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 48 z 68
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
druhé straně však nemá ani
hilace elementárních částic jako zdroj energie
praktický význam, neboť pro vytvoření pod
mínek, při kterých může probíhat, zapotřebí
vynaložit daleko více energie, než uvolní při
anihilaci.s1, Proto
štěpení bude probíhat pouze tehdy, jestliže já
dru dodáme energii větší, než bariéra štěpe
ní (způsobená vlivem povrchové energie) tzv.
Hovořili jsme reakcích, při kterých se
uvolňuje energie. Např. Opačné
reakce, při kterých musíme energii dodávat,
se nazývají endotermické.
46
. Uvolněná energie úměrná
úbytku klidové hmotnosti při reakci.
Ne každá exotermická reakce však probíhá
samovolně. Energetické změny, kteréprobíhajípři těchto reakcích, můžeme znázornit mechanickém modelu. Pokud <2= nazýváme
takovou reakci pružným procesem, při němž
hmotnosti částic před reakci zůstávají
stejné.
Tímto způsobem můžeme vysvětlit rozdíl v
charakteru štěpení izotopů uranu 215U 238U. Nakonec
se kapka zaškrtí, elektrostatické odpuzování
nabyde převahy nad silami povrchového na
pětí oddělí obě části jádra, které sebe
rozletí velkou rychlostí asi 000 . Vpřípadě a)
je znázorněn vznik stabilního útvaru snížením potenciální energie jeho částí, vpřípadě rozdělením složeného útvaru vzniknou dvě stabilnější části opět snížením
jejich potenciální energie. Jestliže jde reakci
exotermickou, jestliže jedná reak
ci endotermickou. tomu, aby hořelo uhlí, ho
musíme zapálit dodat počáteční impulz pro
rozběh reakce. klepnutím skle
něnou tyčinkou. interakce jádra neutronem. Neutron je
zvláště výhodný, neboť nenese elektrický ná
boj nemusí překonávat bariéru odpudivých
elektrických sil protonů tak jako nabité části
ce. Obrovská energie nutná pro umě
lé získání antičástic. Podobně tomu pro
reakci štěpení uranu. Při procesu e++ e~—> celá klidová
hmotnost pozitronu elektronu změní na
2 fotony záření gama.
aktivační energie Počátečním podnětem
pro štěpení, „klepnutím“ jádra, může být
např.
O typu reakce pak rozhodne energie reakce
Q (ma+ mb- —md) c2, která vyjadřuje
rozdíl součtu klidových energií částic vstu
pujících reakce součtu klidových energií
produktů reakce. Takové reakce nazýváme
exotermické. Dodaná energie je
úměrná zvýšení klidové hmotnosti při reakci.
Zapišme jadernou reakci jednoduše jako
a kde jsou částice jádra do
reakce vstupující jsou produkty reakce. Bariéra štěpení klesá zvyšující ne
stabilitou jader, která vyjádřena parametrem
štěpení Z2/A:
pro Z2/A (Au Pb) MeV. Využití klidové energie
je 100% !
Proces anihilace hmoty antihmoty jeví
z hlediska efektivnosti jako ideální zdroj ener
gie. Případy ad) jsou modely reakcí endotermických.
Začneme kapkou rtuti. Tyto dva modely představují schéma reakcí exotennických.
Setká-li částice antičásticf, navzájem za
nikají uvolnění příslušného množství ener
gie. „Výhřevnost“ anihilačního paliva 100
až OOOkrát větší než jaderného paliva (ště
pení, syntéza). Samovolně uran štěpí
s obrovským poločasem rozpadu asi 1016let. Během štěpení původně
kulové jádro deformuje, zvětšuje svůj povrch
a proti silám povrchového napětí musí konat
práci. zkušenosti víme,
že kapka rtuti rozdělí, jestliže překonáme
síly povrchového napětí, např.reakce exotermická reakce endotermická
a c/
energie
reakce
b/ d/
Schéma exotennických endotermických reakcí.
Pro energetické využití musíme reakci štěpení
urychlit.
pro Z2/A (Th E^~ MeV,
pro Z2/A (prvek 120) Me
Jádra, pro která Z2/A 45, nemohou exis
tovat, neboť taková jádra vytvoření ihned
samovolně rozštěpí. Pro nastartováníjaderné synté
zy musí jádra překonat bariéru odpudivých
elektromagnetických sil. Pro některá těžšíjádra stačí
pro aktivaci štěpení energie získaná zachyce
ním neutronu. Současně pomalu klesá odpuzování elek
trickými silami mezi protony jádra. Podobně ijádro atomu může
me určitým omezením považovat kapku
jaderné kapaliny
