TAJEMSTVÍ atomu ENERGIE BEZ KOUŘE TREZOR NA TISÍC LET SUROVINA NEBO ODPAD PODIVUHODNÉ PAPRSKY TAJEMSTVÍ ENERGIE HMOTY BEZPEČNOST JADERNÝCH ELEKTRÁREN JADERNÁ SYNTÉZA
Autor: ČEZ
Strana 45 z 68
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
zřejmé, tyto síly nemohou být
elektrické, neboť dva kladně nabité protony
se podle Coulombova zákona odpuzují.
Názorné vysvětlení hmotnostního schodku..6 eV. Volné nukleony musí být tedy těžší než
vázaná soustava nukleonů. Podle předchozího
výkladu bude vazebná energie atomu EVAener
gie potřebná oddělení elektronového obalu
od jádra atomu vazebná energie molekuly VM
energie potřebná oddělení jednotlivých ato
mů molekuly sebe. Rozdílu mezi oběma
hmotnostmi říkáme hmotnostní schodek já
dra. Při měřeních
zjistil, hmotnost atomových jader něco
nižší než součet hmotností jednotlivých nuk
leonů, které jádra tvoří.).12
MeV, vazebná energie elektronu atomu
vodíku 13. Například
přirozeným rozpadem jednoho kilogram u
radia uvolní přibližně tolik energie, kolik
odpovídá spálení tun uhlí.
Atomové jádro vázaný systém částic.
Stavba atomu —schematický obrázek atomu kyslíku. nožství energie, které
získáme při radioaktivním rozpadu, však pro
praktické využití bezvýznamné. Poloměr zakřivení drah iontů je
přímo úměrný hmotnosti částic.
Lze tedy uvolnit alespoň malou část obrov
ské klidové energie látky, která soustředěna
v jádrech atomů jaderné energie?
Pokusy pozorování krátce objevení
radioaktivity roce 1896 ukázaly, při
rozpadu nestabilních (radioaktivních) atomů
uvolňuje energie. Museli bychom
překonat soudržnost nukleonů vázaných ja
dernými silami dodat jim energii. vysvětleníjejich podstaty vý
znamně zasloužil japonský fyzik Yukawa
v roce 1935.
Aston nový typ hmotnostního spektrografu
(přístroje, kterým zjišťovat přesná hmot
nost izotopů prvků podle jejich pohybu elek
trických magnetických polích).
Řekněme ještě pár slov vazebných ener
giích atomu molekuly. mo
lekula, krystal, planeta.
Vazebná energie atomu nepřevyšuje 0.
Podle toho vazebnou energii jádra chápeme
ijako míru jeho stability. Začínají pů
sobit teprve tehdy, když jsou nukleony tak
těsně sebe, téměř dotýkají (je po
dobnéjako lepivých bonbonů, které také drží
spolu teprve tehdy, když dotýkají).
Hmotnostní schodek vazebná energie
V roce 1919 sestrojil britský chemik W. Čím vazebná ener
gie jádra větší, tím nesnadnější rozložit ho
na jednotlivé volné nukleony. Jestliže
však částici dodáme energii, vzroste její hmot
nost. Tento izotop přírodní směsi zastoupení 99,76 %.
To platí obecně: každá částice vesmíru
patří nějakému systému (jádro, atom. Zřej
mě jde nový druh sil, které nazývají ja
derné síly.
Představme si, bychom chtěli jádro rozdě
lit jednotlivé nukleony. Rozpad však
detektor
43
. znamená, mají stejnou velikost
mezi dvěma protony, dvěma neutrony mezi
protonem neutronem. Přitažlivé jaderné síly jsou asi
tisíckrát silnější než síly elektromagnetické,
ale mají velmi nepatrný dosah.
Přináležitost částice nějakému systému je
tedy charakterizována vazebnou energií Ey,
kterou částice musí vstup systému
„zaplatit“. Atom kyslíku '{¡Omá protonů, neutronů elektro
nů. lonty jsou nejprve urychleny elektrickým polem potom procházejí
magnetickým polem, které orientováno kolmo směr jejich pohybu.
Princip hmotnostního spektrografu..elektrické pole magnetické pole
Jaderné síly
Jakmile zjistilo, jádro atomu sklá
dá protonů neutronů, vznikla otázka, jaké
síly drží tyto částice pohromadě atomovém
jádře. jak velké hodnoty
energií jde? Měřením výpočty byly získány
následující výsledky:
Vazebná energie jader velká, pohybu je
se 2,22 MeV (pro deuteron jádro těžkého
vodíku 3H) 800 MeV (pro těžká
jádra). Přitom sníží svou hmotnost hod
notu 2. Volné
nukleonyjsou těžší nežjádro nich vytvořené. Roz
díl hmotností nazýváme hmotnostní schodek. Ani
přitažlivá gravitační síla toho mnoho neza
chrání, protože výpočtu zjistíme, asi
1036krát slabší než odpudivá elektrická. Energie volných nukle
onů tedy větší než energie jádra, které
z nich složíme, rozdíl nazývající vazeb
ná energie. Naopak při spojení
protonů neutronů jednoho jádra snižuje
jejich energii práce přitažlivých jaderných
sil, dochází uvolnění stejně velké energie
a úbytku hmotnosti. Pokud chceme čás
tici systému oddělit, musíme dodat ener
gii větší, než kterou systému vázána. Další
vlastností těchto sil je, jsou nábojově ne
závislé. vysvětlení tohoto poznatku nám stačí
opět vzorec Alberta Einsteina.
Vazebná energie atomů molekulách je
pouze několik eV
