curie-Sklodowská) Záření beta (β) tvořeno pozitrony nebo elektrony pronikavější, zastaví ho hliníkový plech Záření gama (γ) krátkovlnné elektromagnetické záření zastaví ho vrstva olova Neutronové záření v jaderných bombách a v reaktorech nejpronikavější, zastaví ho vrstva vody nebo betonu

Radioaktivní přeměny Rychlost radioaktivních přeměn udává veličina poločas přeměny T. Je to doba, za kterou se rozpadne právě polovina jader sledovaného izotopu. Některé izotopy mají poločas přeměny velmi dlouhý (např. pro rádium je to 1590 roků), jiné se rozpadají téměř okamžitě, během zlomku sekundy. http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/k22.htm

Využití jaderného záření Metoda značených atomů- nepatrné množství radionuklidů se přimísí do pozorované látky, přístroje registrují jejich pohyb-koloběh látek v organizmech Radiouhlíková metoda – k určování stáří organických látek Diagnostika nemocí, léčba nemocí (ozařování zhoubných nádorů) Sterilizace předmětů, ničení látek způsobujících kažení potravin Defektoskopie- zjišťování vad v materiálech Jaderné elektrické baterie -zdroj napětí v kosmu http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/k23.htm

Jaderné reakce jádra jednoho nuklidu se přeměňují v jádra jiného nuklidu zapisujeme je rovnicemi 1. jaderná reakce – Rutherford (1919) počet nukleonů zůstává stejný i po reakci nukleony jsou vázány jadernými silami při jaderných reakcích se uvolňuje obrovská jaderná energie http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/k31.htm#uran

Řetězová jaderná reakce Probíhá ve štěpných materiálech (uran235) z 1 kg uranu tolik tepla jako při spálení 1,5 milionů litrů benzínu Aby proběhla řetězová reakce, musí mít štěpný materiál kritickou hmotnost Reakce neřízená – jaderné zbraně řízená – jaderné reaktory

Jaderný reaktor První jaderný reaktor-univerzita Chicago 1942

Jaderný reaktor řetězová reakce probíhá v aktivní zóně reaktoru štěpný materiál je součástí palivových článků uvolňované neutrony se zpomalují moderátorem (voda, grafit) k ovládání reaktoru slouží regulační tyče k zastavení reakce slouží havarijní tyče

Schéma jaderné elektrárny http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/k33.htm

Palivo je chlazeno vodou Aktivní zóna je umístěna v tlakové nádobě Teplo, které odevzdá voda parogenerátoru, slouží k vytváření páry k pohonu turbíny.

Odpověz na otázky (= zápis v sešitě) Jaderná energetika (str. 141 – 146) Kolik procent energie se získává z JE? Státy, které podporují JE. Státy, které odmítají JE. Co je kontejnment? Jak je zajištěna bezpěčnost JE? Jak se likviduje vyhořelé palivo? Havárie JE

Ochrana před zářením Záření – vliv na vznik rakoviny a genetických změn Dozimetr – přístroj na měření dávek ozáření Jaderný výbuch Pronikavé záření Vysoká teplota Tlaková vlna Dlouhodobé zamoření

Zopakuj ve Škole za školou: http://www.cez.cz/presentation/static/miniencyklopedie_je/obsah.htm Zopakuj ve Škole za školou: Test: Radioaktivita, využití jaderného záření Uvolňování jaderné energie, ochrana před zářením www.zaskolou.cz

Použitá literatura: PaedDr. Jiří Bohuněk, doc. RNDr. Růžena Kolářová, CSc. Fyzika pro základní školu (6. až 9. ročník)