Menu

Maghasadás, Cserenkov-sugárzás

cserenkov sugárzás
A mesterséges radioaktivitás felfedezése után Fermi és munkatársai a neutronbesugárzási kísérleteik keretében az uránt is bombáztak neutronokkal arra gondolva, hogy így transzurán elemeket nyerhetnek.

 

Éppen ezért, a termékeket is a transzuránok között keresték. A nem várt nagy aktivitás és a termékek nem várt radiokémiai tulajdonságai ellenére nem gondoltak arra, hogy a transzurán izotópok helyett közepes rendszámú elemek keletkeznek.

Hahn és Strassmann hasonló vizsgálatokat folytattak és Hahn igen pontos vizsgálatai bebizonyították, hogy a neutronnal besugárzott uránban 56-os rendszámú bárium is keletkezik. 1939-ben Hahn, Strassman és Meitner a kísérleteik eredményeképpen azt találták, hogy neutronsugárzás hatására az uránatom magja két közepes méretű magra esik szét. Később azt feltételezték, hogy elméletileg minden atommag elhasadhat, de a gyakorlatban csak néhány urán- és plutóniumizotóp esetében jön létre könnyen a hasadás (neutronok segítségével).

A természetes urán 99,3 százaléka 238U-as, 0,7 százaléka pedig 235U-ös izotóp. A 238U izotóp csak igen ritkán hasad, de csak akkor, ha a neutron nagy sebességgel ütközik a magnak. A 235U izotóp hasadása gyakorlati szempontból sokkal jelentősebb, hiszen ezt a magreakciót használja ki a ma a világban működő atomreaktorok döntő többsége.

A kiinduló és a termékmagok fajlagos kötési energiái közötti különbség miatt a hasadásnál, 235U esetén mintegy 200 MeV =3,2*10-11 J energia szabadul fel. Ha hazánk éves villamosenergia-ellátását szeretnénk tiszta 235U elhasadásával fedezni, akkor 19 tonnára lenne szükség, ha azonban ezt az energiát szénnel kívánnánk megtermelni, akkor közel 50 millió tonna feketekőszén elégetésére lenne szükség.

 

Ha egy szigetelőanyagban egy részecske a közegbeli fénysebességnél gyorsabban halad, akkor kúp alakban elektromágneses sugárzást kelt maga körül. A jelenséget Cserenkov-effektusnak, a kibocsátott sugárzást Cserenkov-sugárzásnak nevezik. Nevét Nobel-díjas felfedezőjéről Pavel Alekszejevics Cserenkovról kapta.

A láncreakció gyorsan – majdnem fénysebességgel – haladó elektronokat is termel. A környező moderálóközegbe (víz) érve azonban ezek átlépnék a fény vízbeli sebességét, ezért lelassulnak, és többletenergiájukat fotonok (kék fény) formájában adják le.

 


Hozzászólások

  1. Szerkeszto
    Szerkeszto

    Kedves Iván! Úgy van, ahogy mondja, mi sem állítottunk mást. Hangsúlyoztuk, hogy később. De a pontosítás érdekében közreadunk egy kronológiát.

    Az 1940-es évek elején nyilvánvalóvá vált, hogy természetes uránból nem készíthető atombomba. Vagy a ritka 235U izotópot kell fizikailag elválasztani, vagy – Szilárd gondolata alapján – atomreaktorokban 239Pu izotópot kell tenyészteni. A plutónium kémiailag elkülöníthető hasadóanyag. Mindez az 1941-42-es években történt. Észrevételét köszönjük!

    2013 szeptember 18. 12:36
ugrás az oldal tetejére