Termojaderná rce

Anonym Biqosyw10.05.2019 09:46 Nahlásit
Proč se při termojaderné rci uvolní více energie než při klasické štěpné rci?

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Soudruh_K10.05.2019 10:07 Nahlásit
To nevím tedy, při štěpění uranu pomalými neutrony se uvolní mnohem více energie než při termonukleární fúzi třeba jader deuteria a tritia. Uvolněná energie je rovna hmotnostnímu úbytku.
Cenobita.10.05.2019 10:23 Nahlásit
Termonukleární fúze ovšem neprobíhá najednou, energie se uvolňuje postupně. Muselo by se to celé propočítat. Spíš si myslím, že je nějaká křivka, která to popisuje pro atomy s nízkým protonovým (i nukleonovým) číslem a s vysokým protonovým číslem (i nukleonovým). Nevybavuji si ji ale.
Anonym Biqosyw10.05.2019 11:13 Nahlásit
Křivka o tom ze je výhodnější atomy s nízkým protonovým číslem slučovat a s vysokým štěpit?
Anonym Tonivar10.05.2019 11:23 Nahlásit
Soudruh tentokrát výjimečně vůbec nemá pravdu. Rozstepenim jednoho atomu U235 se uvolní mnohem méně energie než syntézou dvou vodíku (je to otázka hmotnostního schodku, to ano). Tentokrát skoro trefil kolega C., ta křivka existuje a je i s komentářem qidění třeba tady: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/799-vazebna-energie-jadra
Je tam vidět, že energetický schodek mezi vodíkem a heliem je obrovský oproti všem možným štěpným reakcím.
Anonym Nenytad10.05.2019 12:00 Nahlásit
Což ovšem, přísně vzato, neodpovídá na otázku "PROČ?" :-)
Příroda je tak prostě udělaná...
Cenobita.10.05.2019 12:19 Nahlásit
Odpovědi na "Proč?" většinou nedostaneme skoro nikdy, na tom celá příroda stojí, můžeme jen hledat modelovat.
Soudruh_K10.05.2019 14:38 Nahlásit
V tom případě se omlouvám, domníval jsem se, co si tak pamatuji, že při štěpení uranu se mělo uvolňovat cosi okolo 200 MeV, zatímco u fúzí vodíku to bývalo něco okolo 20-30 MeV.
Anonym Tonivar10.05.2019 22:39 Nahlásit
Ono to vlastně i vysvětluje, proč je vodíkova bomba o tolik účinnější než obyčejná atomofka-uranofka...
Soudruh_K11.05.2019 00:38 Nahlásit
To je fakt. Bude to chtít nastudovat více literatury.
Anonym Pinazuh11.05.2019 14:59 Nahlásit
Myslím, že hmotnostní schodek je třeba chápat jako důsledek, ne zdroj energie.

Pokud se kulička skutálí do důlku, poněkud klesne její potenciální energie a kulička má proto o malinko menší hmotnost.

Podobně, pokud dva protony vytvoří spolu důlek (jádro), bude hmotnost jádra o něco menší, než byl součet hmotností dvou volných protonů. Různé počty nukleonů vytváří různé důlky, a pokud je rozdělujeme nebo spojujeme, můžeme zkoumat, ve které konfiguraci jsou "důlky" hlubší.

Přitom zjistíme, že u několika prvních prvků Mendělejeva se důlek rychle prohlubuje, pak se prohlubování důlku zpomalí, a nakonec úplně zastaví u Fe. Dál už je důlek zase mělčí a mělčí. Možná by se to dalo představit tak, že to co představuje náš důlek jsou síly jaderné interakce (lepí k sobě i kvarky). Tyto síly jsou giganticky silné, ale jen na velmi malinké vzdálenosti. Pokud splácneme helium, jsou všechny nukleony velmi blízko sebe a slepí se opravdu fest, každý s každým. Když začne být jádro moc velké, lepí se každý nukleon tak pevně jen se svými blízkými sousedy, to znamená, celková lepicí energie dělená počtem nukleonů už začíná klesat...no, není to úplně přesné, ale dejme tomu.
Anonym Pinazuh11.05.2019 15:29 Nahlásit
Pokud nás zajímá skrytá síla jaderného paliva, je lepší pracovat s vazebnými energiemi vydělenými na jeden nukleon. V takovém případě má U235 7,6 MeV, nejhlubší důlek železa je 8,8 MeV. Tento jejich rozdíl by se dal teoreticky využít, ve skutečnosti dolujeme jen pokud jsou jádra nestabilní a ochotně se štěpí sama jen tím, že kolem nich proletí neutron. V každém případě je vidět, že na jeden nukleon získáme štěpením hodně pod 1MeV.

Naopak H2 má 1,1 MeV a He 7,1 MeV, takže při sloučení z z každého nukleonu vydolujeme víc, než 10x víc.

Hmotnostně bychom mohli říct, že u štěpných reakcí získáme energii odpovídající asi 1 promile hmotnosti, u jaderných syntéz by to mohlo být 1%. Dolování energie z chemických vazeb je z tohoto pohledu nevýznamné, tam je hmotností schodek mezi látkami do reakce vstupujícími a produkty (hoření) ještě o nějakých 5-6 řádů níž. Naopak, anihilace by představovala 100% přeměnu.

Ještě by stálo za zmínku, že ve vyhořelém palivu z elektrárny zůstala ještě větší část "paliva", tedy izotopu U235. Běžně víc, než ho je v přírodním uranu. Jenže konfigurace reaktoru s takovým palivem by byla podkritická a reakce by samovolně vyhasla - to jen jako doplněk k tomu využití paliva.
Přidat komentář do diskuze ▾