Jaderná energie nám slouží k získávání elektřiny. Využíváme přitom vazebnou energii atomového jádra. Jádro některých velmi těžkých atomů se může rozštěpit na dvě menší části.
Během tohoto procesu se uvolňuje obrovské množství tepla, kterým se v elektrárně uvádí do varu voda, vzniklá pára roztáčí turbínu.
Reklama
Ta pak pohání generátor, jenž vyrábí elektřinu.
Jaderné štěpení
Uran je kov sloužící jako palivo pro většinu jaderných elektráren. Používá se zvláštní izotop uranu, zvaný U-235, který má v jádru 235 nukleonů. Narazí-li do takového jádra neutron, rozštěpí se jádro na dvě menší jádra. Při tomto pochodu vzniká neviditelné záření, tzv. paprsky gama, a z rozbitého jádra vyletí vysokou rychlostí dva až tři neutrony.
Tyto neutrony mohou rozštěpit jiné atomy U-235 a uvolnit z jejich jader energii a další neutrony, takže štěpení jader pokračuje. Takový proces se nazývá řetězová reakce.
Reaktory
Jaderné štěpení je velmi nebezpečné. Uvolňuje se při něm tolik energie, že může dojít k výbuchu. Tak funguje atomová bomba. V jaderné elektrárně je však štěpná reakce ovládaná, takže výbuch nehrozí. Palivo (uran) je umístěno uvnitř reaktoru a lze do něj zasouvat regulační tyče. Tyto tyče, vyrobené z kadmia nebo bóru, pohlcující neutrony, a tím zpomalují reakci.
Jaderný odpad
Palivo užívané v reaktorech je vysoce radioaktivní. Vyzařuje velké množství nebezpečného záření, které má velmi ničivé účinky na živé organismy. Některé látky vznikající při jaderné reakci zůstanou nebezpečné tisíce let. Bezpečné ukládaní jaderného odpadu je tedy do budoucna vážným problémem.
Jak vypadá atom
Dnes už o atomech víme samozřejmě mnohem více, a tak si některé z nich můžeme představit. Hned zpočátku musíme uvést na pravou míru tvrzení o jejich nedělitelnosti-atomy jsou sice základními stavebními jednotkami, jsou však ještě dále rozložitelné.
Každý atom obsahuje jádro složené protonů a neutronů. Protony jsou kladně nabité elektrické částice, neutrony jsou elektricky neutrální. Okolo jádra obíhají po různě vzdálených drahách záporně nabité elektrony. Počty protonů a elektronů se sobě rovnají, jsou však různé u atomů jednotlivých prvků. Moderní fyzika zná ještě další částice, pro naší představu však tyto nejzákladnější zatím stačí.
Rozměry atomů jsou skutečně nepatrné. Průměr atomu je asi jen 10-6 až 10-10 mm. Průměr jeho jádra je ještě menší, asi 10-11 až 10-15 mm. Průměr jádra se, jak je vidět, od průměru celého atomu velmi liší. Můžeme si ho představit jako špendlíkovou hlavičku ve středu koule o průměru 100 metrů. Přitom je v jádru soustředěna takřka veškerá hmotnost atomu. I ta je samozřejmě zcela nepatrná. Jako hmotnost atomu vodíku se uvádí 1,67 kvadriliontin gramu, což se pro lepší představu dá napsat takto: 0,000 000