Magfúzió.

Az előadások a következő témára: "Magfúzió."— Előadás másolata:

1 Magfúzió

2 Növényeket nem szül többé a Föld; Ez a négy évezred tehát a miénk,
„Négy évezred után a Nap kihűl, Növényeket nem szül többé a Föld; Ez a négy évezred tehát a miénk, hogy a Napot pótolni megtanuljuk, Elég idő tudásunknak, hiszem.” ( Madách Imre : Az ember tragédiája)

3 A maghasadásnál az atommag energiájának egy része azért szabadul fel, mert kisebb kötési energiájú nehéz mag nagyobb kötési energiájú magokká alakul. Energia szabadul fel akkor is, ha könnyű magok nehezebb maggá egyesülnek.

4

5 Megjegyzések: A kis tömegszámú könnyű atommagok fúziójánál magenergia szabadul fel. Az energia elektromágneses sugárzás formájában szabadul fel. Fúzió: latin szó; egyesülés, egybeolvadás Feltétele: a nukleonok a magerők hatótávolságán belül közelítsék meg egymást. (Magerő: rövid hatótávolságú) Gátat szab a Coulomb-taszítás (nagy hatótávolságú erő) Intenzív hőmozgással közel kerülhetnek egymáshoz; magas hőmérséklet (100millió fok)

6 Magfúzió:

7 Fúziós reakciók például:

8

9

10

11 Magfúzió a csillagokban
A magfizika születése előtt nagy fejtörést okozott a csillagászoknak a Nap energiatermelése ( szén? ~1000év?) A csillagok energiatermelésének elméletét Hans Bethe dolgozta ki 1938-ban. A következő folyamatsorozatot találta elképzelhetőnek: Mai ismereteink szerint egy másik is lefolyhat:

12

13

14 A Napban, hogy melyik ciklus történik valójában, a Nap hőmérsékletétől és a Nap anyagában található szén mennyiségétől függ. Mgj.: Százmillió fok hőmérsékleten minden anyag plazmaállapotban van, amely pozitív töltésű atommagok és elektronok keveréke. A plazma kívülről semleges, az elektromosságot jól vezeti. Ilyen plazmát gázkisülés, ívkisülés vagy adiabatikus kompresszió útján hozhatunk létre. A plazma állapotú anyagokat mágneses mezővel lehet egybefogni.

15 A sugárzásveszély kisebb mint maghasadásnál.
A termonukleáris reakció energiatermelése óriási. Pl 1kg urán teljes hasadásakor 80∙ 106J energia, 1kg 4He kialakulásakor 420∙106J energia szabadulna fel. A sugárzásveszély kisebb mint maghasadásnál. Sok energiát termel és viszonylag mentes a radioaktív hulladékoktól. A fúziós erőmű létrehozása ma már nem kilátástalan. Az igen magas hőmérsékleten lejátszódó reakció gyors neutronokat szolgáltat majd.

16 E neutronokat 6Li magokkal ütköztetve 4He és 3H keletkezik
E neutronokat 6Li magokkal ütköztetve 4He és 3H keletkezik. A 3H találkozhat 2H-nel, ismét 4He és neutron jön létre és így tovább. A 6Li nem túl gyakori. A teljes megoldást a tisztán 2H-nek működő erőmű adná. Ez még magasabb kiindulási hőmérsékletet igényel.

17

18

19

20