Mennyi energiát (, elektromos áramot) lehet kinyerni egy atomból? Mennyi anyag kell például a paksi atomerőműnek ennyi energia létrehozásához?

A híres egyenlet: E = delta m x c négyzet

delta m alatt értsd: kiindulási radioaktív atommag tömege minusz a keletkezett atommagok tömegei.

Szóval... Melyik része az ahol elekadtál?

Egy radiaktív reakció maghasadást jelent. Tehát "A" atommagból keletkezik "B" atommag és "C" atommag.

Érdekes módon azonban "A" atommat tömege nagyobb mint a keletkező "B" és "C" magoké. Ez hogy lehetséges?

Einstein nagyon okos fickó volt, és rájött hogy azért hiányzik tömeg, mert átváltozik energiává, tehát amit az iskolában tanulsz "tömegmegmaradás törvénye" néven, itt nem teljesen úgy van.

Szóval a tömegek közötti különbséget megszorzod a fénysebesség négyzetével, és megkapod hogy mekkora energia szabadult fel.

(E=mc2)

Egy urán-235-ös atommag hasadása során átlagosan körülbelül 200 MeV energia szabadul fel, ezt az atomerőmű olyan 30-40%-os hatásfokkal alakítja villamos árammá. Legyen mondjuk 30% a hatásfok, ez azt jelenti, hogy atomonként körülbelül

60 MeV = 9,6*10^(–12) J = 2,7*10(–18) kWh

áram lesz belőle.

És mire végig számoltam, eszembe jutott, hogy az atomerőmű nem csak ezt használja, hanem a hasadvány termékek bomlásából származó hőt is, de mindegy, nagyságrendileg valami ilyesmi a válasz a kérdésedre.

Amit még érdemes megjegyezni, hogy ezek szerint az 1 kWh energia kevesebb, mint 10^(–5) mól atomból jön ki, és így máris nem tűnik olyan kevésnek a 10^(–18) kWh atomonként.

Odaírtam kilowattórában is, bár a kitevő jelölés lemaradt:

1 atomból 2,7*10^(–18) kWh áram jön ki.

Ez arra sem elég, hogy akár egy milliomod fokkal megemelje az izzólámpa hőmérsékletét, miközben az több ezer fokon világít.

Egy atom az nagyon apró dolog, nem tudom, mennyire sulykolták ezt belétek kémiaórán. Ami miatt jó az atomenergia, hogy ez a 10^(–18) kWh energia sokkal több, mint amennyi 1 szénatom vagy 1 propán molekula elégetéséből összejön.

Nem értem, hogy miért egy egész izzólámpával akarsz összemérni egyetlen darab atomot. Hasonlítsunk össze egy hasadó U-235-öt egy elégő szén atommal. A szén égetésekor atomonként

1,8*10^(–25) kWh

energia szabadul fel, azaz egy szénatomból körülbelül

6*10^(–26) kWh

áram lesz.

Ez azt jelenti, hogy 1 darab uránatomnak

4 500 000 (négy és fél millió)

szénatom felel meg.