1 / 30

Atomenergia felhasználása

Atomenergia felhasználása. Elmélet:. Előzmények. 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92 U 238 + 0 n 1 92 U 239 93 Np 239 94 Pu 239 1938: Hahn és Strassman: láncreakció felfedezése

afya
Download Presentation

Atomenergia felhasználása

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Atomenergia felhasználása

  2. Elmélet:

  3. Előzmények 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92U238 + 0n192U239 93Np239 94Pu239 1938: Hahn és Strassman: láncreakció felfedezése 92U238 + 0n1 = X96 + Y137 + 2n + Q Lázas kutatás indul: Párizs, Berlin, Leningrád….

  4. Otto Hahn Fizikusok kísérleti eszközei

  5. Maghasadás folyamata • 1. Atommag gerjesztett állapotba jut; • 2. Atommag alakja deformálódik, befűződik; • 3. Két részre hasad, közben 2-3 neutron is kilép. 92U235 + lassú 0n1 = 1.hasadv. + 2. hasadv. + 2,4 0n1

  6. Hasadványok tömegeloszlása Az U235 hasadása nagy valószínűséggel aszimmetrikus: 90-110 és 130-150 közötti tömegeloszlás Tipikus folyamat: 92U235 + lassú 0n1 = =56Ba144 + 36Kr89 +2,4n Stabil: 137Ba, 84Kr

  7. Hasadványok bomlási sorai I. Proton Neutron Elektron Anti-neutrino γ-sugárzás β- bomlással: 56Ba144 57La144 58Ce144 59Pr144 60Nd144

  8. Hasadványok bomlási sorai II. • 36Kr bomlási sora: Erősen radioaktívak • β- bomlás: 36Kr8937Rb89 38Sr89 39Y89 A hasadványok β- bomlása tartja fenn a láncreakciót az atomreaktorban. E nélkül a reaktor leállna nem lenne szabályozható!

  9. Összefoglalva: 92U235 Maghasadásakor: - Szükségszerű a neutronok kibocsátása; - Erősen radioaktív termékek jönnek létre.

  10. U238 bomlási sora: 92U238 bomlási sora: 92U238 + gyors 0n192U23993Np23994Pu239

  11. Láncreakciók szabályozatlan szabályozott

  12. Az első atommáglya: 1942. dec 2. Chicago: Szilárd Leó, Arthur Compton, Enrico Fermi, Wigner Jenő

  13. Építsünk atomerőművet !

  14. Atomerőmű felépítése

  15. Paksi atomerőmű honlapjáról anyagok : A VVER-440-213 reaktor típus Aktív zóna A primer kör A szekunder kör Biztonságvédelmi rendszerek Az atomerőművek típusai A forralóvizes atomreaktor (BWR) A gázhűtésű reaktorok (GGR) A gyors tenyészreaktor A különleges reaktorok A magas hőmérsékletű tóriumos reaktor A nyomottvizes reaktorok A nehézvizes reaktorok (HWR) Az RBMK egyedi reaktor

  16. Enrico Fermi (1954), Frédérick Joliot-Curie (1900-1958), Szilárd Leó (1898-1964) és mások – a láncreakció (1939) • Albert Einstein (1879-1955), Szilárd, Teller Ede (1908-) és Wigner Jenő(1902-1995) – levélF. D. Roosevelthez(1939) Atombomba

  17. A döntés • tudósok • ellene: Szilárd, Urey • a demonstráció ötlete • mellette: Oppenheimer és a többség • politikusok: Harry S. Truman öröksége • a háború gyors befejezése • feltétel nélküli fegyverletétel • a Szovjetunió • katonák: Groves

  18. Az atombomba működési elve Az atombomba energiáját urán vagy plutónium hasadása szolgáltatja. Egy neutron által előidézett hasadás során átlagosan 2-3 neutron szabadul fel, és ezek a neutronok újabb hasadásokat idézhetnek elő. Annak a feltétele, hogy egy láncreakció önállóan fennmaradjon az, hogy a reakcióban keltett neutronok átlagosan legalább egy újabb hasadást idézzenek elő. A hasadás során felszabaduló neutronok újabb hasadást kelthetnek, elnyelődhetnek a bomba anyagában és kiléphetnek a felületen. Ez a három folyamat meghatároz egy kritikus tömeget, mely alatt a kilépő és elnyelődő neutronok miatt nem tud önfenntartó láncreakció kialakulni.

  19. Mekkora ez a kritikus tömeg? Tegyük fel, hogy a bomba gömb alakú és hogy a neutronsűrűség az anyagban állandó (ez utobbi feltétel biztosan csak közelítés)! A gömbtérfogatban lévő hasadóanyag tömege legyen: M. A hasadások száma a tömeggel arányos és tegyük fel, hogy hasadásonként átlagosan 2 neutron keletkezik, így a keletkező neutronok száma 2aM. A láncreakció feltétele, hogy a hasadások során keletkezett neutronok száma (2aM) ne legyen kisebb, mint az új hasadást előidéző (aM), elnyelődő (bM) és a felületen kiszökő (cF) neutronok számának összege. Az 235U kritikus tömege körülbelül 7 kg, a 239Pu kritikus tömege körülbelül 10 kg.

  20. Urán bomba: Az összepréselés során a berillium olyan közel kerül a rádiumhoz, hogy együtt neutronforrásként üzemelnek. A kibocsátott neutronok hatására megindul a láncreakció. A plutóniumbomba nem valósítható meg a fenti módon, mert a 239Pu számottevő valószínűséggel bomlik hasadás révén és termel neutronokat Házilag hogyan készíthetünk egyet magunknak ?

  21. Atombomba Teljes bemutató az atombomba történetéről 1945. aug. 6. és 9. uránbomba (Little Boy) plutóniumbomba (Fat Man)

  22. Magfúzió:

  23. Olyan magreakció, ahol két könnyű atommag (pl. hidrogén vagy lítium) izotópjai egyesülnek. E kezdeti atommagok össztömege meghaladja a végtermékét. A tömegkülönbség abból adódik, hogy a folyamat során energia szabadul fel. (Ennek oka, hogy az atomok közül a 26-os rendszámú vas a legstabilabb az ennél könnyebb atomok magfúziója, illetve a nehezebbek maghasadása egyaránt energiafelszabadulással jár.) A magfúzió megindulásához olyan közel kell vinni egymáshoz a reakcióba lépő atommagokat, hogy működésbe léphessenek a rövid hatótávolságú magerők; ez olyan nagy hőmérsékletű környezetben fordulhat elő, mint a Nap belseje és az atomrobbanások. A fúziós reaktorok kézben tartható módon próbálnak ilyen körülményeket teremteni - jelenleg kísérleti jelleggel.

  24. Fúziós energia plakát teljes méretben

  25. December 3-án: BME Nukleáris Technikai Intézet December 10-én 2. Zh. Találkozó: ½ 12 Petőfi híd budai hídfő BME menza előtt

More Related