Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Budoucnost energie

315 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Budoucnost energie

  1. 1. MASARYKOVA UNIVERZITA KURZ PRÁCE S INFORMACEMI Budoucnost jaderné energiepo nastudování byste měli: 1. umět říci jaké jsou hlavní zdroje jaderné enrgie 2. umět si odpovědět na otázku zda-li má jaderná energie budoucnost
  2. 2. Proč jsem si toto téma vybrala: Podle mého názoru stojí dnešní svět před otázkou: Kde brát energii? V dnešním světě, kde žijepřes 6 miliard lidí a rodí se stále více a více, si musí každý člověk uvědomit, že zdroje, které námsloužily až do této chvíle, nemohou vydržet věčně. Co se stane až tyto zdroje budou vyčerpány?Lidstvo stojí před složitou cestou, kde nové zdroje brát. Toto téma jsem si vybrala pro to, že jeaktuální a jistě v budoucnu se bude více a více řešit.Jako studentka fyziky a chemie je toto téma pro mě klíčové. V této práci chci definovat co vlastnějaderná energie je. Co obnáší její zosk a kam může tento zisk jednou směřovat.Anotace: Tato práce se zabývá problematikou jaderné energie. Poukazuje na přirozenou radioaktivituněkterých látek díky nimž můžeme získat tolik potřebnou energii pro všechny lidi na zemi. Zabýváse otázkou, kam cesta zisku jaderné energie míří. Poukazuje i na nové možnosti – otázka studenéfúze.Klíčová slova: jaderná fúze, jaderná energie, radioaktivita, studená fúze, jaderné elektrárny1. JADERNÁ ENERGIE: Je energie, která se uvolňuje z jaderných reakcí v atomovém jádře. Někdy bývá označována jakoenergie atomová.Jak jistě víme atom se skládá z obalu a jádra. V obalu máme záporně nabité elektrony a v jádřekladně nabité protony a neutrální neutrony. Celkově je jádro stabilně neutrální. V přírodě všakexistují prvky, které jsou nestabilní a vlivem vlastní radioaktivity se rozpadají a vyzáří tím určitouenergii do přírody. Ta jak víme ani nevzniká, ani nezaniká, pouze se jedna forma mění v jinou.1.1. RadioaktivitaTéměř jedno století je lidstvu jasné, že některé látky vysílají zvláštní záření, které objevil Becquerel(1896) a které dnes nazýváme radioaktivita. Povaha radioaktivního záření je určena prvkem, kterýje vysílá. Dnes je znám velký počet takových prvk, z nichž byly nejvíce studovány tři radioaktivnířady: urano-radiová, aktiniová, thoriová.
  3. 3. Druhy radioaktivního záření jsou : • záření α • záření β • záření γ • neutronové záření1.2. Jadarné reakceJaderná reakce je přeměna atomových jader. Může být samovolná či je způsobena zásahem z venku(foton). Dochází při ní jak ke změně struktury zúčastněných jader, tak ke změně jejich pohybovéhostavu.Mezi obecné vlastnosti patří: • zákon zachování energie • zákon zachování počtu nekleonů • zákon zachování energie • zákon zachování hybnosti a momentu hybnostiPro zisk velkého množství energie se v jaderných elektrárnách používá štěpných reakcí. Toutoreakcí je stěpení Uranu 235.Probíhá tak, že po průniku pomalého neutronu do jádra se toto složené jádro s velkoupravděpodobností rozpadne na 2 přibližně stejně těžké části, při tom dojde k uvolnění 2 až 3volných neutronů.Tyto neutrony se mohou postupně regulovat srážkami s okolními částicemi a ztrácet tak svojipohybovou energii až mohou vyvolat štěpení dalšího jádra uranu U235.Štěpnou reakci lze znázornit rovnicí1.2.1. Historie štěpeníPrvní úspěšný pokus s jaderným štěpením provedli v roce 1938 v Berlíně Otto Hahn, Lise Meitner aFritz Strassman.Během 2. světové války se rozběhl jaderný program v řadě zemí. První řízená řetězová štěpnáreakce se uskutečnila 2. prosince 1942 v reaktoru CP-1, který postavil Enrico Fermi v podzemístadionu Chicagské univerzity.K výrobě elektřiny byl jaderný reaktor poprvé využit v roce 1951 ve výzkumné stanici EBR-Ipoblíž Arca (Idaho) v USA. Za první jadernou elektrárnu bývá označována elektrárna spuštěna vměstě Obninsk v Sovětském svazu v roce 1954, za první skutečně komerční elektrárnu je všakpovažována spíš Jaderná elektrárna Calder Hall v Británii.Využití jaderné energie pro komerční účely se po překonání hlavních technologických aekonomických problémů a v souvislosti s energetickými krizemi rychle rozvíjelo v 70. a 80. letech.Od konce 80. let je nárůst mnohem pozvolnější. Proti využití jaderné energie se v mnoha zemíchzvedla vlna odporu, založená jednak na obavách z nehody, jednak na strachu z radiace, roli hrál irelativní dostatek energie z fosilních zdrojů.V současnosti (2012) se zájem o využití jaderné energie znova zvyšuje především v souvislosti skolísajícími cenami cen fosilních paliv, snahami jednotlivých zemí o energetickou nezávislost(především na Rusku) a v souvislosti s bojem proti globálnímu oteplení (při výrobě energieprostřednictvím jaderná energetiky nedochází k uvolňování skleníkových plynů a jadernáenergetika tedy nijak nepřispívá ke globálnímu oteplování).
  4. 4. Havárie v JE Fukušima jaderné energetice sice znova zasadila těžkou ránu, země plánující stavbunejvětšího počtu nových elektráren, Čína a Indie, však svoji orientaci na jadernou energetikupotvrdili. Svoje jaderné elektrárny se však rozhodlo uzavřít do roku 2022 Německo. (1)1.3. Budoucnost jaderné energieJaderná energie má při výrobě elektřiny svůj nezastupitelný podíl. Roku 1991 činil její podíl 72,7%výroby elektřiny ve Francii, 59,3% v Belgii, 51,6% ve Švédsku. Podílela se na výrobě elektřiny ve26 zemích světa. Ve Spojených státech činil její podíl v témže roce 21,7%. V roce 1992 bylyvysloveny v USA první pochybnosti o další výstavbě jaderných elektráren : růst poptávky poenergii se zpomalil, cena a délka výstavby atomových elektráren se zvýšila, jaderné elektrárnynedosáhly očekávaného stupně využití svého provozu a veřejné mínění se obrátilo proti jadernéenergii. Hlavní příčinou jsou ale elektrárenské společnosti, které se rozhodnou stavět, až kdyžpoptávka po této energii je dostatečně vysoká, výstavba elektrárny bude levnější a její chodspolehlivější než chod jiných. Náklady na moderní jadernou elektrárnu zahrnují veškeré náklady spojené s opatřeními promanipulaci s odpady a jejich zpracováním a likvidací i náklady na konečné vyřazení jadernýchzařízení z provozu. Všechny tyto náklady dosahují vysokých částek. Jaderná energetika je tímtoznevýhodněna oproti výrobcům elektřiny spalováním fosilních paliv, kteří nemusí platit žádnépenále ani pokuty za vypouštění škodlivých emisí do atmosféry. V současnosti Evropská unie vážnězvažuje zavedení daně tzv. přímé uhlíkové daně za emise oxidu uhličitého.Závažný problém představuje také likvidace odpadů. Nízce radioaktivní odpad je materiál spoločasem rozpadu nižším než 50 let. V r. 1989 např. 52% všech odpadů této kategorie v USApocházelo z reaktorů, ale 35% bylo z jiné komerční činnosti. Vysoce radioaktivní odpady potřebujístaletí k tomu, aby se rozpadly a úroveň jejich radioaktivity byla bezpečná. Pocházejí ze dvouzdrojů : z komerčních reaktorů, jejichž vyhořelé palivo musí být odklízeno, a z vojenských zařízení.Odpady z druhé kategorie tvoří až 20krát větší množství co do objemu. Výběr úložištěnízkoaktivních odpadů naráží ovšem na stejný odpor jako umístění spaloven toxických látek čizařízení na likvidaci jinak nebezpečných odpadů.1.3.1. Možnosti návratu jaderné energetiky1. rostoucí poptávka po elektrické energii2. snížení emisí z elektráren na uhlí, ropu či zemní plyn3. bezpečné provozování jaderných elektráren4. dostatečná informovanost veřejnosti o : a) bezpečnosti provozu b) tom, že nízká úroveň radiace pochází právě tak z volně se vyskytujících materiálů vpřírodě c) bezpečnosti úložišť odpadů5. jiné postoje finančníků a projektantů při současném vyřešení problémů s náklady, dobouvýstavby a efektivnosti provozu jaderné elektrárny6. nové reaktory budou ekonomicky výhodné7. zlepší se řízení provozu jaderných elektráren8. nejaderné zdroje elektřiny budou pod stále narůstajícím tlakem kontroly emisí1.4. Alternativy?Jako studená fúze bývá označován jeden specifický způsob provedení jaderné fúze, který v roce1989 popsali Martin Fleischmann a Stanley Pons.
  5. 5. Někdy se pojmem studená fúze označuje jakýkoliv způsob dosažení jaderné fúze bez použitívysokých teplot.V roce 1989 Fleischmann a Pons publikovali článek, kde deklarovali že se jim podařilo provést fúziza běžných teplot pomocí elektrolýzy těžké vody. Tato zpráva vyvolala obrovský mediální rozruch amnoho laboratoří se snažilo jejich pokusy zopakovat, některé z nich dokonce pozorování jevupotvrdily. Pozdější přesnější experimenty však Fleischmannovy a Ponsovy výsledky vyvrátily.1.5. Zdroje • HORÁK, Zdeněk. Úvod do molekulové a atomové fysiky. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury,n.p., 1957. ISBN 2-0375.531 TK-0067.101. - tento zdroj považuji za kvalitní, odborně napsaný, pravdivý, naučný a autor je podle méhokapacita ve svém oboru • Má jaderná energie budoucnost?. [online]. [cit. 2012-12-10]. Dostupné z: http://www.ielektro.cz/ekologie/jadro.html#_Toc506369046- tento zdroj je podle mého kvalitně sepsán, obsahuje zajímavé údaje • BOHUTÍNSKÁ, Jana Bohutínská. Jaderná energetika je podle odborné komise významnou variantou výroby energie. 2008. DOI: 1802-8012. Dostupné z: http://www.podnikatel.cz/clanky/jaderna-energetika-je-vyznamnou-variantou-energie/- tento článek patří do kategorie odborných. Článek pojednává o problematice energetiky v ČR.

×