86. Az atomerőművek
86. Az atomerőművek
Fizika középszintű érettségi feladatok
Magfizika
https://kemfiz.hu/fizika_kozep_magfizika.html
Tesztek
23, 43, 57, 78, 80, 108
23. Az atomerőművek használata számos környezetvédelmi problémát vet fel. Mi okozza a legsúlyosabb problémát az alábbiak közül?
Válasz: A) A reaktorból kivett, elhasznált urán-rudakban felhalmozódott hasadvány-magok erős radioaktivitása.
Indoklás: A friss, még fel nem használt fűtőelemek radioaktivitása viszonylag alacsony, és a normálisan működő atomerőművek is szigorúan árnyékoltak, így alig bocsátanak ki sugárzást a környezetbe. A legsúlyosabb és legnehezebben kezelhető problémát a reaktorból kivett, rendkívül erős és hosszú ideig veszélyes radioaktivitást mutató kiégett fűtőelemek (hasadási termékek) biztonságos, végleges elhelyezése és tárolása jelenti.
43. Hogyan alakíthatja át az atomerőmű a magenergiát elektromos energiává?
Válasz: B) Az energiaátalakításkor a felmelegített vízzel előállított gőz hozza forgásba a generátort meghajtó turbinát, ugyanúgy, mint egy hagyományos hőerőműnél.
Indoklás: A maghasadáskor felszabaduló energia felmelegíti a hűtővizet. Ebből a vízből nagy nyomású gőzt állítanak elő, amely megforgatja a gőzturbinát, a turbina pedig meghajtja az elektromos áramot előállító generátort.
57. Miért van nagy nyomáson a paksi atomerőmű reaktorában lévő víz?
Válasz: B) Mert a nagynyomású víz akkor sem forr fel, amikor a reaktortérben a hőmérséklet eléri a 100 ºC-ot.
Indoklás: A primer köri víz 100 °C-nál lényegesen magasabb hőmérsékleten (közel 300 °C-on) üzemel. A magas (kb. 120–150 bar) nyomás biztosítja, hogy a víz folyékony maradjon, ne forrjon fel, így hatékonyan tudja szállítani a hőt a gőzfejlesztő felé.
78. A fukusimai atomerőmű balesete abból adódott, hogy a már leállított reaktorokban a fűtőelemeket nem tudták megfelelően hűteni... Miért kell egy atomerőműben a kiégett, elhasznált fűtőelemeket is hűteni?
Válasz: B) Azért, mert a használt fűtőelemekben az urán hasadási termékei erősen radioaktívak, és a bomlásuk során nagyon sok hőt termelnek.
Indoklás: Bár a láncreakciót leállították, a felhalmozódott instabil hasadványtermékek radioaktív bomlása önmagában is jelentős utóhőt termel, amelynek elvezetéséről a fűtőelemek kiemelése után is gondoskodni kell a túlmelegedés elkerülése érdekében.
80. Az atomerőművekben használt ún. nyomottvizes reaktorokban a primer körben nagy víznyomást tartanak fenn. Ennek célja, hogy
Válasz: A) a nagy nyomással megnöveljék a víz forráspontját.
Indoklás: A folyékony halmazállapot fenntartása érdekében a nyomás növelésével megnövelik a víz forráspontját, így az a magas üzemi hőmérsékleten sem kezd el forrni a reaktormagban.
108. Egy atomerőmű teljesítményét szeretnék növelni. Ezért rövid időre a szabályozórudak segítségével a sokszorozási tényezőt 1 fölé emelik. Hogyan befolyásolja ez a folyamat a reaét?
Válasz: C) A reaktorban lévő radioaktív anyagok felezési ideje nem változik.
Indoklás: A felezési idő az adott radioaktív izotópra jellemző, állandó alapvető természeti állandó, amelyet a külső fizikai vagy technológiai paraméterek (így a sokszorozási tényező vagy a neutronszám változása) nem tudnak befolyásolni.