1. MASARYKOVA UNIVERZITA
KURZ PRÁCE S INFORMACEMI
Budoucnost jaderné energie
po nastudování byste měli:
1. umět říci jaké jsou hlavní zdroje jaderné enrgie
2. umět si odpovědět na otázku zda-li má jaderná energie budoucnost

2. Proč jsem si toto téma vybrala:
Podle mého názoru stojí dnešní svět před otázkou: Kde brát energii? V dnešním světě, kde žije
přes 6 miliard lidí a rodí se stále více a více, si musí každý člověk uvědomit, že zdroje, které nám
sloužily až do této chvíle, nemohou vydržet věčně. Co se stane až tyto zdroje budou vyčerpány?
Lidstvo stojí před složitou cestou, kde nové zdroje brát. Toto téma jsem si vybrala pro to, že je
aktuální a jistě v budoucnu se bude více a více řešit.
Jako studentka fyziky a chemie je toto téma pro mě klíčové. V této práci chci definovat co vlastně
jaderná energie je. Co obnáší její zosk a kam může tento zisk jednou směřovat.
Anotace:
Tato práce se zabývá problematikou jaderné energie. Poukazuje na přirozenou radioaktivitu
některých látek díky nimž můžeme získat tolik potřebnou energii pro všechny lidi na zemi. Zabývá
se otázkou, kam cesta zisku jaderné energie míří. Poukazuje i na nové možnosti – otázka studené
fúze.
Klíčová slova: jaderná fúze, jaderná energie, radioaktivita, studená fúze, jaderné elektrárny
1. JADERNÁ ENERGIE:
Je energie, která se uvolňuje z jaderných reakcí v atomovém jádře. Někdy bývá označována jako
energie atomová.
Jak jistě víme atom se skládá z obalu a jádra. V obalu máme záporně nabité elektrony a v jádře
kladně nabité protony a neutrální neutrony. Celkově je jádro stabilně neutrální. V přírodě však
existují prvky, které jsou nestabilní a vlivem vlastní radioaktivity se rozpadají a vyzáří tím určitou
energii do přírody. Ta jak víme ani nevzniká, ani nezaniká, pouze se jedna forma mění v jinou.
1.1. Radioaktivita
Téměř jedno století je lidstvu jasné, že některé látky vysílají zvláštní záření, které objevil Becquerel
(1896) a které dnes nazýváme radioaktivita. Povaha radioaktivního záření je určena prvkem, který
je vysílá. Dnes je znám velký počet takových prvk, z nichž byly nejvíce studovány tři radioaktivní
řady: urano-radiová, aktiniová, thoriová.

3. Druhy radioaktivního záření jsou :
• záření α
• záření β
• záření γ
• neutronové záření
1.2. Jadarné reakce
Jaderná reakce je přeměna atomových jader. Může být samovolná či je způsobena zásahem z venku
(foton). Dochází při ní jak ke změně struktury zúčastněných jader, tak ke změně jejich pohybového
stavu.
Mezi obecné vlastnosti patří:
• zákon zachování energie
• zákon zachování počtu nekleonů
• zákon zachování energie
• zákon zachování hybnosti a momentu hybnosti
Pro zisk velkého množství energie se v jaderných elektrárnách používá štěpných reakcí. Touto
reakcí je stěpení Uranu 235.
Probíhá tak, že po průniku pomalého neutronu do jádra se toto složené jádro s velkou
pravděpodobností rozpadne na 2 přibližně stejně těžké části, při tom dojde k uvolnění 2 až 3
volných neutronů.
Tyto neutrony se mohou postupně regulovat srážkami s okolními částicemi a ztrácet tak svoji
pohybovou energii až mohou vyvolat štěpení dalšího jádra uranu U235.
Štěpnou reakci lze znázornit rovnicí
1.2.1. Historie štěpení
První úspěšný pokus s jaderným štěpením provedli v roce 1938 v Berlíně Otto Hahn, Lise Meitner a
Fritz Strassman.
Během 2. světové války se rozběhl jaderný program v řadě zemí. První řízená řetězová štěpná
reakce se uskutečnila 2. prosince 1942 v reaktoru CP-1, který postavil Enrico Fermi v podzemí
stadionu Chicagské univerzity.
K výrobě elektřiny byl jaderný reaktor poprvé využit v roce 1951 ve výzkumné stanici EBR-I
poblíž Arca (Idaho) v USA. Za první jadernou elektrárnu bývá označována elektrárna spuštěna v
městě Obninsk v Sovětském svazu v roce 1954, za první skutečně komerční elektrárnu je však
považována spíš Jaderná elektrárna Calder Hall v Británii.
Využití jaderné energie pro komerční účely se po překonání hlavních technologických a
ekonomických problémů a v souvislosti s energetickými krizemi rychle rozvíjelo v 70. a 80. letech.
Od konce 80. let je nárůst mnohem pozvolnější. Proti využití jaderné energie se v mnoha zemích
zvedla vlna odporu, založená jednak na obavách z nehody, jednak na strachu z radiace, roli hrál i
relativní dostatek energie z fosilních zdrojů.
V současnosti (2012) se zájem o využití jaderné energie znova zvyšuje především v souvislosti s
kolísajícími cenami cen fosilních paliv, snahami jednotlivých zemí o energetickou nezávislost
(především na Rusku) a v souvislosti s bojem proti globálnímu oteplení (při výrobě energie
prostřednictvím jaderná energetiky nedochází k uvolňování skleníkových plynů a jaderná
energetika tedy nijak nepřispívá ke globálnímu oteplování).

4. Havárie v JE Fukušima jaderné energetice sice znova zasadila těžkou ránu, země plánující stavbu
největšího počtu nových elektráren, Čína a Indie, však svoji orientaci na jadernou energetiku
potvrdili. Svoje jaderné elektrárny se však rozhodlo uzavřít do roku 2022 Německo. (1)
1.3. Budoucnost jaderné energie
Jaderná energie má při výrobě elektřiny svůj nezastupitelný podíl. Roku 1991 činil její podíl 72,7%
výroby elektřiny ve Francii, 59,3% v Belgii, 51,6% ve Švédsku. Podílela se na výrobě elektřiny ve
26 zemích světa. Ve Spojených státech činil její podíl v témže roce 21,7%. V roce 1992 byly
vysloveny v USA první pochybnosti o další výstavbě jaderných elektráren : růst poptávky po
energii se zpomalil, cena a délka výstavby atomových elektráren se zvýšila, jaderné elektrárny
nedosáhly očekávaného stupně využití svého provozu a veřejné mínění se obrátilo proti jaderné
energii. Hlavní příčinou jsou ale elektrárenské společnosti, které se rozhodnou stavět, až když
poptávka po této energii je dostatečně vysoká, výstavba elektrárny bude levnější a její chod
spolehlivější než chod jiných.
Náklady na moderní jadernou elektrárnu zahrnují veškeré náklady spojené s opatřeními pro
manipulaci s odpady a jejich zpracováním a likvidací i náklady na konečné vyřazení jaderných
zařízení z provozu. Všechny tyto náklady dosahují vysokých částek. Jaderná energetika je tímto
znevýhodněna oproti výrobcům elektřiny spalováním fosilních paliv, kteří nemusí platit žádné
penále ani pokuty za vypouštění škodlivých emisí do atmosféry. V současnosti Evropská unie vážně
zvažuje zavedení daně tzv. přímé uhlíkové daně za emise oxidu uhličitého.
Závažný problém představuje také likvidace odpadů. Nízce radioaktivní odpad je materiál s
poločasem rozpadu nižším než 50 let. V r. 1989 např. 52% všech odpadů této kategorie v USA
pocházelo z reaktorů, ale 35% bylo z jiné komerční činnosti. Vysoce radioaktivní odpady potřebují
staletí k tomu, aby se rozpadly a úroveň jejich radioaktivity byla bezpečná. Pocházejí ze dvou
zdrojů : z komerčních reaktorů, jejichž vyhořelé palivo musí být odklízeno, a z vojenských zařízení.
Odpady z druhé kategorie tvoří až 20krát větší množství co do objemu. Výběr úložiště
nízkoaktivních odpadů naráží ovšem na stejný odpor jako umístění spaloven toxických látek či
zařízení na likvidaci jinak nebezpečných odpadů.
1.3.1. Možnosti návratu jaderné energetiky
1. rostoucí poptávka po elektrické energii
2. snížení emisí z elektráren na uhlí, ropu či zemní plyn
3. bezpečné provozování jaderných elektráren
4. dostatečná informovanost veřejnosti o :
a) bezpečnosti provozu
b) tom, že nízká úroveň radiace pochází právě tak z volně se vyskytujících materiálů v
přírodě
c) bezpečnosti úložišť odpadů
5. jiné postoje finančníků a projektantů při současném vyřešení problémů s náklady, dobou
výstavby a efektivnosti provozu jaderné elektrárny
6. nové reaktory budou ekonomicky výhodné
7. zlepší se řízení provozu jaderných elektráren
8. nejaderné zdroje elektřiny budou pod stále narůstajícím tlakem kontroly emisí
1.4. Alternativy?
Jako studená fúze bývá označován jeden specifický způsob provedení jaderné fúze, který v roce
1989 popsali Martin Fleischmann a Stanley Pons.

5. Někdy se pojmem studená fúze označuje jakýkoliv způsob dosažení jaderné fúze bez použití
vysokých teplot.
V roce 1989 Fleischmann a Pons publikovali článek, kde deklarovali že se jim podařilo provést fúzi
za běžných teplot pomocí elektrolýzy těžké vody. Tato zpráva vyvolala obrovský mediální rozruch a
mnoho laboratoří se snažilo jejich pokusy zopakovat, některé z nich dokonce pozorování jevu
potvrdily. Pozdější přesnější experimenty však Fleischmannovy a Ponsovy výsledky vyvrátily.
1.5. Zdroje
• HORÁK, Zdeněk. Úvod do molekulové a atomové fysiky. 1. vyd. Praha: Státní
nakladatelství technické literatury,n.p., 1957. ISBN 2-0375.531 TK-0067.101.
- tento zdroj považuji za kvalitní, odborně napsaný, pravdivý, naučný a autor je podle mého
kapacita ve svém oboru
• Má jaderná energie budoucnost?. [online]. [cit. 2012-12-10]. Dostupné z:
http://www.ielektro.cz/ekologie/jadro.html#_Toc506369046
- tento zdroj je podle mého kvalitně sepsán, obsahuje zajímavé údaje
• BOHUTÍNSKÁ, Jana Bohutínská. Jaderná energetika je podle odborné komise významnou
variantou výroby energie. 2008. DOI: 1802-8012. Dostupné z:
http://www.podnikatel.cz/clanky/jaderna-energetika-je-vyznamnou-variantou-energie/
- tento článek patří do kategorie odborných. Článek pojednává o problematice energetiky v ČR.