Nukleární štěpné reakce

Abstract

Pochopení fyzikální podstaty jaderného štěpení a nukleárních reakcí je zásadní pro provoz jaderného zařízení. Štěpit lze těžká i lehká jádra, avšak získávat dostatek energie lze jen ze štěpení jader nejtěžších jako jsou například uran a plutonium. Nukleární štěpení stejného jádra může proběhnout hned několika různými způsoby, avšak s dosti podobnou energetickou bilancí. Dalším důležitým faktorem je výtěžek izotopů jednotlivých prvků, které jsou po štěpení často radioaktivní a mění se radioaktivním rozpadem či přeměnou. Paliva jaderných reaktorů jsou založena především na štěpných jádrech uranu méně pak plutonia, a právě štěpení plutonia je jedním z hlavních zdrojů uvolněné energie, i když se v původním palivu vůbec nemusí vyskytovat. Problémy jaderného štěpení pak souvisí především se vznikem jaderného odpadu a možností zneužití jaderného paliva k vojenským účelům.Understanding of physical principles of nuclear fission and nuclear reactions is crucial for operation of a nuclear power plant. Both, light nuclides, and heavy nuclides, are fissionable, but retrieve enough energy is possible only for the heavy ones such as uranium and plutonium. There are many possible ways how the nuclear fission of the same nuclide can take place, however the energetic balance remains almost the same. Another important factor is the yield of the different isotopes. After fission they are usually in an excited state and decay by one of the decay modes. The nuclear fuels are normally based on the fissile nuclides mainly of the uranium and minorly on the plutonium. Despite the plutonium is originally in the fuel, it is one of the main sources of the released energy from nuclear fission. Problems of nuclear fission are then connected with the nuclear waste and possible proliferation of nuclear weapons.