FIZIKA Atommag fizika Atommag fizika Atommag sszettele Fajlagos

FIZIKA Atommag fizika

Atommag fizika • Atommag összetétele • Fajlagos kötési energia FIZIKA • Fúzió, bomlás, hasadás • Atomerőmű működése • Radioaktív bomlástörvény • Dozimetria Kertészmérnök nappali 2 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag összetétele: FIZIKA Hélium atommag : 2 proton + 2 neutron Kertészmérnök nappali 3 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag összetétele: Izotópok: azonos rendszám, különböző tömegszám Pl. hidrogén izotópok: - normál hidrogén izotóp FIZIKA - deutérium - trícium Pl. szén: stabil izotóp, Pl. urán: , Kertészmérnök nappali radioaktív izotóp 4 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag kötési energia Hélium atommag (a részecske): 2 proton + 2 neutron FIZIKA Tömeg-deffektus: ma = 6, 6447· 10 -27 kg, mp = 1, 6727· 10 -27 kg, mn = 1, 6749· 10 -27 kg, Kertészmérnök nappali 5 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag kötési energia tömegdeffektus: FIZIKA = -5· 10 -29 kg Einstein-féle tömeg-energia ekvivalencia elv: Kötési energia: e = mc 2 = -5· 10 -29·(3· 108)2 e = 4, 5· 10 -12 J = 2, 8· 107 e. V = 28 Me. V· (1 e. V = 1, 6· 10 -19 J) A látszólag eltűnő tömeg energiává alakul! Kertészmérnök nappali 6 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag kötési energia FIZIKA e ~ 4, 5· 10 -12 J Mennyi energia lenne kinyerhető 1 vödör vízből ha magreakcióval belőle a hidrogént héliummá alakítanánk? M(H 2 O) = 18 g/mol = 2 g/mol H + 16 g/mol O. A víz tömegének 2/18 -ad része, vagyis 1/9 -ed része hidrogén. Kertészmérnök nappali 7 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Atommag kötési energia A víz tömegének 2/18 -ad része, vagyis 1/9 -ed része hidrogén. 1 vödör vízben > 1 kg hidrogén 1 kg H = 1000 mol proton 500 mol p+ + 500 mol n 250 mol He Kertészmérnök nappali 8 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Atommag kötési energia 250 mol He kötési energiája: FIZIKA E = N·e = 250· 6· 1023· 4, 5· 10 -12 = 6, 75· 1014 J. 1 kg koksz égéshője: 30 MJ/kg = 3· 107 J/kg. 1 vödör víz hidrogénjének fúziós energiája kb. 2, 25· 107 kg = 22 500 tonna koksz elégetésének megfelelő energiát termel. Kertészmérnök nappali 9 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Atommag kötési energia: Fajlagos kötési energia: Kertészmérnök nappali 10 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Tömegszám (A) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 fúzió Fajlagos kötési energia (Me. V) FIZIKA Atommag fizika Kertészmérnök nappali bomlás, hasadás 11 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Maghasadás, atomerőmű FIZIKA láncreakció Paksi atomerőmű honlapja Kertészmérnök nappali http: //fft. szie. hu 12

Atommag fizika FIZIKA Maghasadás, atomerőmű Paksi atomerőmű honlapja Kertészmérnök nappali 13 Szabályozott láncreakció http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Maghasadás, atomerőmű Paksi atomerőmű honlapja Kertészmérnök nappali 14 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Radioaktív bomlástörvény N N 0/2 T – felezési idő N 0/4 T Kertészmérnök nappali 2 T 15 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Radioaktív bomlástörvény FIZIKA • Radioaktív kormeghatározás (C 14) http: //c 14. arch. ox. ac. uk/calibration. php Fáraók halála, Torínói lepel • Élőlények anyagcseréjének vizsgálata Kertészmérnök nappali http: //fft. szie. hu 16

Atommag fizika FIZIKA Dozimetria § Elnyelt dózis: (D) (1 kg tömegben elnyelt sugárzási energia) mértékegysége Gray =J/kg § Dózis egyenérték (biológiai dózis) H=D·RBE, ahol RBE= radiobiológiai egyenérték mértékegysége: Sievert Kertészmérnök nappali 19 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Dozimetria Háttérsugárzás Az átlagos természetes radioaktív háttérsugárzás kb. 1. 8 m. Sv/év. + az emberi tevékenység, - döntő részben az orvosi röntgen átvilágítás és terápia, - még átlagosan 0. 4 m. Sv/év, együtt maximum kb 2, 5 m. Sv/év. A háttérsugárzás legjelentősebb komponensei: • a helyiségben jelenlévő radon (kb. 0. 5 m. Sv/év), • az épületek sugárzása (kb. 0. 4 m. Sv/év), • kozmikus sugárzás, ami felfelé haladva erősen növekszik (0. 3 m. Sv/év), • a bennünk lévő kálium 40 izotóp sugárzása (kb. 0. 2 m. Sv/év) A hivatásszerűen izotópokkal foglalkozók (orvosok, kutatók stb. ) a háttérsugárzásnak kb. a 25 -szörösét (maximum 50 m. Sv -et) kaphatják meg évente. Ezt nevezzük dóziskorlátnak. (A lakosságra ez az érték kb. kétszeres háttérsugárzás, vagyis max. 5 m. Sv/év!) Kertészmérnök nappali 20 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Radioaktív sugárzás detektálása § Ködkamra http: //www. ejf. hu/oktkut/kiallitas/Oldalak/Kodkamra. htm Kertészmérnök nappali 21 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika FIZIKA Radioaktív sugárzás detektálása § Ködkamra (paksi atomerőmű látogatóközpont) http: //www. tar. hu/fizfoto 7. html Kertészmérnök nappali 22 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Radioaktív sugárzás detektálása FIZIKA Filmdoziméter (pl. egészségügyi dolgozók) www. sulinet. hu/tart/ncikk/Rab/0/11448/radioak http: //www. euronuclear. org/info/encyclopedia/f/filmdosimeter. htm Kertészmérnök nappali 23 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Radioaktív sugárzás detektálása FIZIKA Szcintillációs detektor http: //zope. reaktor. fh-furtwangen. de/portal/human_sciences/alchemie/portal/lectures/gesamttour/spektro/18. html Kertészmérnök nappali 24 http: //fft. szie. hu

Atommag fizika Radioaktív sugárzás detektálása FIZIKA Geiger Müller számláló (kísérlet) http: //zope. reaktor. fh-furtwangen. de/portal/human_sciences/alchemie/portal/lectures/gesamttour/geiger/f 3. html Kertészmérnök nappali 25 http: //fft. szie. hu