Az óra témája: Az atomenergia felhasználása.

Hasonló dokumentumok
-A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív) atommagok bomlásának folyamata. -Nagyenergiájú ionizáló sugárzást kelt Az elnevezés: - radio

Rádioaktív anyagok vizsgálata: sugárzás közben sokkal nagyobb energia szabadul fel, mint a hagyományos kémiai folyamatokban (pl. égés).

Az atommagtól a konnektorig

Maghasadás, láncreakció, magfúzió

A nukleáris fizika története, a nukleáris energetika születése

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

Maghasadás Szabályozatlan- és szabályozott láncreakció Atombomba és a hidrogénbomba

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Az atombomba története

FIZIKA. Sugárzunk az elégedettségtől! (Atomfizika) Dr. Seres István

Az atommagot felépítő részecskék

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

FIZIKA. Radioaktív sugárzás

MAGFIZIKA. a 11.B-nek

Megmérjük a láthatatlant

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Tantárgy neve. Környezetfizika. Meghirdetés féléve 6 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0

9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA

Az Országos Képzési Jegyzékről és az Országos Képzési Jegyzék módosításának eljárásrendjéről szóló 133/2010. (IV. 22.) Korm.

Atomenergia. Láncreakció, atomreaktorok, atombomba és ezek rövid története

FIZIKA. Atommag fizika

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Nukleáris energiatermelés

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

Tamás Ferenc: Természetes radioaktivitás és hatásai

Magfizika. (Vázlat) 2. Az atommag jellemzői Az atommagok rendszáma Az atommagok tömegszáma Izotópok és szétválasztásuk Az atommagok mérete

Részecskefizikai gyorsítók

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by NKTH and OTKA (H07-C 74281) augusztus 17 Hungarian Teacher Program, CERN 1

Az atom szerkezete. Az eltérülés ritka de nagymértékű. Thomson puding atom-modellje nem lehet helyes.

I. Az anyagszerkezetről alkotott kép változása Ókori görög filozófusok régi kérdése: Miből vannak a testek? Meddig osztható az anyag?

Theory hungarian (Hungary)

Radioaktivitás. 9.2 fejezet

Kémia 7-8. osztály. 1. Játék a periódusos rendszerrel (kb. 10 perc)

KOVÁCS ENDRe, PARIpÁS BÉLA, FIZIkA II.

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Dr. Berta Miklós egyetemi adjunktus Széchenyi István Egyetem Fizika és Kémia Tanszék

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

Fukusima: mi történt és mi várható? Kulacsy Katalin MTA KFKI Atomenergia Kutatóintézet

Hadronok, atommagok, kvarkok

(A Scientific American újság augusztusi számában megjelent cikk alapján)

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

A Képes Géza Általános Iskola 7. és 8. osztályos tanulói rendhagyó fizika órán meglátogatták a Paksi Atomerőmű interaktív kamionját

Maghasadás (fisszió)

A sugárzások és az anyag fizikai kölcsönhatásai

Nemlineáris szállítószalag fúziós plazmákban

A részecskefizika kísérleti eszközei

Radioaktivitás és atomenergia

MAGFIZIKA. Egy elem jellemzője, kémiai tulajdonságainak meghatározója a protonok száma, azaz a rendszám.

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

A szabályozott láncreakció PETRÓ MÁTÉ 12.C

Általános Kémia, BMEVESAA101 Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár. Az anyag Készítette: Dr. Csonka Gábor egyetemi tanár,

Az atom felépítése Alapfogalmak

ATOMFIZIKA, RADIOAKTIVITÁS

Tudománytörténet Előadás A globális változások kezdete

Atomfizika. Fizika kurzus Dr. Seres István

A sötét anyag nyomában. Krasznahorkay Attila MTA Atomki, Debrecen

A fizika története (GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2009/2010. tanév, 1. félév

PROMPT- ÉS KÉSŐ-GAMMA NEUTRONAKTIVÁCIÓS ANALÍZIS A GEOKÉMIÁBAN I. rész

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Bemutatkozik a CERN Fodor Zoltán

Európai Nukleáris Kutatási Szervezet Európai Részecskefizikai Laboratórium. 58 év a részecskefizikai kutatásban

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal

Fúziós plazmafizika ma Magyarországon

Radioaktivitás és mikrorészecskék felfedezése

RADIOAKTIVITÁS. Természetes (spontán) radioaktivitásról beszélünk, ha a természetben megtalálható elemek atommagja képes átalakulni.

Újpesti Bródy Imre Gimnázium és Ál tal án os Isk ola

Mag- és neutronfizika

Az atomhéj (atommag körüli elektronok) fizikáját a kvantumfizika írja le teljes körűen.

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

RÉSZECSKEGYORSÍTÓ CERN. Készítette: Laboda Lilla, Pokorny Orsolya, Vajda Bettina

Az atommag története

Korszerű nukleáris energiatermelés Fúzió 1.

Általános Kémia, BMEVESAA101

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Atom a feldobott érme

Az atomerőművek technikai fejlődése, és generációik

Mit értünk a termikus neutronok fogalma alatt? Becsüljük meg a sebességüket 27 o C hőmérsékleten!

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

Magkémia. Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, Kiss István,Vértes Attila: Magkémia (Akadémiai Kiadó)

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Speciális relativitás

Tanulási segédlet I. és II. Nukleáris Erőművek c. tárgyhoz (távoktatás képzés) Dr. Rácz Ervin, Ph.D. egyetemi docens

A gamma-sugárzás kölcsönhatásai

Aktív zóna: A reaktornak az a térfogata, melyben a láncreakció végbemegy.

Elvégzendő mérések, kísérletek: Egyenes vonalú mozgások. A dinamika alaptörvényei. A körmozgás

Gyorsítók. Veszprémi Viktor ATOMKI, Debrecen. Supported by OTKA MB augusztus 16. Hungarian Teacher Program, CERN 1

Az atommag szerkezete

Gamma-kamera SPECT PET

A fizika története (GEFIT555-B, GEFIT555B, 2+0, 2 kredit) 2018/2019. tanév, 1. félév

1. Cartesius-búvár. 1. tétel

Mikrofizika egy óriási gyorsítón: a Nagy Hadron-ütköztető

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

Úton az elemi részecskék felé. Atommag és részecskefizika 2. előadás február 16.

Bevezetés a magfizikába

A természetes radioaktív sugárzás

Magfizika. (Vázlat) 2. Az atommag jellemzői Az atommagok rendszáma Az atommagok tömegszáma Izotópok és szétválasztásuk Az atommagok mérete

Energetikai mérnökasszisztens Mérnökasszisztens

Átírás:

10 osztály Fizika Jánosi líceum Tanár: Hnatik József Az óra típusa: Előadás Az óra célja: Az óra témája: Az atomenergia felhasználása. Oktatási : megismertetni a tanulókat az atommagban zajló folyamatok gyakorlati hasznosításának lehetőségeivel, illetve az abban rejlő veszélyekkel. Az atommag fizikája Demonstrációk. 1.Prezentáció «Az atomenergia felgóhasználása» Nevelési: a szellemi munka kultúrájának fejlesztése, a tudományos világkép alakítása, az emberi felelőség problematikájának elemzése. Az óra menete Prezentáció Tanár Tanulók Szervezési kérdések 1. Hiányzók ellenőrzése. 1. Bevezetés: Gyerekek! Az elmúlt órákon már megismerkedtünk az atommagban zajló folyamatok némelyikével, a nukleonokat összetartó erőkkel, a radioaktivitás jelenségével, a magreakciók törvényszerűségeivel. Mai óránk célja megismerkedni az atommagban zajló folyamatok gyakorlati hasznosításának lehetőségeivel, illetve az abban rejlő veszélyekkel. Természetesen egy iskolai tanóra kerete túl szűk a témakör részletes áttekintéséhez, ezért a teljesség igénye nélkül, csak az embereket leginkább foglalkoztató kérdésekre próbálunk összpontosítani. Az óra témájának ismertetése. 1

1. 2 1. Az atomnergia bemutatkozása. 2. Mit nevezünk atomenergiának? 3. Első lépések a magfizikában. 4. A z atomenergia katonai alkalmazása: - atomfegyver - atomrobbantások és azok következményei, Hirosima, Nagaszaki. 5. Az atomenergia békés célú hasznosítása: - atomerőművek - atomreaktorok - atomerőmű balesetek 6. A nukleáris technológiák felhasználási területei: - detektorok, kollaiderek, gyorsítók - atomhajtóművek - nukleáris medicína 7. Természetes atomreaktor. 8. Megéri-e az emberiségnek az atomenergia hasznosítása? - Mai óránk témája tehát Az atomenergia felhasználása súrlódás.. - A kivetítőn látható vázlat alapján próbálunk majd dolgozni az előadsá során. Motiváció. Mieleőtt azonban hozzáfognánk a kérdés tanulmányozásához, egy kicsit frissítsük fel eddig szerzett ismereteinket egy rövid teszt segítségével. A teszt során igénybe vehetitek a jegyzeteiteket... - a válaszra egy-egy kérdés esetében 20 30 másodpercetek van - az egész teszt időtartama kb. 3-4 perc - - a teszt után gyors, előzetes értékelés Akkor kezdjük... Jó szórakozást! 1. Az atommagból származó sugárzást nevezik... A) Rádió hullámoknak B) Radioaktivitásnak C) Röntgensugaraknak 8) Válasszuk ki az atommag kötési energiájának képletét! A) E = (Zm p + Nm n m a)c 2 B) E = (M A + M B M C - M D)c 2 Teszt kérdések 8-15-ös diák a prezentációban. Írásban válaszolnak a teszt kérdéseire. C) E = m oc 2 1. Az atommagból származó sugárzást nevezik... A) Rádió hullámoknak B) Radioaktivitásnak C) Röntgensugaraknak 8) Válasszuk ki az atommag kötési energiájának képletét! A) E = (Zm p + Nm n m a)c 2 B) E = (M A + M B M C - M D)c 2 C) E = m oc 2 A teszt válaszainak értékelése: 17 24-es diák a prezentációban Megnevezik a helyes válaszokat, kommentálják a többi válaszlehetőséget. 2

Az atomenergia felhasználása Felhasználási Mikortól? Előnyök Hátrányok területek Atomfegyver Új anyag (előadás) Mielőtt folytatnánk, felhívom a figyelmeteket a házi feladatra, amelynek egyik összetevője egy táblázat kitöltése lesz. Az előadás közben megpróbálhatjátok kitölteni, kevesebb marad otthonra...(27-es dia) Felkészülnek a táblázat kitöltésére. Atomerőmű Detektorok Gyorsítók és ütköztetők Atomhajtóművek Nukleáris medicína Хиросима.mp4 Mint azt már a történelem órákról nyílván tudjátok, a XX. század magával hozta az emberiség legpusztítóbb háborúját a Föld természeti erőforrásainak újraosztása érdekében. A háború velejárója volt a technológiai fejlődés fellendülése. A harcoló felek igyekeztek minél pusztítóbb fegyverekre szert tenni. Elkezdődtek az atomenergia katonai célú felhasználását szorgalmazó kutatások. Az erőfeszítéseket siker koronázta: 1945-ben az USA-ban létrehozták, majd a Japán elleni háborúban bevetették az atombombát az addig ismert fegyverek legpusztítóbbikát. Ez volt az atomenergia felhasználásának első, tragikus fejezete. (filmrészlet bejátszása 30-as kép) Nézik a filmet Az atombomba bevetésének következményei 1945. augusztus 6-án ledobták az atombobát Hirosimára. Hetvenegyezer ember azonnal meghalt. Azokat, akik később haltak meg a sebek, égések vagy fehérvérűség következtében, sohasem számolták össze. Hirosima Néhány tény: Eisenhower, amerikai főparancsnok: "nem volt szükség lecsapni rájuk (a japánokra) azzal a szörnyűséggel" Egy magas beosztású amerikai illetékes írta: "A bombát egyszerűen muszáj volt ledobni, hiszen olyan sok pénz ment el rá. Kudarc esetén hogyan magyaráztuk volna meg a hatalmas kiadásokat: gondoljuk meg, milyen közfelháborodás tört volna ki. Amikor a bomba elkészült és ledobtuk, minden érintettet hatalmas megkönnyebbülés fogott el. No comment.. Az atombomba bevetésének következményei 1945. augusztus 6-án ledobták az atombobát Hirosimára. Hetvenegyezer ember azonnal meghalt. Azokat, akik később haltak meg a sebek, égések vagy fehérvérűség következtében, sohasem számolták össze. Néhány tény: Eisenhower, amerikai főparancsnok: "nem volt szükség lecsapni rájuk (a japánokra) azzal a szörnyűséggel" Egy magas beosztású amerikai illetékes írta: "A bombát egyszerűen muszáj volt ledobni, hiszen olyan sok pénz ment el rá. Kudarc esetén hogyan Elkezdik a táblázat betöltését. 3

magyaráztuk volna meg a hatalmas kiadásokat: gondoljuk meg, milyen közfelháborodás tört volna ki. Amikor a bomba elkészült és ledobtuk, minden érintettet hatalmas megkönnyebbülés fogott el. No comment.. (31-es dia) Képek az atombomba bevetésének következményeiről (32 40-es diák) Nézik a prezentációt Атомні електростанції в світі A világ első atomerőműve 1954. június 27-én kezdte el a működését a Szovjetunióban (Oblinszkban). Teljesítménye 5MW volt. Napjaink legnagyobb problémája annyit változást mutat a XX. századhoz képest, hogy közben jelentősen megnövekedett az emberiség természeti erőforrások iránti igénye, különösen az energia tekintetében (azon belül is a villamosenergia vonatkozásában). Mivel a hagyományos energiaforrások nem tartanak örökké, szükségessé vált újak alkalmazása. Az egyik leghatékonyabbnak ígérkezett az atomenergia. Az 1950-es években megjelenik a békés célú atomenergia termelés: A világ első atomerőműve 1954. június 27-én kezdte el a működését a Szovjetunióban (Oblinszkban). Teljesítménye 5MW volt. 4

Atomenergia (nukleáris energia) az atommag belső energiája, amely magreakciók során válik ki. Az atomenergia a nukleonok közötti magaerők (erős kölcsönhatások) hatásának eredménye. A nukleáris energia a hasadási és a fúziós magreakciók során nyerhető ki hatékonyan. De mit is nevezünk atomenergiának? Atomenergia (nukleáris energia) az atommag belső energiája, amely magreakciók során válik ki. Az atomenergia a nukleonok közötti magaerők (erős kölcsönhatások) hatásának eredménye. A nukleáris energia a hasadási és a fúziós magreakciók során nyerhető ki hatékonyan. (45-ös dia) Fúziós magreakció Fúziós magreakció során új atommag keletekezik. A könnyű atommagok esetében ez energia nyereséggel jár. A fúzió feltétele, hogy az ütköző atommagok kinetikus energiája nagy legyen, mivel le kell küzdeniük a Coulomb féle taszító erő hatását. A fúziós reakció akkor gazdaságos, ha a deutérium trícium keverék atommagjainak jelentős része legalább 0,01MeV energiával rendelkezik.ez elérhető a keverék több 10 millió fokos hőmérsékletre történő hevítésével (termonukleáris reakció). Ennek megvalósítása a gyakorlatban igen komoly problémákba ütközik. Bár világszerte folynak próbálkozások, mindeddig nem sikerült olyan berendezést építeni, amely huzamosabb ideig, gazdaságosan működve tudna fúziós energiát termelni. Az ábrán az Anglában működő Jet kísérleti fúziós reaktor képe látható Fúziós magreakció Fúziós magreakció során új atommag keletekezik. A könnyű atommagok esetében ez energia nyereséggel jár. A fúzió feltétele, hogy az ütköző atommagok kinetikus energiája nagy legyen, mivel le kell küzdeniük a Coulomb féle taszító erő hatását. Ez csak akkor lehetséges, ha az említett atommagokat nagy sebességre gyorsítva ütköztetik (10-15 m közelségbe hozzák). Minél kisebb az atommagok töltése, annál könnyebb az ütköztetés. Ennek megfelelően a hidrogén izotópjai a deutérium és a trícium - a legalkalmasabbak a fúzióra: 1 H 2 + 1 H 3 = 2 He 4 + 0 n 1 A fúziós reakció akkor gazdaságos, ha a deutérium trícium keverék atommagjainak jelentős része legalább 0,01MeV energiával rendelkezik.ez elérhető a keverék több 10 millió fokos hőmérsékletre történő hevítésével (termonukleáris reakció). Ennek megvalósítása a gyakorlatban igen komoly problémákba ütközik. Bár világszerte folynak próbálkozások, mindeddig nem sikerült olyan berendezést építeni, amely huzamosabb ideig, gazdaságosan működve tudna fúziós energiát termelni. Az ábrán az Anglában működő Jet kísérleti fúziós reaktor képe látható (46-48-as diák) 5

Maghasadás Maghasadás A gyakorlatban is használható mennyiségű atomenergiát napjainkban maghasadás révén nyerhetünk. A maghasadás (fisszió) során egy atommag két, vagy több, kisebb magra szakad. Eközben jelentkezhet gamma-, valamint neutronsugárzás is. A nehéz elemek maghasadása jelentős mennyiségű energia felszabadulásával jár, ami elektromágneses sugárzás és a hasadványok mozgási energiájának formájában jelentkezik. A hasadás során felszabaduló neutronok újabb atommagok hasadását idézik elő és létrejön a nukleáris láncreakció. Nukleáris láncreakció A gyakorlatban is használható mennyiségű atomenergiát napjainkban maghasadás révén nyerhetünk. A maghasadás (fisszió) során egy atommag két, vagy több, kisebb magra szakad. Eközben jelentkezhet gamma-, valamint neutronsugárzás is. A nehéz elemek maghasadása jelentős mennyiségű energia felszabadulásával jár, ami elektromágneses sugárzás és a hasadványok mozgási energiájának formájában jelentkezik. A hasadás során felszabaduló neutronok újabb atommagok hasadását idézik elő és létrejön a nukleáris láncreakció. A kezdetek 1896-ban A. Becquerel véletlenül felfedezi a radioaktivitás jelenségét. Foszforeszkálóó anyagokkal kísérletezett és észrevette, hogy a nem foszforeszkáló uránium sói előidézik a fényképlemez feketedését. Első lépések a magfizikában 1896-ban A. Becquerel véletlenül felfedezi a radioaktivitás jelenségét. Foszforeszkálóó anyagokkal kísérletezett és észrevette, hogy a nem foszforeszkáló uránium sói előidézik a fényképlemez feketedését. Amikor 1939-ben, Hahn (a képen) és Strassmann beszámolnak a maghasadás felfedezéséről urániumban, Szilárd Leó megjósolja, hogy a láncreakció urániummal lesz megvalósítható Pierre és Marie Curie új, sugárzó elemek után kutatva felfedezte, hogy a tórium is sugároz. Az uránércből kivontak még két erősebben sugárzó elemet, a polóniumot és a rádiumot. A Curie házaspár nehéz és fárasztó munkájának szemléltetéséül: nyolc tonna uránércből 0,1 gramm rádium nyerhető ki. A Curie házaspár és Ernest Rutherford kísérletei a radioaktív sugárzásnak két összetevőjét mutatta ki: a nagyon rövid hatótávolságú (levegőben kevesebb, mint 1 cm) alfa-sugárzás, és a béta-sugárzás (pár 10 cm levegőben). 1900-ban fedezte föl Paul Ulrich Villard a gammasugárzást, amit 10 cm ólom sem bír elnyelni. Később bebizonyították, hogy a gamma-sugárzás valójában nagyenergiájú elektromágneses sugárzás. Rutherford még "holdkóros javaslatnak" nevezi az atomátalakulásokban felszabaduló energia gyakorlati hasznosítását. A magyarországi származású Szilárd Leóban azonban megszületik a neutronok láncreakciójának az ötlete és a kritikus tömeg fogalma. 1934 március 12-én szabadalmat jelentett be a láncreakcióra. 6

Amikor 1939-ben, Hahn (a képen) és Strassmann beszámolnak a maghasadás felfedezéséről urániumban, Szilárd Leó megjósolja, hogy a láncreakció urániummal lesz megvalósítható (50 54-es dia) Az atomenergia katonai célú felhasználása Atomfegyver Fúziós fegyverek Atomfegyver a magreakciók során felszabaduló energiát alkalmazó fegyver. Az atomfegyverekben 238-as, 235-ös urán-, vagy 239-es plutónium izotópokat alkalmaznak. Atomfegyver a magreakciók során felszabaduló energiát alkalmazó fegyver. Az atomfegyverekben 238-as, 235-ös urán-, vagy 239-es plutónium izotópokat alkalmaznak. a mindennapok gyakorlata vet fel. Az első, maghasadásos atomfegyvert 1945. július 16-án próbálták ki USA ban. A kritikus tömeg létrehozásának egyik módja az atombombában A könnyű elemek termonukleáris fúzióján alapszik. Két hidrogén izotóp a deutérium és a trícium termonukleáris fúzióján alapszik. Fissziós-fúziós bomba, amelynél a fúzió során keletkezett neutronokat nem nyeli el a bomba külső rétege, hanem szándékosan hagyják hogy szabadon távozzanak a környezetbe. Fúziós fegyverek (55-59-es diák) 7

Fegyverkezési verseny Fegyverkezési verseny Japán atom-bombázása, majd a szovjet atombomba (1949) megjelenése után a nagyhatalmak között fegyferkezési verseny indult, amely elsősorban az atomfegyverek versengését jelentette. A múlt század 50-es 60-as éveiben a Földön számos atomrobbantásos kísérletet hajtottak végre, egyre pusztítóbb és pusztítóbb fegyverekkel. Japán atom-bombázása, majd a szovjet atombomba (1949) megjelenése után a nagyhatalmak között fegyferkezési verseny indult, amely elsősorban az atomfegyverek versengését jelentette. A múlt század 50-es 60-as éveiben a Földön számos atomrobbantásos kísérletet hajtottak végre, egyre pusztítóbb és pusztítóbb fegyverekkel. (60-64-es diák) Ипытание Ядерного Оружия.avi Atomrobbantásos kísérletek. filmbejátszások Ядерный взрыв.mp4 8

Atomerőművek Az atomerőművekben az atommag hasadása során felszabaduló energiát hasznosítják elektromos áram termelésére. Az üzemelő ukrajnai atomerőművek 15 energiablokkja 13888MW teljesítménnyel az ország villamosenergia szükségletének 40-50% - át biztosítja. H:\Авария на ЧАЭС.mp4 Az atomenergia békés célú felhasználása Atomerőművek Az atomerőművekben az atommag hasadása során felszabaduló energiát hasznosítják elektromos áram termelésére. Az atomerőmű működési elve A világ vezető atomenergia termelői Napjainkban a világ 30 országában több mint 400 atomerőmű működik, például: USA - 103 atomerőmű Franciaország - 59 Japán - 55 Oroszország - 10 Ukrajna - 5 Magyarország - 1 A legnagyobb atomerőművek Csernobili - 4 energiablokk, jelenleg nem üzemel. Dél -Ukrajnai - 3 energiablokk. Hmelnickiji - 2 energiablokk. Zaporizsjai- 6 energiablokk. Rovnói- 4 energiablokk. Krími nem lett befejezve Az üzemelő ukrajnai atomerőművek 15 energiablokkja 13888MW teljesítménnyel az ország villamosenergia szükségletének 40-50% - át biztosítja. (68-75-ös diák) Atomerőmű balesetek - Az első (ismert) atomerőművi baleset a Windscale grafit moderátoros erőmű balesete volt 1957-ben, amely részben konstrukciós, részben kezelési problémákra vezethető vissza. - A Three Miles Island erőmű balesete (több sci-fi is hivatkozik rá) elsősorban képzési/kezelési hibák miatt következett be 1979-ben - A Majaki katasztrófasorozat során a Szovjetunió területén a hasadóanyagok előállítása közben többször nagy mennyiségű radioaktív anyag került a környezetbe, összes szennyezése a Csernobilinak a többszöröse volt 9

A baleset likvidátorainak emlékműve. Az ő áldozatvállalásuk nélkül talán meg sem születtek... - A történelem legnagyobb atomerőművi balesete a csernobili atomkatasztrófa volt 1986. április 26-án A baleset oka egy rosszul előkészített teszt, illetve konstrukciós problémák. - 2006 májusában lezárták Japánban a fukusimai atomerőmű hatos reaktorát, mert radioaktív gőz szivárgott belőle. Egy meghibásodott szelepen át jutott ki a szabadba kis mértékben sugárszennyezett forró pára. Néhány nappal korábban ugyanennek az atomerőműnek egy másik reaktorából szivárgott ki radioaktív anyag. A 4. reaktorblokk állapota a baleset után A 4-es reaktor radioaktív anyaga jelenleg egy betoszarkofágban nyugszik, melynek állapota folyamatosan romlik, minél előbbi felújítása elkerülhetetlen. A tervezett új szarkofág költségeit mintegy 2 milliárd dollárra becsülik. A csernobili atomreaktor felrobbanása két fő okra vezethető vissza: - az egyik - a 4-es reaktor technológiájának rossz kivitelezése és a helytelen tervezés. A mérnökök és különböző szakértők nem a biztonságra helyezték a hangsúlyt,hanem arra,hogy minél előbb elkészüljön ez a részleg - A robbanás másik oka emberi hibára,mulasztásra vezethető vissza. Egy ellenőrző tesztet olyan energiaszintnél kezdtek el, amely már abszolút nem volt biztonságos. Az előírásokat megszegve, a biztonsági berendezéseket tudatosan kikapcsolva tovább folytatták a kísérletet. A Csernobili atomerőmű vezetői és egyes mérnökei a kísérlet sikeres végrehajtásában látták előléptetésük, jutalmazásuk feltételeit, ezért mindenképpen véghez akarták vinni annak ellenére, hogy súlyosan megsértik a biztonsági előírásokat... Az ellenőrző tesztet megcsinálták, az eredményt ismerjük... (86-76-ös diák) 10

A nukleáris technológiák egyébb felhasználási területei. Detektorok Részecskedetektor- a radioaktív részecske átrepülését regisztráló és diagnosztizáló szerkezet. Gyorsítók Részecskegyorsítók töltött részecskéket: leptonokat (elektron, pozitron), hadronokat (proton, antiproton), atommagokat, ionokat, molekulákat gyorsítanak fel elektromos feszültséggel nagy energiára. A gyorsítók a tudományos kísérletezést szolgálják. Miért van szükségünk részecskegyorsítókra? - Egyrészt segítségükkel szemügyre vehetjük az atomi és az atominál is kisebb, úgynevezett szubatomi világot. Másrészt a részecskegyorsítók elengedhetetlenek a legtöbb részecskefajta létrehozásához és tanulmányozásához..... a méretek lenyűgözőek Gyorsítók Részecskegyorsítók töltött részecskéket: leptonokat (elektron, pozitron), hadronokat (proton, antiproton), atommagokat, ionokat, molekulákat gyorsítanak fel elektromos feszültséggel nagy energiára. A gyorsítók a tudományos kísérletezést szolgálják. Miért van szükségünk részecskegyorsítókra? - Egyrészt segítségükkel szemügyre vehetjük az atomi és az atominál is kisebb, úgynevezett szubatomi világot. Másrészt a részecskegyorsítók elengedhetetlenek a legtöbb részecskefajta létrehozásához és tanulmányozásához.. Ütköztetők (colliderek) Az ütköztető működési elve két részecskenyaláb kering körpályán egymással szemben, ellentétes irányban, majd összeütköznek. Az ütköztetési pontokon zajlanak a tanulmányozandó részecskeátalakulások. A nagy hadron ütköztető (Large Hadron Collider, LHC) Az Európai Részecskefizikai Laboratórium (CERN) gyorsítójában közel fénysebességgel száguldanak a részecskék. Ezzel a sebességgel egy proton 11 245 kört tesz meg másodpercenként a 27 kilométeres pályán. A nyaláb 10 órát kering a rendszerben, ez idő alatt a részecskék 10 milliárd kilométert mozognak. Nagyjából ilyen hosszú lenne egy utazás a távoli Neptunusz bolygóra és vissza. (94-101-es diák) 11

Atomhajtóművek Atomhajtómű olyan hajtómű, amely az irányított láncreakció során felszabaduló nukleáris energiát hasznosítja. Az atomhajtómű egy atomreaktor és egy gőz-, vagy gázturbina kombinációja. Jelentős mérete miatt egyelőre csak hajókon alkalmazzák. Az első atomhajtóművel ellátott hajót a Lenin atomjégtörőt 1957-ben bocsátották vízre a Szovjetúnióban és 1989-ig működött. Jelenleg Murmanszk kikötőjében múzeumként szolgál. Az atomhajtóművel ellátott űreszköz néhány óra alatt elérheti a Holdat, néhány hét alatt a Marsot, vagy akár évtizedekigfolytathatja útját a világűrben. Napjainkban ez már realitásnak tűnik. Atomhajtóművek Atomhajtómű olyan hajtómű, amely az irányított láncreakció során felszabaduló nukleáris energiát hasznosítja. Az első atomhajtóművel ellátott hajót a Lenin atomjégtörőt 1957-ben bocsátották vízre a Szovjetúnióban és 1989-ig működött. Jelenleg Murmanszk kikötőjében múzeumként szolgál. Már régóta folynak kísérletek atomhajtóművel ellátott műholdak, űrhajók kifejlesztése érdekében. Az atomhajtóművel ellátott űreszköz néhány óra alatt elérheti a Holdat, néhány hét alatt a Marsot, vagy akár évtizedekigfolytathatja útját a világűrben. Napjainkban ez már realitásnak tűnik. (106-102 diák) Nukleáris gyógyászat A nukleáris gyógyászat radioaktív izotópokat használ egyes betegségek diagnosztizálására és gyógyítására. A nukleáris medicína igen elterjedt az USA ban és Nyugat-Európában, Izraelben, Japánban, Dél-Koreában. Ukrajnában kevéssé ismert terület. Nukleáris gyógyászat A nukleáris gyógyászat radioaktív izotópokat használ egyes betegségek diagnosztizálására és gyógyítására. Érdekesség, hogy az első ember, akit a nukleáris medicína meggyógyított a már fentebb említett Szilárd Leó volt, aki saját rákos megbetegedését kezelte vele (ugyanis nagyon érdekelte a biológia). A radioaktív izotópok alakalmazása a gyógyászatban jelentős sugárterhelésnek teszi ki a beteget. Az orvos felelőssége, hogy a konkrét szituációt figyelembe véve döntsön a szükségességéről. A nukleáris medicína igen elterjedt az USA ban és Nyugat-Európában, Izraelben, Japánban, Dél-Koreában. Ukrajnában kevéssé ismert terület. (107-112-es diák) 12

Megéri e az emberiségnek az atomenergia használata? Az atomenergia felhasználásának (legalábbis jelenleg úgy tűnik) - nincs alternatívája. Mindannyian egyre több energiát használunk és szeretnénk minél olcsóbban hozzájutni. A hagyományos energiaforrások fogyóban, ezért amíg nincs jobb, marad az atomenergia, melynek részeránya a világ energiatermelésében évről évre nő. Amióta felfedezték a radioaktív elemeket és azok tulajdonságait hatalmas technikai fejlődés ment végbe a Földön. Ugyanakkor a nukleáris energia alkalmazása igen sok veszélyt rejt magában, amiről - sajnos már volt alkalmunk meggyőződni. Úgy tűnik, olyan erőket szabadított fel az ember, amelyek könnyen a pusztulását okozhatják. Mindent összevetve, az atomenergia egyszerre lehet számunkra áldás és átok. - Bízzunk benne, hogy az emberiségben van elég erkölcsi tartás ahhoz, hogy, megbirkózzon az előtte álló problémákkal anélkül, hogy közben elpusztítaná önmagát! Házi feladat: - befejezni a táblázat betöltését - átismételni az atomaggal kapcsolatos tananyagot (jegyzetfüzet) - kiselőadások készítése: 1) A radioaktiv sugárzás biológiai hatásai 2) A radioaktív izotópok felhasználása az iparban és a mezőgazdaságban 3) A radioaktív sugárzás regisztrálásának módszerei 13