Choď na obsah Choď na menu
 


Rádioaktivita

Rádioaktivita je dej, pri ktorom sa jadro atómu mení za vzniku lúčov alebo častíc – rádioaktívneho žiarenia – pričom sa zvyčajne vytvorí jadro iného prvku. Je výsledkom spontánneho rozpadu nestabilných atómových jadier. Nemajú na ňu vplyv chemické procesy, tlak, teplota ani pôsobenie elektrického poľa. Každý chemický prvok má okrem stabilných izotopov aspoň jeden rádioaktívny izotop (rádioizotop). V prírode sa ich vyskytuje málo, ale dajú sa umelo vytvoriť. Dnes je známych vyše 1000 prirodzených alebo umelo vytvorených rádioizotopov.

Poznáme dva druhy rádioaktivity:

Prirodzená rádioaktivita je rádioaktivita prvkov, ktoré sa nachádzajú v prírode a je vyvolaná prirodzenou nestabilitou jadier. Tu môžeme započítať aj rádioaktivitu, ktorá k nám prichádza v podobe kozmického žiarenia.

Umelá rádioaktivita je rádioaktivita umelo vytvorených jadier atómu. Umelé rádioizotopy sa získavajú pri bombardovaní nerádioaktívnych izotopov urýchlenými časticami alebo ožarovaním neutrónovými lúčmi najčastejšie v jadrových reaktoroch. Niektoré spôsoby rádioaktívneho rozpadu sa vyskytujú len pri umelo vytvorených rádioizotopoch.

čas za ktorý sa rozpadne polovica pôvodného množstva rádionuklidu, sa nazýva polčas premeny

Reťazová jadrová reakcia

Obrázok Reťazová jadrová reakcia je proces, pri ktorom sa štiepením atómových jadier uvoľňuje časť ich väzbovej energie, jadrová energia. Skúmaním pôsobenia pohybujúcich sa neutrónov na jadrá izotopu uránu sa zistilo, že dochádza k štiepeniu jeho jadra na dva približne rovnaké úlomky. Pri rozpade sa uvoľňujú aj dva až tri neutróny. Vzniknuté neutróny v ideálnom prípade rozštiepia tri ďalšie jadrá uránu a uvoľnia deväť neutrónov. Vzniká reťazová jadrová reakcia.

Využitie energie

Práve táto energia sa dá využiť v atómových elektrárňach, keďže jej množstvo v prepočte na hmotnosť spotrebovaného paliva je o niekoľko rádov vyššia ako energia uvoľnená pri chemickej reakcii nejakej látky s rovnakou hmotnosťou. Pravdepodobnosť, že sa uránové jadro samovoľne rozpadne je však veľmi malá. Polčas rozpadu, čo je čas za ktorý sa rozpadne polovica všetkých atómov daného prvku, je pre urán 238 až vyše 4 miliardy rokov. Je teda potrebné tento proces urýchliť. To je možné pomocou neutrónov, ktoré sa pohybujú medzi atómami a narážajú do jadier. Pri náraze sa neutrón stane súčasťou jadra, je však natoľko nestabilné, že sa vzápätí rozpadne a uvoľní sa energia a ďalšie neutróny. Tie potom postupne narážajú do ďalších a ďalších, čím sa reťazovito zvyšuje ich počet. Tento proces sa nazýva reťazová jadrová reakcia, ktorá je princípom činnosti atómovej bomby.

Jadrový reaktor

Jadrový reaktor je technologické zariadenie, v ktorom prebieha riadená reťazová reakcia. Využíva fyzikálne a chemické vlastnosti vysoko nestabilných chemických prvkov na produkciu energie, ktorá sa následne mení na požadovanú napr. elektrickú energiu.Obrázok

Prvý jadrový reaktor (uránovo-grafitový) bol uvedený do prevádzky v roku 1942 v Chicagu pod vedením Enrika Fermiho.
Prvá energetická jadrová elektráreň na svete bola pripojená k sieti v roku 1954 v Obninsku pri Moskve. Jej tepelný výkon je 30 MW a elektrický 5 MW. Do roku 2004 bolo postavených viac ako 438 jadrových reaktorov na výrobu elektrickej energie v tridsiatich krajinách sveta, s celkovou kapacitou 370,000 MWe, čo predstavuje 16% celkovej výroby elektrickej energie na Zemi .
Reaktor využíva väzbovú energiu jadra, ktorá sa uvoľňuje pri štiepení jadier ťažkých prvkov. Opakom je uvoľňovanie energie pri fúzií jadier ľahkých prvkov.
V energetických jadrových elektrárňach sa štiepi urán, ktorý sa v prírode nachádza ako minerál smolinec (uraninit). Obrázok

Pre energetické účely sa využíva štiepna reakcia. Vieme ju bezpečne riadiť a regulovať. Keď sa podarí vedcom zvládnuť riadenie priebehu termonukleárnej reakcie - fúzie, získa človek nevyčerpateľný zdroj energie.

Časti jadrového reaktora:

  • palivo- palivové články
  • moderátor
  • riadiace regulačné tyče
  • bezpečnostné tyče
  • reflektor neutrónov
  • betónové tienenie
  •  

Obrázok Jadrove_zbrane.rar

Obrázok Radioaktivita.rar