Domů     Jak získat energii z atomu?
Jak získat energii z atomu?
6.5.2019

„Tak, to by bylo,“ spíš pro sebe než pro své okolí podotkl odpoledne 2. prosince 1942 nenápadný muž s vysokým čelem. A skutečně bylo.

Tím mužem byl totiž fyzik Enrico Fermi, který právě v prostorách chicagského fotbalového stadionu spustil první jaderný reaktor na světě.

Tepelný výkon reaktoru byl přitom spíše úsměvný, vždyť nebyl větší než u malé běžné žárovky. Ale o to v tu chvíli vůbec nešlo. Fermi dokázal z atomu získat energii. A lidstvo toho dne vstoupilo do jaderného věku.

Nebyla to však první řetězová reakce, kterou naše planeta zažila. Tu první však neměli na svědomí ani dávné civilizace, ani mimozemšťané, jak vášnivě tvrdívají vyznavači konspiračních teorií.

Před dvěma miliardami let se v gabonské lokalitě Oklo sešly uran a voda v tak ideálním poměru, že zde mohla být zahájená samovolná štěpná reakce. Takže první reaktor na naší planetě vlastně dala dohromady příroda…

Kresba prvního jaderného reaktoru postaveného lidmi.
Kresba prvního jaderného reaktoru postaveného lidmi.

V prosinci roku 1938 dva němečtí vědci fyzik Otto Hahn (1879 – 1968) a jeho kolega chemik Fritz Strassmann (1902 – 1980) prováděli pokusy s bombardováním uranu pomocí neutronů.

Navazovali v tomto ohledu na pokus již zmíněného italského vědce Enrico Fermiho (1901 – 1954). Hahn a Strassmann byli přesvědčeni, že při svém pokusu vytvoří nějaký těžší prvek. O to více je překvapilo, když jim v laboratoři vzniklo baryum. To je totiž o polovinu lehčí než uran…

Pro tehdejší vědu něco zcela nepředstavitelného. Hahn byl naprosto zmaten:

„Uran se přece jen tak nemůže rozprsknout v baryum,“ píše v dopise své kolegyni Lise Meitnerové (1878 – 1968), která jako druhá žena v historii získala doktorát z fyziky, a kterou nacisté kvůli jejímu židovskému původu vyhnali z Německa.

Synovcem Lise Meitnerové byl další vědec Otto Robert Frisch (1904 – 1979). Společně na základě modelu atomu dánského fyzika Nielse Bohra (1885 – 1962) nadhodili myšlenku, že uran se nejspíše štěpí.

V důsledku to znamená, že při štěpení vzniká ohromné množství energie. Dokonce 10 000 000krát více než při běžné chemické reakci.

„Představa tak daleko jdoucího rozštěpení mi zatím připadá velmi obtížná, ale v jaderné fyzice jsme měli tolik překvapení, že člověk nemůže bez dalšího říkat: je to nemožné!“ píše Meitnerová.

A 11. února 1939 publikuje článek o štěpení v prestižním časopise Nature: „Potvrzujeme, že uranové jádro přijímá neutrony, je extrémně nestabilní a rozpadá se štěpením.“

Výsledky experimentů nemohly nezaujmout už tehdy slavného Nielsa Bohra, laureáta Nobelovy ceny za fyziku v roce 1922. Během své cesty do USA v roce 1939 navštívil i Princetonskou univerzitu, která se stala útočištěm řady vědců, které ze své vlasti vyhnalo nacistické Německo, fašistická Itálie a další totalitní či autoritativní režimy v Evropě.

Mezi nimi nechyběl ani Albert Einstein. Bohr s ním a s dalšími vědci probíral možnosti, co objev štěpení jádra může v praxi znamenat.

A před očima se jim zjevila vize dosud nejničivější zbraně v dějinách, která je založená právě na štěpném materiálu.

Enrico Fermi
Enrico Fermi

Výsledek je dnes známý. Závod ve výrobě jaderné zbraně nakonec vyhráli s pomocí mnoha evropských vědců, kteří uprchli před Hitlerem, Američané.

V současnosti pak jaderné zbraně vlastní nejméně osm zemí (USA, Rusko, Británie, Francie, Čína, Indie, Pákistán a Severní Korea), přičemž se předpokládá, že jaderné hlavice má k dispozici i Izrael. Jaderná energie však nemusí nutně sloužit jen k ničení…

První reaktor vyrobený lidskýma rukama vznikl právě pod Fermiho taktovkou, Skládal se z grafitových bloků, do nichž byly zasunuty kapsle s uranem. Do mezer mezi bloky byly vpuštěny tyče potažené vrstvou kadmia.

Tyto tyče měly za úkol kontrolovat intenzitu reakce. Reaktor o váze 450 tun nebyl nijak zvlášť zajištěn, kromě kadmiových bezpečnostních tyčí jej zakrývalo už jen dřevěné bednění.

Pohled do útrob jaderného reaktoru.
Pohled do útrob jaderného reaktoru.

Onoho druhého prosince se reaktor měl po poledni konečně rozběhnout. Mladý fyzik George Weil začal na Fermiho pokyn pomalu vytahovat kadmiové tyče, čímž se štěpná reakce měla spustit. A skutečně, každým povytažením byly neutrony v reaktoru aktivnější.

Napětí mezi padesátkou přítomných dorůstalo stejně jako reakce uvnitř reaktoru ke kritickým hodnotám. Když už se zdálo, že reakce bude zahájena, Fermi experiment zastavil. Všechny přítomné šokoval tím, že vyhlásil pauzu na oběd.

Když se Fermi i ostatní nasytili, pokus pokračoval. V 15:25 místního času se reaktor rozjel naplno. Vědci si připili vínem a do armádního ústředí dorazila šifra: „Italský mořeplavec přistál u nového světa,“ zaznělo z Chicaga.

„Jací byli domorodci?“, vyzvídal průběh experimentu profesor chemie James Conant, který seděl na druhém konci telefonní linky. Odpověď jej potěšila: „Velmi přátelští,“ Z celé akce neexistuje jediný filmový záznam, ba ani fotografie.

USA tehdy byly ve válce a projekt podléhal přísnému utajení. Jediné, co z historického okamžiku zbylo, je kresba, jejímž autorem byl jeden ze členů vědeckého týmu.

Kresba znázorňující spuštění první řízené jaderné reakce.
Kresba znázorňující spuštění první řízené jaderné reakce.

První využití jaderné energie k výrobě elektrické energie se experimentálně uskutečnilo 20. 12. 1951 v Národní reaktorové laboratoři ARCO v USA. Výkon reaktoru však byl natolik slabý, že ani nestačil pokrýt svou vlastní spotřebu.

Pramáti všech jaderných elektráren, které kdy dodávaly elektrický proud do sítě, byla spuštěna v roce 1954 v sovětském městě Obninsk ležícím asi 100 kilometrů jihozápadně od Moskvy. Obninská elektrárna však byla především výzkumným a testovacím zařízením.

Za první skutečně komerční elektrárnu je však považována spíš Jaderná elektrárna Calder Hall ve Velké Británii. Další se objevily v USA, ve Francii a v dalších státech. V Československu byl první blok jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice spuštěn v roce 1972.

Foto: wikipedia, pinterest
Související články
Věda a technika
Neštovice: Postrach, který věda zahnala
Amerika je pro kolonizaci zemí zaslíbenou. Stačí přesvědčit původní obyvatelstvo, aby vycouvalo. Přesvědčovacích prostředků mají Evropané celou řadu. Pušky, děla, a také neštovice. Neštovice jsou nemocí, která významným způsobem mění dějiny Kolem roku 400 př.nl zasáhne Athény epidemie, s největší pravděpodobností neštovic. Vyhubí čtvrtinu populace a mezi obětmi je i nejvýznamnější z vůdců – Periklés (500–429 […]
Věda a technika
Co jste netušili o výtazích?
Kabinka visí na kovovém laně, připevněném na kladce. Můžete si nastoupit! A kdy pojedeme nahoru? Až někdo ručně navine lano na dřevěný buben! Tak nějak funguje první známý výtah na světě… Autorem pradědečka výtahů je řecký matematik Archimédes (asi 287-212 př. n. l.) a sestaví ho okolo roku 236 před Kristem. Podobné používají i Římané, […]
Věda a technika
Víme, jak vznikl náš Měsíc?
Nové planety se rodí různými způsoby. Jedním z nich, kterým vznikla i naše sluneční soustava, je takzvaná akrece neboli „narůstání“. V tomto případě se oblak plynu s drobnou příměsí prachu díky vnějšímu impulzu, kterým může být například výbuch nedaleké hvězdy, začne hroutit do podoby disku. Jedná se v podstatě o gravitační proces. V centru disku […]
Věda a technika
Rekordmani mezi rostlinami: Fascinující nej rostlinné říše
Znáte je? Nejmenší a největší rostliny světa, rostliny s nejdelšími listy, největšími květy či nejdelším jehličím, nebo třeba nejstarší rostlinu, jejíž věk je téměř pět tisíc let?  Představujeme vám rekordmany z říše rostlin, seznamte se. Obrovsky rozmanitý svět rostlin nás obklopuje v každém koutu světa. Rostliny nám i zvířatům poskytují potravu a kyslík, bez kterého […]
reklama
záhady a tajemství
Po stopách Stonehenge: Začne to jednoduchým valem…
Vítejte v anglickém Amesbury. Protéká tudy slavná řeka Avona a ke Stonehenge to máme jen 3 kilometry. Právě tady je roku 2003 objeven hrob významného muže, který umírá kolem roku 2300 př. n. l. Hned dostává přezdívku Král Stonehenge. Vyloďovaly se právě v Amesbury některé z monolitů na stavbu kamenného unikátu? Ne. Řeka Avona je […]
Starověké Mohendžodaro: Nejluxusnější město světa
Davy skandují, peří létá. Kohoutí zápasy mají rituální charakter. Právě odtud, ze starověké Kukkutarmy, v překladu Kohoutího města, se rozšíří domestifikovaná drůbež do světa. Ale pozor: Zde je posvátná a nejí se!   Ve 2. tisíciletí před Kristem tu může žít až 100 000 obyvatel, což z „Kohoutova“ dělá metropoli světového významu. A živo tu […]
Vnuknutí svaté Anny: Skutečně vyléčila slepého rolníka?
V naší republice se nachází celá řada poutních míst, která měla být svědkem mnoha zázračných vyléčení. Jedno z nich najdeme rovněž v blízkosti Prahy, přibližně jeden kilometr od obce Strančice. Vnuknutí svaté Anny Roku 1820 měl prý jakýsi velice zbožný rolník, jenž byl postižen slepotou, vnuknutí od svaté Anny, aby šel do lesa Jedlovce, kde […]
Evropský unikát? Neolitické srdce Orknejí!
Starší než Stonehenge a pyramidy v Gíze, zachovalá div ne jako Vesuvem pohřbené Pompeje. Tak se často hovoří o unikátní kamenné neolitické osadě Skara Brae na západním pobřeží orknejského ostrova Mainland.   Žije se tu zhruba mezi lety 3180 př. n. l. až 2500 př. n. l. A nejde o žádné chatrče. Desítka kamenných seskupených […]
reklama
záhady a tajemství
Tajemství smrti Jamese Deana
Patřil jim svět, jenže pak jejich život náhle ukončila dopravní nehoda. Ať už za ní stálo nezvládnutí řízení kvůli sjetým pneumatikám, mrtvice za volantem nebo srážka s autobusem, tyto hvězdy filmového a hudebního nebe zaplatily za osudovou chybu nejvyšší cenu. Čí život vyhasl na silnici a proč? Maminka mu umírá na rakovinu, když je mu pouhých […]
Stendhalův syndrom: Jak se projevuje nemoc z umění?
Do Florencie jezdí lidé z celého světa za úžasnými uměleckými díly a kulturními zážitky. Na některé ovšem prožitek krásna dolehne tak silně, až skončí s kombinací nepříjemných příznaků v péči lékařů. Co podivný stav způsobuje? Zrychlený tep, pocení, závratě, úzkost, bludy, mdloby, a někdy i panický záchvat. To jsou náhlé symptomy, se kterými se lidé dostávají do nemocnice Santa Maria […]
Ruiny hradu Buben: Časová smyčka dávných tragických událostí?
Zříceninu hradu Buben najdeme na Plzeňsku, na skalnaté ostrožně nad soutokem Plešnického potoka a řeky Mže. První písemná zmínka o historii nevelkého hradu pochází z roku 1349. Jeho původní jméno bylo Hrádek a dnešní jméno získal až po svých prvních majitelích, Bubnech z Hrádku. K této zřícenině se váže celá řada pověstí, z nichž nejděsivější […]
Starobylé menhiry, nezodpovězené historické otazníky
Starobylé menhiry mají mít magické vlastnosti i léčivou sílu. Podle některých hypotéz není navíc ani rozmístění těchto kamenů v krajině zcela náhodné a má svá specifická pravidla. Když údajně například v okolí Prahy uděláme pomyslnou spojnici mezi jednotlivými dochovanými menhiry, uvidíme prý skutečně zajímavé geometrické obrazce… Aura plná tajemství Stejně jako u nás, rovněž také […]
Nenechte si ujít další zajímavé články
Moderní rezidence u rovníku
rezidenceonline.cz
Moderní rezidence u rovníku
Rezidence vznikla v rovníkovém Ekvádoru. Betonová stavba rozvržená do tvaru písmene T působí přes svou masivní konstrukci příjemně svěžím, elegantním a odlehčeným dojmem. Tři podlaží, tři obytná kř
Vášnivý drink
tisicereceptu.cz
Vášnivý drink
Vyjádřit lásku lze mnoha způsoby. A k těm nejstylovějším patří koktejl plný neodolatelné chuti. Připravte si drink Red Valentine s rumovou lahůdkou Diplomático a prožijte se svým milovaným protějškem
Mrtví s olověnou maskou: Co zabilo dva podivínské elektrikáře?
enigmaplus.cz
Mrtví s olověnou maskou: Co zabilo dva podivínské elektrikáře?
Na kopci Morro do Vintém v Brazílii byli nalezeni dva mrtví muži. Co je zabilo, nebylo jasné. Jejich obličeje byly zakryty olověnými maskami a u sebe měli jen papír popsaný čísly a lísteček s instrukc
Udělali Taxisové z císaře dlužníka?
historyplus.cz
Udělali Taxisové z císaře dlužníka?
Císař Matyáš je rudý zlostí. Bohatství státní kasy povážlivě klesá a jemu je jasné, kdo v tom má prsty. „Ti proklatí Taxisové,“ praští rukou do stolu. Právě oni se totiž starají o provoz poštovních linek, výdaje na jejich údržbu ale neplatí. Do kapsy jim plynou jen tučné zisky! Počátky výměny informací sahají hluboko do historie. Stálé
Straka zlodějka mi přinesla vzácný náramek
skutecnepribehy.cz
Straka zlodějka mi přinesla vzácný náramek
Seděla jsem na terase a byla bezradná. V tom přiletěla až ke mně straka, která upustila svůj lup a zmizela… Nad mou hlavou proletěl velký pták, zakroužil nad terasou a pak přistál na stromě. Seděla jsem tam smutně a kouřila cigaretu za cigaretou. Přišla jsem o místo, byla už tři měsíce na podpoře a manžel byl v částečném
Zámek Bečov nad Teplou a Relikviář svatého Maura: Dlouhá cesta k původní kráse
epochanacestach.cz
Zámek Bečov nad Teplou a Relikviář svatého Maura: Dlouhá cesta k původní kráse
Hned po korunovačních klenotech je relikviář svatého Maura považován za nejcennější movitou památku v České republice. A to se přitom zdálo, že tenhle románský skvost už je pro další generace nenávratně ztracen. Všechno začalo na počátku 13. století ve Francii. Biskup Gérard de Rumigny, působící v severofrancouzském městě Cambrai, byl neúnavný v hledání svatých relikvií. Nashromáždil jich hned
V Indii byly objeveny pozůstatky hada, který mohl být nejdelším na světě
21stoleti.cz
V Indii byly objeveny pozůstatky hada, který mohl být nejdelším na světě
Za hadího rekordmana byl dosud považován Titanoboa cerrejonensis, jehož pozůstatky byly objeveny v roce 2002 v severovýchodní Kolumbii. Žil zhruba před 60 miliony let a dle odhadů mohl měřit kolem 13
Krize mezi Benešovou a Matonohou snad nekončí?
nasehvezdy.cz
Krize mezi Benešovou a Matonohou snad nekončí?
Už dlouho se povídá, že manželství herečky Lucie Benešové (49) a herce Tomáše Matonohy (53) balancuje na hraně rozchodu. Herečka si nedávno vyrazila na dovolenou do luxusních lázní, kdo si ale mysle
Křehký koláč s mřížkou
panidomu.cz
Křehký koláč s mřížkou
Tento koláč vypadá dokonale, ale i tak chutná. Do tvarohu můžete zamíchat dvě lžíce máku nebo do něj vmíchat ovoce. Zdobit můžete také čerstvým ovocem, třeba jahodami. Ingredience na 1 formu Na těsto 300 g hladké mouky 150 g másla 1 vejce 1 žloutek 1 lžička nastrouhané citronové kůry 100 g moučkového cukru 1 lžička prášku do pečiva
Superleggera 80: Jachta inspirovaná klasickými sporťáky
epochalnisvet.cz
Superleggera 80: Jachta inspirovaná klasickými sporťáky
Nizozemská loděnice Oceanco stojí za celou řadou oslňujících lodí. Nyní odhalila novou superjachtu ze série Simply Custom, která vznikla ve spolupráci s italským návrhářským studiem HotLab. Novinka pokřtěná Superleggera 80 se vyznačuje exteriérem inspirovaným sportovními vozy z 60. let a opulentním interiérem připomínajícím luxusní penthouse.   Může se zdát trochu nepatřičné pojmenovat ohromující trup osmdesátimetrové
Kincugi: japonské umění slepovaných talířů v restauraci The Artisan
iluxus.cz
Kincugi: japonské umění slepovaných talířů v restauraci The Artisan
Moderní česká restaurace The Artisan spojuje gastronomický zážitek s uměleckým dotekem prostřednictvím japonské techniky Kincugi. Výborné pokrmy si teď hosté mohou vychutnat i přímo z originálních tal
Jak se žilo kdysi – Česká republika
nejsemsama.cz
Jak se žilo kdysi – Česká republika
Toužíte se projít po živém muzeu, kde na vás dýchne duch dávné doby? Vyrazte do skanzenu! V Čechách i na Moravě jich najdete několik a mnohé z nich jsou unikátní. Obvykle bývá v místě připraven doprovodný program, který dokreslí atmosféru místa a přinese vám neobyčejné zážitky. Muzeum lidových staveb Kouřim Stavitelské památky z území středních, východních a severních Čech najdete v Kouřimi