Rade učenice Hanne Jolić, 4.g SŠ Novska / 2020.

1. FISIJA

2. Uvod
• kad se atom podijeli na dva
dijela, bilo prirodnim
propadanjem ili kada se
pokrene u laboratoriju, on
oslobađa energiju
• taj proces zove se fisija
• uz veliki potencijal kao izvor
energije ima i niz
sigurnosnih, okolišnih i
političkih pitanja koja mogu
spriječiti njezinu upotrebu

3. Definicija fisije
• atom sadrži protone i neutrone u središnjoj jezgri
• u fisiji se jezgra odvaja radioaktivnim raspadom ili zato što su ga
bombardirale druge subatomske čestice (neutrini)
• rezultirajući komadi imaju manje kombinirane mase od izvorne jezgre, pri
čemu se nestala masa pretvara u nuklearnu energiju
• kontrolirana fisija - vrlo lagani neutrini bombardiraju jezgru atoma
razbijajući ga u dve manje jezgre
• uništavanjem se oslobađa ogromna količina energije - 200 puta veća od
neutrona koji je pokrenuo postupak - oslobađajući još najmanje 2 neutrina
• kontrolirane reakcije koriste se za oslobađanje energije u nuklearnim
elektranama
• nekontrolirane reakcije potiču nuklearna oružja

4. • radioaktivna fisija, gdje centar teškog elementa spontano odašilje
napunjenu česticu dok se raspada u manje jezgre, ne događa se često
i samo s težim elementima
• fisija se razlikuje od fuzije, kada se dvije jezgre spajaju, a ne razdvajaju

5. Otkrivanje atomske energije
• 1938. njemački fizičari Otto Hahn i Fritz Strassman bombardirali atom
urana neutronima u pokušaju da naprave teške elemente
• u iznenađujućem zaokretu završili su razdvajajući atom na elemente barija i
kriptona, oba manja od urana s kojim su započeli
• fizičarka Lise Meitner shvatila je da je razdor također oslobodio energiju
• ustanovila da fisija daje najmanje dva neutrona za svaki neutron koji je
izazvao sudar
• svaki novo oslobođeni neutron može prouzročiti dvije odvojene reakcije od
kojih bi svaka mogla izazvati barem još dvije
• lančana reakcija  oslobađanje više energije

6. Energija i uništenje (nedostatci)
• u lančanoj reakciji novo otkriće ima iznimne mogućnosti
• Leo Szilard i Albert Einstein shvatili da se takva istraživanja mogu koristiti za
stvaranje bombe epskih razmjera
• srpanj 1945. izrada nuklearnog oružja - "Manhattan Project’’ - prve
atomske bombe – napad na Hiroshimu i Nagasaki u Japanu
• od tada nuklearna istraživanja izuzetno osjetljiva
• fisija se koristi za proizvodnju energije unutar nuklearne elektrane
• proces stvara značajnu količinu nuklearnog otpada koji može biti opasan i
za ljude i okoliš
• ljudi se često boje opasnosti koje bi mogle doći od nuklearnih elektrana i ne
žele ih u svom području

7. • Projekt Orion - impulsni pogonski sustav nuklearne fisije
• male nuklearne pulsne jedinice bi se uzastopno ispuštale s lijeve
strane vozila
• sustav za zaštitu od eksplozije i amortizera zaštitio bi posadu i
pretvorio udarno opterećenje u kontinuiranu pogonsku silu

8. Prednosti
• 1960ih američka vlada istraživala mogućnost korištenja fisije kao
metode raketnog pogona
• potpisivanjem Ugovora o ograničenoj (nuklearnoj) zabrani testiranja
1963. - okončana nadzemna eksplozija svih nuklearnih oružja,
privremeno zatvarajući testiranje raketa s pogonom na fisiju
• nuklearni reaktor se koristi za zagrijavanje vode za pogon turbina koje
pokreću generatore

9. Dijelovi fisijskog reaktora
• nuklearno gorivo - izotop urana ili plutonija koji će se rastaviti kada se aktivira ulazni neutron
- gorivo se drži u šipkama kako bi otpušteni neutroni isplivali i uzrokovali nuklearnu fisiju u ostalim
šipkama
• moderator - grafitna jezgra - usporava neutrone - veća vjerojatnost da će biti apsorbirani u
obližnju šipku za gorivo
• upravljačke šipke – podižu se i spuštaju da zaustave putovanje neutrona između gorivnih šipki,
mjenjaju brzinu lančane reakcije
• rashladno sredstvo – zagrijava se energijom koja se oslobađa od reakcija fisije i koristi se za
zagrijavanje vode za pogon turbina u elektrani
• betonski štit – produkti fisije su radioaktivni i opasni
• mnogi dijelovi reaktora dizajnirani su za kontrolu brzine reakcije i temperature zbog zaštite
• nekontrolirana reakcija fisije osnova je atomske bombe

11. Nuklearne elektrane
• proizvodnja električne energije korištenjem nuklearnih reaktora nosi
visoki rizik, ali nosi velike nagrade
• jako mala količina nuklearnog goriva stvara vrlo veliku količinu
električne energije i malo onečišćavajućeg materijala
• financijski troškovi izgradnje i stavljanja izvan pogona nuklearne
elektrane vrlo su veliki, a proizvedeni otpad ostat će radioaktivan -
opasan za ljude i okoliš - tisućama godina

12. Nuklearne elektrane
PREDNOSTI NEDOSTATCI
ne proizvodi zagađujuće plinove otpad je radioaktivan, a sigurno odlaganje je
skupo
ne pridonosi globalnom zatopljenju lokalno zagađenje otpadnih voda utječe na
morski život
niski troškovi goriva nesreće velikih razmjera su katastrofalne
mala količina goriva smanjuje rudarske i
transportne učinke na okoliš
percepcija javnosti je negativna
elektrane imaju dugi životni vijek troškovi izgradnje i sigurnog stavljanja van
pogona vrlo su visoki

13. Literatura
• https://www.livescience.com/23326-fission.html
• https://www.bbc.co.uk/bitesize/guides/zyqnrwx/revision/1
• https://enciklopedija.hr/natuknica.aspx?ID=19739

14. Hvala na pažnji!
Napravila: Hanna Jolić, 4.g