Recyklace radioaktivních zářičů
Uzavřené radioaktivní zdroje se denně používají po celém světě v zařízeních k léčbě rakoviny, sterilizaci krve a zdravotních materiálů a k zajištění bezpečnosti potravin.
Kyslíko-vodíkové palivové články jsou hitem poslední doby, ale jen málo z nás se zatím s nějakým setkalo. Jsou to značně komplikovaná zařízení, využívající speciální materiály a technologie. Funkci palivového článku si však můžeme demonstrovat i doma, přičemž nebudeme potřebovat žádné speciální komponenty k jeho sestavení. To nejdůležitější, co musíme sehnat, jsou dva platinové drátky.
Pro pokus si připravíme:
• sklenici s vodným roztokem kuchyňské soli
• voltmetr
• 4,5 V baterii
• propojovací kabely s krokodýlky
• 2 platinové drátky jako elektrody
Postup:
Platinové drátky připevníme ke sklenici s roztokem kuchyňské soli pomocí krokodýlků na konci kabelů, jejichž druhé konce spojíme s elektrodami baterie. Propojením elektrického okruhu začne ve sklenici probíhat elektrolýza. Na anodě se začne uvolňovat Cl2, na katodě reaguje uvolněný Na s vodou za vzniku NaOH a H2. Poté baterii odpojíme a kabely zapojíme do voltmetru. V tuto chvíli začne probíhat reakce palivového článku, proces inverzní k elektrolýze. Při elektrolýze vzniklý Cl2 a H2, jejichž bublinky jsou z části usazené na elektrodách a zčásti jsou rozpuštěné v elektrolytu, reagují za vzniku HCl podle rovnic:
Celková reakce: H2 + Cl2 = 2HCl
Katodová reakce (redukce): Cl2 + 2e- = 2Cl-
Anodová reakce (oxidace): H2 = 2H+ + 2e-
Tato elektrochemická reakce se projeví měřitelným napětím na voltmetru, které dosahuje přibližně 1,3 V a postupně klesá. Výkon tohoto palivového článku je však zanedbatelný. Vyplývá to z toho, že celková plocha třífázového rozhraní elektroda / elektrolyt / reaktant je velmi malá.
Pokus lze provádět s různými elektrolyty, přičemž v závislosti na chemickém složení se bude měnit i napětí článku. Abychom si uvědomili význam katalyzátoru na elektrodě, můžeme celý pokus opakovat například s měděnou elektrodou místo platinové. Proces elektrolýzy bude probíhat naprosto stejně, ale k reakci palivového článku nedojde, na voltmetru změříme 0 V.
Detailněji je uvedený pokus popsán na http://www.geocities.com/fuelcellkit
Tip pro vás
Obšírnou brožuru (cca 70 stran) o palivových článcích vydal UJV Řež za podpory ČEZ, a. s., v r. 2002. Máte-li o ni zájem, můžete si ji zdarma objednat na tretipol@volny.cz. Koho by polekala délka studie, může si objednat (rovněž zdarma) stručný leták vysvětlující základ palivových článků.
Uzavřené radioaktivní zdroje se denně používají po celém světě v zařízeních k léčbě rakoviny, sterilizaci krve a zdravotních materiálů a k zajištění bezpečnosti potravin.
Vysoko v budově Tokamaku ITER, který se právě staví v jižní Francii, se nacházejí speciální místnosti s citlivou elektronikou.
V moderní medicíně se hojně využívá ionizující záření, jak v diagnostice, tak v terapii. Lékaři a radiační fyzici přesně plánují zákroky a vypočítávají ...
Existuje jaderný reaktor, který vyrobí více paliva, než sám spotřebuje. Zní to jako sci‑fi, ale postavit jej už zkouší lidstvo od padesátých let. Celkem jich postavilo asi 20, ale jen dva jsou v provozu.
Moderní zemědělství řeší mnoho problémů souvisejících s potravinovou bezpečností, degradací půdy a dopadem chemických hnojiv na životní prostředí.
Zjímavý průřez historií jaderné fúze a propagace jednoho ze směrů výzkumu - stellarátorů. množstvím animací i reálných záběrů podává srovnání se současnými tokamaky.