Základy jaderné fyziky: rozdělení jader, fúze a štěpení atomy

Základy jaderné fyziky: rozdělení jader, fúze a štěpení atomů

Jaderná fyzika je vědním oborem, který se zabývá studiem atomových jader, jejich vlastností, chování a interakcí s jinými částicemi. Jedním z hlavních témat jaderné fyziky jsou procesy štěpení a fúze, které následně vedou ke vzniku jaderné energie.

Rozdělení jader

Jádra se dají rozdělit na dvě skupiny: lehká a těžká. Lehká jádra jsou tvořena pouze nukleony (tedy protony a neutrony) a mají obvykle méně než 20 nukleonů. Těžká jádra jsou naopak složitější a mají více než 20 nukleonů. Pro lehká jádra platí pravidlo, že jejich střed hmotnosti je menší než součet hmotností jednotlivých nukleonů, což znamená, že při jejich vytvoření dochází k uvolnění energie.

Fúze

Fúze je proces, při kterém dochází ke sloučení dvou lehkých jader za uvolnění velkého množství energie. Tento proces se běžně odehrává v jádrech hvězd, kde za pomoci velmi vysokých teplot a tlaků dochází k fúzi vodíkových jader a následnému vytvoření helia. Fúze se v současnosti snaží využít jako zdroj čisté a téměř nevyčerpatelné jaderné energie.

Štěpení atomů

Štěpení atomů naopak spočívá v rozštěpení těžkého jádra (např. uranu či plutonia) za využití neutronu. Během tohoto procesu dochází také k uvolnění velkého množství energie. Právě díky štěpení atomů bylo možné vyrobit první jadernou zbraň, avšak tato metoda je velmi riziková a může mít závažné důsledky pro lidské zdraví a životní prostředí.

Závěr

Jaderná fyzika je oborem, který nám umožňuje lépe porozumět fungování atomových jader a jaderných procesů. Díky této vědní disciplíně jsme schopni využívat jadernou energii jako zdroj elektrické energie, avšak zároveň bychom měli být obezřetní při využívání rizikových metod, jako je například štěpení atomů.