Slnko - zdroj energie
Spracovala  Simona Štefková z 9. triedy

Slnko
Slnko je k nám najbližšia hviezda a zo všetkých hviezd je pre nás najdôležitejšia. Študujú ju astronómovia a mnohí vedci na celom svete. Slnečná fyzika je dnes rozsiahly vedný odbor, ktorý skúma vlastnosti Slnka, jeho vznik a vývoj, vnútornú stavbu, uvoľňovanie energie, búrlivé procesy v jeho atmosfére, prejav slnečnej činnosti na medziplanetárne prostredie, na Zem a človeka.
Vzdialenosť Slnka od Zeme: mení sa v priebehu roka od 147 do 152 miliónov km
Priemer Slnka: 1 400 000 km, t.j. 109 krát väčší ako priemer Zeme
Skupenstvo: horúce, elektricky vodivé plyny, ktorým sa hovorí plazma
Chemické zloženie: prevažne atomárny vodík s neveľkou prímesou hélia a nepatrným množstvom ostatných prvkov Mendelejevovej periodickej sústavy prvkov
Teplota povrchu: 6000 K
Teplota v strede: 13 000 000 K
Pohyb Slnka: Slnko obieha okolo stredu galaxie raz za 200 miliónov rokov rýchlosťou 230 km/s smerom k súhvezdiu Labute
Doba života: 15 miliárd rokov, pokiaľ bude prebiehať termonukleárna reakcia

Vnútro Slnka
Najvyššie vrstvy Slnka, ktoré môžeme pozorovať priamo ďalekohľadom, nazývame slnečná atmosféra. Pod atmosférou je skryté vnútro, ktoré nemôžeme pozorovať priamo, lebo z neho neprenikne von žiadny fotón. Vnútro Slnka má tri vrstvy. Najvnútornejšia, z energetického hľadiska najdôležitejšia, je okolo samotného stredu, má guľový tvar a priemer 100 krát menší, než je priemer Slnka. Táto vrstva je asi taká veľká ako naša Zem. Nazýva sa jadro slnka.

Prenos slnečnej energie k Zemi
Energia uvoľňovaná v jadre Slnka sa mení na kinetickú energiu prudkého pohybu elektrónov a iónov v žiarení. Pri teplote 13 miliónov Kelvinov sa ióny pohybujú rýchlosťou okolo 6 km/s a ľahké elektróny až 10 000 km/s. V dôsledku veľkej hustoty sa každá častica nespočetne krát zráža s ostatnými časticami, pri tom zmení svoj smer a rýchlosť. Tak sa elektróny a ióny pohybujú po nepravidelných, kľukatých dráhach. Pri stretnutí elektrónov s iónmi sa vyžarujú fotóny, častice elektromagnetického žiarenia. Kdekoľvek sa zrýchli elektrón, alebo sa zakriví jeho dráha, vzniká fotón s tým väčšou energiou, čím rýchlejšie sa elektrón pohybuje. Pri teplote 13 miliónov Kelvinov sú to najmä fotóny RTG žiarenia, takže hustá horúca plazma v jadre je sprevádzaná intenzívnym rentgenovým žiarením. Z fotosféry, najnižšej vrstvy atmosféry, sa vyžaruje takmer všetko slnečné žiarenie. V tejto vrstve sa voľné elektróny (e-) spoja s el. neutrálnymi vodíkovými atómami, vytvoria záporný ión (H-) a prebytok energie sa vyžiari ako fotón.

Slnečná energia na Zemi
Prvý kontakt slnečného žiarenia na Zemi nastáva približne vo vzdialenosti 100 000 km od povrchu Zeme. Až do tejto vzdialenosti siaha zemské magnetické pole Zeme a táto sféra sa nazýva magnetosféra Zeme. V tejto sfére, vo výške 80 až 1000 km, najmä v polárnych oblastiach vzniká aj polárna žiara.



Prednosti a nedostatky slnečnej energie
Slnečná energia je vo všetkom živom a vôbec vo všetkom pohybujúcom sa na našej planéte. Je vo fosílnych palivách. Energia slnečného žiarenia je rozložená po celej planéte. Koľko jej dopadne na povrch, to závisí od miestnych podmienok, od zemepisnej šírky, od dennej a ročnej doby, ale i od stavu troposféry. Slnečná energia je zadarmo. Nemusí sa dobývať za ňou tvrdou prácou zo zeme alebo dovážať ju z cudziny. Je úplne čistá. Jej využívaním sa neznečisťuje ani vzduch, ktorý dýchame, ani voda či pôda v okolí. Na Zem, ktorá bola, je a asi i zostane našim domovom, dopadá obrovský tok slnečnej energie, až 20 000 krát viac, než ľudstvo v súčasnosti spotrebuje, problémom je jej akumulácia

Termonukleárna reakcia
Jadrová syntéza, fúzia, je jadrová reakcia zlučovania atómových jadier niektorých ľahších prvkov (vodík) na jadrá ťažších prvkov (hélium) za veľmi vysokých teplôt. Pri termonukleárnej reakcii sa uvľňuje veľké množstvo tepelnej energie a rádioaktívneho žiarenia. Na Slnku táto jadrová reakcia prebieha už 5 miliárd rokov a predpokladá sa, že ďalších 5 až 10 miliárd rokov bude pokračovať.

Slnečné domy
V uplynulých desiatich rokoch sme si zvykli na to. že energia v podobe tepla a elektriny je všeobecne dostupná a pomerne lacná. Aj keď nám vysokú spotrebu energie nevyúčtujú priamo v korunách, zapltíme ju zničeným životným prostredím. Je teda jasné, že si musíme vybrať. Buď sa zmierime s postupnou likvidáciou podmienok pre život na Zemi, alebo zásadne zmeníme naše hospodárenie s energiou tým, že budeme energiu šetriť a využívať alternatívne zdroje energie. Medzi obnoviteľné energie patrí predovšetkým energia Slnka vo forme prijatého a rozptýleného slnečného žiarenia. Slnečnú energiu možno využiť veľmi ľahko už len architektonickým prispôsobením našich domov a verejných budov k účelnému zachytávaniu slnečného žiarenia v chladnom období. Zároveň potrebujeme obmedziť prehrievanie v horúcich dňoch. Samozrejmosťou by mala byť účinná tepelná izolácia. Vo svete sa vybudovalo už mnoho takýchto stavieb, ktoré šetria svojim obyvateľom nemalé množstvo energie. Prvky slnečnej architektúry sa rozdeľujú na dva typy: pasívne a aktívne. Pasívne prvky sú napríklad zimné záhrady. V aktívnom slnečnom systéme, v slnečných kolektoroch sa zohrieva teplá úžitková voda. Zlepšenie, ktoré môžu tieto kolektory priniesť, by sa netýkalo iba životného prostredia, ale tiež rozvojom hospodárstva a architektúry.

Rodinné domy
Výkonnosť pasívnych slnečných systémov v úsporných rodinných domoch je v porovnaní s veľkými nájomnými domami všeobecne lepšia. Podľa štúdií o slnečnej architektúre v Európe tvorí teplo zo Slnka v úsporných domoch viac ako 35% celkovej energie nutnej na vykurovanie. Je zrejmé, že najväčšie množstvo tepelných úspor (alebo strát) ovplyvňuje hlavne úroveň hospodárenia s energiou a rešpektovanie zvláštností solárnych systémov.

Niektoré ďalšie zaujímavosti
Ešte dnes v mnohých rozvojových krajinách je jediným zavlažovacím zariadením ručná pumpa alebo koleso ťažného zvieraťa, čo je technológia stará už 4 000 rokov. Už v roku 1908 skonštruoval americký mechanik Frank Schuman čerpadlo poháňané energiou získanou zo slnečného kolektora.