+

1. Ива Стефановић 8/3
ОШ“Живадин Апостоловић“,Трстеник

2. Фредерик и Ирена Жолио-Кири
• Проучавањем трансформације атомског језгра дошло се до
значајног открића. Фредерик и Ирена Жолио-Кири први су
(1934) помоћу нуклеарних реакција добили вештачке
радиоактивне елементе.

3. Нуклеарна фисија
• Код неких језгара може да дође до цепања језгра. Овај
поступак је назван нуклеарна фисија. При фисији настају два
нова, лакша јегра и ослобађа се фисиона енергија, која је
неколико пута већа од енергије која се ослобађа при alpha ,
beta или gamma распаду. Лакша језгра настала фисијом
названа су фисиони фрагменти.

4. • Фисиона енергија је милионе пута већа у поређењу са
хемијским реакцијама.
• Спонтана фисија се јавља веома ретко. Постоје процеси-
нуклеарне реакције који могу да изазову цепање језгра.
• Цепање језгра не може да се изврши електронима јер су
поред осталог веома мале масе. Протони имају довољну
масу, али су позитивно наелектрисани па их језгро одбија (
пошто је и оно позитивно наелектрисано).
• Да би се језгро могло разбити протонима, они треба да
имају велику брзину, што уноси посебне потешкоће.

5. • За цепање језгра најпогоднији су неутрони, јер су
електронеутрални и имају довољно велику масу. Разбијање
језгра најбоље се постиже спорим неутронима. Зато се неутрони
претходно пропуштају кроз супстанцију која их успорава. Ови
успоривачи неутрона називају се модератори. То су најчешће
графит, тешка или обична вода.

6. • Цепање је последица бомбардовања језгра
неутроном, при чему долази до захвата
неутрона. Последица је да језгро прелази у
јако нестабилно стање које изазива његову
деобу на најчешће два или ретко на три
мања и неједнака језгра, при чему бива
емитовано 2 до 3 неутрона и велика
количина енергије у виду свих
електромагнетних таласа, али највише у
виду – зрака. Ова два новонастала језгра
имају редне бројеве који стоје у
приближном односу 3 : 2. Вероватноћа да
однос редних бројева буде заначајно
другачији је изузетно мала.

7. • Неутрони који су изашли из првог разбијеног језгра погађају
друга и изазивају њихово цепање. Затим неутрони из ових
језгара ударају у суседне и тд. Тако настаје ланчана реакција. Ова
реакција је врло брза. Цепање језгара атома садржаних у
1kg изврши се за неколико милионитих дела секунде.
Ослобођена енергија је огромна:
• при цепању једног језгра урана oслобађа се енергија око 200
МеV (1eV=J)
• енергија 1kg = енергија 3000 тона угља
• енергија 1kg = енергија 2000 тона нафте

8. Нуклеарна електрана
Нуклеарна електрана је врста термоелектране
која као извор енергије користи топлоту добијену
фисијама нуклеарног горива у нуклеарном
реактору.
Топлота која се добија овим поступком служи за
производњу паре која покреће парну турбину
спојену на електрични генератор.
Нуклеарна енергија се скоро у потпуности користи
за производњу електричне енергије, у неким
случајевима се користи и као погонско гориво.
Прва нуклеарна електрана је направљена и
отворена у Совјетском Савезу, 1954. године.
Нуклеарна енергија обезбјеђује око 11% од укупне
количине електричне енергије произведене у свету.
Нуклеарна
електрана Кршко,
Словенија

9. Локације нуклеарних електрана у свету

10. Принцип рада нуклеарне електране
 Ланчана реакција се за коришћење
у нуклеарним електранама мора
превести у реакцију са
контролисаном брзином фисије.
 То се постиже увођењем у реакторски
систем материјала који апсорбују
одређену количину неутрона, па се
процес у реактору, одвија
контролисаном брзином, а не ланчано.
 Као модератор се најчешће користи
тешка вода (може и обична вода или
графит) садржи већу концентрацију
деутерија,изотопа атома водика.
 У тренутку судара слободног неутрона
и атома урана долази до цијепања
атома на два мања атома и неколико
слободних честица уз ослобађање
огромне количине енергије.
 Тешка вода која се налази унутар
реактора скупља ту енергију у
облику топлоте и преноси је до
резервоара који садржи обичну
воду.
Обична вода том се приликом
претвара у пару која покреће
турбине ротора генератора
лектричне енергије.
Основни дијелови у једној
нуклеарној електрани

11. Нуклеарни реактори
1 —Контролне шипке
2 — Биолошка заштита
3 — Зашита
4 — Модератор неутрона
5 — Нуклеарно гориво
6 — Преводилац топлоте

12. Остале примене нуклеарне енергије
У медицини: за oткривање и лечење болести и за стерилизацију медицинског
прибора и опреме.
У индустрији за откривање оштећења и пукотина у моторима или цевоводима без
разарања.
У пољопривреди, нуклеарне и биотехнологије обезбјеђују много боље приносе, за
Смањење броја штетних инсеката путем употребе ГМ култура .
За проверу аутентичности уметничких дела.
За одређивање старости геолошких и археолошких налазишта.
За одређивање старости стијена и минерала на Земљи на основу садржаја
појединих радионуклида, чија су времена полураспада веома дуга.
У транспорту, за свемирске летјелице, возила на хидроген, за греање на хидроген.
За бројне уобичајене потрошачке производе користе се радиоизотопи....

13. Анализа утицаја на животну средину
Производња електричне енергије у
нуклеарној електрани резултира
продукцијом ниско, средње и високо
радиоактивног отпада.
Велика количина јаловине у рудницима
Нуклеарни акциденти, тј загађење у
случају нуклеарне катастрофе
Употреба нуклеарног наоружања
Опасности које су везане за мирондопску
употребу нуклеарне енергијеОслобађање
малих количина радиоактивних изотопа током
рада
Неконтролисано бацање осиромашеног уранијума
у животну средину је прворазредни злочин раван
геноциду.
Нуклеарна енергија представља најјефтинији и
најчистији извор енергије али уз максималну
безбједност и висок ниво радиоактивне
заштите.

14. •

15. Нуклеарна фузија
• Нуклеарна енергија може да се ослободи и при спајању
атомских језгара лаких елемената у једно ново, теже атомско
језгро. Ова процес се назива нуклеарна фузија.
• Да би се остварила нуклеарна фузија, потребно је да се језгра
доведу на врло мало растојање. Пошто су језгра
наелектрисана позитивно, потребно је да се при томе уложи
велики рад односно потребно је да располажу великим
кинетичким енергијама (брзинама), што је у лабораторијама
на Земљи тешко остварити.

16. • Пример:
• – Два протона и два неутрона би
могли да образују језгро хелијума,
али је потребно да се та четири
нуклеона приближе један другом на
врло мало растојање, јер на том
малом растојању делују привлачне
нуклеарне силе неопходне за
формирање језгра.
• – Једна реакција фузије која обећава
је стапање тешких изотопа водоника,
деутеријума и трицијума. У реакцији
настаје језгро хелијума и један
неутрон, а ослобађа се огромна
количина енергије.

17. • Коришћење нуклеарне фузије остварено је досада само у
термонуклеарним бомбама – водоничне и хидрогенске.
• Процеси фузије непрекидно теку у унутрашњости звезда. У
звездама владају велике температуре и огромни притисци.
При оваквим условима у звездама не постоје ни атоми ни
молекули, већ само огољена језгра и слободни електрони.
Овакво, посебно стање супстанције назива се плазма.

18. Хвала на пажњи!