Szilárd Leó, és az elsı atommáglyához vezetı út

Hasonló dokumentumok
H.G. Wells, jövünk! (Szilárd Leó, és az atomenergia)

( t) Mag- és neutronfizika 10. elıadás Emlékeztetı: Láncreakció neutronokkal - - k 1

Mag- és neutronfizika 9. elıadás

Maghasadás (fisszió)

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

Atomenergia. Láncreakció, atomreaktorok, atombomba és ezek rövid története

Az atommagtól a konnektorig

A nukleáris fizika története, a nukleáris energetika születése

FENNTARTHATÓ FEJLİDÉS ÉS ATOMENERGIA

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

Atomenergetikai alapismeretek

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Maghasadás, láncreakció, magfúzió

H. G. WELLS, JÖVÜNK! SZILÁRD LEÓ ÉS AZ ATOMENERGIA

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

Az ionizáló sugárzások fajtái, forrásai

Az atombomba története

MAGFIZIKA. a 11.B-nek

Az atommag összetétele, radioaktivitás

Tamás Ferenc: Természetes radioaktivitás és hatásai

Maghasadás Szabályozatlan- és szabályozott láncreakció Atombomba és a hidrogénbomba

Hipotézis vizsgálatok. Egy példa. Hipotézisek. A megfigyelt változó eloszlása Kérdés: Hatásos a lázcsillapító gyógyszer?

ATOMBOMBA FELTALÁLÓI Szilárd Leó ( )

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

8. AZ ATOMMAG FIZIKÁJA

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

VÁLASZOK A FIZKÉM I ALAPKÉRDÉSEKRE, KERESZTÉVFOLYAM 2006

Alapvető elektrokémiai definíciók

Atommag, atommag átalakulások, radioaktivitás

Az entrópia statisztikus értelmezése

VIII. ELEKTROMOS ÁRAM FOLYADÉKOKBAN ÉS GÁZOKBAN

Statisztikai próbák. Ugyanazon problémára sokszor megvan mindkét eljárás.

s n s x A m és az átlag Standard hiba A m becslése Információ tartalom Átlag Konfidencia intervallum Pont becslés Intervallum becslés

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

Statisztika I. 3. előadás. Előadó: Dr. Ertsey Imre

Elektrokémia 03. Cellareakció potenciálja, elektródreakció potenciálja, Nernst-egyenlet. Láng Győző

/11 Változtatások joga fenntartva. Kezelési útmutató. UltraGas kondenzációs gázkazán. Az energia megőrzése környezetünk védelme

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

Az uránérc bányászata

Első magreakciók. Targetmag

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

A szabályozott láncreakció PETRÓ MÁTÉ 12.C

Hevesy György magyar kémikus

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

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

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

IMPRESSA C5 Használati útmutató

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Atomenergetikai alapismeretek

4 2 lapultsági együttható =

Az atommagot felépítő részecskék

Sugárvédelem nukleáris létesítményekben. Átfogó [fenntartó] SVK Osváth Szabolcs (OKK-OSSKI-LKSO)

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

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

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

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

2012/2013 tavaszi félév 8. óra

Bevezetés a kémiai termodinamikába

Félnünk kell-e a nukleáris energiától?

61. Lecke Az anyagszerkezet alapjai

Radioaktivitás. 9.2 fejezet

Méréselmélet: 5. előadás,

Detektorfejlesztés a késő neutron kibocsájtás jelenségének szisztematikus vizsgálatához. Kiss Gábor MTA Atomki és RIKEN Nishina Center

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

Mit tanultunk kémiából?2.

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

Turbulens áramlás modellezése háromszög elrendezésű csőkötegben

4. előadás Reaktorfizika szakmérnököknek

Paksi Atomerőmű üzemidő hosszabbítása. Meghatározások

Általános Kémia, BMEVESAA101

Mag- és neutronfizika

Teljes eseményrendszer. Valószínőségszámítás. Példák. Teljes valószínőség tétele. Példa. Bayes tétele

Bevezetés a magfizikába

Csernobil leckéje (Csernobil 30)

Atomerőmű. Radioaktívhulladék-kezelés

Izotóp geológia: Elemek izotópjainak használata geológiai folyamatok értelmezéséhez.

A TERMODINAMIKA MIKROSZKOPIKUS ÉRTELMEZÉSE: A STATISZTIKUS TERMODINAMIKA ALAPJAI

Ahol mindig Ön az első! Segítünk online ügyféllé válni Kisokos

Az elektromos kölcsönhatás

Energetikai mérnökasszisztens Mérnökasszisztens

Későneutron-paraméterek vizsgálata, uránkoncentráció meghatározása

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport

a domború tükörrıl az optikai tengellyel párhuzamosan úgy verıdnek vissza, meghosszabbítása

Adatgyűjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb műszerei

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

Sugárzások és anyag kölcsönhatása

Műszaki folyamatok közgazdasági elemzése. Kevert stratégiák és evolúciós játékok

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Atommodellek. Az atom szerkezete. Atommodellek. Atommodellek. Atommodellek, A Rutherford-kísérlet. Atommodellek

A bankközi jutalék (MIF) elő- és utóélete a bankkártyapiacon. A bankközi jutalék létező és nem létező versenyhatásai a Visa és a Mastercard ügyek

(2) A tényezők jelentése a következő:

TOL A MEGYEI SZILÁRD LEÓ FIZIKAVERSE Y Szekszárd, március óra 11. osztály

Atomreaktorok üzemtana. Az üzemelő és leállított reaktor, mint sugárforrás

ÓZON A TROPOSZFÉRÁBAN

Az atommag története

A testek részecskéinek szerkezete

KLASSZIKUS TERMODINAMIKA

Szerelési útmutató FKC-1 síkkollektor tetőre történő felszerelése Junkers szolár rendszerek számára

A paksi atomerőmű. Készítette: Szanyi Zoltán RJQ7J0

NEUTRON-DETEKTOROK VIZSGÁLATA. Mérési útmutató BME NTI 1997

Átírás:

Szlárd Leó, és az elsı atommáglyához vezetı út Tartalom. Szlárd Leó életének fıbb állomása 2. A nukleárs kutatások hıskora és az elsı atommáglyához vezetı út 3. A láncreakcó és néhány sajátossága 4. A chcagó atommáglya 5. Szlárd Leó Tízparancsolata Szlárd Leó Született: Budapest 898. 898. február. Meghalt: La Jolla (Kalforna) 964. 964. május 30. Dr. Sükösd Csaba BME ukleárs Technka Tanszék 898. február..-én Budapesten született 2 ÉMETORSZÁGI ÉVEK Gyermekévet a Városlget fasor 33. sz. alatt házban töltötte 920. Berlnben tanul Ensten, Planck, von Laue elıadásat hallgatja 922. Doktor fokozatot szerez (dsszertácó: Fenomenologkus termodnamka) 924924-27 Asszsztens a Berln Egyetem Elmélet Szlárd 926-ban Fzka Intézetében 927. A Berln Egyetem docense lesz (Prvatdozent (Prvatdozent)) SZABADALMAK és TUDOMÁYOS FELFEDEZÉSEK 927927-34 Enstennel közös szabadalmuk az EnstenEnsten-Szlárd pumpa 928. Lneárs gyorsító (németország szabadalom) 929. Szabadalom a cklotronra (németország szabadalom) Ckk: "On the Decrease of Entropy n a Thermodynamc System by the Interventon of Intellgent Bengs," Bengs," Egységny nformácó entrópája = k ln2. A bt fogalma 93. Szabadalom az elektronelektron-mkroszkópra Elkészül az elsı mőködı EnstenEnsten-Szlárd hőtıgép (AEG) 933. márcus 3. Az utolsó vonattal Londonba utazk. 96 A budapest Reálskolában érettségzett Beratkozott vészmérnöknek a BMEBME-re 97 Behívták katonának, a frontra küldték 98 Betegség matt leszerelték 99 Folytatta tanulmányat a BMEBME-n Lelkesedett a Tanácsköztársaságért Annak bukása után megverték, elhagyta Magyarországot 3 4

LODOI ÉVEK A VILÁGHÁBORÚS ÉVEK (USA) 933. szept. 2: Tmes: Rutherford elıadása. A láncreakcó ötlete 934. márcus 2. Elsı szabadalm kérvénye a neutronos láncreakcóra Rutherford nem enged a Cavendsh laboratórumba. St. Bartholomew s Hosptalban kezd kísérletezn. Keres a megfelelı elemet.london, Southhampton Row Felfedez a SzlárdSzlárd-Chalmers reakcót 936. A láncreakcó szabadalmát a Brtsh Admraltáshoz adja be ttkosítást kérve. em skerül meggyızne E. Fermt és. BohrBohr-t, hogy a láncreakcó megvalósítható. Pedg ha gen, akkor a kutatásokat ellenırzn kellene! 937. James TuckTuck-al betatront tervez (elektrongyorsító) 938. Egy Egy évvel távozásom után Htler háborút ndít ndít mondta, és áttelepült az USAUSA-ba 938938-ban 5 A VILÁGHÁBORÚS ÉVEK (USA) (folyt.) Szlárd, Compton, Compton, Ferm, Wgner 943. ReaktorReaktor-tanácsadó Graft sugárkárosodásának megjósolása (késıbb wgnertsz, 957 Wndscale baleset) wgnertsz, 944. Javasolja a breeder elnevezést olyan reaktorra, amely breeder több hasadóanyagot termel, mnt amennyt elhasznál 945. Többször s megpróbálja a bomba bevetését megakadályozn Groves tábornok még kémügyet s próbál ellene ndítan 939. aug. 2. Wgner Jenıvel (és Teller Edével) rábírják Enstent a híres levél megírására F. D. Roosevelt elnöknek 6 A HIDEGHÁBORÚS ÉVEK (USA) 940. E. Fermvel bebzonyítják, hogy U-graft rendszerben fenntartható a láncreakcó 942. dec. 2. Chcago, elsı önfenntartó láncreakcó Metallurgcal Laboratory Laboratory 939. A hasadás felfedezése után azonnal átlátja, hogy uránnal mehet a láncreakcó láncreakcó Megtalálja a neutronokat (W. ZnnZnn-el közösen) Megkísérl ttkosítan az összes nyugat lyen rányú kutatás eredményt HIÁBA! HIÁBA! Elndul a verseny az atombombáért. E. Fermvel uránurán-víz rendszert vzsgálnak. Szlárd uránurán-graft rendszert javasol A heterogén atomreaktor ötlete s Szlárdtól származk. 7 946946-tól Két rányú tevékenység: - Az emberség lelksmerete lelksmerete Pugwash mozgalom aktvstája levelek Sztálnnak, találkozás Hruscsovval, Kennedyvel forró drót. drót. Atoms for Peace Award (960) 950. ylvánosan ellenz a HH-bomba fejlesztését - Bofzka Prof. of Bophyscs Unv. Unv. of Chcago, majd saját labor a Chcago Egyetemen, végül Salk Insttute La Jolla, Jolla, Calforna (963) 959959-ben hólyagrákot dagnosztzálnak nála Megtervez saját sugárkezelését, sugárkezelését, teljesen kgyógyul. Ckkek: Az dısödés bológája, A memóra molekulárs alapja 964. május 30. Álmában meghal, szívroham következtében. A boncolás kmutatja, hogy a hólyagrákja teljesen gyógyult. gyógyult. 8 2

Út a chcagó atommáglyág A 9. század végére felépült a tudomány kastélya Kéma (alkíma): elemek állandósága atom- molekula hpotézs, Avogadro-szám C+O 2 =CO 2 Energa ~0~ 0-8 J Fzka: hıtan, (par forradalom), Energa megmaradása 896: Henr Becquerel: Radoaktvtás felfedezése Az urán külsı forrás nélkül folyamatosan energát ad le (kb mllószor akkorát, mnt a szén égése!) Energa - megmaradás? Az urán bomlásakor hélum, tórum és más elemek s keletkeznek Elemek állandósága? Egyszerre két erıs bástyát rombolt le! 9 0 Ernest Rutherford 9: Atommag felfedezése 99: Mesterséges magreakcó 932: eutron felfedezése (James Chadwck) 80 éve! eutronok: : elektromosan semlegesek ncs elektrosztatkus taszítás, de van vonzó magerı könnyen behatol az atommagba, magátalakulást okoz. 933: Lassú neutronok hatékonyabbak (Enrco( Ferm) 933: Szlárd Leó A láncreakcó ötlete: X + n Y + 2 n + energa agyon rtka, mert a poztív töltéső atommagok taszítják mást Több évg kereste, hogy mlyen anyag lehet az X 939: Maghasadás (Otto( Hahn, Fredrch Strassmann) 235 U 2 238 + n Y + Y + 2,4 n + energa U + n 239 bomlás U bomlás p β 239 β 239 Pu 0,7% U nat 99,29% U nat Az 238 U jelenléte matt természetes uránban csak lassú neutronokkal valósítható meg a láncreakcó! 2 3

Láncreakcó neutronokkal eutron-háztartás M történhet neutronnal? Kszökk a reaktorból Elnyelıdk Maghasadást okoz eutron generácók, 2, 3,, +, az -edk generácóban maghasadást okozó neutronok száma + eutron sokszorozás tényezı: k = (defnícó) Ha k <, a láncreakcó csökkenı ( szubkrtkus szubkrtkus ) =, a láncreakcó staconárus ( krtkus krtkus ) >, a láncreakcó növekvı ( szuperkrtkus szuperkrtkus ) k k 3 A láncreakcó dıbel lefolyása Két neutron-generácó között eltelt dı: Vszonylag szerő számolással: A változás gyorsaságát a ktevıben lévı kfejezés adja meg Prompt (azonnal) neutronoknál 4 a generácós dı l ~ 0 s em szabályozható! pl. ha k =,00, akkor s alatt ~24000-szeresre nı a teljesítmény Késı neutronok: töredékmagok β-bomlása után lépnek k. Megnövelk a generácós dıt. Kevés van belılük! ~0,64% Reaktor ndítható, ha < k <,006 t = l ( t) = e 0 (generácós dı) k t l 4 Láncreakcó megvalósításának lehetısége öveln kell az újabb hasítás részarányát. Ennek több módja van eutronok lelassítása (hasadás valószínősége nı) Elnyelıdés arányának csökkentése 235 U/ 238 (a felületen történk) (pl. 238 U csak elnyel, nem hasad) + k = 238 U arányának növelése (dúsítás( dúsítás) Kszökés arányának csökkentése agy méret (felület/térfogat) arány csökken Krtkus tömeg 5 eutron-lassításra olyan anyag jó, amelynek tömegszáma kcs ( ütközésben sok energát tud átvenn), jól szórja a neutronokat (a neutronok szívesen ütköznek vele) nem nyel el a neutronokat Az lyen anyag neve: moderátor. Legjobb moderátor a nehézvíz és a tszta graft (szén) (A könnyővízben a hdrogén el s nyel a neutronokat, nemcsak lassítja) Az önfenntartó láncreakcó megvalósíthatósága Üzemanyag (dúsítás) eutronlassító (moderátor) Természetes urán (0,7% 235 U) 3-5%-ra dúsított urán >40%-ra dúsított urán (>90%) ehézvíz, tszta graft Könnyővíz em kell moderátor (atomfver) Fontos megjezn: a moderátor SEGÍTI a láncreakcót! 6 4

942. dec. 2. Elsı atommáglya (Chcago) (Enrco Ferm, Szlárd Leó, Wgner Jenı, ) Üzemanyag: természetes urán (fém gömbök) Moderátor: tszta graft Szabályozó elemek: kadmum lemezek Hőtıközeg: nncs (max( max.. teljesítmény 2 W) Hogyan lehet megközelíten a krtkus állapotot? (Csak kcsvel szabad túllépn, nehogy prompt-krtkus len!) + Kndulás: k = Ebbıl: = k akkor, ha csak n-sokszorozás van! + Tünk be neutronforrást s,, amelynek ntenztása olyan, hogy S neutront bocsát k generácós dı alatt! Ekkor: k + forrásból < = S + k = S + k Amíg elıbb-utóbb azaz elızı generácóból utóbb ensúly áll be,, azaz ambıl Ezzel k mérhetıvé válk!! = = + S = k 7 8 Amíg < k ensúly áll be: S = k 942. dec. 2. (Decemberben lesz 70 éve!) Az olasz kormányos szerencsésen megérkezett az Új Vlágba. A bennszülöttek barátságosak (Rejtjelezett távrat a Fehér Házba) Amkor túlléptünk a krtkus állapoton, exponencáls növekedés ndul be: exponencáls kísérlet 9 20 5

Szlárd Leó Tízparancsolata. Ismerd fel a dolgok összefüggéset és az emberek cselekedetenek törvényet, hogy mndg tudd, mt s csnálsz 2. Tettedet méltó cél vezérelje, de ne azt kérdezd szüntelen, hogy elérhetı-e e ez a cél. Céljad modellek és mntaképek lenek, ne pedg cselekedeted mentsége. 3. Úgy szólj az emberekhez, mntha önmagadhoz szólnál. e szavad várható hatásával törıdj. Embertársadat ne zárd k a saját vlágodból. Mert ha elszgetelıdsz, elsklk szemed elıl az élet gaz értelme és elveszíted a teremtés tökéletességébe vetett htedet. 4. e rombold le, amt magad nem tudnál megalkotn. 5. e fordulj törvényszékhez, hacsak nem vagy nagyon éhes. (Szójáték: Gercht = törvényszék, étel) 6. e kívánd, amt úgysem tudsz megkapn. 7. e hazudj, ha nem föltétlenül szükséges. Szlárd Leó Tízparancsolata (folyt.) 8. Tszteld a gyermekeket. Tsztelettel fgyeld szavakat és végtelen szeretettel szólj hozzájuk. 9. Hat esztendın át munkálkodjál. A hetedk esztendıben vonulj el magányba vagy degenek közé, hogy barátad véleménye ne tartson vssza attól, hogy az légy, amvé váltál. l. 0. Gyengéd kézzel vezesd magad az életen át, és bármkor légy készen eltávozn belıle, amkor a hívó szó elhangzk. Köszönöm a megtsztelı fgyelmet! 2 22 6