Tento materiál byl vytvořen jako učební dokument projektu inovace výuky v rámci OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost VY_32_INOVACE_C3 – 18

Jaderné štěpení © Petr Špína 2012 VY_32_INOVACE_C3 – 18 Jaderné štěpení Lise Meitnerová se svými spolupracovníky jaderné štěpení © Petr Špína 2012

n U U jádro uranu pomalý neutron START! nestabilní jádro 1 235 92 236 U 235 92 START! U 236 92 nestabilní jádro

Co se bude dít? U 236 92 nestabilní jádro

uvolněná vazebná energie 236 92 START! Sr 94 38 uvolněná vazebná energie Xe 140 54 2 volné neutrony

235U + 1n → 140Xe + 94Sr + 2 1n 92 54 38 235U + 1n → 143Xe + 90Sr + 3 1n 92 54 38 236 počet neutronů: počet protonů: ? ? 92

A + B → Y + Z stejně stejně Zachovává se: celkový počet nukleonů celkový počet protonů

Která z těchto dvojic jader nemůže být výsledkem rozštěpení 235U neutronem? 139Cs a 95Rb  141Ba a 92Kr  143Pr a 79Ge

  Jaká síla je příčinou rozpadu jader při štěpení? elektrostatické odpuzování odstředivá síla jaderná síla Einsteinova síla a b  c  d

  Štěpné reakce endoenergetické, např. štěpení 238U nebo 244Am exoenergetické, např. štěpení 235U nebo 239Pt  Energie se získává z reakcí  endoenergetických exoenergetických

  Jednotka „elektronvolt“ vlastně vychází z tohoto vzorce: E = ½ m.v2 P = U . I F = m . a W = U . Q a  b  c d

Náboj elektronu je asi 1,6.10–19 C. 1 eV je tedy energie o velikosti: 1,6.10–19 W 1,6.10–19 J 1,6.10–19 A 1,6.10–19 N a  b  c d

elektronvolt = jednotka energie značka … 1 eV 1 eV = energie, kterou získá elektron, je-li urychlen napětím 1 V další: 1keV, 1 MeV

Einsteinova rovnice: Za zisk energie „platíme“ snížením hmotnosti. Co se stane při endoenergetické reakci? E = m . c2 ? Celková hmotnost se zvýší! Edodaná + mstará . c2 = mnová . c2

rychlost světla c = 3 . 108 m/s Jak velká energie se uvolní, když se v atomovém reaktoru sníží hmotnost paliva o 1 kg? ? E = m . c2 = 1 . (3 . 108)2 E = 9 . 1016 J (25 TWh)

Zdroje: Halliday, D., Resnick, R., Walker, J.: Fyzika, část 5, VUTIUM Brno 2000, ISBN 80-214-1868-0 Mackintosh, R., Al-Khalili, J., Jonson, B., Peña, T.: Jádro – cesta do srdce hmoty, Academia Praha 2003, ISBN 80-200-1025-4 Rauner, K. a kol.: FYZIKA 9, Fraus Plzeň 2007, ISBN 978-80-7238-617-8 Deutsche Post, [cit. 15-04-2012] pod licencí Creative Commons na www: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DBP_1988_1366_Lise_Meitner.jpg [cit. 15-04-2012] pod licencí Creative Commons na www: http://en.wikipedia.org/wiki/Praseodymium http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fission