Rozsah a cíle předmětu Teoretické předpoklady

Rozsah a cíle předmětu

• Teoretické předpoklady

• Funkce jaderné elektrárny

• Chemické režimy

• Vybrané partie z radiochemie

• Bezpečnost práce

• Doplňky: atom. zákon, dosimetrie, jednotky atd.

Literatura

• Beiser A.: Úvod do moderní fyziky, Praha, Academia

• Štěrba, Suk, Trka: Atomová a jaderná fyzika, SPN Praha, 1981

• : Atomové elekrárny

• ETE: předpisy chemických režimů

Přehled historie znalostí a využívání JE

• Leukipos z Milétu asi 500 př.n.l. - 440 př.n.l.

• řecký filosof, zakladatel atomismu

• Démokritos z Abdér asi 460 př.n.l. - 370 př.n.l.

• řecký filosof, dovršil Leukipovy myšlenky ve filosofii atomismu, zavedl pojem atomu /z řeckého "atomos" - nedělitelný/

• Klaprath Martin Heinrich 1.12.1743 - 1.1.1817

• německý fyzik - profesor v Berlíně

• objevil uran, cér, zirkon, tellur, chrom

Přehled historie

• Faraday Michall 22.9.1791 - 25.8.1867

• anglický fyzik

• zavedl pojmy elektrické a magnetické pole

• 1859 Plucker J. - objevil katodové paprsky

• Maxwell James Clerk 13.11.1831 - 5.11.1879

• skotský fyzik

• 1864 - publikoval teorii elektřiny a magnetismu, předpověděl elektromagnetické vlny šířící se stejnou rychlostí jako světlo

• Mendělejev Dmitrij Ivanovič 8.2.1834 - 2.2.1907

• ruský chemik

• 1869 periodická tabulka prvků v závislosti na atomových hmotnostech, předpověděl skandium, germanium, gallium

Přehled historie

• Hertz Heinrich Rudolf 22.2.1857 - 1.1.1894

• 1888 - dokázal existenci elektromagnetických vln

• Hallwachs W.L.F. v roce 1888 objevil fotoelektrický jev

• Rontgen Wilhelm Conrad 27.3.1845 - 10.2.1923

• objevil paprsky X - později nazvány rentgenové

• Becquerel Antoine Henry 15.12.1852 - 25.8.1908

• 1896 objevil přirozenou radioaktivitu - zjistil, že sloučeniny uranu vysílají paprsky, které způsobují zčernání fotocitlivé vrstvy

• Townsen J. 1897 - měření elektrického náboje iontů

• Rutherford Ernst 30.8.1871 - 19.10.1937

• britský fyzik původem z Nového Zélandu

• 1897 rozlišil částice alfa a beta

Přehled historie

• Curie Pierre 15.5.1859 - 19.4.1906

• Curie - Sklodowská, Marie 1.11.1867 - 4.7.1934

• 1898 objevili radium a polonium

• Marie Curie Sklodowská zavedla pojem radioaktivita pro jaderné záření

• Rutherford Ernst,

• Soddy Frederick, 2.9.1877 - 22.9.1956

• 1902 objevili přirozený radioaktivní rozpad, práce o vzniku a povaze izotopů

• Thompson Joseph John 18.12.1856 - 30.8.1940

• britský fyzik

• 1903 položil základy elektronové teorie atomu

Přehled historie

• Stoney /stouny/ George Johnstone 15.2.1826 - 5.7.1911

• 1874 - hypotéza o elementárním množství elektřiny 1881 - vypočítal absolutní hodnotu elementárního náboje

• 1891 - zavedl termín elektron

• Einstein Albert 14.3.1879 - 18.4.1955

• německý fyzik

• 1905 publikoval speciální teorii relativity

• Millikan Robert Andrews 22.3.1868 - 19.12.1953

• 1909 - změřil náboj elektronu a stanovil jeho hmotnost

• Rutherford Ernst, 1909 dokázal, že He jádra se tvoří z rádia

Přehled historie

• Bohr Niels Henrik David 7.10.1885 - 18.11.1962

• dánský fyzik

• Teorie atomu

• Rutherford Ernst 1919 - první umělá jaderná přeměna

• Gramy Louis Harold 1925 princip duté komory, vytvořil základy dozimetrie

• Chadwick James sir, 20.12.1891 - 24.7.1974

• 1932 objevil neutron, určil jeho hmotnost

• 1935 postavil ve Velké Británii první cyklotron

• Tamm Igor Jevgenjevič 8.7.1895 - 12.4.1971

• studoval metody kontroly termonukleárních reakcí

• Ivaněnko D.D.

• Heisenberg Werner Karl 5.12.1901 - 1.2.1976

• jeden za zakladatelů kvantové mechaniky / Heisenbergův princip /relace/ neurčitosti /1927/

Přehled historie

• Tamm, Ivaněnko, Heisenberg

• 1932 - publikovali teorii o složení atomového jádra z protonů a neutronů

• Joliot-Curie Féderic 19.3.1900 - 14.8.1958

• Joliot-Curie Iréne 12.9.1897 - 17.3.1956

• 1934 objev umělé radioaktivity, působením alfa částic na atomy hliníku

• Fermi Enrico 29.9.1901 - 28.11.1954

• 1934 objevil štěpení prvků neutrony

• 1938 Nobelova cena za využití pomalých neutronů k přípravě nových radioaktivních prvků

• Hahn Otto 18.3.1879 - 28.7.1968

• Strassmann Fritz 22.2.1902 - 22.4.1980

• 1938-9 objev štěpení jádra uranu a thoria pomocí neutronů

• Meitnerová Lise 7.11.1878 - 27.10.1968

• 1939 podala /společně s R. Frischem/ teoretické vysvětlení štěpení uranového jádra

Přehled historie

• Joliot Curie Féderic - 1939 - teoreticky zdůvodněná možnost jaderné řetězové reakce

• Fermi Enrico 2.12.1942 první jaderný reaktor Chicago, USA

• 16.7.1945 poušt Alamogordo, první odpálená jaderná bomba

• 6. a 9.8.1945 Hirošima a Nagasaki, uranová a plutoniová puma

• Kurčatov Igor Vasiljevič 12.1.1903 - 7.2.1960

• hlavní konstruktér sovětských cyklotronů a jaderných zbraní

• 1946 - první reaktor v SSSR

• Sacharov Andrej Dmitrijevič 21.5.1921 - 14.12.1989

• 1950 - návrh na řízení termojaderné reakce-

Přehled historie

• Teller Edward 15.1.1908

• americký fyzik maďarského původu

• 1951 - neřízená termojaderná reakce

• - atol Eniwetok - vodíková bomba

• 20.12.1951 první elektřina z jádra - Národní reaktorová laboratoř ARCO, USA

• 27.6.1954 první jaderná elektrárna připojená k síti, Obninsk u Moskvy, SSSR

• 1955 první jaderná elektrárna v USA - Pittsburgh

• 24.10.1972 první jaderný blok v ČSSR, Jaslovské Bohunice - A1

• Dukovany – 1986 až 1988

• Temelín - 2001,2002

• 2000 -největší jaderná elektrárna na světě - Fukushima, Japonsko

• 10 reaktorů s celkovým výkonem 8814 MWe

Modely jádra

• Z experimentů byly odvozeny základní vlastnosti atomů:

• Atom v některých fyzikálních dějích je nedělitelný

• Atom je v základním stavu elektricky neutrální

• Hmotnosti atomů se pohybují v mezích 10-25 - 10-27 kg.

• Rozměry atomů jsou přibližně 10-10 m.