28. Maghasadás

1. Maghasadás:

A maghasadás kiindulási anyaga az urán.
Az uránnak a természetben két izotópja van: a 235-ös és a 238-as tömegszámú.
²³⁵U előfordulási aránya 0,7% (a nagyobb reakcióképessége miatt)
²³⁸U előfordulási aránya 99,3%.
Ha egy anyagban az U-235 arányát növeljük, akkor dúsításról beszélünk.

Az ²³⁸U-izotóp gyors neutron elnyelését követően két kisebb tömegszámú atomra (⁹⁰Kr, ¹⁴³Ba) esik szét, miközben gyors neutronok jönnek létre és energia szabadul fel.
A jelenséget 1938-ban Hahn,Strassmann, és Meitner fedezte fel.

---

2. A láncreakció:

a maghasadáskor keletkezett neutronokat újabb maghasadás kiváltására használjuk, így a számuk gyorsan megsokszorozódik.
A láncreakció ötlete Szilárd Leótól származik (1939).

---

3. A láncreakció feltételei:

Láncreakció akkor alakul ki, ha az n számú hasadásban megtermelt neutronok közül legalább n számú nyelődik el új hasadást okozva.
A tisztán U-238-ban láncreakció nem indul meg.
A 10cm-nél nagyobb átmérőjű tiszta U-235-ban önfenntartó láncreakció indul meg.
Az U-238+U-235 keverékben is előfordulhat láncreakció a dúsítástól és a mérettől függően.

---

4. Lehetséges esetek:

1. A gyors neutron:
  az U-235, U-238-cal, illetve moderátor anyaggal való ütközés során lelassul.
  a szabályozó anyaggal való ütközés révén befogódik.
  az U-235, U-238, Pu-239 anyagokban hasadást idéz elő.
2. A lassú neutron:
  az U-235-ben meghasadást idéz elő.
  az U-238-ban befogódik és így Pu-239 képződik.

A folyamatok részletesen:

1. Gyors hasítás:
 Ha ²³⁸U, vagy ²³⁵U izotópot (fűtőanyagot) gyors neutronokkal bombázunk, akkor az atommag elnyeli, majd befűződik és két részre bomlik (Kr, és Ba keletkezik).
 Keletkezik még néhány gyors neutron és sok energia.

2. Lassú hasítás:
 Ha ²³⁵U izotópot (fűtőanyagot) lassú neutronokkal bombázunk, akkor az atommag elnyeli, majd befűződik és két részre bomlik (Kr, és Ba keletkezik).
 Keletkezik még néhány gyors neutron és sok energia.

3. Gyors neutronok elnyelése:
 A szabályzóanyag a gyors neutronok elnyelésére képes.

4. Gyors neutronok lassítása:
 A moderátor anyag a gyors neutronokat lelassítja.

5. Lassú neutronok befogása :
 A ²³⁸U a lassú neutronok befogásával Pu-vá alakul.
 A plutónium a ²³⁵U-hoz hasonlóan viselkedik a hasítás során.

---

A maghasadás alkalmazása:

A. Háborús célra:
Atombomba:
1945. augusztus 6. Hiroshima
1945. augusztus 9. Nagaszaki

Hidrogénbomba:
Az atombomba továbbfejlesztett változata (Teller Ede közreműködésével készült)
1954. Bikini Atoll (kísérleti robbantás)

B. Békés célú felhasználás:
1942. Chicago (Fermi) első atomreaktor
1954. Obnyinszk (első atomerőmű)
Paks:
1982. 1. blokk
1984. 2. blokk
1986. 3. blokk
1987. 4. blokk

Atomerőművek száma kb 440. (USA, Franciaország, Japán)
Az össz energia 20%-át állítja elő.

Híresebb katasztrófák:
1986. április 26. Csernobil
2011. március 11. Fukushima

C. Egyéb alkalmazási területek:
jégtörő hajók
atomtengeralattjárók
(Kurszk tengeralattjáró katasztrófája)

Igaz-hamis állítások

NÉV: PONT:
Igaz-hamis állítások:

Ssz.	Állítás	Igaz	Hamis	?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.