Yksi energian laskukaavahan on E=mc~2.
Voiko tätä kaavaa käyttää atomivoimalasta saatavan energian laskemiseen?
Ja mikä olisi tässätapauksessa tuo massa (m) (onko yhtäkuin massavaje) ja mikä arvo olisi nopeutena (c)?
Voiko tätä kaavaa käyttää atomivoimalasta saatavan energian laskemiseen?
Ja mikä olisi tässätapauksessa tuo massa (m) (onko yhtäkuin massavaje) ja mikä arvo olisi nopeutena (c)?
Vastaukset 8
Vanhimmat
se kai menee. Esim ydinpommissa muutama prosentti ydinmateriasta muuttuu energiaksi. C on valonnopeus eli valon nopeus tyhjiössä. En tiedä syntyykö millaisia määriä energiaa myös muilla mekanismeilla??????
Tuskin sentään lähellekään muutamaa prosenttia massasta muuttuu energiaksi. Ei edes yhtä % ainakaan fissiopommissa. Eikä välttämättä onnistu fuusiossakaan.
Massa on siis tässä kaavassa E = m*c^2 alkuperäisen ja lopullisen massan välinen ero. Sitä ei kylläkään tietääkseni vähän paremmallakaan vaa'alla pysty punnitsemaan. Ja c on valon nopeus tyhjiössä, eli väliaineettomassa tilassa. Ilmassahan valon nopeus on pienempi kuin c.
Atomivoimalankaan hyötysuhde ei taida olla ihan 100%.
miksei pystyisi vaa_alla punnitsemaan ?
Kyllähän eri alkuaineiden massat tunnetaan nimenomaan punnitustulosten perusteella.
Tosin, koska ytimet atomeista poiketen ovat varauksellisia, voi niiden massan selvittää myös hiukkaskiihdyttimellä, tarkastelemalla minkä verran rata kaareutuu sähkö & magneetti kentässä.
Ei vaan onnistu neutroneille.
Ydinvoimalat ovat myös lämpövoimaloita, joiden teoreettiseen maksimi hyötysuhteeseen pätee (T1-T2) / T1 = 1 - T2 / T1 , jossa T1 = korkeampi lämpötila kelvineinä, ja T2 = matalampi lämpötila.
Kts carnot efficiency. http://en.wikipedia.org/wiki/Carnot_heat_engine
Jos ajatellaan vaikka kahden gigawatin ydinvoimalaa, niin mainitun Carnot-hyötysuhteen perusteella voi olettaa reaktorin tehon olevan vaikkapa kuusi gigawattia(en ole varma, ovatko voimaloiden ilmoitetut tehot Carnot-hyötysuhteen sisältävät) . Kun voimala jauhaa, sanotaan vaikka kymmenen vuotta, tällä teholla, niin tuotettu energia on jo about kaksi eksajoulea(2*10^18J). Kiitos Einsteinin voimme laskea paljonko ydinpolttoaineen massa on huvennut: E=mc^2 m=E/c^2=2*10^18/(3*10^8)^2=22kg. Ydinvoimalat "hävittävät" massaa siis ainakin kymmeniä kiloja käyttöaikanaan. Jos tuota ei pysty vaa'alla punnitsemaan, niin johan on kumma.
"Ota huomioon, että tuossa punnituksessa pitäisi mitata koko ydinpolttoaine ennen ja jälkeen polton. Sitä on pikkusta vaille hirvittävä määrä. Haluaisin nähdä vaa'an, joka pystyy punnitsemaan esim. miljardi kiloa kilon kymmenyksen tarkkuudella."
Mistähän lähteestä tuon miljardi kiloa revit, hatustasiko ?
Ei ole nimittäin suuruusluokka edes lähellä oikeaa.
Toisekseen, ei ne neutronit pääosin mihinkään hajoa, pieni osa vain, vaan ne "absorvoituvat" esim U238:aan. Pu:n massaluvut on nimittäin isompia kuin minkään lähtöaineen polttoaine sauvoissa, ja vain pieni osa kasvusta tulee kasvaneesta protonien määristä, pääosa neutronien määrän kasvusta.
Kai tiesit, että vain pieni osa uraanista on fissiokelpoista U235:ta, ja enemmistö fissiokelvotonta u238:aa.
>
Ihan hatusta tempaisin vaan jonkun arvion, että tonneja on helvetisti, joten tarvittaisiin vaaka, joka pystyy aika monen numeron merkitsevään tarkkuuteen (en edes tarkoittanut nyt ydinjätettä vaan ihan vaan vertailuna). Siis noin tarkkaa vaakaa ei vaan yksinkertaisesti ole, että noin pienet suhteelliset massan muutokset voitaisiin punnita.
>
No, tuskin sentään. Hallitsematon ketjureaktio edellyttää sitä, että fissiossa vapautunutta neutronia kohden tulee enemmän kuin yksi fissiili ydin. Tähän ei pyritä (niin kävi Tshernobylissä). Pyritään, että yhtä fissiota kohti tulisi vain yksi reaktion aiheuttava neutroni. Kun kuitenkin tiedämme, että yhtä fissiota kohti tulee keskimäärin (muistaakseni) yli kaksi neutronia, niin yli puolet niistä menee siis "harakoille" (ydinpommissa alle puolet).
Siksi niitä neutroneja, katsos, absorboidaan esim. säätösauvojen kanssa. Ja tosiaan, vapaa neutroni hajoaa reilun 10 minuutin puoliajalla.
>
Vai syntyy Sinun reaktotorissasi uusia neutroneja. Käsittääkseni elektronikaappaus on hyvin harvinainen reaktio sielläkin.
Mahdatko olla ihan perillä, mitä ydinreaktorissa tapahtuu ?