22

Energie z jádra atomu

Připomeň si graf ukazující z čeho se získávala elektrická energie v roce 2014 u nás.

VK podle Statistické ročenky
Co znamená, když se říká, že se elektřina vyrábí z jádra? Jak jinak se takovým elektrárnám říká?
Jaké jádro se tím myslí?
Připomeň si, které částice tvoří jádro atomu?
Jaký elektrický náboj mají tyto částice?


Zatrhni,co platí:

Částice v jádru atomu drží dohromady asi milionkrát větší přitažlivá síla, než je elektrická odpudivá síla..

Nazýváme ji síla jaderná.

Jak poznáš podle periodické soustavy prvků, kolik protonů a kolik neutronů je v jádru kteréhokoliv prvku?

počet protonů 

počet neutronů 

Zjisti, kolik protonů je vždy v jádru atomu uranu

            - jaká je stavba izotopů Uranu -   238U?        

                                                         235 U?

Přečti si text a vyřeš úkoly                

V jaderných elektrárnách se většinou k výrobě elektřiny jako jaderné palivo využívá uran.

Prvek uran se v přírodě vyskytuje v různých nerostech. Nejjednodušší je nerost, který se vyskytuje třeba u nás v Jáchymově a jmenuje se smolinec. Asi 99% nerostů uranu obsahuje  238U a pouze necelé 1%   235 U.

Autor: Původně soubor načetl Kgrr na projektu Wikipedie v jazyce angličtina – Na Commons přeneseno z en.wikipedia., CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1245820

                                 smolinec   

Sloučenina, která  vytváří nerost  smolinec má vzorec UO2  a běžně je  s příměsemi oxidů olova, thoria a radia.

Vyjádři vzorec slovně:
Jsou nerosty obsahující uran přírodní zdroj obnovitelný, nebo neobnovitelný? Uvaž a vysvětli.

Právě na smolinci byla objevena radioaktivita, která umožňuje získávat z uranu energii.

Co je radioaktivita? Připomeň si podle obrázku:

Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=486924

Doplň do následujícího popisu znázorněného děje ve správném tvaru slova: jádra těžkých prvků      jádra lehkých prvků       nestabilní        energie        štěpení atomových jáder

V přírodě probíhá postupný samovolný rozpad na menší - na  –tj. přírodní (přirozená) radioaktivita. Rozpad způsobují různé částice atomů (neutrony, protony) i světla (fotony) a přitom se uvolňuje teplo.

Z 235U, ke kterému přibude 1 neutron, vznikne jádro atomu, které je a hned se rozštěpí na 2 jádra atomů různých jiných prvků. Při tomto  se uvolní velké množství .

Vyhledej v periodické soustavě prvků, jak se jmenují prvky naznačené v obrázku:
A co se ještě uvolní?

Co se stane, když je v prostředí dostatečný (tzv. nadkritický) počet dalších jader 235 U a vzniklé neutrony zase zasáhnou jádra atomu uranu?  

Nakresli si samostatně obrázek tak, že ke každému uvolněnému neutronu nakresli obrázek štěpení jádra uranu 235, a vlož ho sem.

Nastane neřízená lavinovitá řetězová reakce. Uvolněná energie je tak obrovská, že dojde k výbuchu – a to je princip jaderné bomby (i ostatních jaderných zbraní) s nesmírnými dopady na celé prostředí.

Vyhledej informace o jaderných zbraních a přečti si je. Kdy a kde byla použita první jaderná bomba?
Jaké byly důsledky?

Rozpad 235 U probíhající v jaderných elektrárnách je naopak řízený

Pro elektrárny se připravuje obohacené uranové palivo, ve kterém se zvyšuje obsah 235 U nejvíce na 5%.

Prohlédni si obrázek, sleduj na něm postup základních dějů v jaderné elektrárně.

VK - podle https://jaderneinfo.webnode.cz/news/principy-jaderneho-reaktoru-vver-1000/

Do následujících vět na správné místo vyber a doplň tato slova:   235U     rychlé neutrony      neutron      energie                         atomy lehčích prvků       pomalé neutrony           absorbér

V jaderných elektrárnách probíhá tento základní děj: : 

Pomalý vnikne do a ten se rozpadne  na  2 jádra ; přitom se uvolní  a několik volných .

Uvolněné rychlé neutrony se  zčásti pohlcují (absorbují) v   a řízené množství  neutronů se zpomaluje  průchodem moderátoru (obvykle vodou)  na .

Vyber ve větách, co platí:

Množství uvolňované energie z uranu se v jaderné elektrárně stále

Je to (řízená - neřízená) jaderná reakce.

Při těchto dějích vznikají jádra velmi různých lehčích prvků – většinou radioaktivní izotopy, které se různou rychlostí postupně dále rozpadají a uvolňují radioaktivní záření. Jsou součástí vyhořelého jaderného paliva.

Jaderný odpad je velmi nebezpečný pro zdraví a proto se nesmí dostávat do prostředí.


11