Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

13. előadás A hőmérsékleti sugárzás Atomfizika Atommagfizika Dozimetria.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "13. előadás A hőmérsékleti sugárzás Atomfizika Atommagfizika Dozimetria."— Előadás másolata:

1 13. előadás A hőmérsékleti sugárzás Atomfizika Atommagfizika Dozimetria

2 A teljes elektromágneses spektrum

3 A hőmérsékleti sugárzás Prevost-tétel (1809): –Minden test minden hőmérsékleten sugároz, környezetének hőmérsékletétől függetlenül. Kirchoff-törvény (1860):

4 A feketetest-sugárzás törvényei Stefan (1878) – Boltzman (1884) Wien-féle eltolódási törvény (1893)

5

6 Nem hőmérsékleti sugárzás (atom és molekulaszínképek) A spektroszkóp

7 A színképek osztályozása

8 Folytonos és vonalas színképek

9 Csillagszínképek

10 A hidrogén atom színképe A Balmer-formula

11 A hidrogén atom színképe

12 Az atom energiaszintjei (a „term”-ek)

13 Atommodellek

14 A Borhr-modell Posztulátumok: –Léteznek stacionárius pályák; W 1

15 A spin Goudsmith és Uhlenbeck –Mintha a keringő elektron maga is egy pörgő mágnes lenne - az elektronnak saját impulzus és mágneses nyomatéka van.

16 A kvantumszámok rendszere A Pauli-elv –Egy kvantummechanikai rendszerben két mikrorészecske minden kvantumszáma nem egyezhet meg.

17 Az elemek periódusos rendszere Az összes férőhely száma = 2n 2

18

19 A kvantummechanikához vezető út A deBroglie féle anyaghullámok

20 A Schrödinger-egyenlet (1926) Keressük azt a differenciálegyenletet, aminek a megoldása az anyaghullámot leíró egyenlet Erwin Schrödinger (1887 – 1961) Lánczos Kornél ( ) Werner Heisenberg ( ) matrixmechanika

21 Atomi elektronpályák

22 Heisenberg-féle határozatlansági relációk

23 Atommagfizika

24 A radioaktivitás felfedezése Antoine Henri Becquerel

25 Fluoreszkáló kövek

26 Becquerel eredeti felvétele 1896

27 Radioaktivitás Bequerel (1898) Antoine Henri Becquerel Nobel-díj: 1903 Az aktivitás idővel változik A preparátum kémiai összetétele megváltozik – bomlási állandó

28 A felezési idő – T 1/2 N = N 0 /2

29 A radioaktív kormeghatározás N – anyaelem D - leányelem

30 Az atommag mérete Rutherford (1911)  - sugarak segítségével Lord Ernest Rutherford ( ) A magsűrűség állandó A - tömegszám

31 Aston-féle tömegspektrográf Fajlagos töltés szerinti szeparálás Mérési pontosság: ~10 -6 Atomi tömegegység: Atom protonok neutronok elektronfelhő atommag

32 Tömegértékek elektron- 9, kg proton- 1, kg neutron- 1, kg p, n – fermionok, azaz feles spinű részecskék

33 Elnevezések

34 A kötési energia A mag kötési energiája: az az energia, ami az atommag alkotórészeire való felbontásához szükséges

35 Az atommag sűrűsége A mag sűrűsége állandó, a tömegszámtól független

36 Magerők Yukawa (1935) Nobel-díj 1949 –Hatótávolság ~ 1,4 fm –Nem centrális –Nem gömbszimmetrikus –Spinfüggő –Telített (nukleon-nukleon kölcsönhatás korlátozott) Hideki Yukawa ( )  - mezon m  = 200 m e

37

38 Magreakciók

39 A maghasadás (fisszió) Értelmezése: Otto Hahn és Fritz Strassmann (1939) (az U235 hasad a legkönnyebben):

40 Energiamérleg 1 kg urán hasadása = 3 millió kg szén (14 millió kg dinamit) –egyetlen U235 hasadáskor felszabaduló energia: Hasadási termékek: MeV Neutronok: 5 MeV => láncreakció (Fermi) Sugárzás: MeV Neutrínók: 9-10 MeV

41 Az U 235 bomlása A természetes uránnak kb. 99,3%-a 238-as tömegszámú és csupán 0,7%-a 235-ös. Minden hasadás alkalmával 2-3 neutron is keletkezik, ezek további magokat hasíthatnak. Kritikus tömeg az U235 esetén 47 kg.

42 Az atomreaktor Paks: épült: típus: nyomttvizes, kétkörös reaktor turbina: háromházas, gőznyomás: 44 bar, hőmérséklet: 255 °C

43 Magfúzió A hidrogén ciklus (kis csillagoknál, pl.: Nap) + H + + H => 2 H + e+ + u + 0,42MeV 15 millió oK, 100 millió év 2 H + 1 H => 3 He + g + 5,5MeV (másodpercek alatt megy végbe) 3 He + 3 He => 4 He H + 12,8MeV

44 A C-N-O ciklus Energiafelszabadulás: 25 MeV

45 A Földön 2 H + 3 H => 4 He + n + 17,6 MeV

46 Az ITER A program tervezett időtartama: 30 év 10 év – építés 20 év – működés Költségvetése: 10 milliárd euró Helyszín: Franciaország, Cadarache Első plazmaművelet: 2016 Tipusa: Tokamak Fenntartható fúziós teljesítmény 500 MW 400 másodperc (JET: 16 MW, 1 s) Anyagfelhasználás fél gramm deutérium/trícium keverék A reaktortartály térfogata: 840 m3 Energiamérleg: pozitív, de még nem fogják áram termelésére használni

47 Dozimetria

48 Dozimetriai alapfogalmak

49

50

51

52

53

54 Valóban árt egy kis sugárzás? 1896 – Diagnosztika (csonttörés) 1986 – Terápia (a rákos sejt elpusztítható) 1924 – számlap festő lányok 1925 – tolerancia dózis ~ 700 mSv/év 1956 – megengedhető dózis ~ 50 mSv/év

55 1982 – Luckey: a kis sugárzásnak pozitív hatása van Források: Hirosima és Nagasaki túlélői (~80 ezer fő) foglalkozás közben kapott besugárzások baleseti besugárzások nagy háttérsugárzásban élők (10..20x, India, Svédország, Brazilia) Magyarázat: ???

56 A Balaton-felvidéken, a diszeli bazaltbányában rögzített felvétel Repülőgépen, 11 ezer méter magasban rögzített felvétel Látható és hallható


Letölteni ppt "13. előadás A hőmérsékleti sugárzás Atomfizika Atommagfizika Dozimetria."

Hasonló előadás


Google Hirdetések