Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Atomenergia felhasználása. Elmélet: Előzmények 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92 U 238.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Atomenergia felhasználása. Elmélet: Előzmények 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92 U 238."— Előadás másolata:

1 Atomenergia felhasználása

2 Elmélet:

3 Előzmények 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92 U n 1 92 U Np Pu : Hahn és Strassman: láncreakció felfedezése 92 U n 1 = X 96 + Y n + Q Lázas kutatás indul: Párizs, Berlin, Leningrád….

4 4 Otto Hahn Fizikusok kísérleti eszközei

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

6 Hasadványok tömegeloszlása Az U 235 hasadása nagy valószínűséggel aszimmetrikus: és közötti tömegeloszlás Tipikus folyamat: 92 U lassú 0 n 1 = = 56 Ba Kr 89 +2,4n Stabil: 137 Ba, 84 Kr

7 Hasadványok bomlási sorai I. Proton Neutron Elektron Anti-neutrino γ- sugárzás β - bomlással: 56 Ba La Ce Pr Nd 144

8 8 Hasadványok bomlási sorai II. 36 Kr bomlási sora: Erősen radioaktívak β - bomlás: 36 Kr Rb Sr Y 89 A hasadványok β - bomlása tartja fenn a láncreakciót az atomreaktorban. E nélkül a reaktor leállna nem lenne szabályozható!

9 Összefoglalva: 92 U 235 Maghasadásakor: - Szükségszerű a neutronok kibocsátása; - Erősen radioaktív termékek jönnek létre.

10 10 U 238 bomlási sora: 92 U 238 bomlási sora : 92 U gyors 0 n 1 92 U Np Pu 239

11 Láncreakciók szabályozatlan szabályozott

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

13 Építsünk atomerőművet !

14 Atomerőmű felépítése

15 Paksi atomerőmű honlapjáról anyagok :honlapjáról A VVER 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 ( ), Szilárd Leó ( ) és mások – a láncreakció (1939) Albert Einstein ( ), Szilárd, Teller Ede (1908-) és Wigner Jenő ( ) – levél F. D. Roosevelthez (1939) Atombomba

17

18 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

19 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.

20 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 235 U kritikus tömege körülbelül 7 kg, a 239 Pu kritikus tömege körülbelül 10 kg.

21 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 ?

22 22 Atombomba aug. 6. és 9. uránbomba (Little Boy) plutóniumbomba (Fat Man) Teljes bemutató az atombomba történetéről

23 Magfúzió:

24 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.

25 Fúziós energia plakát teljes méretben

26

27

28

29

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


Letölteni ppt "Atomenergia felhasználása. Elmélet: Előzmények 1934: Szilárd Leó: magfizikai láncreakció ötlete Atommag +neutron atommag + több neutron 1937: 92 U 238."

Hasonló előadás


Google Hirdetések