Jaderná energie na mechanickou energii: Jak převést, příklady a fakta

V tomto článku budou popsány přeměny jaderné energie na mechanickou energii s jejich příklady.

V jaderném reaktoru jaderné štěpení reakce jsou zdrojem tepelné energie. Když se z těžkých uranových jader při štěpné reakci vyrobí dvě lehčí jádra, uvolní se teplo následované 3 rychlejšími neutrony. Jaderná energie se v první fázi přeměňuje na energii tepelnou.

Poté tato tepelná energie aktivuje generátor, který je příčinou rotace turbín. Tímto způsobem se tepelná energie mění na energii kinetickou, tj. mechanickou energii při otáčení lopatek turbíny.

Jak se jaderná energie přeměňuje na mechanickou energii?

Jaderné štěpné reakce jsou zdroje tepelné energie vyrobené z jaderné energie. Při této reakci je těžké uranové jádro fragmentováno na dvě lehčí jádra barya a kryptonu a tři rychlejší neutrony. Kromě toho se při tomto typu reakce uvolňuje obrovské množství tepla.

                ₉₂U²³⁵  + ₀n¹ → ₅₆Ba¹⁴¹ + ₃₆Kr⁹²   +3 ₀n¹ 

Nyní tato tepelná energie pohání generátor, který zase napomáhá otáčení lopatek turbíny. Tímto způsobem se tepelná energie přeměňuje na mechanickou energii. Poté se mechanická energie změní na elektrickou energii. Přeměna jaderné energie na mechanickou energii je tedy mezikrokem provozu jaderné elektrárny.

Příklady jaderné energie k mechanické energii

20+ příkladů přeměna jaderné energie na mechanickou energii s jejich podrobnými fakty jsou uvedeny níže:

• Jaderné štěpné reaktory
• Jaderné fúzní reaktory
• Tlakovodní reaktor (PWR)
• Jaderný parní generátor
• Jaderné elektrárny
• Termonukleární bomba
• Jaderná termální raketa
• Jaderná elektrická raketa
• Jaderné ponorky
• Jaderná letadla
• Lodě s jaderným pohonem
• Systémy jaderných motorů
• Zemi pronikající zbraň
• Jaderné granáty
• Jaderné balistické střely
• Jaderné střely zem-vzduch
• Plachta pro jaderné štěpení
• Raketa s jaderným štěpením
• Radioizotopová raketa
• Jaderné hlavice

Jaderné štěpné reaktory

Jaderné štěpné reaktory jsou nejdůležitějším příkladem přeměny jaderné energie na mechanickou energii. Tyto reaktory se používají především k výrobě elektřiny. Mezistupněm v procesu výroby elektřiny je přeměna jaderné energie na mechanickou energii. Jaderné štěpné reakce jsou základem jaderného reaktoru.

Jaderné fúzní reaktory

Jaderné fúzní reaktory jsou dalším nejdůležitějším příkladem přeměny jaderné energie na mechanickou energii. V tomto typu reaktoru probíhají reakce jaderné fúze.

Tlakovodní reaktor (PWR)

To je důležité příklad přeměny jaderné energie na mechanickou energii. V jeho jádru je použita voda o tlaku 150 atm.

Jaderný parní generátor

Pára uvnitř vyvíječe páry aktivuje elektrický generátor, který vyrábí elektřinu.

Jaderné elektrárny

Jaderné štěpné reakce jsou zdrojem přeměny jaderné energie na tepelnou energii v jaderné elektrárně. Po dokončení první fáze štěpení se tepelná energie mění na mechanickou energii, která se zase přeměňuje na elektrickou energii.

Termonukleární bomba

Jaderná energie se při explozi způsobené tímto typem bomby mění na mechanickou energii.

Jaderná termální raketa

Jeho pracovní princip je podobný raketě na štěpení jaderného štěpu. Jako pohonnou látku používá kapalný vodík.

Jaderná elektrická raketa

Motor tohoto pohonného systému kosmické lodi obsahuje jaderný reaktor, ve kterém se jaderná energie mění na energii tepelnou. Tato tepelná energie se pak mění na mechanickou energii a nakonec elektřinu.

Jaderné ponorky

Jaderné ponorky dříve fungovaly na principu jaderných štěpných reaktorů. Atomy uranu se štěpí a uvolňují tepelnou energii, která zase produkuje páru o vysokém tlaku. Tato pára se používá při aktivaci turbíny. Tímto způsobem dochází k přeměně jaderné energie na mechanickou energii.

Jaderná letadla

Jaderná letadla mají stejný princip fungování jako jaderné ponorky.

Lodě s jaderným pohonem

Lodě s jaderným pohonem jsou dalším nejdůležitějším příkladem přeměny jaderné energie na mechanickou energii.

Systémy jaderných motorů

V systému jaderných motorů se nejprve jaderná energie mění na elektřinu, která se zase mění na mechanickou energii. Je to velmi důležitý příklad přeměny jaderné energie na mechanickou energii.

Zemi pronikající zbraň

Tato jaderná zbraň se používá k útoku na cíle, které jsou pod zemí. V této zbrani je také jaderná energie přeměněna na mechanickou energii prostřednictvím výbuchu.

Jaderné granáty

Dělo je zodpovědné za dodávku jaderného dělostřelectva spojeného s jaderným granátem. Tato jaderná zbraň je dalším nejpozoruhodnějším příkladem transformace z jaderné energie na mechanickou energii.

Jaderné balistické střely

Pro správné doručení užitečného zatížení na požadovaný cíl tato střela sleduje určitou balistickou trajektorii. Dříve nosili jadernou munici a trhaviny. Jedná se o dobře známou jadernou zbraň, ve které se jaderná energie přeměňuje na mechanickou energii, tepelnou energii a světelnou energii prostřednictvím výbuchu.

Jaderné střely zem-vzduch

Vojenská letadla používají tento typ střel k útoku na své cíle v letadle a mořích. V této střele také dochází k přeměně jaderné energie na mechanickou energii prostřednictvím výbuchů.

Plachta pro jaderné štěpení

Tento typ kosmické lodi je obvykle poháněn štěpnými úlomky. Je to téměř stejné jako solární plachta. Jeho pracovní princip je závislý na jaderné štěpné reakci. Proces přeměny jaderné energie na mechanickou energii je tedy také stejný jako u jaderného štěpného reaktoru.

Raketa s jaderným štěpením

Jaderné štěpení úlomkové rakety lze použít k získání velmi vysokého specifického impulsu. Tah, který znamená mechanickou energii (přesněji kinetickou energii), je generován vedlejšími produkty, které vznikají při jaderné štěpné reakci.

Radioizotopová raketa

Princip činnosti radioizotopové rakety je založen na rozpadu radioaktivních látek. Tato raketa je také velmi důležitým příkladem přeměny jaderné energie na mechanickou energii. V této raketě je zdrojem jaderné energie rozpad radioaktivních látek.

Tato jaderná energie vytváří tah vzhůru, který pomáhá raketě pohybovat se po obloze. Tento tah znamená mechanickou energii nebo přesněji kinetickou energii.

Jaderné hlavice

Toto je další jaderná zbraň, ve které dochází k přeměně jaderné energie na mechanickou energii (energii výbuchu) prostřednictvím výbuchů. Zde se také část jaderné energie mění na tepelnou energii a světelnou energii.

Také čtení:

• Jak vypočítat přenos tepelné energie v systému tepelného čerpadla
• Příklad mechanické až kinetické energie
• Jak zachovat mechanickou úsporu energie ve složitém stroji
• Příklady kvantové energie
• Proč se energie mění v různých inerciálních soustavách
• Jak zvýšit využití zářivé energie v komunikačních systémech založených na světle
• Jak najít kinetickou energii těsně předtím, než dopadne na zem
• Sluneční energie na elektrickou energii
• Jak vypočítat energii při pohybu cyklotronu
• Jak optimalizovat energii záření v architektonických návrzích osvětlení