Fizika | Energetika » Magfúzió, a csillagok fúziós energiatermelése, fúziós atomreaktor

Magfúzió, A csillagok fúziós energiatermelése, Fúziós atomreaktor  Jellemezze a könnyű atommagokat! Magyarázza meg, miért energianyereséges az egyesülésük! Könnyű atommagok: vasnál kisebb tömegszámú. A keletkező atommagok energiája kisebb, mint a kiindulásié.  Ismertesse az energiatermelő magfúzió feltételeit és megvalósíthatóságának módját! Feltétel: a magokból álló „atommaggáz” (plazma) kellően magas hőmérsékletű és sűrűségű legyen. Így az atommagok kellően nagy mozgási energiával rendelkeznek, hogy a taszító Coulomb-erőt legyőzve egymás közelébe kerülhessenek. Megvalósíthatóság: szabályozatlan módon hidrogén bomba. szabályozott módon kísérleti szint.  Vázolja fel a csillagok – köztük a Nap – fúziós energiatermelésének folyamatát! Emelje ki a gravitációnak a fúzió létrejöttében játszott szerepét! Hidrogénatomok, vagyis protonok egyesülnek több lépcsőben

stabil héliumatommaggá. A csillagok belsejében a fúzióhoz szükséges kellően magas hőmérsékletet a csillag keletkezésekor az összehúzódás során felszabadult gravitációs energia, majd a beindult fúziós folyamat során felszabadult nukleáris energia biztosítja. A forró „atommaggáz” hőmozgásából és sugárzásából adódó óriási nyomást a csillag külső rétegeinek gravitációs nyomása ellensúlyozza ki.  Vázolja fel a fúziós H-bomba működési elvét a mellékelt ábra alapján! Ismertesse Teller Ede szerepét a bomba létrehozásában! A reakcióhoz szükséges magas hőmérsékletet a hasadóanyagot tartalmazó atombomba felrobbantása szolgáltatja. Teller Ede és Hans Bethe dolgozta ki a könnyű magok fúziójának elméletét.  Beszéljen a szabályozott fúzió létrehozásának lehetséges módjáról a fúziós reaktor elvi vázlata alapján! Sorolja fel a felmerülő technikai problémákat! Problémák: magas a plazma

hőmérséklete; a fúziós üzemanyag folyamatos együtt-tartása és szabályozása. A forró plazmát mágneses térrel tartják egyben egy tórusz alakú tekercsben.  Vegye sorra, hogy milyen előnyökkel járna egy fúziós erőmű működtetése a mai hasadásos reaktorokkal működő atomerőművekkel szemben! o A végtermék nem radioaktív, hanem stabil izotóp vagy újra felhasználható trícium. o A fő üzemanyag, a deutérium a Föld vízkészletében szinte korlátlan mértékben rendelkezésre áll és tiszta módon lehet hozzájutni o Hosszú időre megoldaná az emberiség energiagondjait és a környezetszennyezést. Eszközök: Csillag fúziós energiatermelésének sematikus ábrája, fúziós reaktor és bomba elvi felépítésének rajza