Jaderné reakce.

Prezentace na téma: "Jaderné reakce."— Transkript prezentace:

1 Jaderné reakce

2 Co to je? Reakce mezi atomovými jádry (naopak chemická reakce je rekce mezi elektronovými obaly, mohou se při ní vyměňovat elektrony) Jeden prvek se může měnit na jiný První úspěšný umělý pokus: E.Rutherford 1919: dusík 14 + helium 4 kyslík 17 + vodík 1 Zajímavé jsou reakce, při kterých se uvolňuje energie

3 Druhy reakcí Štěpení jader – těžké jádro se rozdělí na více lehčích a uvolní se energie Slučování jader (jaderná fúze) – dvě lehká jádra se sloučí na jedno těžší a uvolní se energie Uvolněná energie DE=Dmc2 (energie se uvolňuje, pokud jsou výsledná jádra lehčí než výchozí)

4 Štěpení jader Nejčastěji používán uran 235 (relativně vzácný)
Pro srážce s neutronem se může jádro U235 rozštěpit na dvě lehčí jádra a 2-3 neutrony ty mohou narazit do dalšího jádra U235 a vyvolat štěpnou reakci  řetězová reakce Neomezujeme-li počet vzniklých neutronů, výkon stoupá  výbuch Ten nastává samovolně při překročení kritického množství (asi 44,5 kg) – princip uranové bomby Ostré použití bomby: Japonsko 1945 –obr.1, obr. 2, obr. 3 Omezujeme-li počet neutronů  řízená reakce (v reaktorech) Další štěpné materiály: plutonium 239 (výroba z uranu 238), uran 233 (výroba z thoria 232 v reaktorech)

5 Slučování jader Např. D+T He 4+n Atraktivní, bezpečná, leč obtížná
Jádra D a T se odpuzují  je nuné je napřed k sobě dotlačit Tzn. Vrhnout je proti sobě vysokými rychlostmi Toho lze docílit zahřátím na vysokou teplotu (107 °C) Řízená reakce probíhá v TOKAMAKU – v něm se horký plyn (plazma) udržuje magnetickým polem a zahřívá se elektrickým proudem – zatím nefunguje dlouhodobě Neřízená reakce – zvládnutá dobře – vodíková bomba (jako rozbuška pro získání vysoké teploty slouží uranová bomba)

6 Anihilace hmoty Získá se všechna energie
Setká se částice s antičásticí (má opačný náboj), obě zmizí a vznikne energie (záření gamma) – E=mc2 Neumíme využít

7 Využití – jaderný reaktor
Primární, sekundární, terciární okruh Animace Primární okruh: palivové tyče, regulační tyče, havarijní tyče + voda (moderátor) – ta se zahřívá letícími neutrony) V parogenerátory předá energii vodě sekundárního okruhu; z té se stane pára a pohání turbínu Pomocí studené vody v terciárním (chladícím) okruhu pára po průchodu turbínou zkapalní a jde zpět do parogenerátoru