Úvod Odborné vyučovanie Zdroje energie Energia z uránu – jadrová energia
Pre zobrazenie animacie si sitahnite Flash player

Energia z uránu – jadrová energia

Jadrová alebo atómová energia je energia, ktorá sa uvoľňuje pri jadrovej reakcii, pri premenách atómových jadier na systémy s absolútne vyššou väzbovou energiou štiepením jadier alebo termojadrovou reakciou. Okrem iného sa prejavuje ako tepelná energia.

Najvýznamnejším využitím jadrovej energie je výroba elektrickej energie v jadrových elektrárňach. Princíp výroby elektriny v jadrovej elektrárni je podobný ako v klasickej tepelnej elektrárni. Rozdiel je len v zdroji tepla.

Jadrový reaktor je zariadenie, v ktorom prebieha reťazová jadrová reakcia a udržiava sa tak, aby sa jadrová energia uvoľňovala požadovanou rýchlosťou.

Ako palivo pre jadrové elektrárne sa využíva prvok urán. Vyhorené jadrové palivo je potrebné bezpečne uskladniť, keďže je nebezpečné pre zdravie ľudí aj pre životné prostredie počas nasledujúcich niekoľko stotisíc rokov. Žiaľ, tento problém sa zatiaľ človeku nepodarilo uspokojivo vyriešiť.

Jadrové reaktory sa okrem výroby elektrickej energie tiež používajú na pohon lodí a ponoriek, na výrobu izotopov na ďalšie využitie a na výskum, zároveň sa (väčšinou ako vedľajší produkt pri výrobe elektriny) využívajú na vykurovanie či ohrev vody.

Jadrové zdroje majú dnes približne 17% podiel na svetovej výrobe elektriny a približne 7% podiel na spotrebe energie celkovo.

Mechanizmus animácie

  1. Jadrový reaktor - V reaktore prebieha štiepna reakcia uránu. Reťazová reakcia sa udržiava tak, aby prebiehala požadovanou rýchlosťou. Na to slúžia regulačné kazety. Pri tejto reakcii sa uvoľňuje veľké množstvo energie, ktorá sa mení na teplo. Toto teplo ohrieva vodu.
  2. Aktívna zóna – V aktívnej zóne sú umiestnené palivové kazety a prebieha tu štiepna reakcia. Vyhorené palivo, ktoré vznikne po prebehnutí štiepnej reakcie, sa dlhodobo skladuje v medziskladoch, alebo sa môže prepracovať.
  3. Voda pod tlakom – Zohriata voda z reaktora je prenášaná do parného generátora (parogenerátora).
  4. Parný generátor (Parogenerátor) – Je to zariadenie s funkciou tepelného výmenníka. Energia, ktorá sa vyrobí v reaktore pri štiepnej reakcii sa v parogenerátore využíva na výrobu pary.
  5. Ochladená voda – Voda ochladená v parnom generátore je prenášaná späť do reaktora. Cirkuláciu studenej vody zabezpečuje čerpadlo.
  6. Parná turbína – Parným potrubím je para vyrobená v parogenerátore prenesená do parnej turbíny. Tu para poháňa lopatky turbíny, čím sa jej tepelná a kinetická energia premieňa na mechanickú energiu.
  7. Generátor – Je spojený s rotorom turbíny. Jeho úlohou je meniť vyrobenú mechanickú energiu z turbíny na elektrickú energiu.
  8. Elektrické vedenie – Vyrobená elektrická energia je v transformátore premenená na vysoké napätie, ktoré je prenášané elektrickým vedením.
  9. Kondenzátor – Kondenzátor je zariadenie, v ktorom sa para z parnej turbíny kondenzuje, čiže mení na vodu.
  10. Chladiace veže – Horúca voda z kondenzátorov sa ochladzuje v chladiacich vežiach. Prebytočné nevyužité teplo sa vypúšťa do atmosféry. Kondenzát, ktorý vznikne z pary je vedený späť do parogenerátora, kde sa opäť mení na paru.

    Zdroj flashovej animácie: http://www.seas.sk/encyklopedia/elektrina-sposob-vyroby/jadrova-elektraren/, upravené
Výhody Nevýhody
  • pri samotnej výrobe energie nevznikajú emisie,
  • jadrové palivo má vysokú účinnosť – z malého množstva paliva sa vyrobí veľa energie
  • vyhorené jadrové palivo zostáva po tisícky rokov rádioaktívne, nebezpečné pre ľudí aj životné prostredie; neexistuje žiadny spôsob ako ho uložiť úplne bezpečne,
  • zásoby paliva – uránu – sú obmedzené, je to neobnoviteľný zdroj energie; pri dnešnom spôsobe výroby energie z uránu nám jeho dnes najpoužívanejšie zdroje vydržia približne na 200 rokov,
  • jadrové elektrárne sú nebezpečné - v prípade, že nastane porucha, ohrozujú zdravie veľkého počtu ľudí aj krajinu,
  • výstavba jadrových elektrárni je finančne veľmi nákladná, ich prevádzka je náročná,
  • existuje riziko zneužitia jadrových elektrární na vojnové účely.
 

Energia v škole

Viete ako efektívne šetriť pri osvetlení? Ako znížiť náklady na vykurovanie a znižovať ekologickú stopu? Aké environmentálne zmeny možno spraviť v PC učebni a mnohé iné? Praktické rady a tipy nájdete v atraktívnom prevedení v sekcii Energia v škole. Rovnako ich môžete použiť aj v rámci praktických cvičení.

Ďalšie informácie

Odborný výcvik

Odborný výcvik je kľúčovým pilierom odborného vzdelávania. Žiak má využívať získané teoretické vedomosti zo všetkých odborných predmetov a nadobudnúť praktické zručnosti pre výkon remesla. V tejto sekcii nájdete Praktické cvičenia na prácu v dielňach s technickými zariadeniami, strojmi a prístrojmi.


Ďalšie informácie

E-learning

E-learning je moderná forma vzdelávania. Oblasť energetických služieb a poradenstva je vynikajúca príležitosť na rozšírenie obsahu vzdelávania o problematiku úspor energie a energetické zhodnocovanie budov v domácnostiach alebo malých prevádzkach. Ponúkame vám on-line k...



Ďalšie informácie