Elektromotorok és generátorok

Az alábbiakban egy videóválogatást állítottam össze. Kezdjük az elektromotor működésével:

Ebben az esetben mágneses térbe áramjárta vezetőt helyeztünk, így a vezető mozogni kezdett. Ha megfordítjuk a jelenséget, és mozgatunk egy vezetőt mágneses térben, akkor a vezetőben áram fog indukálódni. Ezt hívjuk generátornak:

Ennek egy játékos formája, ha rengeteg drótból, mágnesből és elemből vonatot készítünk.Fizikatáborosaink nemrég meg is csinálták, de nagyon nehéz volt, hogy ne deformálódjon a drót-cső:

És rengeteg mindent lehet készíteni elektromotorból:

De természetesen a generátorok gyakorlati haszna nem merül ki a játékok gyártásában. Lényegében mindenféle erőmű a következő felépítést követi: valami (legtöbbször gőz, vagy mozgási energiával rendelkező víz) meghajtja a turbina kerekeket, amik egy generátor forgórészét hajtják meg, így indukálódik áram. Azután ezt transzformáljuk, de ez már egy másik történet.

A napenergiát is hasonlóan hasznosítjuk.

Az ország energiatermelésének körülbelül 40%-át kiadó Paksi Atomerőmű felépítése is ezen alapul.


Az egyik fényképen a Ganz-Láng 32 MW-os turbina és generátor látható a pécsi hőerőműben, a másik képen pedig a Paksi Atomerőmű turbinái és generátorai.

Hasznos linkek atomerőművekhez

Néhány éve kénytelenek voltunk beérni egy-egy képpel, vagy jó esetben animált giffel, amit jobb oldalt láthatunk.
De találtam egy igenjó rövid összefoglalót a Paksi Atomerőmű felépításáről, működéséről:

Építsünk atomerőművet: lépésről lépésre, szerkezetről szerkezetre épül fel az atomerőmű. A Paksi Atomerőmű honalpján volt régen. Most itt találtam meg, Varga József engedélyével tették közre.

Van még egy közepesen jó atomerőmű szimulátor, ahol előre kitalált hibákat kell javítani, illetve elérni, hogy ne olvadjon le a reaktor...a nagyon kedvelt PAX-omhoz képest ez semmi. De az meg már nem fut ebben a környezetben. Persze van még rengeteg a neten, de nem tudtam mindnek utána nézni, és amit láttam, az elég gyér volt.

Régen mindig levetítettem ezt a filmet, amit a szovjetek készítettek a csernobili balesetről. Sajnos ez már nem az a film, hanem annak egy felújított változata, összemosva a hatásvadász amerikai testvérével. De legalább már nem tartalmaz annyi fizikai hülyeséget, mint az eredeti amerikai verzió, amit egyszerűen nem lehetett egyben végig nézni, folyton meg kell állni, kijavítani a pontatlanságokat, vagy félremagyarázásokat.

A másik, ami azonban kihagyhatatlan film az Oppenheimer - the man behind the bomb. Szerencsére ez is fent van, bár itt se az eredeti. Rengeteg korabeli felvétel van, de szerintem pont az érdekes részeket kivágták, és cserébe unalmasan beszélő amerikai tudósok beszélnek. Azt hiszem, ha lesz rá módom, és lehetőségem, akkor felrakom az eredetit, ami bár rettentő rossz minőségben van meg, de van aláírás és nincsenek unalamas szövegelések benne.

Természetes atomreaktor

A közép-afrikában lévő Gabonban van egy hely, Oklonak hívják. 1972-ben azt a furcsa felfedezést tették, hogy az Oklóból származó urán a szokott 0,7 % helyett csak 0,4 %-ban tartalmazza a 235-ös urán izotópot. Azt az izotópot, amit manapság az atomreaktorokban használunk, mert lassú neutronok képesek maghasadást előidézni vele. Mikor jobban megvizsgálták az érc összetételét, kiderült, hogy a neodímium izotópjai se a megszokott arányban vannak benne jelen. Az arányokból végül összerakták, hogy mi történt: 1,8 milliárd évvel ezelőtt ezen a helyen egy természetes atomreaktor működött.

Az akkor 0,7 milliárd felezési idejű 235-ös urán koncentrációja a mai 0,7 % helyett még 3% volt. Ma pont ilyen dúsítású urán fűtőelemeket használnak a természetes vízzel  moderált reaktorokban, mint például Pakson is. A H₂O/UO₂ súlyarány 20% körül volt, akárcsak a mai könnyűvíz moderátoros atomreaktorokban. A természetes reaktor 15GWév energiát termelt. Azaz a reaktor 1 millió éven keresztül működött szerény 15 W teljesítménnyel. "Üzemi hőmérséklete" 300°C lehetett.  A nagy kőzetnyomás alatt ekkora volt a víz forráspontja. A vízzel moderált raktor üregtényezője miatt önmagát szabályozta: fölhevülés esetén a víz elforrt, így nem volt mi lassítsa a neutronokat, így a reaktor leállt.

A neutron-láncreakciót tehát a természet is ismerte.

A fenti történet is Marx György Atomag-közelben című könyvéből van.

Kérdésed van a japán atomerőmű katasztrófáról?

A Magyar Nukleáris Társaság (MNT) pedig arra kért minden fizika tanárt, hogy gyűjtse össze az őket és diákjaikat foglalkoztató kérdéseket. Itt a vissza nem térő alkalom! Ha van kérdésed, akkor írd meg nekem, és  én továbbítom a MNT-nak. A kérdések és válaszok pedig felkerülnek majd a netre - hogy pontosan hova, az majd később kiderül.

Március 24-én, 17 órától Dávid Gyula tart előadást Fukushima - mi történt és mi várható? címmel. Ha valaki nem ér rá, vagy bármely más módon akadályoztatva van, hogy eljusson Az atomoktól a csillagokig eme előadására, akkor élőben megnézheti a Galileo WebCast közvetítésében. Az előadás az ELTE TTK lágymányosi északi tömbjében (1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A), az Eötvös teremben (földszint 0.83 terem) lesz. A teremhez további bejárati lehetőség: az 1. emelet 1.67-es vagy 1.68-as ajtón.

De hogy necsak a budapestieknek kedvezzek, március 29-én , kedden, 18 órától Földrengés, cunami, nukleáris baleset címmel Dr. Pázmándi Tamás, a MNT alelnöke tart előadást Székesfehérváron, a Szabadművelődés Házában (Fürdő sor 3.) Az előadásban ismertetik az eseményeket, bemutatják a hatásokat, elemezik a lehetséges következményeket. Szerencsére ezt az előadást is közvetíti a Galileo WebCast.


Több ilyen előtte-utána mozgatható képet nézhetünk még itt.

De ha ezt nem tudjuk kivárni, és információ éhségben szenvedünk, akkor az Országos Atomenergia Hivatal honlapján naponta legalább kétszer olvashatunk friss összefoglalót a japán Fukushima Daiichi atomerőmű aktuális helyzetéről. Letölthetünk egy március 16-ai prezentációt is, ami a hátteret, a katasztrófát, az atomerőmű felépítését, mért sugárzási adatokat tartalmaz.
Persze továbbra is ajánlom Dr. Aszódi Attila oldalát, ahol elemzéseket olvashatunk, és hasznos linkekre navigálhatunk.

Japán atomerőmű katasztrófa - folytatás

Gondolkodtam rajta, hogy érdemes lenne-e írni egy összefoglalót az atomerőművekről általában, a Fukushimai erőműről specifikusan, a katasztrófáról, a fejleményekről. De annyian teszik ezt, hogy olyan feleslegesnek tűnik az én kis bejegyzésem. Így inkább ajánlok egy oldalt: Dr. Aszódi Attila oldalát, aki a BME Nukleáris Technikai Intézetében dolgozik. Remélem hasznos lesz  mások számára is.
Legújabb jelentése is letölthető, amiben nagyon részletesen tárgyalja az ismert információk alapján a katasztrófát.

Japán atomerőmű katasztrófa

Dr. Aszódi Attila cikkében talán a legnaprakészebben lehet olvasni a Japánban pénteken történtA mag és energia blogján pedig elég sok naprakész info van. Többet, részletesebben, majd ha hazaértem a sárospataki Fizika Tanári Ankétról, amiről az előző bejegyzésben olvashattál.
földrengés hatásaként bekövetkező atomerőmű balesetről.

UPDATE: Dr. Aszódi Attila legújabb (03.16.) jelentése is letölthető, amiben nagyon részletesen tárgyalja az ismert információk alapján a katasztrófát.