Radioaktivitás és atomenergia

Az előadások a következő témára: "Radioaktivitás és atomenergia"— Előadás másolata:

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

2 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

3 Alfa-sugárzás

4

5 Béta sugárzás

6

7

8 Gamma sugárzás

9

10

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

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

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

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

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

16 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 ( g) antracit égetése!!!!!

17

18 Magreakciók Maghasadás Magfúzió

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

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

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

22 Atombomba

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

24

25

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

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

28

29

30 Atomerőmű balesetek 1986 április 26. Csernobil

31 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

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

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

34 A hidrogénbomba

35 A magfúzió „megszelídítése”
Problémák Kísérleti reaktorok

36 Miért kell az atomenergia?
Földgáz és kőolajkészlet kb 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

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

38