Galaxia

Galaxia

Galaxia je obrovský zhluk hviezd, hmlovín a medzihviezdneho materiálu. Najmenšie galaxie obsahujú približne 100 000 hviezd, ale najväčšie obsahujú až 3 000 miliárd hviezd. Podľa tvaru poznáme tri základné typy galaxií: eliptické, ktoré majú oválny tvar, špirálové, ktorých ramená špirálujú smerom von od vydutého stredu a nepravidelné, ktoré nemajú výrazný tvar.
Niekedy sa tvar galaxie zdeformuje vplyvom zrážky s inou galaxiou. Kvazary (kvázistelárne objekty) sa považujú za galaktické jadrá, ale sú tak ďaleko, že ich presný charakter je ešte vždy neistý. Sú to kompaktné, vysoko svietivé objekty, ktoré sa nachádzajú na vonkajších okrajoch pozorovaného vesmíru. Najvzdialenejšie "bežné" galaxie sú od nás vzdialené asi 10 miliárd svetelných rokov, najvzdialenejší známy kvazar sa nachádza vo vzdialenosti 15 miliárd svetelných rokov. Aktívne galaxie, ako Seyfertove galaxie a rádiové galaxie, žiaria veľmi intenzívne. Žiarenie Seyfertových galaxií vychádza z galaktického jadra, žiarenie rádiovej galaxie vyžaruje tiež z obrovských výbežkov na oboch stranách galaxie. Predpokladá sa, že žiarenie aktívnych galaxií a kvazarov spôsobujú mohutné čierne diery.

Mliečna cesta
Názov Mliečna cesta sa vzťahuje na jemný pás svetla, ktorý prechádza cez nočnú oblohu. Svetlo vytvárajú hviezdy a hmloviny našej Galaxie, zvanej Mliečna cesta. Má tvar špirály s hustou centrálnou vydutinou, ktorá je obklopená štyrmi ramenami špirálujúcimi smerom von a menej hustým halo. Nemôžeme vidieť jej špirálový tvar, pretože slnečná sústava sa nachádza v jednom z ramien špirály, nazývanom ramenom Orióna (tiež Miestne rameno). Z nášho pohľadu je stred Galaxie úplne zahalený prachovými mrakmi. Výsledkom toho je, že optické mapy poskytujú len obmedzený pohľad na Galaxiu.

Kompletnejší obraz môžeme však získať skúmaním rádiového, infračerveného alebo iného žiarenia. Vydutina v strede Galaxie je relatívne malá, hustá oblasť obsahujúca najmä staršie červené a žlté hviezdy. Halo je menej hustá oblať, v ktorej sa nachádzajú najstaršie hviezdy. Niektoré sú možno staré ako Galaxia (pravdepodobne 14 miliárd rokov). Ramená špirály obsahujú najmä horúce, mladé, modré hviezdy a hmloviny (mraky prachu a plynu, v ktorých sa rodia hviezdy).
Naša Galaxia je obrovská hviezdna sústava s priemerom približne 100 000 svetelných rokov. Celá Galaxia sa v priestore otáča tak, že hviezdy nachádzajúce sa bližšie k jej stredu sa pohybujú rýchlejšie ako hviezdy na jej okraji. Slnko, ktoré je asi v dvoch tretinách cesty smerom od stredu k okraju Galaxie, vykoná jeden obeh približne za 220 miliónov rokov.

Zdroje energie
Energia je v skutočnosti sila potrebná na to, aby sa niečo udialo. To isté majú na mysli vedci, keď definujú energiu ako „schopnosť konať prácu“. Energia nie je iba teplo získané bezprostredne pri spaľovaní uhlia alebo dreva, či elektrina vyrobená v elektrárni, je to zdroj každej zmeny vo vesmíre. Nech sa deje čokoľvek- rastie tráva, letia rakety alebo vybuchujú hviezdy- môže sa to diať len vďaka energii.

Biomasa
Je organická hmota vo forme dreva, rastlín alebo zvyškov nám dokáže poskytnúť všetky užitočné formy energie- elektrinu, teplo, kvapalné palivá pre motorové vozidlá. Je to v podstate zakonzervovaná slnečná energia, ktorú rastliny vďaka fotosyntéze premieňajú na organickú hmotu. Biomasa môže v budúcnosti zohrať významnú úlohu, pokiaľ bude transformovaná na moderné nosiče energie- hlavne elektrinu, plynné a kvapalné palivá.

Slnečná energia
Je energia ukrytá v lúčoch Slnka. Je to ekologicky čistý zdroj energie, ktorý sa nevyčerpá pokým nezanikne Slnko, čo sa stane až o miliardy rokov. Energia Slnka je ukrytá v oceánoch a riekach, ako aj vo vetre. Slnko potrebujú všetky živé tvory, no ľudia využívajú iba zlomok slnečnej energie.

Využívanie slnečnej energie
Rozlišujeme tri základné spôsoby využitia slnečnej energie:
• Pasívne využitie vhodnou architektúrou, kde tvar a výstavba budov je navrhnutá tak, aby dopadajúce žiarenie a následne jeho skladovanie a distribúcia po budove viedli k maximálnemu efektu.
• Využitie slnečných kolektorov na prípravu teplej úžitkovej vody resp. vykurovanie priestorov.
• Výroba elektrickej energie slnečnými (fotovoltaickými) článkami alebo inými systémami koncentrujúcimi slnečné žiarenie.
Solárne panely sú v dnešnej dobe najviac používaným alternatívnym zdrojom. V pomere s ostatnými sa ľahšie vyrábajú a ľahko sa udržujú. Solárne panely sa dávajú aplikovať takmer všade. Tak ako aj iné zdroje energie, aj solárne panely majú na našej planéte nevýhody. Asi tou najväčšou je západ Slnka.
Slnečné kolektory sa používajú na prípravu teplej úžitkovej vody resp. na vykurovanie priestorov. Je to najrozšírenejší spôsob využitia slnečnej energie, no u nás je stále nedocenený. Veľmi sľubným sa ukazuje aj využitie plochých kolektorov na ohrev vzduchu pre poľnohospodárske a potravinárske účely. Tieto kolektory, v ktorých sa na miesto vody ohrieva vzduch je možné využiť napr. na sušenie dreva, sena alebo iných plodín.

Hlavné obmedzenia brániacie širšiemu využitiu vzduchových kolektorov sú:
- vysoké náklady komerčných zariadení
- veľká plocha kolektorov, ktorá je potrebná vzhľadom na nízku hustotu energie a nízku špecifickú tepelnú kapacitu vzduchu
- veľký počet trubiek rozvádzajúci horúci vzduch vysoké nároky na ventilačný systém
- ťažkosti so skladovaním vyrobenej energie.

Vodná energia - pri vodnej energii sa pohyb vody využíva na pohon strojov alebo na výrobu elektriny. Je to obnoviteľný a ekologicky čistý zdroj energie.

Veterná energia - je energia vetra, ktorá sa využíva na pohon strojov alebo výrobu elektrickej energie. Vo veterných mlynoch sa vietor zachytával krídlami, ktoré otáčali hriadeľ. Ozubené prevody prenášali energiu a otáčali ťažký mlynský kameň. Roku 1772 boli vynájdené pružné krídla z drevených žalúzií. Dali sa nastaviť tak, aby sa aj pri premenlivom vetre otáčali rovnakou rýchlosťou. Veterné elektrárne boli v roku 1999 najrýchlejšie rastúcim sektorom elektro-energetiky. Elektrina z nich vyrobená je už cenovo konkurencieschopná na mnohých miestach aj bez štátnej podpory.

Jadrová energia - v jadrových elektrárňach sa vyrába elektrina pomocou tepla, ktoré sa uvoľní počas zmien v atómových jadrách. Tento proces sa nazýva riadená jadrová reakcia. Z bezpečnostných dôvodov sa dnes buduje málo jadrových elektrární.
- je energia „uložená“ v JADRE ATÓMU, ktorá sa môže uvoľniť počas vhodnej JADROVEJ REAKCIE. Uvoľňuje sa vo forme pohybovej energie častíc, ktoré počas reakcií unikajú z jadra. Po rozštiepení jadra sa jeho časti odpudzujú veľkými elektrostatickými silami, čím získajú veľkú pohybovú energiu, ktorú postupne odovzdávajú atómom prostredia, ktorým prenikajú. Prostredie sa ionizuje a silne zohrieva. Takáto premena sa využíva v JADROVÝCH REAKTOROCH a v JADROVÝCH BOMBÁCH.
Jadrová energia, jadrová reakcia, jadroelektráreň

Jadrová reakcia - je premena jadra atómu, ktorá nastáva počas vzájomného pôsobenia s iným jadrom alebo elementárnou časticou. Pri jadrovej reakcií sa môže zmeniť nukleónové číslo, protónové číslo, ťažšie jadro sa môže rozštiepiť na menšie časti (štiepenie jadier), ľahké jadrá sa môžu zlučovať (Termonukleárna reakcia).
Prvú jadrovú reakciu uskutočnil v roku 1919 anglický fyzik E. RUTHERFORD. Ostreľoval jadrá dusíka jadrami hélia, výsledkom boli jadrá kyslíka a protóny(reťazová jadrová reakcia).

Jadrová elektráreň - (atómová elektráreň) je elektráreň, v ktorej je zdrojom tepla JADROVÝ REAKTOR. Teplo sa z reaktora odvádza primárnym okruhom do generátora pary. Vyvinutá para sa sekundárnym okruhom privádza na TURBOGENERÁTOR, z ktorého sa odvádza elektrická energia do elektrickej siete.
Keďže v reaktore vznikajú RÁDIOAKTÍVNE LÁTKY, musí byť elektráreň zabezpečená proti úniku týchto látok. Jadrové elektrárne majú reaktor, primárny okruh a generátor pary umiestnený v špeciálnej železobetónovej budove, ktorú možno v prípade jadrovej havárie vzduchotesne a vodotesne uzavrieť.

Jadrový reaktor - je zariadenie, v ktorom prebieha REŤAZOVÁ JADROVÁ REAKCIA a udržiava sa tak, aby sa JADROVÁ ENERGIA uvoľňovala požadovanou rýchlosťou. Reťazová reakcia prebieha v aktívnej zóne reaktora, do ktorej sú vsunuté PALIVOVÉ ČLÁNKY (uránové tyče ) a regulačné (riadiace) KADMIOVÉ tyče.Táto zóna ja vyplnená MODERÁTOROM (spomaľovačom) neutrónov, ktorým najčastejšie býva GRAFIT alebo ŤAŽKÁ VODA (deutérium). Spomalením neutrónov sa zvyšuje pravdepodobnosť, že vyvolajú ďalšie štiepenie jadier. Reakciu spomaľujú aj regulačné kadmiové tyče, lebo silno pohlcujú neutróny.

Uvoľnenú energiu odvádza chladiaci okruh, ktorý pozostáva zo sústavy rúrok prechádzajúcich aktívnou zónou, cez ktoré preteká plyn, kvapalina alebo ľahko taviteľný kov.
Štiepenie paliva sprevádza intenzívne NEUTRÓNOVÉ ŽIARENIE a ŽIARENIE GAMA, preto musí byť reaktor obložený účinnými ochrannými vrstvami- vodou proti neutrónom, betónom a olovom proti žiareniu gama.