Uran byl objeven v roce 1789 německým chemikem Martinem Klaprothem, a pojmenován po planetě Uran. V roce 1895 Wilhelm Rontgen objevil ionizující záření průchodem elektrického proudu evakuovanou skleněnou trubicí a produkováním nepřetržitých rentgenových paprsků. V roce 1896 pak Henri Becquerel zjistil, že smolinec (ruda obsahující radium a uran) způsobuje ztmavnutí fotografické desky. Pokračoval demonstrací, že to bylo způsobeno vyzařováním beta záření (elektronů) a částic alfa (jádra helia). Villard našel třetí typ záření z pitchblende: gama záření, které bylo v podstatě stejné jako rentgenové. Pak v roce 1896 dali Pierre a Marie Curie tomuto jevu název „radioaktivita“ a v roce 1898 izolovali polonium a radium ze smolince. Radium se později začalo používat v lékařství. V roce 1898 Samuel Prescott ukázal, že záření ničí bakterie v potravinách. V roce 1902 Ernest Rutherford ukázal, že radioaktivita jako spontánní událost emitující částici alfa nebo beta z jádra vytvořila jiný prvek. Pokračoval v rozvíjení plnějšího porozumění atomům a v roce 1919 vypálil alfa částice ze zdroje radia do dusíku a zjistil, že dochází k jadernému přeskupení s tvorbou kyslíku. Niels Bohr byl dalším vědcem, který rozšířil naše chápání atomu a způsobu uspořádání elektronů kolem jeho jádra až do 40. let 20. století. V roce 1911 Frederick Soddy objevil, že přirozeně radioaktivní prvky mají řadu různých izotopů (radionuklidů) se stejnou chemií. . Také v roce 1911 George de Hevesy ukázal, že takové radionuklidy jsou neocenitelné jako indikátory, protože nepatrná množství mohla být snadno detekována jednoduchými přístroji. V roce 1932 objevil neutron James Chadwick. Také v roce 1932 Cockcroft a Walton produkovali jaderné transformace bombardováním atomů urychlenými protony, pak v roce 1934 Irene Curie a Frederic Joliot zjistili, že některé takové transformace vytvořily umělé radionuklidy. Příští rok Enrico Fermi zjistil, že mnohem větší množství umělých radionuklidů by mohlo vzniknout, když byly místo protonů použity neutrony. Fermi pokračoval ve svých experimentech, většinou produkoval těžší prvky ze svých cílů, ale také s uranem některé mnohem lehčí. Na konci roku 1938 Otto Hahn a Fritz Strassmann v Berlíně ukázali, že nové lehčí prvky byly baryum a další, které měly asi polovinu hmotnosti uranu, čímž prokázali, že došlo k atomovému štěpení. Lise Meitner a její synovec Otto Frisch, pracující pod Nielsem Bohrem, to vysvětlili tím, že navrhli, že neutron byl zachycen jádrem, což způsobilo silné vibrace vedoucí k rozdělení jádra na dvě ne zcela stejné části. Vypočítali uvolnění energie z tohoto štěpení jako asi 200 milionů elektronvoltů. Frisch pak toto číslo experimentálně potvrdil v lednu 1939. [1]
Samotná myšlenka jaderné energie začala ve 30. letech 20. století, kdy fyzik Enrico Fermi poprvé ukázal, že neutrony jsou schopny štěpit atomy. Fermi vedl tým, který v roce 1942 dosáhl první jaderné řetězové reakce na stadionu Chicagské univerzity. V roce 1951 byla uskutečněna první výroba elektrické energie pomocí jaderného štěpení. Poté první jaderná elektrárna byla postavena v roce 1954 ve městě Obninsk v tehdejším Sovětském svazu. Prvního komerčního využítí se jaderná energetika dočkala v roce 1957 v Shippingportu v Pensylvánii. [2]
Výroba elektřiny
V prosinci 1951 Američané vyrobili první kWh jaderné energie v lokalitě Idaho Falls s reaktorem EBR1, který jim umožnil osvětlit malé město Arco ve státě Idaho. Během následujících čtyř let zesílily snahy o rozvoj ve Spojených státech, Sovětském svazu, Spojeném království a Francii, aby se posunuly směrem k civilní jaderné energii. První prototyp energetického reaktoru byl uveden do provozu v Shippingportu poblíž Pittsburghu v Pensylvánii v roce 1957. Jedná se o 60 MWe Pressurized Water Reactor (PWR). [5]
- [1] Outline History of Nuclear Energy. World nuclear association [online]. 2020 [cit. 2022-11-07]. Dostupné z: https://world-nuclear.org/information-library/current-and-future-generation/outline-history-of-nuclear-energy.aspx
- [2] NUNEZ, Christina. What is nuclear energy and is it a viable resource?. National Geographic [online]. 2019 [cit. 2022-11-07]. Dostupné z: https://www.nationalgeographic.com/environment/article/nuclear-energy#:~:text=Nuclear%20energy%20history,at%20the%20University%20of%20Chicago.
- [3] TOURAN, Nick. General History of Nuclear Energy. What is nuclear [online]. 2007 [cit. 2022-11-07]. Dostupné z: https://whatisnuclear.com/history.html
- [4] BÉCOULET, Alain. The Saga of Nuclear Energy. MIT press [online]. [cit. 2022-11-07]. Dostupné z: https://thereader.mitpress.mit.edu/the-saga-of-nuclear-energy/
- [5] ROUSSEAU, Jean-Claude. NUCLEAR ENERGY: A BRIEF HISTORY. Encyclopédie de l’énergie [online]. 2021 [cit. 2022-11-16]. Dostupné z: https://www.encyclopedie-energie.org/en/nuclear-energy-brief-history/