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.
Lehčí transurany
Lehčí transurany, jako neptunium, plutonium, americium, curium, běžně vznikají jako "vedlejší
produkty" jaderných reaktorech.2008 12:13:33]
. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.j. 1. Jako transurany označují
prvky, které Mendělejevově periodické tabulce následují uranem, jsou "těžší" než uran. vnější části reaktoru účinkem neutronů mohlo docházet transmutaci
thoria 232 sérií reakcí: +232Th 233Th 233Th 233Pa e-+ν, 233Pa→233U+e-+ν. reakcím 239Pu94(n,γ)240Pu94(n,γ)241Pu94 →(β−,13let)→ 241Am95, při nichž vzniká
následující transuranový prvek americium 241 (je α-radioaktivní poločasem 458let). Vznikající uran 233 vedl střední části, kdy
by absorbcí neutronů docházelo jeho štěpení uvolnění příslušné jaderné energie. překonání
technických problémů (je jich řada jsou velmi obtížné!) tak budoucnu mohlo podařit uspokojivě
uzavřít jaderný palivový cyklus štěpných reaktorů.
Elektrická energie pak vyráběla tepelným výměníkem sekundárním okruhu klasickými
parními turbínami.RNDr.
*) Transuranová jádra nepochybně vznikala při výbuchu supernov podobně jako další těžké prvky (jako uran) viz
např. berkelia kalifornia Cf. Při technicky pokročilém řešení urychlovač (energie protonů cca 1GeV, tok desítky
až stovky mA), spotřebovával cca 20% vyrobené energie, zbytek mohl dodávat sítě. Pokud ovšem perspektivnější cestou tomto
směru nestane termojaderná fúze zmíněná níže. Dalším ozařováním
plutoniových americiových terčíků neutrony reaktoru mohou vznikat některé další transuranové
isotopy, např. okruhu
ADTT- reaktoru musela být zařazena jednotka účinné chemicko-isotopové separace, která by
oddělovala dlouhožijící isotopy (příp. Vznikají však uměle při některých procesech jaderných reaktorech při
ostřelování těžkých jader urychlenými ionty. Zásoby thoria v
minerálech zemské kůry jsou asi 4-krát větší než uranu. 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.
V pasáži štěpných materiálech bylo shora uvedeno, jak jaderném reaktoru při ozařování uranu 238
neutrony vzniká důležitý transuranový prvek plutonium 239Pu.cz/JadRadFyzika3. přírodě se
běžně nevyskytují, neboť jsou radioaktivní poločasem rozpadu kratším než odpovídá přírodním
(primárním) radionuklidům *).3 Jaderné reakce
prostředí (navrhují roztavené fluoridové soli) byl rozpuštěn štěpný materiál též odpadní isotopy,
které chceme transmutovat.
Krátkodobé stabilní isotopy pak již mohly ukládat běžné úložiště; jejich aktivita několik
desítek let poklesla úroveň přírodního radioaktivního pozadí. Jelikož mají poměrně dlouhé poločasy rozpadu, můžeme chemickou
cestou vyextrahovat vyhořelého jaderného paliva. 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.10. Vedle thorium-
uranového palivového cyklu zde může probíhat běžnější uran-plutoniový palivový cyklus. Dalším ozařování plutonia neutrony v
reaktoru dochází m. "Kosmická alchymie", avšak vzhledem relativně krátkým poločasům rozpadu průběhu uplynulých miliard let
zcela rozpadla sluneční soustavě nedochovala.
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.
T y
Na tomto místě souvislosti výše probíranými těžkými štěpnými materiály) vhodná příležitost
pojednat krátce specifické problematice nejtěžších atomových jader.htm (24 34) [15. spolu 233U) navracela zpět aktivní zóny reaktoru
