Moderní alchymisté nevyrábí zlato |
| Obsah >>> |
Energie skrytá v palivech
Chemickými reakcemi (okysličováním, spalováním) získáme jen nepatrné množství energie, skryté (podle Einsteinovy rovnice E = mc2) v látce. Energie uvolněná štěpením uranu nebo slučováním jader vodíku je mnohonásobně vyšší a proto je jaderná energetika jedinou alternativou ztenčujících se zásob fosilních paliv.
Palivo Získaná energie palivové dříví 16 MJ/kg hnědé uhlí 9 MJ/kg černé uhlí 24 - 30 MJ/kg zemní plyn 39 MJ/m3 přírodní uran
(lehkovodní reaktor)500 000 MJ/kg
Technologie řízené řetězové štěpné reakce je už dobře zvládnuta a ve světě pracují stovky energetických a výzkumných jaderných reaktorů. Z hlediska uvolňování jaderné energie je však mnohem účinnější slučování jader, jaderná syntéza neboli termonukleární reakce. Její řízení se však dosud nepodařilo v průmyslovém měřítku zvládnout. Důvodem jsou velmi vysoké teploty (minimálně několik miliónů stupňů), při kterých slučování probíhá. Žádný materiál by tak vysoké teploty nevydržel a proto se k udržení rozžhaveného plazmatu v uzavřené části prostoru používají tzv. magnetické nádoby. Plazma je ionizovaný plyn. Vhodně uspořádané magnetické pole působí na nabité ionty tak, že je udržuje pohromadě a přitom jim brání v dotyku s materiálem stěn. Nejznámějším zařízením s magnetickým udržením plazmatu je tokamak, který vznikl začátkem 60. let minulého století v Ústavu atomové energie I. V. Kurčatova v Moskvě. Jeho název je zkratkou ruských slov TOroidáľna KAmera i MAgnitnyje Katuški, v překladu "prstencová komora s magnetickými cívkami".
Jakým způsobem dojde k objevu nového chemického prvku? Je třeba "vniknout" do jader prvků známých a dosáhnout jejich přeměny na jádra prvků jiných. K tomu jsou třeba částice s obrovskou energií, získanou v urychlovačích. V následující tabulce jsou příklady, kdy a jak byly uměle vytvořeny některé prvky s protonovými čísly většími než 100:
Prvek Vytvořen Příklad reakce 100 Fermium Fm 1952 92U238 + 15 0n1 >>> 100Fm253 + 8 b- 101 Mendelevium Md 1955 99Es253 + 2He4 >>> 101Md256 + 0n1 102 Nobelium No 1958 94Pu242 + 8O16 >>> 102No253 + 5 0n1 103 Lawrencium Lr 1961 95Am243 + 8018 >>> 103Lr256 + 5 0n1 104 Kurcatovium Ku
(příp. Rutherfordium Rf)1964 94Pu242 + 10Ne22 >>> 104Ku260 + 4 0n1