Radioaktivitás és atomenergia Fodor Ákos: Axióma   mindünk anyaga sugárzó lehetne, ha   mernénk hasadni

1. Radioaktivitás Becquerel, Curie házaspár 1903. Nobel-díj A radioaktív elemek atommagja nem stabil, külső hatás nélkül elbomlanak, miközben radioaktív sugárzás lép fel. Ilyen sugárzás: α, β, γ

Alfa-sugárzás

Béta sugárzás

Gamma sugárzás

A radioaktív izotópok gyakorlati alkalmazása Izotópdiagnosztika Nyomjelzés Hevesy György Nobel-díj Kormeghatározás

Hevesy György (1895-1966) A radioaktív nyomjelzés felfedezője, az izotópfogalom kiteljesítője. Nobel-díj (1944).

A kormeghatározás alapja Felezési idő: Az az időtartam, amely alatt a radioaktív izotóp eredeti anyagmennyiségének a fele elbomlik. Másodperc töredéke < t1/2 < milliárd év

Felezési idő 14C t1/2=5700 év 235U t1/2=713 millió év 40K t1/2=11900 millió év=11,9 milliárd év

2. ATOMENERGIA A radioaktív izotópok bomlása során energia szabadul fel Hogyan lehetne ezt az energiát hasznosítani?

Magreakciók: Az atommagban bekövetkező reakciók, melyek hatalmas energia-felszabadulással járnak. Ezt az energiát nevezzük ATOMENERGIÁNAK 1 g 235U maghasadása annyi energiát szolgáltat, mint 2,5 tonna (2 500 000 g) antracit égetése!!!!!

Magreakciók Maghasadás Magfúzió

A. Maghasadás Láncreakció no + 235U= 236U 92Kr+142Ba+2,4 no A hiányzó tömeg energiává alakul

A neutron láncreakció elméletének Szilárd Leó (1908-1964) A neutron láncreakció elméletének kidolgozója. Fermivel az első atomreaktor megalkotója (1942). „Atom a Békéért” díj (USA).

A robbanás feltétele a KRITIKUS TÖMEG Vagyis a hasadó anyagban kellő tömegben kell legyenek a hasadásra képes uránmagok.

Atombomba

Atomtámadások 1945. augusztus 6. HIROSIMA (uránbomba) 1945. augusztus 9. NAGASZAKI (plutónium bomba)

Az atomenergia megszelídítése Wigner Jenő (1902-1995) A kvantum-mechanika alkalmzója az atommag-kutatásban. A vízhűtésű atomreaktor megalkotója. Nobel-díj (1963). „Atom a Békéért” díj (USA).

Atomerőművek Szabályozott láncreakció kritikus tömegű 235U + neutron-elnyelő rudak

Atomerőmű balesetek 1986 április 26. Csernobil

Atomenergia és környezetvédelem A legkevesebb környezeti terheléssel jár A kiégett fűtőelemek (ritka földfémek, kripton és xenon, cirkon, cézium, molibdén, rádium és ruténium) Deponálás Újrafelhasználás Neutron-besugárzással ártalmatlanítás

B. Magfúzió A hiányzó tömeg energiává alakul Csillagok Hidrogénbomba 2H+3H 4He + no A hiányzó tömeg energiává alakul Csillagok Hidrogénbomba

Teller Ede (1908- 2003 ) A termonukleáris reakciók elméletének kidolgozója és megvalósítója. Fermi-díj (USA).

A hidrogénbomba

A magfúzió „megszelídítése” Problémák Kísérleti reaktorok

Miért kell az atomenergia? Földgáz és kőolajkészlet kb. 100-150 évre elég Hagyományos tüzelőanyagok égetésével levegő- és vízszennyezés (szén-dioxid, kén-dioxid, nitrogén oxidok, rákkeltő vegyületek) A Föld uránkészlete 1014 tonna, ez több tízezer évig fedezné a teljes energiaigényt

Neumann János (1903-1957) A XX. század legnagyobb hatású matematikusa, aki kidolgozta a programozható számítógép elvét. Szabadság-érem (USA). Ecker, Atanasoff