JADERNÉ ELEKTRÁRNY , ŘÍZENÁ ATOMOVÁ REAKCE , ČERNOBYL

Jaderná elektrárna

=tepelná elektrárna, která má místo parního kotle reaktor jadrný, v němz probíhá stěpení některých tězkých prvků, jako např. uran, plutonium za současného uvolňování velkého mnozství tepla.

Jaderné elektrárny jsou: 1) jednookruhové

2) dvouokruhové

U jednookruhových jaderných elektráren se páry vyrobená v jaderném reaktoru přivádí přímo do turbíny, kdezto u dvouokruhových jaderných elektráren se teplo z reaktoru odvádí teplonosnou látkou primárním okruhem do výměníku tepla (parního generátoru), kde vzniká pára, která se sekundárním okruhem přivádí k&nbs 141i88b p;turbíně pohánějící alternátor.

První vyuzití jaderné energie k výrobě elektrické energie se experimentálně uskutečnilo 20.12. 1951 v Národní reaktorové laboratoři ARCO (USA - stát Idaho), první pokusná jaderná elektrárna byla spustěna v Obnisku u Moskvy (Sovětský svaz) 27.6.1954. V Československu byla první jaderná elektrárna spustěna 24.10.1972 v Jaslovských Bohunicích u Trnavy. Největsí jadernou elektrárnou na světě s deseti reaktory o čistém elektrickém výkonu 8 814 MW je Fukushima v Japonsku. Nejvíce elektrické energie vyrobené v jaderné elektrárně produkuje Francie z 56 reaktorů s celkovým výkonem 58 688 MW, coz je téměř 73 % celkové výroby elektrické energie země. V ČR byl zahájen provoz v jaderné elektrárně Dukovany v srpnu roku 1985 (nyní jsou v provozu čtyři reaktory typu PWR o celkovém elektrickém výkonu 1 632 MW, v témze roce byla zahájena výstavba jaderné elektrárny Temelín). Jaderné elektrárny se v ČR podílejí na výrobě elektrické energie 23,5 % (1993).  

Paliva pouzívaná v jaderných elektrárnách

Název paliva:	teplota tání:	teplota varu	hustota	vyuzití
URAN	1 132 °C	3 818 °C		palivo v jaderných reaktorech
PLUTONIUM	637 °C	3 235 °C		výroba jaderných zbraní, zdroj energie v kosmických sondách

Uran

= uranium, značka U - radioaktivní chemický prvek ze skupiny aktinoidů. Protonové číslo 92, relativní atomová hmotnost je 238,029, stříbrolesklý kov. Objeven v roce 0789. V přírodě se vyskytuje nejčastěji ve smolinci (uraninitu). Pouzívá se zejména jako palivo v jaderných reaktorech. Ve sloučeninách má oxidační číslo II az VI.

Plutonium

= značka Pu - radioaktivní chemický prvek ze skupiny aktinoidů, protonové číslo 94, relativní atomová hmotnost je 244. Uměle připraveno v roce 1940. Ve sloučeninách má oxidační číslo III az VII.

Řízená jaderná reakce a její průběh

= stěpení nuklidů pomocí neutronů tak, ze se uvolní větsí počet neutronů, nez kolik se na stěpení spotřebovalo. Jaderná reakce stěpení uranu je řetězová. Kazdý uvolněný neutron můze stěpit dalsí atom uranu, nebo plutonia a uvolní se při tom dalsí neutrony.

Stěpením ²³⁵U o hmotnosti 1 kg se uvolní energie přiblizně J, coz odpovídá energii uvolněné hořením uhelného paliva o hmotnosti 3 000 tun.

Nuklidy, které mají schopnost se stěpit pomocí neutronů jsou označovány, jako: ²³⁵U a ²³⁹Pu.

V jaderném reaktoru probíhají např. reakce:

Více, nez 99 % přírodního uranu tvoří izotopy ²³⁸U a méně nez 1 % izotop ²³⁵U. Pravděpodobnost, ze jakýkoliv neutron (rychlý, nebo pomalý) způsobí stěpnou reakci, je mnohem větsí pro ²³⁵ U.

Aby řetězová reakce mohla pokračovat, musí být rychlé neutrony zpomaleny. Při řízené reakci v jaderném reaktoru se zpomalení dosáhne pomocí moderátorů = látka, která rychlé neutrony v pruzných srázkách zbrzdí a zmensí jejich energii, a nichz by je pohltila. Tuto schopnost mají jádra prvků malých hmotností, např.: , , . Proto se jako moderátor pouzívá voda H₂O, tězká voda D₂O a grafit.

Jako jaderné palivo se nejčastěji pouzívá obohacený uran (obsahuje 3 - 4 % izotopu ²³⁵U). Obohacení se provádí slozitou technologií, např. dělením plynného ²³⁸UF₆ od ²³⁵UF₆ difuzí.

Stručné shrnutí

I. jaderné elektrárny

jednookruhové

dvouokruhové

II. moderátory

voda ( D₂O, H₂O )

grafit

III. paliva

uran

plutonium

IV. dělení uranu

U

U

Černobyl

Černobyl, město na Ukrajině, 90 km severně od Kyjeva, 16 km severozápadně od Černobylu, poblíz města Pripjati (které mělo v době havárie 30 000 obyvatel) lezí jaderná elektrárna Černobyl se čtyřmi reaktory, kazdý o výkonu 1 000 MW, která byla uvedena do provozu v letech 1977 - 1983. V dubnu roku 1986 zde doslo k doposud největsí jaderné katastrofě na světě. Snahou mezinárodního společenství je ukončení činnosti celé elektrárny.

JE Dukovany: uvedena na plný výkon roku 1987, dodává do elektrické rozvodné sítě kazdoročně více nez 18 miliard kilowatthodin elektrické energie. Znamená to, ze kazdá pátá zárovka v ČR spotřebovává energii právě z této elektrárny.

JE Temelín O výstavbě JETE bylo rozhodnuto v roce 1980. O tom, ze ze čtyř plánovaných bloků, by měly být v elektrárně dokončeny pouze první dva, rozhodla porevoluční federální vláda v roce 1990. Ale v roce 1993 schválila česká vláda definitivní dostavbu vsech čtyř bloků Temelína. Dostavba JETE stále pokračuje.

Závěr

Lidstvo se bude muset jednou stejně spoléhat právě na tyto jaderné elektrárny, protoze představují jedinou moznost získávání elektrické energie do budoucnosti. Doufejme, ze budou bezpečné a nebude se opakovat katastrofa, jako v jaderné elektrárně Černobyl.

Rejstřík

ČERNOBYL          1,3

DĚLENÍ URANU     2

DVOUOKRUHOVÉ J. ELEKTRÁRNY 1

HUSTOTA                1

JADERNÁ ELEKTRÁRNA                     1,2

JADERNÁ KATASTROFA                       3

JE DUKOVANY      3

JE TEMELÍN            3

JEDNOOKRUHOVÉ J. ELEKTRÁRNY 1

MODERÁTORY      2

PALIVA V JAD. ELEKTRÁRNÁCH         1

PLUTONIUM 1

RADIOAKTIVNÍ CHEMICKÝ PRVEK   2

ŘÍZENÁ JADERNÁ REAKCE                1,2

SMOLINEC             1

TEPLOTA TÁNÍ      1

TEPLOTA VARU     1

URAN 1

VODA                      2

VYUZITÍ                  1

Seznam

Jaderná elektrárna

Paliva pouzívaná v jaderných elektrárnách

Uran

Plutonium

Řízená jaderná reakce a její průběh

Stručné shrnutí

Černobyl

Závěr

Rejstřík

Seznam