V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
V pasáži štěpných materiálech bylo shora uvedeno, jak jaderném reaktoru při ozařování uranu 238
neutrony vzniká důležitý transuranový prvek plutonium 239Pu.2008 12:13:33]
. Jelikož mají poměrně dlouhé poločasy rozpadu, můžeme chemickou
cestou vyextrahovat vyhořelého jaderného paliva. vnější části reaktoru účinkem neutronů mohlo docházet transmutaci
thoria 232 sérií reakcí: +232Th 233Th 233Th 233Pa e-+ν, 233Pa→233U+e-+ν. Jako transurany označují
prvky, které Mendělejevově periodické tabulce následují uranem, jsou "těžší" než uran.
Lehčí transurany
Lehčí transurany, jako neptunium, plutonium, americium, curium, běžně vznikají jako "vedlejší
produkty" jaderných reaktorech. berkelia kalifornia Cf. "Kosmická alchymie", avšak vzhledem relativně krátkým poločasům rozpadu průběhu uplynulých miliard let
zcela rozpadla sluneční soustavě nedochovala.htm (24 34) [15. Zásoby thoria v
minerálech zemské kůry jsou asi 4-krát větší než uranu.
Elektrická energie pak vyráběla tepelným výměníkem sekundárním okruhu klasickými
parními turbínami.RNDr. Série: štěpení transmutace β-rozpady, probíhající ADTT-reaktoru, by
fungovala jednak jako zdroj jaderné energie, jednak jako účinná "spalovna" radioaktivních odpadů,
kde dlouhožijící radionuklidy postupně transmutovaly krátkožijící nebo stabilní. okruhu
ADTT- reaktoru musela být zařazena jednotka účinné chemicko-isotopové separace, která by
oddělovala dlouhožijící isotopy (příp.
*) Transuranová jádra nepochybně vznikala při výbuchu supernov podobně jako další těžké prvky (jako uran) viz
např. přírodě se
běžně nevyskytují, neboť jsou radioaktivní poločasem rozpadu kratším než odpovídá přírodním
(primárním) radionuklidům *). Dalším ozařováním
plutoniových americiových terčíků neutrony reaktoru mohou vznikat některé další transuranové
isotopy, např. překonání
technických problémů (je jich řada jsou velmi obtížné!) tak budoucnu mohlo podařit uspokojivě
uzavřít jaderný palivový cyklus štěpných reaktorů. reakcím 239Pu94(n,γ)240Pu94(n,γ)241Pu94 →(β−,13let)→ 241Am95, při nichž vzniká
následující transuranový prvek americium 241 (je α-radioaktivní poločasem 458let). 1. Vznikající uran 233 vedl střední části, kdy
by absorbcí neutronů docházelo jeho štěpení uvolnění příslušné jaderné energie. Při technicky pokročilém řešení urychlovač (energie protonů cca 1GeV, tok desítky
až stovky mA), spotřebovával cca 20% vyrobené energie, zbytek mohl dodávat sítě. Dalším ozařování plutonia neutrony v
reaktoru dochází m.
Jelikož reaktor pracuje trvale podkritickém režimu, provozně bezpečný, nemůže dojít k
nekontrolované řetězové štěpné reakci rychlost reakce určena tokem protonů urychlovače při jeho
vypnutí reakce zastaví. Kromě plutonia americia transuranových radionuklidů
uplatnění kalifornium, zvláště 252Cf98, které vedle radioaktivity vykazuje samovolné štěpení s
poločasem 2,65let, přičemž emitují štěpné neutrony takový radionuklid pak může sloužit jako
http://astronuklfyzika.j.3 Jaderné reakce
prostředí (navrhují roztavené fluoridové soli) byl rozpuštěn štěpný materiál též odpadní isotopy,
které chceme transmutovat.10. Vedle thorium-
uranového palivového cyklu zde může probíhat běžnější uran-plutoniový palivový cyklus. Pokud ovšem perspektivnější cestou tomto
směru nestane termojaderná fúze zmíněná níže.cz/JadRadFyzika3. spolu 233U) navracela zpět aktivní zóny reaktoru. Vznikají však uměle při některých procesech jaderných reaktorech při
ostřelování těžkých jader urychlenými ionty.
Krátkodobé stabilní isotopy pak již mohly ukládat běžné úložiště; jejich aktivita několik
desítek let poklesla úroveň přírodního radioaktivního pozadí.
T y
Na tomto místě souvislosti výše probíranými těžkými štěpnými materiály) vhodná příležitost
pojednat krátce specifické problematice nejtěžších atomových jader. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
