Fisilni materijali: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Broj spašenih izvora: 0; broj poveznica koje su označene kao mrtve: 1) #IABot (v2.0.8
m RpA: WP:NI, WP:HRV
 
Redak 1:
[[Datoteka:Fission chain reaction.svg|300px|mini|desno|Jedna od mogućih nuklearnih fisijskih lančanih reakcija: 1. Atom uranija-235 hvata spori neutron i raspada se na dva nova atoma (fisioni fragmenti – barij-141 i kripton-92), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu energije vezanja (200 MeV). 2. Jedan od tih neutrona bude uhvaćen od atoma uranija-238 i ne nastavlja reakciju. Drugi neutron napušta sustav bez da bude uhvaćen. Ipak, jedan od neutrona se sudara s novim atomom uranija-235, koji se raspada na dva nova atoma (fisioni fragmenti), oslobađajući 3 nova neutrona i ogromnu količinu energije vezanja (200 MeV). 3. Dva se neutrona sudaraju s dva atoma uranija-235 i svaki se raspada i nastavlja reakciju.]]
 
'''Fisilni materijali''' su oni materijali u kojim se sporim [[neutron]]ima može izazvati [[nuklearna fisija]], a za pokretanje nuklearne fisije dovoljna je samo [[Nuklearna energija vezanja|energija vezanja]] apsorbiranog neutrona, bez dodavanja [[kinetička energija|kinetičke energije]] neutrona. Jedini prirodni fisilni izotop je [[uranij]]-235, a najznačajniji umjetni fisilni materijali su [[plutonij]]-239 i uranij-233. Svaka fisilna jezgra je ujedno i fisibilna, ali obrat ne vrijedi. <ref> "Leksikon fizike", V. Lopac, www.fkit.unizg.hr, 2009.</ref>
 
'''Fisibilni materijali''' su oni materijali kod kojeg možemo izazvati nuklearnu fisiju. Fisibilan materijal je na primjer uranij-238, izotop uranija kojeg ima najviše u prirodi. Bombardiranjem atomske jezgre sporim neutronima uranija-238 nastaje plutonij-239, koji je fisilan. <ref> "Nuclear Reactor Analysis" James J. Duderstadt and Louis J. Hamilton, publisher=John Wiley & Sons, Inc., 1976.</ref>
 
==Fisilni materijali kao nuklearno gorivo==
Redak 13:
 
===Nuklearno gorivo===
Pod rezervama fisilnih nuklearnih goriva podrazumijevamo rezerve uranija i torija u [[Zemljina kora|Zemljinoj kori]] do granice njihova ekonomski prihvatljivog korištenja. Treba uzeti u obzir da je energetski potencijal nuklearnog goriva najvećim dijelom namijenjen za proizvodnju toplinske, odnosno [[električna energija|električne energije]]. Energetski potencijal fosilnih goriva ima mnogo širu namjenu, jer se osim u [[Energetske transformacije|energetici]] troši u [[Industrija|industriji]], [[transport]]u i širokoj potrošnji. Nadalje, ta goriva služe i kao vrijedna sirovina u kemijskoj industriji. <ref>[http://www.fer.unizg.hr/_download/repository/UNE_compl_r1_-_ver_4_DF.pdf]{{Neaktivna poveznica|bot=InternetArchiveBot }} "Uvod u nuklearnu energetiku", Prof. dr. sc. Danilo Feretić, 2011.</ref>
 
Današnji termalni reaktori (takve [[nuklearni reaktor|nuklearne reaktore]] imaju gotovo sve današnje [[nuklearna elektrana|nuklearne elektrane]]) iskorišćuju energetski potencijal uranija sas tek oko 1%. Iako je udio cijene nuklearnog goriva u cijeni električne energije kod nuklearnih elektrana s tim tipovima reaktora mnogo manji nego kod [[Fosilna goriva|fosilnih goriva]] (cijena koncentrata uranija sudjeluje u cijeni električne energije s oko 5%) količine raspoloživog nuklearnog goriva za termalne reaktore su ipak ograničene ekonomskim razlozima. Nuklearni reaktori koji neusporedivo djelotvornije iskorišćuju fisijski materijal brzi su [[brzi oplodni reaktor]]i. Ti su reaktori danas potpuno tehnički razvijeni i nalaze se u pogonu u nekoliko zemalja svijeta ([[Francuska]], [[Velika Britanija]], [[Rusija]], [[Japan]], [[Njemačka]]). Brzi oplodni reaktori u kombinaciji s termalnim reaktorima mogu izvanredno povećati energetski potencijal fisibilnog materijala, ne samo zbog mnogo djelotvornijeg iskorištenja energetskog potencijala uranija i torija u brzim reaktorima (energetski potencijal nuklearnog goriva u brzim se reaktorima može iskoristili oko 70 pula više nego u termalnim reaktorima) nego i zbog veoma malenog učešća cijene uranija u proizvedenoj cijeni energije u nuklearnim elektranama s takvim reaktorima.
 
Bitno je navesti i činjenicu da su za nuklearnu energetiku budućnosti povrh zaliha uranija važne i zalihe [[torij]]a. Zalihe torija se procjenjuju tri puta većim od zaliha uranija. Torij se danas malo koristi u [[Nuklearna energija|nuklearnoj energetici]]. Perspektivno je korištenje torija kao oplodnog materijala u nuklearnim reaktorima. Danas se za to smatraju posebno prikladni visoko temperaturni reaktori namijenjeni za proizvodnju električne energije i [[vodik]]a. Oplodnjom se izotop torija-232 pretvara u fisilni izotop uranija-233.