Jaderná energie

Atomy Atom – základní částice každé látky Atom Jádro Protony Neutrony Obal Elektrony

Sloučenina – složená látka z dvou a více různých atomů(H2O) Prvek – jednoduchá látka (O2) Molekula - vzniká složením dvou a více atomů Přidáním a odebráním jednoho a více elektronů z obalu atomu vzniká iont. Aniont Kationt

Atomové jádro Skládá se z protonů a neutronů Nukleony Z – protonové číslo (Počet protonů v jádře) N – počet neutronů v jádře A – nukleonové číslo (součet protonů a neutronů)

Částice Elektrický náboj m/u m/me Nukleonové číslo Protonové číslo Nuklid – látka, která je složená z atomů se stejným protonovým číslem Z a nukleonový číslem A Částice Elektrický náboj m/u m/me Proton +e 1,007277 1835 Neutron 1,008665 1838 Elektron -e 0,0005486 1

Izotop – atomy se stejným protonovým číslem a rozdílným nukleonovým číslem

Jaderné síly Jaderné síly drží pohromadě všechny nukleony. Působí stejně mezí dvojicemi P-P, P-N, N-N – jsou nábojově nezávislé Přitažlivé jaderné síly jsou větší než odpudivé síly elektrické.

Radioaktivita Samovolná přeměna atomových jader Vyzařování jaderného záření nestabilními jádry atomu Radioaktivní záření Záření α Záření β Zážení γ Neutronové záření Radionuklidy - látky, které vyzařují radioaktivní záření

Záření α – Je tvořeno částicemi alfa – jádra helia - jádro se přemění na jádro prvku s protonovým číslem o dva menší - pohlcuje ho už list papíru - je nebezpečné, působí uvnitř organismu

Záření β – je tvořeno záporně nabitými elektrony, nebo částicemi kladnými pozitrony (mají stejnou hmotnost jako elektrony ) jsou kladně nabité. - částice letí téměř rychlostí světla - protonové číslo prvku se zvětšuje o 1, nukleonové číslo se nemění. - pronikavější než alfa záření - dá se odstínit tenkým hliníkovým plechem e-

Záření γ (gama) - krátkovlnné elektromagnetické záření velmi pronikavé - lze pohltit vrstvou olova Neutronové záření – nejpronikavější záření - užití v jaderných bombách a reaktorech - lze pohltit silnou vrstvou vody nebo betonu

Poločas přeměny Je doba, za kterou se přemění právě polovina původního počtu radioaktivních jader Aktinium Radioaktivní prvek se přeměnuje tak dlouho, dokud nevznikne stabilní prvek – radioaktivní přeměnová řada Kromě přírodních radionuklidů existují i radionuklidy umělé

Využití radioaktivity Metodou značených izotopů je možné sledovat koloběh látek v organismech a přírodě. (stabilní izotop se nahradí nestabilním – pozorování cesty prvku organismem) Určování stáří látek a hornin pomocí rozpadu nestabilních izotopů (např. T/2=5730let)

Ozařováním radionuklidy je možno ničit zhoubné nádory, sterilizovat předměty, chránit potraviny.

V průmyslu se užívá radioaktivní záření ke kontrole tenkých vrstev a ke zjišťování vad ve výrobcích (záření gama - deflektoskopie) Ionizační schopnost záření alfa se využívá v požárních hlásičích Radionuklidy mohou být i zdrojem energie např. v kosmu.

Jaderné reakce Při jaderných reakcích se mohou přeměňovat jádra jednoho nuklidu na jádra jiných nuklidů. Přitom zůstává elektrický náboj i počet nukleonů stejný před reakcí i po reakci. Jaderné reakce zapisujeme rovnicemi. Při jaderných reakcích se může uvolňovat energie. (při porušení jaderných sil) Energie obsažená v látce se vypočítá ze vztahu

Jaderná štěpná reakce Jako palivo se používá uran U235, který se získává z uranu 238 Jaderná energie se uvolňuje při řetězové jaderné reakci ve štěpném materiálu (uran 235, 233 nebo plutonium 239) Aby mohla proběhnout řetězová reakce, musí mít štěpný materiál kritickou hmotnost Energie se uvolňuje v podobě výbuchu, nebo postupně jako řízená reakce.

5.

Reakce - slučování jader Nastává při srážkách jader rychle letících izotopů vodíku za velmi vysokých teplot. Termojaderné slučování (fúze) Probíhá v nitru slunce a hvězd Při vysokých teplotách se plyn ionizuje a vzniká PLAZMA