Jaderné reakce

• při CHEMICKÝCH reakcích:
• se mohou slučovat dva atomy v jednu molekulu
• může přecházet jedna molekula v jinou
• může dojít k rozpadu molekuly
• může dojít k uvolnění energie (tepla)
• někdy naopak musíme energii dodat, aby reakce proběhla
• NEMŮŽE dojít k přeměně atomu v jiný atom, tj. nemůže se např. rtuť změnit ve zlato
• při JADERNÝCH reakcích:
• jádra atomů letí velkou rychlostí proti sobě
• jádra jsou ostřelována částicemi, např. neutrony
• DOCHÁZÍ ke změně jader
• buď pouze v jiný izotop
• nebo i v jiný prvek
• dávný sen alchymistů vytvořit ze švestek zlato je možné, ale nesmírně drahé
• první reakci uskutečnil E. Rutherford 1919:
• jádro dusíku ostřeloval heliem
• výsledkem reakce bylo jádro kyslíku a vodíku
• lze popssat rovnicí:

• důležité:
• součet protonových i součet nukleonových čísel na pravé i levé straně jsou si rovné:
• 2 + 7 = 8 + 1
• 4 + 14 = 17 + 1

Energie:

• při chemických reakcích se může uvolňovat energie (někdy ji musíme dodat, aby reakce proběhla)
• elektrony jsou k jádrům vázány relativně slabými elektrickými silami
• při jaderných reakcích dochází k přeměně jádra, které je vázáno jadernými silami
• jaderné síly jsou víc jak milionkrát silnější, než síly elektrické mezi jádrem a obalem
• stejně jako při chemické reakci i při jaderné reakci může dojít k uvolnění energie, která je ovšem též víc jak milionkrát větší, než uvolněná chemická reakce
• někdy ji naopak nutno dodat
• pro srovnání:
• jaderná elektrárna Temelín o výkonu 2 GW spotřebuje 8 (slovy osm) kg  uranu za den
• uhelná elektrárna o stejném výkonu spotřebuje 48 000 000 (slovy 48 milionů) kg uhlí za den
• nebo Drážďany za druhé sv. války zažily mnoha hodinový nálet a bylo svrženo několk tisíc bomb, každá o hmotnosti několik set kg
• Nagasaki zničila jediná jaderná bomba o hmotnosti nálože plutonia cca 6 kg
• kde se takové množství energie bere?
• A. Einstein ve své Speciální teorii relativity odvodil, že energie přímo souvisí s hmotností a došel ke slavnému vztahu:

E = mc²

• vztah znamená, že jakákoliv hmotnost lze přeměnit v energii a naopak
• např. pokud bychom to dokázali, můžeme vzít 1 kg jakékoli látky a ten přeměnit na energii (de facto to znamená, že látka "zmizí", nezbude po ní vůbec nic, jen energie), pak získáme:

E = mc² = 1 · (3 · 10⁸)² J = 9 · 10¹⁶ J

• což je energie, kterou spotřebuje celá Česká republika za 3 až 4 měsíce - tedy na rok by nám stačili 3 - 4 kg jakékoliv látky!!!