Petőfi Népe, 1970. augusztus (25. évfolyam, 179-203. szám)
1970-08-27 / 200. szám
MHD után EGO Áram gázsugárból A világ energiaéhségének csillapítása egyre nagyobb gond. A hagyományos energiaátalakító rendszerek hatásfoka elvi akadályok miatt már nem növelhető tovább, ezért világszerte lázas kutatómunkát végeznek az energiatermelés új módszereinek kidolgozására. A Szovjetunióban alig néhány éve helyezték üzembe a 20 kilowatt teljesítményű V—02 kísérleti MHD-generátort, s máris újabb, nagy teljesítményű berendezésekről, merész tervekről érkeztek hírek. U<ncs mozgó alkatrész Az MHD-generátorok gyökeresen különböznek a hagyományos energia- termelő eszközöktől. Az U—02-ben például oxigénnel dúsított városi gázt égetnek el, s így 2500 fokos égéstermékhez jutnak. Az ilyen hőmérsékletű gáz már részben ionizált állapotban van, tehát bizonyos mértékig vezeti az áramot, de ionizáló anyagok adagolásával is növelik ionsűrűségét. Ezután a villamos vezető gázsugár fúvókákon át az MHD generátor csatornájába áramlik, ahol erős elektromágneses térbe kerül. Alapvető fizikai tétel, hogy ha mágneses térben villamos vezető anyag mozog, áram keletkezik benne. Ez a tétel akkor is érvényes, ha történetesen ez a vezető különleges gáz. A gázzal „kézbesített” villamosságot elektródokkal gyűjtik össze és a külső hálózatba vezetik. Az MHD-generátorok hatásfoka az 50—55 százalékot is elérheti, tehát sokkal gazdaságosabban dolgozhatnak, mint a legtökéletesebb. 40—42 százalékos hatásfokú gőzturbinás erőművek. Mozgó alkatrészeik nincsenek; így üzemeltetésük is egyszerűbb, mint a hagyományos energiatermelő berendezéseké. Az U—02 kísérleti készülékkel szerzett adatok birtokában a szovjet szakemberek jóval nagyobb berendezés építésébe kezdtek. Az U—25 adatai messze felülmúlják az U—02-éit: csatornájának gázplazma-fogyasztása másodpercenként 50 kilogramm (az U—02-é egy kilogramm), s áz oxigénnel dúsított levegő 1200 fokra hevítve érkezik az égéstérbe (az U—02-ben csak 7—800 fokos az előmelegítés). Égésterében 3000 fokra hevülnek fel a gázok, s minthogy nincs anyag, amely huzamos időn át kibírná ezt az óriási hőt, különleges hűtéssel védik a falakat. Az öt méter hosszú csatornában másodpercenként 850 méter a plazmaáram sebessége, és 48 elektród-pár helyezkedik el benne. A csatornát körülvevő elektromágnes súlya 2280 tonna, tekercsei pedig 280 tonna rézhuzalt tartalmaznak. A csatorna végén kiáramló gázt, amely még mindig 1200 fok hőmérsékletű, nem engedik a szabadba, hanem a készülékhez kapcsolt hagyományos gőzerőművel hasznosítják a maradék hőenergiát. így az egész komplexummal 25 megawatt teljesítmény érhető el. Robbanás —■ mint áramforrás Széles körű kutatómunkát végeznek a szovjet intézetekben a szupravezető elektromágnesek ki- fejlesztésére is. A szupravezető ötvözetek villamos ellenállása az abszolút nulla fok közelében gyakorlatilag megszűnik, tehát a szupravezető huzalból készült mégnesteker- csekkel rendkívül nagy térerősség állítható elő. A készülék egy íróasztalon is elfér. Gázkamrájában 15 gramm robbanóanyagot, (hexogént) helyeznek el és kevés káliumot adagolnak hozzá. Az MHD-csatorná- ban a robbanási termékek mozgási energiája villamos energiává alakul át, így a készülék 35 milliomod másodperces időszakokban óriási energiájú villamos impulzusokat szolgáltat. E berendezéseken kívül még sok kisebb kísérleti MHD-generátor működik a szovjet kutatóintézetekben, így a gyakorlati felhasználás lehetőségei egyre biztatóbbak. Nemrég például híre érkezett: Moszkvában jóváhagyták egy 50 megawattos MHD- erőmű építésének tervét, a távolabbi jövőre pedig 500 megawattos centrálét terveznek. Még egyszerűbb A mágneses térben mozgó plazma viselkedése és a különleges szerkezeti anyagok meglehetősen sok akadályt gördítenek az MHD-generátorok megvalósítása elé. Ezért a kutatók olyan megoldást keresnek, ahol el lehet hagyni a forró plazmát és a mágneses erőteret. Ez az ideális elképzelés az elek- trogázdinamikai (ÉGD) generátorokkal valósítható meg. Az EGD-készülék alapelve rendkívül egyszerű. Valamilyen gáz, például levegő áramlik egy szigetelőanyagból készült csőben és útja során port, füstöt, ködöt vagy más (nem atomi méretű) részecskehalmazt ragad magával. Ha a cső elején koron akisülésen halad át, a benne mozgó részecskék pozitív töltést kapnak. Ezeket a töltéseket a cső másik végére szállítja a gázáram, ahol fémgömb helyezkedik el. Itt a részecskék leadják töltésüket, így a koronakisülés helye (a cső eleje) és a gömb között feszültségkülönbség alakul ki, ami egy fogyasztón keresztül kiegyenlítve, villamos áram keletkezéséhez vezet. Minthogy a részecskék a villamos tér ellenében mozognak, a munkavégzés révén termelődik az áram. Az EGD-generátor, amelyben a felhevített gáz kiterjed és a nagy feszültségű helyre szállítja a villamos töltésű részecskéket, egy gázturbinás berendezés turbinarészéhez hasonlít. Ha viszont villamos energiát vezetnek az EGD-rendszerbe, a töltött részecskék felgyorsulnak, a gáz összenyomódik (ez a kompresszorhatás) és ismét alkalmassá válik arra, hogy kitágulva, munkát végezzen a feszültséggyűjtő térrel szemben. Most már csak hőforrással kell kiegészíteni az ÉGD „kompresszort” és „turbinát”, hogy kialakuljon a gázkeringés zárt rendszere. Ha több EGD-generá- tort kapcsolnak • sorba, sokkal jobb hatásfok és nagyobb teljesítmény érhető el. Ilyenkor folyamatosan hevítik az ÉGD „turbinaegységeket”, a „kompresszorok”-ból pedig elvezetik a felesleges hőt, ami újabb hevítésre használható fel. A hőcserének ez az elve régóta ismert a vegyiparban, és itt is kitűnően alkalmazható. Az ilyen több fokozatú készülék 700 és 35 fokos hőmérsékleti hatások között gyakorlatilag 46 százalékos hatásfokkal működhet, ami már a legnagyobb gőzturbinák hatásfokával vetekszik. Sőt, elvileg az egyes fokozatok tökéletesítésével 56 százalékra növelhető a hatásfok. Földön-űrben Az EGD-generátorok sokféle célra használhatók majd. Hordozható változataik olaj- vagy petróleum elégetésével működhetnek és az sem elha- hanyagolható előny, hogy kipufogógázuk sokkal tisztább, zajszintjük pedig lényegesen kisebb lesz, mint a belső égésű motoroké. Az űrhajók energiaellátásában napelemekkel vagy nukleáris hőforrásokkal üzemeltethetők. Nem lehetetlen, hogy petróleum- vagy olajtüzelésű EGD-generátorok hajtják majd a jövő villamos gépkocsiját is. S. G. Ma még korai lenne gazdasági számításokat végezni, de annyi bizonyos, hogy az egyszerű szerkezetű EGD- generátorok feltétlenül felveszik a versenyt a hagyományos energiaátalakítókkal. Ehhez járul még a kisebb üzemköltség — főként a kisebb energiatartományokban — és a nagy megbízhatóság is. Az EGD- generátorokra tehát, különösen az MHD-generátor és a hagyományos gázturbina közötti hőmérsékleti tartományokban vár fényes jövő, noha az első használható példányokra még néhány évig várni kell. Beépített alkohol-ellenorzés Amerikában olyan szabadalom kikísérletezésével foglalkoznak, amely megakadályozza, hogy alkohol vagy kábítószer hatása alatt álló autósok elindíthassák a kocsit. A találmány lényege: a vezető bedugja az indítókulcsot, mire a számtáblán öt különböző szám villan fel., néhány másodpercig jól láthatóan. A számok eltűnnek, de a vezetőnek különböző gombok lenyomásával a megjelenés sorrendjében újra fel ell villantania a számokat. Háromszor próbálkozhat, ha nem sikerül, akkor a berendezés hosszabb időre megakadályozza a motor beindítását, fUDOMANY PETŐFI NÉPE MELLÉKLETE Augusztus hő A szívhangok nyomában Ha a szív, ez az élet tartama alatt egyenletesen „ketyegő” kis szerv megbetegszik, súlyos következményekkel jár a szervezetre nézve. A gyógyítás pedig hiúidig eredményesebb, ha a baj felismerése korán megtörténik. Érthető, hogy az orvostudomány — a technikusokkal karöltve — arra törekszik, hogy minél több olyan eszközt hozzon létre, amellyel a még lappangó betegség is felismerhető. Ilyen új eszköz a fonokardiográf, amely érzékelhetővé teszi a szívből jövő hanghullámokat. Mind az egészséges, mind a beteg szív — működése közben — hangokat bocsát ki. A szív működése során mechanikai rezgés jön létre (a billentyűk, az inhurok, a szív- izomzat mozgása következtében) és a rezgés hangjelenséggel jár. Megfelelő berendezéssel ez a hang a mellkas felületén is észlelhető. Nyilvánvaló, hogy ezek a hangok mások az egészséges, és mások a beteg szív esetében. Az egészséges szív által kibocsátott hangok közelebb állnak a zenei hangokhoz; ezeket nevezzük szívhangoknak. A kóros szív működése során keletkezett hangók viszont jobban hasonlítanak a mindennapi értelemben vett zörejekhez; ezeket a szívzörejeknek nevezzük. A szív úgy fogható fel, mint egy hanggenerátor, amely különböző frekvenciájú hangok keverékéből álló zajt termel. A szívben keletkező hangok tovaterjednek, a környező szövetekben, és megjelennek a testfelületen is. Itt azonban a hang már nemcsak a szív működését jellemzi, mert érvényesül a szívet körülvevő szövetek csillapító, illetve kiemelő hatása is. Nem< könnyű megkülönböztet-’ ni tehát a testfelületen megjelenő hangokat, a szívből jövő hangoktól, mégis évszázados tapasztalat bizonyítja, hogy a testfelületen megjelenő szívhangok nagyon jól felhasználhatók a szív rendellenességének a felderítésében. Hiszen a jó öreg „doktor bácsik” már l-égőta hallgatják a szív működését a régebben tölcsér alakú, ma már modernebb hallgatókészülékeikkel. Maga a tölcsér alakú hallgatócső, a sztetoszkóp, 250 éves múltra tekint vissza. Állítólag Napóleon udvari orvosa az egyik udvarhölgy szívét akarta meghallgatni, de szeméremérzetből nem merte a fülét a páciens mellére szorítani— ahogy ez akkoriban szokásos volt. Papírtölcsért csinált tehát és ezt illesztette a nő szíve fölé. A tölcsért — módosított formában — azóta is használják, sőt az orvosi hivatás szimbólumává vált. A hangokat érzékszerveink közül a fül fogja fel. Az orvosi gyakorlatban azonban problémák jelentkezhetnek a füllel való érzékelés erősen szubjektív jellege miatt. A szívhangok jelentős része ezenkívül olyan rezgésszámú, amelyet az emberi fül nem képes érzékelni. Keresni kezdtek tehát olyan módszert, amely kiküszöböli a füllel való hallgatózás hiányosságait. Ez a módszer lett a fonokardiográfia, amely a szemet hívja segítségül a szívhangok értékeléséhez. A műszer a szívhangokat látható jelsorozatokká alakítja át. A fonokardiográfia másik nagy előnye, hogy maradandó dokumentumot szolgáltat, amelyet utólag bármikor, akár több személy is megvizsgálhat, és következtetéseket vonhat le belőle. Ezzel a módszerrel tehát sikerült kiküszöbölni a szívhang megfigyelés szubjektív jellegét. Maga a vizsgálat úgy történik, hogy a mellkasfal mechanikus rezgéseit egy mikrofon elektromos rezgésekké alakítja át. Ezeket a rezgéseket megfelelő berendezés felerősíti és így a regisztráló szerkezetbe kerül. A fonokardiogram elkészítésére több lehetőség is van. Az egyik eljárás szerint a szívhang-görbe _egy oszcilloszkóp képernyőjén jelenik meg, és arról fénykép készül. Jobban kedvelik azt a módszert, amikor egy mutató elmozdulásával arányos kitérés rajzolódik egy papírszalagra. A fonokardiográf vizsgálattal párhuzamosan elektrokar- diogram is készül. Űj abban olyan módszerrel kísérleteznek, hogy egy katétercsőbe épített parányi mikrofont a könyökvénán keresztül felvezetnek a szív üregeibe, hogy közvetlenül figyelhessék meg az ott keletkező hangokat. Ha ezt az utóbbi módszert ma még nem is gyakran alkalmazzák, a másik fo- nokardiográfiás eljárás a rutin orvosi gyakorlat fontos eszköze lett. Nem tette feleslegessé a füllel való hallgatózást, de értékesen kiegészítette és tovább fejlesztette azt.
