Pest Megyi Hírlap, 1975. április (19. évfolyam, 77-100. szám)
1975-04-20 / 92. szám
1975. ÁPRILIS 30., VASÄRNAP %mtap ÍESHE3E3E3B EC H N I K A AZ ENERGIAVÁLSÁG EGYRE ERŐTELJESEBBEN SÜRGETI az atomerő MINÉL SZÉLESEBB KÖRBEN TÖRTÉÍJÖ ALKALMAZÁSÁT AZ ÉLET MINDEN TERÜLETEN. AZ EDDIGI EREDMÉNYEKRŐL SZŐL E HETI TUDOMÁNY-TECHNIKA ÖSSZEÁLLÍTÁSUNK. Hidrogénnyomok A hidrogén legkisebb nyomait is kimutatja az Egyesült Államokban kifejlesztett újfajta műszer. Észlelője egy fűtött kerámiatest, amelynek felszínére platinával aktivált wolframoxidhártyát visznek fel. A platina katalizátorként hat és atomossá alakítja a molekuláris hidrogént. Az atomos hidrogén oxigént von el a wolframoxidból és ezzel megváltoztatja a hártya vezető- képességét, így a villamos ellenállás a hidrogénkoncentráció közvetlen mértékévé válik. Az újfajta műszert a rakétatechnikában, az atomreaktorokban és a hidrogénhűtésű berendezések ellenőrzésére használhatják fel előnyösen. Napjainkban, amikor a technika különböző területein az atomenergia alkalmazásának újabb és újabb lehetőségei nyílnak meg, nem lehet távol az az idő, amikor korszerű atomhajtóművek szolgáltatják többségben a közlekedési eszközök mozgásához szükséges energiát. A tengereken való közlekedésben már megtörténtek az első lépéseik, hiszen az amerikai Nautilus elnevezésű atomhajtású tengeralattjáró már 1955. január 17-én kifutott első útjára, s lemerülése során — amely 84 óráig tartott — 1300 tengeri mérföldet tett meg mintegy 16 mérföld átlagsebességgel. 1960-ban új atom- tengeralattjáró típus jelent meg az amerikai vizeken: a George Washington. Ez a ten- geralattjáfó már a víz alól Is tudott nukleáris töltetű Pola- ris-rakótát kilőni, ami abban az időben újdonságszámba ment. Az amerikai haditengerészet azóta isr építteti az atommeghajtású tengeralattjárókat, ezek pontos száma azonban nem ismeretes. A hajózásban A Szovjetunió az atomhajtású tengeralattjárók fejlesztésében, építésében vezető szerepet tölt be. Ez a vezető szerep a legkorszerűbb atomhajtású tengeralattjáró típusok szolgálatba állítását eredményezte. 1966 tavaszán vált ismeretessé a TASZSZ közlése alapján, hogy a szovjet hadi- tengerészet egyik atomhajtású tengeralattjáró egysége sikeres világkörüli utat fejezett be, s ennek során 50 nap alatt Gamma-sugár — védelemre ít. A papír és á Siövef ellenáll till * Franciaonszágban ' 1970. óta folytatnak kísérleteket a nukleáris energia alkalmazására — a műkincsek védelmében. A kísérletek a Nemzeti Atomenergia Bizottság laboratóriumaiban folynak. A kutatók szorosan együttműködnek a múzeumi szakemberekkel. Atomfizikus, restaurátor, művészettörténész dolgozik együtt azoknak a művészi emlékeknek a konzerválásán, amelyek a nemzet számára felbecsülhetetlen értékeket jelentenek. A kutatók az elmúlt két évben kizárólag a gamma-sugárzás ilyen irányú hatásának a vizsgálatával foglalkoztak. A gamma-sugárzás igen sok hullámhosszú elektromágneses sugárzás, amely az atommagok természetes és mesterségesen keltett átalakulásai, valamint részecskepárok szétválása, elemi részek bomlása esetén sügárzó- dik ki. A technikában leginkább a radioaktív izotópok gamma-sugárzását használják fel besugárzási, átvilágítási vagy nyomjelzési célokra. A franciák a műkincsvédelmi kutatásokban kobalt 60-as és cézium 137-es izotópokat alkalmaznak a különféle anyagokból készült művészeti emlékek tartósítására. A munka egyelőre kísérleti stádiumban folyik. A francia átlagpolgár, amikor a patrimonde szót hallja, a nemzeti vagyon alatt akaratlanul is monumentális ka- tedrálisokra, épületekre gondol. A mindennapi gyakorlat azonban a legváltozatosabb műkincsek sokaságával állítja szembe a kutatókat, hogy megvédjék az utókor számára. Ezek a legkülönfélébb méretűek lehetnek és különféle anyagból készültek. A műkincseket ezenkívül sokféle káros hatás érte, amíg a múzeum tulajdonába kerültek. A fából és más anyagból készült műkincsek nem egy esetben a föld vagy a víz ‘ alól kerülnek a restaurátor asztalára. A technika mai állása mellett a föld vagy a víz alól származó műkincsek konzerválása jelenti napjainkban a legnehezebb feladatot. A kőből készült műkincsek, szobrok, stb. esetében is jelentős puäztuiässa! kerf számolni ‘és nem könnyű e folyamatnak a megállítása. A kutatás során tanulmányozzák a garff- ma-sugárzás hatását a különféle anyagokra, elsősorban a faanyagon élősködő gombákra és rovarokra. Ez a vizsgálat azonban nemcsak a rovarokra és azok lárváira terjed ki, hanem arra az esetleges károsító hatásra is, amelyet a sugárzás magára a faanyagra és a festék- vagy lakikrétegre kifejt. A gamma-sugárzás biológiai károsítására jellemző, hogy a halálos dózis emberre 500 rád, rovarokra 20 000—50 000 rád & a baktériumokra, illetve vírusokra 2—5 millió rád. A francia kutatók az eddigiek során a faanyagot rovar- talanították gamma-besugárzás segítségével. Ezen a területen lehet valószínűleg a jövőben a legjobb eredményeket várni. Az eddigi tapasztalatok szerint 50 000 rád erősségű, száz alkalommal végzett gamma-besugárzás nem változtatta meg a kezelt faanyagokat, sem külsőre, sem a mechanikai tulajdonságait illetően. Ezer besugárzás után azonban a kísérletnek kitett faanyagban mérhető változást lehetett kimutatná. Eddig nem sikerült megoldani a papír- és a szövetanyagok védelmét gammabesugárzással. Ezeknél az anyagoknál a hordozó réteg nagyobb roncsolódást szenvedett, mint azok az élősködő gombák, amelyek a papírba vagy a szövetbe befészkelték magukat. A francia kutatók nemcsak gamma-sugárzással, de más módszerekkel is végeznek kísérleteket a vízzel átitatott faanyag .kezelésére. Jól haladnak azok a kísérletek is, amelyeknek az a célja, hogy a szabadban álló mészkőből, márványból, kerámiából készült műkincseket megvédjék az idő vasfoga, a korom és az időjárás viszontagságai ellen. A különféle anyagból készült műkincseket csak a mérnök, az atomfizikus, a vegyész és a biológus együttes munkája mentheti meg az utókor számára. mintegy 40 000 kilométernyi utat tettek meg felmerülés nélkül. Az atomhajtómű további előnyei a jégtörőhaj ólaiéi mutatkoznak meg a legjobban, mivel egy hagyományos tüzelőanyag-fogyasztású 40— 50 000 lóerő teljesítményű ha- j ógéppel rendelkező jégtörő üzemanyagigénye naponként 60 tonna, s ezt a nagy meny- nyiségű felhasználást csak úgy tudják pótolni, hogy repülőgéppel szállítják utána az üzemanyagot. Az atomhajtóművel rendelkező jégtörő viszont mindössze 45 gramm urániumot fogyaszt naponként, teljesítményének egynegyedét: 44 000 lóerőt a hajtásra, lírán és lyukacsos késleltető Viídrogén vezério rúd fúvók* Atomhajtómű egyik változata. nem ismert teljesítményeket tudott felmutatni. Ez a hajó jégmentes vizen 18 csomó (33,3 lcm/óra), jéggel borított vizen pedig (2 méteres jégvastagságig) 2 csomó sebességgel tud haladná. Mozgó erőmű Az Egyesült Államokban most van tervezés" alatt az úgynevezett LSR (Large Ship Reactor), magyarul „reaktor nagy hajók számára”, amellyel egy nagy személyszállító hajót, vagy egy 45 000 tonnás tartályhajót kívánnak felszerelni. A hasznos teljesítményt 22 000 lóerőben, ,az utazósebességet 21 csomóban állapították meg a tervek szerint. Érdekességként említhető, hogy az atomhajtó- művel ellátott hajók a kikötői berendezéseket szükség esetén segíteni tudják mechanikai, elektromos és hőenergiával is. Háború esetén természetesen még nagyobb jelentőségre tehet szert ez a „mozgó erőmű”, amellyel mozgó műhelyek és egyéb berendezések energia- szükséglete is fedezhető. Lehetőség van arra is, hogy az energiát hosszabb időre tárolják oly módon, hogy egy magasan fekvő tartályba vizet szivattyúznál!, s ezt az úszó erőmű eltávozása után elektromos energiává alakítják visz- sza. Elektromos egységre átszámítva ez annyit jelent, hogy 20 gramm uránium mintegy 400 000 kilowattóra energiával egyenértékű. A repülésben Egészen más a helyzet viszont a repülésnél, mivel itt a legnagyobb problémát a repülőszemélyzet, valamint az utasok sugárveszélyeztetettsége jelenti. A probléma megoldására több lehetőség kínálkozik,’ amelyek közül érdemes néhányat bírálat alá venni. Az első megoldás lényege az, hogy az atomhajtóműves repülőgépet több hagyományos hajtóműves repülőgép vontatására használják, s a vontató repülőgépet távvezérléssel irányítják. A másik megoldás is igen érdekes, hiszen itt a tervezők a reaktort a repülőgép hossztengelye mentén kívánják elhelyezni, a lehető legnagyobb távolságra a kezelőszemélyzettől. Ennél a megoldásnál azonban nem biztonságos a sugárvédelem, mivel a gamma-sugarak elleni védelmet csak nehézfémekkel, például ólommal, a neutronok elleni védelmet pedig vízzel vagy grafittal lehet megoldani. Mindez természetesen jelentősen megnöveli a repülőgép súlyát és kérdésessé teszi alkalmazásának lehetőségét. Az atomhajtóművek katonai és polgári alkalmazásainak lehetőségeiről szólva megállapíthatjuk, hogy a tudomány és a technika jelenlegi fejlettségi foka minden bizonnyal lehetővé teszi a közeljövőben, hogy az atomhajtóművek szolgáltassák nagyobbrészt a földi, légi, tengeri közlekedési eszközök mozgásához szükséges energiát. N. L. Nukleáris technika az iparban A kémiai elemek mesterségesen előállított radioaktív sugárzó „változatait”, a radioizotópokat ma már széles körben alkalmazzák az iparban Is. A kohászati üzemekben — többek között — a fémekben nehezen meghatározható oxigén „felderítésénél” veszik jó hasznát a nukleáris technikának. A csapolás előtt cső- postán minta érkezik a laboratóriumba, ahol ún. neutrongenerátor segítségével 6—8 perc alatt megállapítják annak oxigén- tartalmát. A vizsgálat eredményéről azonnal értesítik a kemencéknél dolgozókat, akik a kapott adatoknak megfelelően „pihentetnek”, adalékot adnak, vagy éppen azonnal csapolnak. E módon néhány százalékos többlettermelés érhető el, ami fémkohászati viszonylatban tetemes mennyiséget jelent. A radioaktív anyagokkal való bánásmód természetesen nagy elővigyázatoí igényel. Sugárvédő ruhákkal, árnyékoló falakkal, biztonsági berendezésekkel védik az ott dolgozók egészségét. Máskor hosszú manipuláló karok segítségével, a káros sugárzást át nem eresztő védőfal mögül végzik munkájukat a radioaktív izotópokkal dolgozók. Szupernehéz elemek JÖL TUDJUK, hogy a periódusos rendszer végén elhelyezkedő „nehéz” (más szóval az ólomnál nehezebb) elemek atommagjai hajlamosak arra, hogy kisebb diarabokra hasadjanak szét. Ennek megfelelően ezek az elemek radioaktívak, a legnehezebbek pedig rendkívül rövid élettartamú- ak; a 100- kerüli rendszámú elemeket csak' igen kifinomult módszerekkel sikerült .-előállítani és éázlelnd.' Másrészt az elméleti magfizika egyik alapvető eredményeként régóta tudjuk azt is, hogy bizonyos számú proton (vagy neutron) jelenléte esetén az atommag különlegesen stabilis. Ennek alapján a fizikusok azt várják, hogy ha például a 126-os rendszámú elem stabilan nem is létezhet, de az Ilyen — és ehhez közeli — rendszámú atommagok a többi 100 rendszámú feletti mag között „aránylag” hosszú élettartamúnk lesznek. AZ ILYEN ELEMEK ' előállítására vonatkozó kísérletek nemrégiben érdekes eredményekre vezettek. A nagy sebességgel egymás felé röpített arany- és jódionok atommagjai ugyan a szó szoros értelmében (azaz magfizikailag) nem egyesültek (ehhez sebességük nem volt elegendően nagy), a 132-es rendszámú „szuper-nehéz” elem röntgen- sugárzását mégis észleltéit. Az történt ugyanis, hogy a két ion atommagja annyira megközelítette egymást, hogy a két atommag az ionok elektronfelhőjében levő elektronok számára már egyetlen magnak „látszott” és ez az állapot olyan „hosszú” ideig (mintegy ezerbilliomod másodpercig) fennmaradt,’ hogy volt idő az elektronfelhő átrendeződéséire is: a szupernehéz magot „látó” elektronok felépítették a szu- pernehéz atom elektronhéjat. Ezt a folyamatot röntgensugárzás kísérd, amely lényegében nem különbözik az „igazi” (azaz valóban egyetlen maggal rendelkező) 132-es atom röntgensugárzásától. A VALÓSÁGOS HELYZET persze' inkább úgy jellemezhető, hogy egy igen kis .magtávolsági arany-, jódionok- ból álló molekula képződött, amely azonban annyira „ösz- szenyomott” állapotban jön létre, hogy, atomfizikai értelemben aüg különbözik a 132-es szuperatomtól. Hasonló módon észlelték már a 143 és 145-ös szuperatomok sugárzását is. Univerzális lézer Elvileg új lézert dolgoztak ki Belorussziában. A közönséges kvantumgenerátor adott hullámhosszon működik. Ez korlátozza alkalmazási lehetőségeit, mivel minden művelet adott frekvenciát igényel. Emiatt eddig több száz lézertípust kellett konstruálni, ami rendkívül drága megoldásnak bizonyult. Az új konstrukció módot ad a frekvencia folyamatos szabályozására. A fénysugár nem szilárd testben, hanem szükség esetén könnyen változtatható összetételű szerves festékanyag oldatban képződik. Kozmikus részecskeszámlálás Különleges gázszcintillációs detektort készítettek angol tudósok, amellyel a magas légkörben az elsődleges kozmikus sugárzásban előforduló nehéz elemek gyakoriságát kívánják mérni. A kép előterében látható mintegy 3 méter átmérőjű detektorváz a háttérben álló alumínium gömbbe kerül, amelyet argon és nitrogén gázok elegyével töltenek ki. Az összeszerelt detektort olyan léggömbbel repítik fel kb. 40 kilométer magasságba, amelybe 300 ezer köbméter héliumot sűrítenek. A szcintilláció a nukleáris fizika régóta ismert jelensége. Amikor egy nagy energiájú részecske bizonyos anyagokkal ösz- szeütközik, fényfelvillanások észlelhetők. Jelen esetben ez a „bizonyos anyag” az argon és nitrogén gázkeverék. A gyenge felvillanásokat a beépített fénysokszorozók közbeiktatásával nyert villamos jelek segítségével teszik mérhetővé, rcgisztrálha- tóvá. A jeleket egy földi állomáshoz továbbítja a detektor adóberendezése. A belső gömbben öt, a külsőben tíz fénysokszoro- zót helyeznek el. A mérésekből meghatározható lesz a vizsgált részecskék töltése és atomszáma, ami sokat mond a kutatóknak, A tudósok érdeklődése jelen esetben csupán a 30 atomszámnál nagyobb, vagyis a cinknél nehezebb elemekre irányul. • • Otven nap a víz alatt Atomhajtóművek alkalmazásai a többit pedig a hajó fűtésére ásj nas|ypyoih%tó~ meleg - víz előállítására fordítja. Csúcssebességgel A felsorolt előnyök ismertetésekor nem hagyhatjuk figyelmen kívül az utazási sebesség növekedéséből származó előnyöket. Atomhajtás esetén ugyanis a felhasznált tüzelőanyag mennyisége, nem nő olyan aránytalanul a sebességgel, mint a robbanómotoroknál, ezért a hajó állandó csúcssebességgel haladhat. Jégtörő hajóknál ez a megnövekedett sebesség a bajba jutott hajók számára fokozott biztonságot, személyzete részére pedig az életet jelentheti. Az atomhajtómű előnyei tehát . kézenfekvőek, s ezt különösen akkor lehet teljes egészében felmérni, ha tudjuk azt, hogy az uránium—235 egy köbcentiméternyi mennyisége (körülbelül 20 gramm) a maghasadás során közel annyi hőt képes fejleszteni, mint 50 köbméter fűtőolaj. E kitűnő műszaki tulajdonságok szerencsésen egyesülnek a Szovjetunió Lenin elnevezésű atomhajtóműves jégtörő hajójában, amely 16 000 tonna vízkiszorításával, 44 000 lóerő teljesítményű turbogenerátorával (négy van belőlük) a világon eddig
