Jaderná fyzika - zápisky

Schéma jaderné elektrárny podle sešitu:

A) Primární okruh-obsahuje kontaminovanou radioaktivní vodu a velmi nebezpečné záření.

• kontejnment=systém zpracovávání jaderného paliva

• chladicí věž=stoupá z ní bezpečná pára

• vlastní jaderný reaktor=reaktor, kde se zpracovává uran

• regulační tyče=regulují velké množství elektronů

• aktivní zóna=v palivových částích probíhá reakce odštěpováním elektronů

• kompenzátor objemu(regulátor)=hlídač objemu vody(expanzní nádoba)

→vzniká obrovské množství tepla

B) Sekundární okruh-čistá, nekontaminovaná voda

• barogenerátor=zařízení, kde se primárním okruhem získává pára(voda-nesmí se smíchat)

• parní turbína=je to zařízení, které protáčí páru(Kaplanova; Francisova turbína) pohánějí generátor

• kondenzátor=zkapalňuje se zde pára

• generátor="rozvodná stanice"→ transformátor - cca 6000 V; pro přenos je 6000 málo; transformuje se na 400 000 V a potom se přenáší.

• věž=zkapalňuje se zde pára

• čerpadlo=vodu z páry, která vznikla ochlazením se dostává zpět

Druhy jaderného záření

1) záření alfa=proud jader helia a lze jej pohltit papírem. Jakmile se dostane do těla živých organismů, je nebezpečné.

2)záření beta=beta záření je tvořeno proudem rychle letících elektronů beta- a pozitronů(kladně nabitý elektronů) beta+. Beta záření pohlcuje hliníková folie.

3)gamma záření=je to elektromagnetická vlna vysoce energických fotonů. Je to nejnebezpečnější záření a způsobuje rakovinu, popáleniny a mutace.

Použití radioaktivních prvků v praxi

Nejznámější využití zdrojů záření je v energetice – jaderné elektrárny jsou významným zdrojem elektrické energie. V medicíně se využívá záření v diagnostických zařízeních – rentgeny, CT. K léčbě onkologických onemocnění se využívají radioterapeutické ozařovače používající otevřené radioaktivní zářiče. Výhodou těchto metod v medicíně je neinvazivnost, prakticky absence vedlejších účinků a většinou nízká radiační zátěž.

Využití radioaktivity je i v mnoha dalších oborech – ve vědě, výzkumu, průmyslu. Ionizující záření se používá při sterilizaci materiálů, při hledání skrytých vad materiálů (defektoskopie), pro měření tloušťky materiálů, ke zjišťování složení neznámého materiálu nebo při zkoumání stáří archeologických nálezů.

Ničivé účinky

• jaderné zbraně=zbraně hromadného ničení

• jsou založené na principu neřízené atomové řetězové reakce

• 1) jaderné zbraně
  2) otravné látky ( chemické zbraně )
  3) bojové biologické prostředky

• Jaderná zbraň je zbraň hromadného ničení. Ničivé působení jaderné zbraně je dáno energií, která se uvolňuje při jaderném výbuchu, jehož základem je jaderná reakce. Z hlediska principu rozlišujeme dvě základní skupiny jaderných zbraní – štěpné jaderné zbraně a termonukleární jaderné zbraně. Kombinací těchto základních skupin mohou být zkonstruovány jaderné zbraně se specifickými vlastnostmi.

• Štěpné jaderné zbraně
  Štěpná jaderná zbraň musí obsahovat nadkritické množství štěpných látek (obvykle uranu 235 nebo plutonia 239). Do okamžiku roznětu zbraně musí být její náplň podkritická. K dosažení nadkritického stavu jsou používána dvě základní konstrukčně-technická uspořádání - implozní a hlavňové.

• V implozním uspořádání dochází výbuchem vysoce účinných klasických výbušnin, obklopujících podkritickou štěpnou náplň k jejímu prudkému rovnoměrnému stlačení (implozi), čímž tato přejde do nadkritického stavu.

• V hlavňovém uspořádání roznětu jaderné zbraně jsou dva nebo více kusů podkritického množství štěpného materiálu vstřeleny explozí klasické výbušniny vůči sobě uvnitř zařízení, tvarem připomínajícím uzavřenou dělovou hlaveň.

• Termonukleární jaderné zbraně
  Termonukleární jaderné zbraně využívají k uvolnění energie principu jaderné syntézy. Jaderná syntéza je proces, při němž se atomová jádra lehkých prvků (např. deuteria, tritia, lithia) spojují a tvoří jádro těžšího prvku. Pro iniciaci jaderné syntézy se využívá štěpné řetězové reakce.

• Radiologické zbraně
  Radiologické zbraně jsou zbraně, využívající škodlivé účinky ionizujícího záření. K rozptýlení radionuklidů nebo radioaktivní látky se může použít nálož klasické trhaviny, čímž dochází k rozsáhlé radioaktivní kontaminaci území.