Új Szó - Vasárnapi kiadás, 1987. július-december (20. évfolyam, 26-51. szám)
1987-12-04 / 48. szám
TUDOMÁNY TECHNIKA E lsősorban a magas olvadáspontú fémek vákuumban történő olvasztására használják az elektronsugaras kemencéket. Az alkalmazások felölelik a cirkóniumot, nióbiumot és titánt. Különösen a titán esetében kiváló az elektronsugaras olvasztás, mert ezzel egyetlen technológiai lépcsőben lehet tört titánból közvetlenül lemezt előállítani. Az acél újraolvasztása esetén is jelentős gazdasági előnyök érhetők el ezzel a megoldással. Megvalósítható a bonyolult ötvözetek előállítása is, mégpedig az előírt összetételben nagy pontossággal. Mindez 10“1-10“3Pa vákuumban történik. A korszerű berendezésekben az elektronágyúk általában axiális elrendezésűek. A megolvasztandó anyag adagolása szintereit, öntött, vagy préselt rudak formájában történik a leggyakrabban a lecsepegtetés és olvasztás céljára. A megolvadó rúd betáplálása lehet vízszintes vagy függőleges. Mindkét megoldásnak megvannak az előnyei és hátrányai. Az adagolórendszer kiválasztásakor az a döntő, hogy milyen formában áll rendelkezésre az adagolandó anyag, és hogy milyennek kell lennie a megolvasztás után kapott öntet keresztmetszetének. Az utóbbi években az előmelegítő kemencés olvasztás ismét előtérbe került, elsősorban a megawatt nagy- ságrendnyi teljesítményű berendezésekben. Az előhevítő alkalmazása lehetővé teszi egyetlen megolvasz- tási folyamatban a szivacs, törmelék, és egyéb darabos anyag szilárd formába való tömörítését, és a további feldolgozásra szolgáló öntecsek megolvasztását. A fel nem oldott fémes és nem fémes zárványtartalmat a megolvasztott anyagban lényegesen csökkenteni lehet ily módon. Egy vagy több elektronágyúval az ilyen típusú berendezésekben az anyag egyrészt megolvasztható és az olvadék az elöheví- töben folyékony állapotban tartható, valamint az olvadék a kristályosítóban felhevíthető. Abból a célból, hogy az öntecs nem fémes zárvány részeit különválasszuk, az elöheví- tőben meg lehet oldani a felszínen úszó folyékony salak visszatartását. A különlegesen nehéz fémtartalom így az előhevítő alján gyűlik össze. Az NDK-beli LEW kombinát a metallurgiai ipar és a kutatás részére egységes felépítésű elektron- sugaras olvasztóberendezés alaptípusokat gyárt. A tartályon mint alapon helyezkedik el az elektronágyú, az adagolóberendezés és a megolvasztott öntecs bugalehúzó berendezése, illetve a vákuumszivattyú. Az összes alaptípushoz szállítják a kívánt olvasztási technológiának megfelelő kiegészítő részeket és elvégzik az ehhez szükséges módosításokat. A berendezések teljesítménye 80, 250, 600 kW, illetve ezen értékek kétszeresei. Az EMO 80 a sor legkisebb teljesítményű tagja, amelyet elsősorban metallurgiai kutatásokra és magas olvadáspontú és reaktív fémekből történő kis mennyiségű öntecsek gyártására alkalmaznak. A sokoldalú felhasználás elősegítésére egy sor kipróbált speciális kiegészitőberendezést is gyártanak. Ilyen például az, amellyel a kör keresztmetszetű és négyszög keresztmetszetű öntecseket hengeres 20.. .150 mm átmérőjű kristályosítóba, vagy négyszöges keresztmetszetű 180X50 mm maximális oldalméretű kristályosítóba lehet beolvasztani. Az adagolórendszerrel két oldalról olvadó rúd vagy törmelék adagolható. Olyan kiegészítő egységeket is gyártanak, amelyek forma öntését és próbadaraböntést is lehetővé tesznek. Az ipari gyártásban, ahol nagyobb öntecskeresztmetszetekre van szükség, az EMO 250, illetve az EMO 600 felel meg. Ezekben a berendezésekben az egyik elektronágyút előhevítőként is alkalmazhatják. A közvetlen lecse- pegtetéses olvasztásra két horizontális vagy egy vertikális adagolóval használhatók. Amennyiben előheví- tö kemencével történik az olvasztás, akkor két horizontális adagolóval rúd- anyagot lehet leolvasztani az előhevítő kemencében, különleges adagolóval pedig darabos anyag is beadható. Az EMO 80 típusú kemencéhez hasonlóan ezzel a kis kutató- és gyártóberendezéssel ugyancsak végrehajtható öntőedénybe olvasztás, zónás olvasztás stb. Egy különleges változata lehetővé teszi felmelegített, forgó kokillába történő precíziós öntést is. Az EMO 120/120 elektronsugaras olvasztókemence előhevítővel és két 120 kW sugárteljesítményű elektronágyúval felszerelt, s ezzel a berendezéssel a magasabb olvadáspontú fémek is megolvaszthatok. Sőt az előhevítő alkalmazása a nagyobb keresztmetszetű bugák olvasztását is lehetővé teszi. A kutatómunkán kívül alkalmas még kis me- nyiségű ultratiszta fémek előállítására. A 600 kW-os olvasztókemencét át lehet alakítani két 250 kW-os elektronágyú és egy keresztirányú adagolórendszer felszerelésével - elhagyva a 600 kW-os ágyút - egy EMO 250/250 típusú előhevítő kemencés berendezéssé. Ez a berendezés számos egyéb előny mellett lehetővé teszi az előhevítő kemence segítségével nagyon tiszta ötvöze-’ tek előállítását is. A nagyteljesítményű elektronágyúk gyártása tehát nem öncélú, nem is csak kutatási célokat szolgál. ' Alkalmazásukkal olyan rendkívül tiszta fémek és fémötvözetek állíthatók elő, amelyeket a korszerű technika számos területe sürgetően igényel. E területen ért el jelentős eredményeket a LEW kombinát, amelynek berendezéseit még Japánban is vásárolják. (Technika) Az elektronsugaras olvasztókemence felépítése 1 - edény, 2 - adagolórendszer, 3 - kristályosító, 4 - bugalehúzó, 5 - öntecs, 6 - olvadórúd, 7 - adagolószelep, 8 - olajdiffúziós szivattyú, 9 - eltérített elektronsugár, 10 - elektronágyú ELEKTRONSUGARAS OLVASZTÓKEMENCÉK JSZÓ 17 GYOMORFEKÉLYT GYÓGYÍT A LÉZER A diétára vagy más kezelésre nem reagáló súlyos gyomorfekélyt is meggyógyíthatják lézerkezeléssel. Korábban elkerülhetetlenül műtétre, az adott gyomorszakasz eltávolítására volt szükség ilyen esetekben, most azonban a lézér már feleslegessé teszi a műtétet. Az új eljárással már száznál több beteget kezeltek eredményesen a moszkvai gasztroenterológiai intézetben. A rövid ideig tartó lézerbesugárzást optikai szálakon juttatják a fekélyes gyomornyálkahártyára. A besugárzást ötször-hatszor megismétlik az egy- mástkövetó napokon. A kezeléshez a Lebegyev Intézetben kifejlesztett különleges rézgőzlézert használják - ennek erőteljes sugárnyalábja csak kis mélységbe hatol, így elkerülhetik a szövetek megégését. Fő hatásként a lézersugárzás elősegíti az egészséges szövetek újraképződését. IPARI CUKOR A grazi egyetem biokémiai intézetének új eljárásával ipari cukrot lehet előállítani cellulóztartalmú hulladékbók: fából, szalmából. Egy tonnányi kiindulási anyagból mintegy 300 kilogramm- nyi ipari cukrot lehet kivonni, amit azután nyersanyagként használhatnak fel a vegyiparban. Ausztriában a becslések szerint évente mintegy nyolcmillió tonnányi cellulóztartalmú hulladék keletkezik. A bizonyos enzimet felhasználó eljárást eddig három kísérleti berendezésben próbálták ki. A cellulóztartalmú hulladékot tíz percen át 200 fokos forró vízgőzzel kezelik, ez feltöri a cellulóz pórusait. Hozzákeverik az enzimet, és a nyersanyagot különleges tartályokban 48 órán át 50 fokos hőmérsékleten tárolják. A cellulóz elbomlik, elválaszthatják az 5-10 százalékos cukoroldatot. A Vo- est-Alpine konszern még ebben az évben üzembe helyezi a napi három tonna monomer cukrot előállító ipari berendezést. 7. XII. 4. A HALAK HATODIK ÉRZÉKSZERVE Akik szeretik a természetet, szeretnek horgászni, azok előtt valószínűleg nem ismeretlen a halak oldalvonala, tudományos nevén a Linea laterális. Ez a vonal, amely a halak mindkét oldalán látható, természetesen fellelhető a vízben a kétéltűeken is. Minden lárván is amely a vízben fejlődik ki, mint például az ebihal, ez a csík megtalálható, igaz amikor már békává fejlődik és megkezdi szárazföldi életét ez a vonal elveszti élettani szükségességét és eltűnik. Az oldalvonal fajok szerint változik. Ha nagyító alatt vizsgáljuk, megállapítható, hogy nem pigment eredetű elváltozásról, hanem egy bőr alatti kanálisról van szó, amelynek belseje vízzel, illetve nyálkás anyaggal van kitöltve, és amelynek alján érzéksejtek találhatók. Ezeknek felépítése hasonlít azokra a szervekre, amelyeket megtalálunk a fül hártyás 'abirintusában is. Felvetődik a kérdés, hogy ezek a hosszúkás érzéksejtek - a neuro- mastok - miképpen működtetik az oldalvonalat. Annyit előre leszögezhetünk, hogy ez az oldalvonal tulajdonképpen a halak hatodik érzékszerve. A különféle hullámmozgások, amelyek megmozgatják a vizet, átterjednek a kanálisban található nyálkás anyagra, és így közvetve ingerük az ott található érzéksejteket. Innen ez az inger idegszálak segítségével az agyközpontba jut, amely feldolgozza az információt. Ilymódon a vízben élő állat regisztrálja a víz nyomását, a hullámok milyenségét, s a különböző tárgyak közelségét, közeledtét is. így érzékeli az úszó fadarabot, a partot, a vízben lévő sziklákat. Ezzel magyarázható az, hogy a zavaros, átlátszatlan vízben is észreveszi a hal a bedobott csalit, érzékeli az óvatlan horgász lépteit. Ez az érzékszerv teszi lehetővé számára, hogy felvegye a legoptimálisabb állásmódot, a vízárammal szemben, megérezze az ellenséget, észrevegye a tápanyagot. Az oldalvonalnak fontos szerepe van a párzásnál is, mivel ennek a segítségével keresi meg a másik nemű egyedet. Tökéletes berendezésről van szó, amely tehát elősegíti a vízben élő lények alkalmazkodását ökológiai körülményeikhez, segíti a tökéletes beilleszkedést és biztosítja ezzel a túlélést. Dr. KERMÉT LÁSZLÓ Meteorológia számítógéppel A számítógép, univerzális eszköz lévén, nemcsak az egyes elméleti tudományágakban, hanem csaknem minden gyakorlati területen - így a meteorológiában is - óriási tért hódított magának az elmúlt húsz esztendőben. A meteorológiában való alkalmazásának legkézenfekvőbb eredménye a mindnyájunk által jól ismert számítógépes időjárás-előrejelzés. Ez azonban nem minden. Napjainkban a számítógépes módszerek egyaránt tájékoztatnak éghajlatunk több millió éves múltjáról, jövőjéről, sőt modellezhetők az egyes természeti katasztrófák (vulkánkitörés, orkán), netán atomháború következményei is időjárásunkban. Senki sem vitatja azt a tényt, hogy a Föld éghajlata változik. Felbecsülhetetlen a különbség a mostani és a néhány százmillió évvel ezelőtti éghajlat között. A mai éghajlat még a húszezer évvel ezelőttitől is eltér, amikor is a Föld sokkal nagyobb részét borította jég, mint most. A jövőben viszont számolni kell nemcsak természettől függő tényezőkkel, hanem az emberi beavatkozás hatásaival is. Már ma erősen érezhető olyan légszennyező gázok befolyása, amelyek emberi tevékenység következtében kerültek a légtérbe. Ilyen például a széndioxid. Egy nukleáris háború hatásainak következményei pedig sokkal-sokkal drámaibbak lennének. Lehetséges-e a felkészülés egy ilyen, vagy ehhez hasonló bizonytalan klimatikus jövőre? Ennek kutatásában nyújt segítséget a számítógép. Azok a kísérletek, amelyek fizikai alapon próbálták kutatni, csődöt mondtak, vagy gyenge eredményt mutattak. Ezért külföldi tudósok egy csoportja H. Schneider, az NCAR (az USA légkörkutató központja) igazgatóhelyettese vezetésével egy számítógépes modellt próbáltak kikísérletezni, vagyis a légköri jelenségeket, folyamatokat matematikai úton számítógépes módszerekkel kísérelték meg szimulálni. Rendszerbe öntötték e folyamategyüttest kormányzó főbb erők paramétereit, majd ezek alapján, figyelembe véve a véletlenszerű történéseket is, amelyek fizikai és meteorológiai alapokon nyugodtak, megközelítőleg modellezni tudták a Föld éghajlatát. E modellel ugyan nem .képesek tükrözni a tökéletes valóságot, de feltárhat ák az éghajlatra vonatkozó valószínű feltevések logikai következményeit. Ez hatalmas előrelépést jelent a pusztán találgatásokon alapuló jóslatokhoz képest. Minden számítógépes modell - tekintet nélkül azok fajtájára - a fizikai jelenségek, folyamatok matematikai ábrázolásából áll. Egy adott időjárási modell pontos felépítése és bonyolultsága attól függ, hogy a múlt vagy a jövő milyen hosszú időszakát kívánjuk szimulálni. Néhány éghajlati tényező rendkívül lassú lefolyású, például a gleccserek olvadása, esetleg fagyása, az erdőségek gyarapodása, vagy esetleges kipusztulása, a kéregmozgások, vagy az óceán felszínéről a mélyebb rétegekkel történő hőátadás, hőcserélődés. Az a meteorológiai előrejelzés, amely az elkövetkező hét időjárását jósolja, ezeket a tényezőket figyelmen kívül hagyja, vagy azokat konstansként kezeli. Az elmúlt hárommillió év időjárásának szimulálásakor azonban ezeket a fontos „hosszú lejáratú“ paramétereket is figyelembe kell venni. Az egyes éghajlati modellek térbeli felbontás tekintetében is eltérnek egymástól. A legegyszerűbb modellek egyik nagyszerű példája, amikor a légkör átlagos visszaverö-képessége és „üvegház-tulajdonságai“ által meghatározott mérlegből számítják ki az átlaghőmérsékletet. A legkidolgozottabb modellek még azt is meghatározzák, mennyi egy adott terület felett a páratartalom, szélirány, -sebesség, a talajnedvesség, sőt több más éghajlati tényező időbeli fejlődését is kimutatják. Az éghajlat tökéletes szimulálásához a modelleknek figyelembe kell venniük a klímát befolyásoló bonyolult visszacsatolási folyamatokat is. A hó például destabilizáló, pozitív visszacsatolást gyakorol a hőmérsékletre; ha egy hidegfrontot havazás követ, a hőmérséklet még jobban lesüllyed, mert a hófelszín visszaveri a napfényt, s ezzel a meleget is. Ezt a folyamatot a kutatócsoportnak elég jól sikerült paraméterekké alakítania a számításokban. Sajnos, nem minden megy ilyen könnyen. Probléma például, hogy a felhők a nedves, gyakorta felhevült felszín felett alakulnák ki. Így negatív, visszacsatoló hatásúak, mégpedig azért, mert a napsugárzást leárnyékolva lehűtik a felszínt, de lehetnek pozitív visszacsatoló hatásúak is, ha a hő csapdába ejtésével tovább melegítik a talajt. Részben ezeknek a kedvezőtlen bizonytalanságoknak köszönhető, hogy ma még nem érhető el a cél: a hőmérséklet és a csapadék tökéletes előrejelzése. A bizonytalanságok egy másik forrása az ember. Ahhoz például, hogy milyen hatással lesz a gyárak által kibocsátott szénmonoxid és más gázok hatása, tudnunk kellene ezek pontos mennyiségét, amit viszont teljességgel lehetetlen lemérni. A modellek tehát így csak arra alkalmasak, hogy sejteni engedjék az időjárás alakulását, hogy elemezzék az éghajlat érzékenységét a különböző bizonytalan vagy előre nem jelezhető változókkal szemben. Az utóbbi pár évben már sikerült azt elérnünk, hogy a számítógépek és műholdak segítségével két-három hétre pontosan, hosszabb távra pedig megközelítőleg előre tudjuk jelezni az időjárás alakulását. Azt is el kell érni azonban, hogy tudjuk, mi történne az olyan, valóságban elő nem fordult esetekben, mint például a nukleáris háború, vagy a nagyobb mennyiségű szennyeződésnek a Föld légkörébe kerülése. S ha már tudjuk, mi fog lejátszódni, meg is előzhetjük a súlyos következményeket környezetünk óvásával, s más óvintézkedésekkel. FILAKOVSZKY ZOLTÁN
