környezetfizika 2013. dr. varga klára nyíregyházi főiskola mmk fizika tanszék
DESCRIPTION
Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék. rtg. Elektromágneses sugárzások. Látható tartomány. Ultra ibolya. Elektromos hullámok. Kozmikus sugárzás. Infra-vörös. g. 10 -12. 10 -10. 10 -8. 10 -6. 10 -4. 10 -2. l [cm]. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/1.jpg)
Környezetfizika
2013.
Dr. Varga Klára
Nyíregyházi Főiskola
MMK Fizika Tanszék
![Page 2: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/2.jpg)
Elektromágneses sugárzások
10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
Infra-vörös
rtg
Ultra ibolya
Látható tartomány
Elektromos hullámok
[cm]
Kozmikus sugárzás
![Page 3: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/3.jpg)
Röntgensugárzás keletkezése
Wilhelm Konrad Röntgen (1845-1923)X-sugárzás 1895
1901-ben elsőként megkapta a fizikai Nobel díjat Lenard katódsugár csövével kísérletezve 1895-ben észrevette, hogy a csövön kívül egy másik sugárzás is megjelenik, mely azon kívül, hogy mutat hasonló tulajdonságokat az elektronsugárral (foszforeszkálás, fotóhatás), a tárgyakon is áthatol. Röntgen a felfedezett sugárzást X-sugárnak nevezte, de ma már röntgensugárnak nevezzük.
![Page 4: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/4.jpg)
Röntgensugárzás keletkezése
• A Röntgen-sugárzás keletkezésében két különböző fizikai folyamat játszik szerepet:
1. gyors elektronok az anyagban történő lefékeződéskor bocsátják ki: ez a fékezési sugárzás,
2. az atomok belső elektronhéjára történő elektronátmenetkor sugárzódik ki. Ez utóbbi a karakterisztikus röntgensugárzás.
![Page 5: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/5.jpg)
Röntgensugárzás keletkezése
Röntgencső működésének elve
![Page 6: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/6.jpg)
Fékezési röntgensugárzás keletkezése
• A röntgencsövekben az elektronágyúból jövő elektronokat nagy feszültséggel nagy sebességre gyorsítják, s ezek az elektronok egy nagy rendszámú anyagba (pl. wolfram) csapódva hirtelen lefékeződnek, és fékezési sugárzást bocsátanak ki. Egyes esetekben az anódot forgatják is, hogy az elektronok más és más helyen érjék. Ezáltal a becsapódáskor keletkező hő nagyobb felületen oszlik el, és az anód anyaga nem hevül fel annyira.
![Page 7: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/7.jpg)
Fékezési röntgensugárzás keletkezése
Energetikailag:
Elektronon végzett munka kinetikus energia majd a fékezés során fékezési sugárzás
Ha az e- teljes energiáját sugárzás formájában veszti el,
akkor keletkezik a legnagyobb energiájú foton.
hmueU 2
2
1
![Page 8: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/8.jpg)
Fékezési röntgensugárzás keletkezése
Nagyobb feszültséghez rövidebb hullámhosszú alsó határ tartozik:
heU h
c
h
cheU
UeU
hch
24.1
![Page 9: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/9.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás keletkezése
Elektromágneses sugárzás kibocsátása az atomban
![Page 10: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/10.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás keletkezése
• A karakterisztikus röntgensugárzás keletkezése hasonlít az atomok, molekulák fénykibocsátásához. Itt is az atomok elektronhéjainak átrendeződése következik be: Az alacsonyabb energiájú állapotból az eredetileg ott lévő elektront a katódsugárzás nagyenergiájú elektronjai ütik ki, s így ott egy betöltetlen "lyuk" keletkezik.
• Egy magasabb energiájú elektron egy alacsonyabb energiájú, üresen álló állapotba ugrik, miközben a két állapot közötti energiakülönbséget elektromágneses sugárzás (foton) formájában kisugározza.
![Page 11: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/11.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás keletkezése
A felgyorsított e- valamely belső héjról üt ki egy e- -t, majd ennek helye betöltődik egy magasabb energiájú héjról. A magasabb energia röntgen foton formájában sugárzódik ki.
Kiütött e- K héjról származik K - sorozat
Kα vonal a megürült héj az L – héjról töltődik be
![Page 12: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/12.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás alkalmazása
• Mivel az egyes atomi állapotok energiája jól meghatározott és az illető atomra jellemző, a karakterisztikus röntgensugárzás is csak jól meghatározott hullámhosszúságú összetevőket tartalmaz: a spektruma vonalas. Ezek a hullámhosszak jellemzőek a sugárzást kibocsátó anyagra. Ezt a tulajdonságot használja ki a Röntgen-fluoreszcencia-analízis, amely egy fontos roncsolásmentes anyagvizsgálati módszer.
![Page 13: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/13.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás alkalmazása
K
Z
Moseley egyenes
![Page 14: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/14.jpg)
Karakterisztikus röntgensugárzás alkalmazása
Kα sugárzás elemazonosítás:
az azonosítandó anyagot vagy szétszedhető rtg. cső anódjára viszik fel, és elektronokkal bombázzák, vagy valami más módon gerjesztik. Pl. protonokkal (PIXE), rtg., vagy gammasugarakkal (röntgen-fluoreszcencia),stb. A keletkezett karakterisztikus vonalakból az alkotó elemek (az előbbi ábra alapján) meghatározhatók, sőt a mennyiségük is.
![Page 15: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/15.jpg)
Röntgensugarak abszorpciója
• A sugárzás útjába tett közeg vastagságával nő az elnyelődés, exponenciálisan:
I jelenti az átengedett sugárzás intenzitását, I0 a beérkező sugárzás intenzitását, μ’ az abszorbens anyagra jellemző állandót (neve: lineáris abszorpciós tényező), x az anyag vastagságát.
xeII '
0
![Page 16: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/16.jpg)
Röntgensugarak abszorpciója
A fenti egyenletnél gyakrabban használt a következő összefüggés:
itt μ neve tömegabszorpciós tényező, a d felületi rétegsűrűség, mértékegysége kg/m2. Ez jobban kifejezi, hogy az abszorpció inkább a sugárzás útjába helyezett tömeg mennyiségétől függ, nem a vastagságtól! Egy vékony ólomlemez sokkal jobban elnyeli a röntgensugárzást mint egy közepesen vastag alumínium lemez.
deII 0
![Page 17: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/17.jpg)
Röntgensugarak abszorpciója
• A különböző elemek sugárzás elnyelő képessége (atomi abszorpció) igen különböző, ennek speciális esetekben különös jelentősége van, most csak egy általánosan használható közelítő formulát írunk fel:
43. Zconst
A képletből látszik, hogy az abszorpció erőteljesen (harmadik hatvány szerint) függ a hullámhossztól!
![Page 18: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/18.jpg)
Röntgensugarak abszorpciója
• Lágy röntgensugárzás:
nagy hullámhosszúságú, azaz kis energiájú röntgensugarak, melyek jobban elnyelődnek, orvosi alkalmazásuk gyakoribb.
Kemény röntgensugárzás:
rövidebb hullámhosszú, nagy áthatoló képességű, ezért elsősorban az ipar használja pl. hegesztési varratok vizsgálatára.
![Page 19: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/19.jpg)
Orvosi alkalmazások
• Tüdőröntgen: az emberi szervezet nagy százaléka víz, amin a röntgensugarak könnyen áthatolnak, árnyékot nem adnak.
• Csontok röntgenezése: a kalcium nagyobb rendszáma miatt jól elnyeli a sugárzást és éles árnyékot ad az ernyőn. Ezért jól látszanak a csontok, foggyökér, stb., vagy a tüdőbe betokozott baktériumok, melyeket a szervezet védekezésképpen kalciummal vesz körül („meszesedés”).
![Page 20: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/20.jpg)
Orvosi alkalmazások
• Kontrasztanyag használata: Ha lágy részt pl nyelőcsövet, gyomrot vizsgálnak, akkor előbb nagy elnyelő képességű kontraszt-anyagot, pl. báriumszulfátot itatnak a beteggel (népiesen: „gipszkását”). Ilyen módon követhető a katéteres mintavétel, vagy vizsgálat útján a vese- vagy a szívkatéter útja is. A szív vagy agy vizsgálata csak úgy lehetséges, ha az erekbe igen nagy elnyelő képességű kontrasztanyagot juttatnak un. „érfestést” alkalmaznak.
![Page 21: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/21.jpg)
Orvosi alkalmazások
• A röntgensugárzás káros a szervezetre, ezért a
vizsgálat idejét a lehető legrövidebbre választják, pl.
fényképfelvételt készítenek és azután értékelik ki. A
modern vizsgáló készülékek sugárterhelése kicsi, ezt
azáltal érik el, hogy kis intenzitású sugárzást
használnak, és a képet elektronikus képerősítővel
teszik láthatóvá.
![Page 22: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/22.jpg)
Orvosi alkalmazások
• Modernebb eszközökben film helyett félvezető
detektorok észlelik a sugárzást, aminek
következtében a sugárterhelés jelentősen csökken.
• Ilyen vizsgálati eszköz a Computer Tomográfia,
azaz a CT.
![Page 23: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/23.jpg)
Részecske sugárzások, radioaktivitás
• Az atomok magjai protonokból, neutronokból állnak. A protonok száma határozza meg az atom milyenségét, helyét a periódusos rendszerben, megadja az atom rendszámát. Ennyi elektron veszi körül a magot.
![Page 24: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/24.jpg)
Részecske sugárzások, radioaktivitás
• Izotópok: A protonok mellett a neutronok különböző számban fordulhatnak elő, a kémiai tulajdonságot ez nem befolyásolja, ezért a periódusos rendszerben ugyanazon a helyen (izo= azonos, tóp=hely) szerepelnek.
• A protonok és a neutronok együttes számát –nukleonszám vagy atomszám - az elem vegyjele mellett bal felső indexként jelöljük. Ez az izotópok azonosítása miatt nem maradhat el!
• Pl.: vagy egyszerűen 12C C126
![Page 25: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/25.jpg)
Részecske sugárzások, radioaktivitás
• Az atommagok stabilitása szempontjából nagyon fontos a neutronok száma. A periódusos rendszer kisebb rendszámainál a neutronok száma alig több mint a protonoké, később ez rohamosan nő, az utolsó - még nem mesterségesen előállított elemnél-, az uránnál már 92 proton mellett 146 neutron található: . Ha valamely izotóp a stabil izotópokhoz képest jóval több, - vagy kevesebb- neutront tartalmaz, akkor az elem magától bomlik, azaz radioaktív.
U238
92
![Page 26: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/26.jpg)
Részecske sugárzások, radioaktivitás
• A bennünket körülvevő sugárzások egy része nem elektromágneses hullámok – fotonok - , hanem részecskék, melyek atommagok bomlásából származnak és a környezetünkből, vagy a kozmoszból származnak.
![Page 27: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/27.jpg)
Mesterséges sugárterhelésünk
![Page 28: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/28.jpg)
Természetes sugárterhelésünk
![Page 29: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/29.jpg)
Természetes sugárterhelésünk
• Állandó „sugárözönben” élünk, csak nem vesszük észre észlelő eszköz híján. Ezt a sugárzást mint „háttérsugárzást” a méréseink során mindig korrekcióba kell venni. A háttérsugárzás oka többféle: a talajban, a falakban mindig található urán, rádium, thórium nyomokban, ezek sugárforrások. A talajból radon (radioaktív nemesgáz) áramlik fel, és a kozmikus térből is állandóan érkeznek részecskék. Sőt saját szervezetünk is tartalmaz radioaktív elemeket, ezek nagy része a szervezet kálium tartalmával kapcsolatos.
![Page 30: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/30.jpg)
Radioaktivitás
• A radioaktivitást Antoine Henri Becquerel (1852-1908) fedezte fel 1896 – ban.
• Alfa-, béta-, gamma sugárzás létezik.
![Page 31: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/31.jpg)
Radioaktivitás• Alfa - sugárzás mechanizmusa:
• Az alfa-sugárzás igen rövid hatótávolságú, akár egy vékony papírlap, vagy az emberi bőr is könnyen elnyeli. Levegőben a hatótávolsága 2 – 10 cm. Bomlás során a rendszám kettővel, a tömegszám néggyel csökken.
Példa: általános képlet: ThU 234
9023892
YX Az
AZ
42
![Page 32: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/32.jpg)
Radioaktivitás, alfa - sugárzás
• Nagy az ionizáló képességük
részecskénként kb. 105 ion-párt keltenek teljes lefékeződésükig.
• Energiájuk néhány megaelektronvolt E=4 – 8 MeV
• Anyagban hamar elnyelődnek, vékony papírlap már elnyeli, a szervezetünket akár a bőr felső szaruhártyája is képes megvédeni, ha csak nem lélegezzük be, vagy esszük meg a táplálékkal.
• Nagy ionizáló képessége miatt igen veszélyes, de csak akkor, ha a szervezetbe bekerül.
![Page 33: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/33.jpg)
RadioaktivitásBéta - sugárzás
Nagy sebességű - majdnem fénysebességű- elektronok. Hatótávolságuk levegőben néhány deciméter, de nem rendelkeznek olyan éles hatótávolsággal mint az alfa sugarak.
![Page 34: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/34.jpg)
Radioaktivitás, béta - sugárzás
• Példa: általános képlet:
a bomlás során még egy töltés és nyugalmi tömeg nélküli részecske, a neutrínó (jelen esetben anti- neutrínó) is keletkezik.
BaCs 13757
13756 YX A
ZAZ 1
![Page 35: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/35.jpg)
Radioaktivitás, béta - sugárzás
• Pályájuk végén - amikor már sebességük kicsi - a levegőben ide-oda lökődnek.
• Ionizáló képességük egy nagyságrenddel kisebb mint az α sugaraké, 103-104 ion-párt keltenek teljes lefékeződésükig és befogódásukig.
• A bomlás során egy neutron protonná alakul át, így a rendszám eggyel nő, a tömegszám viszont változatlan marad.
![Page 36: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/36.jpg)
Radioaktivitás, béta - sugárzás
• Papírban, alumíniumban fokozatosan nyelődnek el, elnyelődésüket exponenciális görbe írja le, hasonlóan a rtg. sugarakhoz.
• Fontos mennyiség a „felezési rétegvastagság” az a felületi sűrűség, ami a beérkező sugárzás intenzitását felére csökkenti. Ez a d1/2 alkalmas a μ tömegabszorpció tényező meghatározására:
μ = ln2/ d1/2 ,
ami gyors béta-energia meghatározást tesz lehetővé.
![Page 37: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/37.jpg)
Radioaktivitás
Gamma - sugárzás
Elektromágneses hullámok, melyek a gerjesztett magok alacsonyabb energiájú átmenete során keletkeznek.
![Page 38: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/38.jpg)
Radioaktivitás, gamma - sugárzás
• Áthatoló képessége igen nagy, néhány cm-es vastagságú ólomlemez is csak alig csökkenti a sugárzás intenzitását. A gamma sugarak abszorpciója a rtg. sugarakéhoz hasonlóan írható le, itt is nagy jelentősége van a mérés során az un. felezési rétegvastagságnak és a tömegabszorpciós tényezőnek.
• A gamma sugárzás általában „kísérő” sugárzás, az alfa- vagy a béta-sugárzás után lép fel, ha a mag még gerjesztett állapotban maradt.
![Page 39: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/39.jpg)
Radioaktivitás, gamma - sugárzás
• Példa: általában: BaBam 13757
13757 XX A
ZmA
Z
![Page 40: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/40.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
• A radioaktív anyagok atomjai gyakorlatilag mindentől függetlenül teljesen véletlenszerűen bomlanak. Az elbomló atomok száma csak a meglévő atomok számától függ (több atomból több bomlás várható), az időtartamtól (több idő alatt több atom bomlik), valamint az atom fajtájától (van atom, amely könnyen bomlik, mások igen lassan).
• Képletben: ΔN = - λ N Δt
![Page 41: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/41.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
N a bomlatlan atomok száma, ΔN a Δt idő alatt elbomló atomok száma, λ az atomfajtára jellemző állandó, neve: bomlási állandó. A negatív előjel azt fejezi ki, hogy az idő múlásával az atomok N száma csökken.
Aktivitás: ΔN / Δt hányados, az időegység alatt elbomló atomok száma.
Mértékegysége: 1bomlás/sec = 1 Bq
![Page 42: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/42.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
• A fenti (differenciál-egyenletet) megoldva:
teNN 0
Ahol N a bomlatlan atomok száma, N0 a megfigyelés kezdetén lévő atomok száma, t pedig a megfigyelés kezdete óta eltelt idő. Ha mindkét oldalt λ-val szorozzuk, akkor:
teNN 0
teAA 0
![Page 43: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/43.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
N
t
N0
N0/8
T1/2 T1/2 T1/2
N0/4
N0/2
A bomlási állandó és a felezési idő közötti összefüggés:
2ln
2/1 T
![Page 44: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/44.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
• Grafikonon ábrázolva és bejelölve a felezési időket látszik, hogy mindig ugyanannyi idő alatt feleződik meg a meglévő atomok száma.
• Ennek az időnek a neve: felezési idő, jele: T1/2
![Page 45: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/45.jpg)
A radioaktív bomlás általános törvényszerűségei
• A felezési idők között igen nagy különbségek vannak. Pl. az 238 U felezési ideje 4.5 milliárd év, a polóniumé 130 nap, stb.
• Gyakorlati szempontból nagyon fontos a 14 C izotópja, mely radioaktív, felezési ideje T1/2 = 5730 év, ami kiválóan alkalmas szerves anyagok segítségével történelmi kormeghatározásra.
![Page 46: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/46.jpg)
Dozimetriai alapfogalmak
• Elnyelt dózis D: a besugárzott energiának és az őt elnyelő anyag tömegének hányadosa.
• Mértékegysége: 1J/kg = 1 Gy
• Biológiai dózisegyenérték B: B= a·D a = minőségi tényező, dimenzió nélküli szorzószám.
A biológiai dózisegyenérték mértékegysége: 1 Sv = joule/kg.
![Page 47: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/47.jpg)
Dozimetriai alapfogalmak
• Dózisteljesítmény H: t
BH
Mértékegysége: 1 Sv/sec
Egy átlagos európai embert ért dózisteljesítmény 2.4 mSv/év, azaz egy év alatt 2.4 milliSievert biológiai dózisegyenértéknek van kitéve.
![Page 48: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/48.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• A sokféle sugárzás már az egyszerű atomokban is sokféle hatást válthat ki, még bonyolultabb az élőszervezetre gyakorolt hatása. Az élő sejtek atomjaira gyakorolt hatás ugyanaz mint más atomok esetében: gerjesztés, ionizálás, másodlagos sugárzás, radioaktivitás előidézése, stb..
• A sejtek kromoszómáiban a DNS molekulák, a nukleinsavak, a különböző fermentumok, hormonok, immunanyagok alkotó részei súlyosan sérülnek, működésképtelenek lesznek, vagy hibás működést váltanak ki, máskor a molekulák széttöredezésével a sejtek működésére káros, pl. oxidáló hatású vegyületek (sejtmérgek) képződnek.
![Page 49: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/49.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• Ezek az elsődleges ún. fizikai vagy fizikai-kémiai hatások nem észlelhetők azonnal, a károsodás mértékétől függően azonban rövidebb-hosszabb idő után megjelennek a biológiai tünetek is –néha csak évek múltán-. Legérzékenyebbek a növekedésben lévő szervek, az osztódásban lévő sejtek, így pl. a gonádok, vérképző szervek, stb. Ez az alapja a sugárterápiának is, hiszen a kórosan osztódó ráksejtek is igen érzékenyek a sugárzásra, s megfelelően választott dózis mellett ezek elpusztulnak, a többi sejt pedig nem, vagy csak alig károsodik. Minél magasabb rendű az élőlény, annál inkább érzékeny a sugárzások károsító hatására.
![Page 50: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/50.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• Küszöb alatti dózis: kis sugáradag nem okoz látható elváltozást, a sérült sejtek idővel regenerálódnak vagy kicserélődnek, nem marad vissza károsodás.
• Küszöb feletti dózis: átmeneti rosszullétet, hányingert, szédülést okozhat. Nagyobb sugáradag elsősorban a vérképző szervek károsodását okozza, növekszik a limfociták száma, de egyéb visszafordíthatatlan károsodás is előfordulhat, - ekkor súlyos sugárkárosodásról beszélünk- .
![Page 51: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/51.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• Még nagyobb sugáradag a bőrön égési sérüléseket is okoz, a nyálkahártyán, belső szervekben, bélbolyhokban hajszáleres vérzéseket, belső vérzést, hasmenést, hányást vált ki. Az ennél is nagyobb sugáradag már sokak számára elviselhetetlen, néhány napon-héten belül a sugárkárosodottak fele meghal, mások túlélik, - ez a félhalálos dózis -. Az ennél nagyobb sugáradagokat pedig, amit az emberek már nem viselnek el, halálos dózisnak nevezzük.
![Page 52: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/52.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• Szerv-specifikus hatás: milyen szerveken mi a legjellemzőbb sugárkárosodás.
• A bőrön általában bőrpírt, nagyobb adagban égési sérülést vált ki a sugárzás, esetleg nehezen gyógyuló fekélyt.
• Az emberi szem szaruhártyája, ami már igen kis sugárzás hatására is károsodhat. A szemlencsében meszesedést, „szürke hályogot” vált ki.
![Page 53: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/53.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• A csontok felszínén kinövések, csontdaganatok a jellemzőek. A hosszú csöves csontokban található vörös csontvelő a vérképzésért felelős, ezek károsodása általában fehérvérűséget, leukémiát okoz.
• A tüdőbe bejutó –általában α sugárzó radon termékek- tüdődaganatot, tüdőrákot okoznak.
• A nemi szerveket ért sugárzás általában genetikai károsodást vált ki, az X és Y kromoszómák genetikai kódja megváltozik, és gyakran súlyosan károsodott torzszülött csecsemő jön világra.
• A mellet ért sugárzás daganatot, mellrákot okozhat.
![Page 54: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/54.jpg)
Sugárzások hatása az élő szervezetre
• Az idegrendszer stabil idegsejtjei mivel nem osztódnak, a legellenállóbbak a sugárzásokkal szemben, de a nagyobb sugáradag ezeket is pusztítja.
• A pajzsmirigyet és a nyirokcsomókat ért sugárzás általában ezek rákos elburjánzását okozza.
• A nagyobb izomkötegek - kar, comb- szintén kevésbé sugár érzékenyek, de daganat ezekben is keletkezhet.
![Page 55: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/55.jpg)
Terápia - gammakés
![Page 56: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/56.jpg)
Terápia - gammakés
![Page 57: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/57.jpg)
Terápia - gammakés
• A sugárzó egység tartalmazza az öntöttvas félgömbben elhelyezett 201 db kobalt-60 izotóp forrást, melynek gamma-sugárnyalábjait wolframból készült elsődleges és másodlagos árnyékoló csatornákon keresztül az egység centrumába fokuszáltak.
![Page 58: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/58.jpg)
Terápia - gammakés
• A radioaktiv Co-60 izotóp lebomlása során egy elektront, és egy 1,17 MeV, valamint egy 1,33 MeV energiájú γ-fotont emittál. Az elektront a berendezés elnyeli mielőtt elérné a beteget.
A γ-fotonok azonban elegendő energiával rendelkeznek ahhoz, hogy a koponyán keresztül az agyszövetbe hatoljanak, és indirekt ionizáció útján kifejtsék biológiai hatásukat a DNS molekula károsítása révén.
![Page 59: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/59.jpg)
Terápia - gammakés
A sugárnyalábok egyenként különböző helyeken lépnek be a koponyába. Ezáltal a normális agyszövetre ártalmatlan mennyiségű energiát képviselnek, a centrumban elhelyezett kóros target-re azonban pusztító hatásúvá összegződnek.
![Page 60: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/60.jpg)
Terápia - kobaltágyú
![Page 61: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/61.jpg)
Terápia – lineáris gyorsító
![Page 62: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/62.jpg)
Terápia
Abban az esetben, amikor a sugárkezelések alatti azonos testhelyzet biztosítása különösen fontos, egy hőre lágyuló, szobahőmérsékleten keményedő műanyaghálóból a testkontúrt felvevő fej- vagy teströgzítőt készítenek, és ezt alkalmazzák a tervezéshez szükséges CT vizsgálatnál, a beállításnál és a sugárkezelések alatt egyaránt.
![Page 63: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/63.jpg)
Terápia
A sugárkezelésnél alkalmazott – mérnökök által kiszámított – sugárirányokat, sugármezőket még az első kezelés előtt egy szimulátorban ellenőrzik. A sugárkezelés rendszerint egy elkülönített, kellemes hőmérsékletű szobában történik, gyakran halk zene szól. Az első pillantásra félelmetes nagyságúnak tűnő sugárterápiás készüléket egy mellette lévő szobából vezénylik, monitoron folyamatosan figyelik a helyiséget és mikrofonon keresztül értekeznek a kezelés alatt a beteggel.
![Page 64: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/64.jpg)
Brachyterápia
Közelbesugárzás kezelés, GAMMAMED 12i típusú HDR afterloading készülékkel történik.
Üregi (intracavitalis) és tűzdeléses (intersticialis) kezelésekre alkalmas, speciális applikátorok, tűk alkalmazásával.192Ir izotópot alkalmaznak, melynek felezési ideje
74 nap. A sugárzás energiája 1,3 MeV.
![Page 65: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/65.jpg)
Terápia – tűzdelés zárt sugárforrással
![Page 66: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/66.jpg)
Brachyterápia
Az izotóp töltetet külső vezérléssel juttatják a betegbe helyezett applikátorokba a sugárterápiás tervező program szerint kiszámított néhány perces időtartamra.
![Page 67: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/67.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
1 TW = terrawatt = 1012 Watt
1EJ = exajoule = 1018 J
1 TW = 31.5 EJ/év
1 TW = 31.5 ·1018 J/év
![Page 68: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/68.jpg)
Az alternatív energiaforrások perspektívái
A napenergia és felhasználási módszerei:A napenergia árama földi folyamatokban:
(TW) (EJ/év)Földre érő napsugárzás 1.7 ·105 5.45 ·106
Földről visszavert naps. 5.2 ·104 1.34 ·106
Naps. közvetlen melegítésben 8.1 ·104 2.55 ·106
Naps. párologtatásban 4.0 ·104 1.26 ·106
Napsugárzás fotoszintézisben 1.0 ·102 3.15·103
Az emberiség teljesítményfelhaszn. 1.2 ·101 3.78 ·102
![Page 69: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/69.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
Lakások fűtése, hűtése napenergiával:
- megfelelő tájolás (ablak északon, délen),
- üvegházszerű hatás elérése belső terek kialakításával,
- belső légáramlás optimális tervezése,
- gondos hőszigetelés,
- a légkondicionálás energiaigényének csökkentése
![Page 70: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/70.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
Naperőművek működése:
![Page 71: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/71.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
Napenergia átalakítása elektromos árammá- ennek alkalmazása: - naperőművek: zavartalan, direkt napsütés hosszú időszakokban,• - A napenergia által megtermelt hő hőcserélőkön keresztül szárazgőzt
termel, ami a turbinát meghajtja. A turbina által megforgatott és a hálózatra szinkronizált generátor termeli az áramot. A turbináról a gőz a kondenzátorba kerül, ahol a hűtővíz egy hőcserélőn keresztül lehűti. A hűtővíz a hűtőtoronyban leadja a felvett hőt, a kondenzvíz pedig ismét a hőcserélőhöz kerül, ahol a napenergia hőjét veszi fel.
• A teknő alakú tükrök fókuszpontjában egy cső található, ami a visszavert napsugarakat elnyeli, és a keletkezett hőt a benne áramló hőátadó folyadéknak továbbítja. A "teknők" napkövető mechanizmussal mindig a Nap irányába fordulnak, így ha süt a Nap, az erőmű is működik.
• A hőátadás két lépcsőben történik. A már részben lehűlt hőátadó folyadék a gőzgenerátorban elgőzölögteti a kondenzvizet, majd az így keletkező gőz hőmérsékletét emeli tovább a hőcserélőben a magas hőfokú folyadék, és ezáltal szárazgőzt állít elő.
![Page 72: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/72.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
![Page 73: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/73.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
Koncentrikus körökbe telepített nagy felületű és napkövető síklap tükrök irányítják a visszavert fényt a középpontban álló torony tetejére. Itt egy tartályban található a hőátadó folyadék, ami felveszi a hőt.
![Page 74: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/74.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
![Page 75: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/75.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei
Nagy földterületet borítanak kör alakú üveg vagy műanyagszerkezettel, ami a kör közepe irányába magasodik. Középen egy magas torony található, itt található vagy találhatók a szélturbinák.
A kör és a földfelszín között a levegő képes cirkulálni. Napsütés hatására az üveg (vagy műanyag) alatt található levegő felmelegszik, és mert a meleg levegő könnyebb, mint a hideg, a torony irányába kezd áramlani, helyét átadva a perem felől érkező hideg levegőnek. A toronyban a meleg levegő felszáll, mozgásával a turbina lapátjait megforgatja. A turbinához generátor csatlakozik, mely a mozgási energiát villamos energiává alakítja.
![Page 76: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/76.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
![Page 77: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/77.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
A napkollektor nem más, mint a Nap fényenergiáját hőenergiává átalakító berendezés, amit legtöbbször víz melegítésére használnak, de előfordul hőcserélő közegként légnemű anyag is. Ezt a felmelegített anyagot használják fűtésre, felhasználási területei között megtalálható még például a fűtésen kívül a melegvíz szolgáltatás mosogatáshoz, fürdéshez és akár medencék vízutánpótlásához, de olyan megoldással is találkozhatunk, ahol a fényt összegyűjtve üvegszálakon, vagy tükrös csöveken keresztül vezetik el épületek világításához.
![Page 78: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/78.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
A levegős napkollektorokA levegős napkollektor működési elve nagyon egyszerű,
a napkollektoron levegőt fújunk át, ami a napenergia hatására megmelegszik, ezt a meleg levegőt pedig már fel lehet használni különféle célokra, például fűtésre, villamos energia generálására, stb.
Előnyei között talán a legfontosabb, hogy nem fagyásveszélyes, mert a hőcserélő közeg levegő, nem pedig folyadék, még a keményebb téli hónapokban sem fordulhat elő, hogy befagy a rendszer. Azonnal felhasználjuk a napenergiát, tehát nincs szükség hőtárolásra, valamint az egyik leggazdaságosabb rendszer, a levegős napkollektorok akár házilag is könnyen megépíthetőek, ez is növeli gazdaságosságukat.
![Page 79: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/79.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
A vákuumcsöves napkollektor Az ikerüveges változat alapötlete a termoszüvegektől
ered. A dupla üvegfal belső felére gőzöléses eljárással hordják fel az abszorbensréteget. A külső üvegcső teljesen átlátszó. A beeső fény a belső üveg felületén hővé alakul, melyet az üvegcső belsejében elhelyezett fűtőcső továbbít a gyűjtőegységbe. Innen a rendszerben keringtetett folyadék a víztartályba szállítja az átvett hőt. A két üvegcső közötti teret vákuum tölti ki, amely a hőszigetelést biztosítja. Magyarországon az utóbbi években kedvező áruk miatt nagyon elterjedtek ezek a típusok, ám itt rögtön meg kell jegyezni, hogy a külsőre azonosnak tűnő gyártmányok között igen nagy különbség lehet a teljesítmény tekintetében.
![Page 80: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/80.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
Egy olyan termikerőmű, mely kollektorának az átmérője
7000 m, egy olyan területen, ahol a napsugárzás értéke eléri a
2.3 MWh/m2 egy év alatt körülbelül 700-800 GWh energiát termelhet.
Ezzel az energiamennyiséggel egy nukleális erőművet képes kiváltani.
![Page 81: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/81.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napkollektor
• Egy 5 MW teljesítményű erőműhöz 1100 m átmérőjű kollektor szükséges, a kémény magasságának el kell érni a 445 métert, átmérőjének a 27 métert.
• Egy 200 MW-os erőműhöz ugyanezek a paraméterek: 5000 m átmérőjű kollektor, 1000 méter magas, és 150 méter átmérőjű kémény.
• A kéményben a légáram sebessége 8 m/s, ha a turbina és a generátor üzemben van, e nélkül 15 m/s.
![Page 82: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/82.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: naptó
Tapasztalatok szerint a naptóval 1.3 kWh elektromos és 48.5 kWh fűtési energia állítható elő átlagosan köbméterenként.
![Page 83: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/83.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: naptó
A naptóban három vízréteg található. A felső réteg a felületi zóna. Ennek a hőmérséklete megegyezik a levegő hőmérsékletével és csak enyhén sós. Az alsó réteg nagyon meleg, 70°- 85°C-os, és nagyon sós. Ez a réteg gyűjti be és tárolja a hőt. E között a két réteg között található az elválasztó zóna. Ebben a zónában a só koncentrációja a mélység arányában csökken. Ebben a zónában a víz nem áramlik, és a só koncentrációja alacsony, ezáltal a réteg világos. Az alsó réteg só koncentrációja magas, és a középső réteg által áteresztett fényt elnyeli, hővé alakítja. Gyakorlatilag egy fénycsapdaként működik ez a réteg, és mivel a só miatt nem tud feláramolni, a hőt eltárolja.
![Page 84: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/84.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napelem
• A korszerű napelem modulok energiaátalakítási hatásfoka 15%, élettartamuk legalább 30 év.
![Page 85: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/85.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napelem
• Napelemek: egy félvezető rendszer, amelyben fényelnyelés hatására elektronok lépnek ki az atomok közötti kötésből.
• A napelemek a nap elektromágneses sugárzásának felhasználásával, kémiai folyamat révén egyenáramot termelnek. Ezt az egyenáramot egy ún. inverter alakítja át 230V-os szinuszos váltakozófeszültséggé, a normál háztartási fogyasztók ellátására. Amikor a napelem modulok termelnek, ellátják a fogyasztót árammal, amikor nem, a szükséges energiát a normál hálózatról lehet felvenni. Amikor több energia termelődik, mint amennyit felhasználunk, a maradék energiát akkumulátor segítségével tárolhatjuk, vagy a megfelelő csatlakozás kiépítése után a normál hálózatra táplálhatjuk vissza.
![Page 86: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/86.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napelem
• A napelem vagy fotovillamos elem a nap sugárzási energiáját közvetlenül alakítja elektromos energiává. Az energiaátalakítást a félvezető alapanyag végzi, mégpedig oly módon, hogy az elnyelt sugárzás közvetlenül elektromos töltéseket hoz létre az anyagban, melyet a kialakított elektromos tér szétválaszt, és az elektromos áram a külső áramelvezető kontaktusokon keresztül elvezethető.
• A ma gyártott és a napelemes áramforrásokban tömegesen alkalmazott napelemek szinte kizárólag szilícium alapanyagból készülnek. A szilícium földünkön a második leggyakrabban előforduló elem. Közismert előfordulási formája a homok, a szilícium-dioxid, melyet termikus-kémiai reakcióval redukálnak, majd tisztítanak.
• A jelenleg alkalmazott és a közeljövőben alkalmazásra kerülő, hosszú élettartamú, nagy hatásfokú napelemek egykristályos, illetőleg polikristályos szilícium felhasználásával készülnek.
![Page 87: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/87.jpg)
A napenergia és felhasználási módszerei: napelem
![Page 88: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/88.jpg)
Napelem• A napelemek fajtái:• Egykristályos szilícium (Si) napelemek: drágák, de hatékonyak. A
legkorszerűbb panelek hatásfoka 18%, laboratóriumi körülmények között 25%, az elméleti határ 31%.
• Polikristályos Si napelemek • Amorf szilícium napelemek: olcsóbbak • Fém – félvezető – fémszerkezetek: festékanyagokkal érzékenyített
félvezető-oxidok. A hatásfokuk kevesebb, mint 10%. Példa: kadmium-tellurid és a réz-indium-tellurid napelemek
• Adalékolt amorf félvezető napelemek • Szerves anyagokból (polimerekből) készült napelemek: olcsók, de
hatásfokuk csak 2-5%. • A napsugárzás koncentrálásával (többfotonos technológia; vagyis
apró lencsék alkalmazása) a hatásfok 66%-ra növelhető. A legkorszerűbb gáztüzelésű erőművek hatásfoka közel 60%.
![Page 89: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/89.jpg)
Napelem
Kinyerhető teljesítmény: függ a fény beesési szögétől, a megvilágítás intenzitásától, és a napelemre csatolt terheléstől. A fény intenzitását kevéssé tudjuk befolyásolni (nem takarjuk el a napelemet szándékosan), míg a másik két paraméter elméletileg kézben tartható.
A napelem beépítése szerint lehet fix vagy napkövető jellegű.A fixen beépített napelem maximum 6 órán keresztül képes napfényt
elnyelni. Ahhoz, hogy egész nap az időjárás által megengedett maximális teljesítménnyel tudjuk gyűjteni a napenergiát, a nappal folyamán vízszintesen forgatnunk, függőlegesen bólintanunk kell a napelemet, úgy, hogy a napsugár beesési szöge a lehető legkisebb mértékben térjen el a merőlegestől. Ehhez plusz elektronikát és mechanikus elemeket kellene felhasználnunk, és a telepítési hely megválasztására is nagyobb gondot kell fordítani. Ellenben a fix beépítésnél elegendő a (tervezéskor már jól betájolt) ház tetőszerkezetét felhasználnunk a napelemek tartójának.
![Page 90: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/90.jpg)
NapelemAz optimális besugárzásra beforgatott napelem-modul sem
fog mindig teljesítményt szolgáltatni, mivel a besugárzás mértéke több okból is változhat, lecsökkenhet (például lemegy a Nap vagy eltakarják a felhők stb.). Mivel a fogyasztóinkat folyamatosan szeretnénk üzemeltetni, viszont a napelem nem tud folyamatosan energiát biztosítani, valamilyen energiatároló puffert kell alkalmaznunk a rendszerben, amivel áthidalhatjuk az alacsonyabb napfény-intenzitású időszakokat. (puffer = átmeneti energiatároló). Az energia hasznosításának másik útja, amikor invertert alkalmazunk. Az inverter a napelem egyenáramát váltakozó árammá alakítja át, és visszatáplálja a hálózatba. A visszatáplálás természetesen a hálózat periódusával szinkronizálva lehetséges.
![Page 91: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/91.jpg)
NapelemA teljesítmény növelésének egyik módja sok apró lencse
alkalmazása, amelyek a napfényt, a beesési szögtől függetlenül, a napelemekre koncentrálják.
Hatásfok:
ahol: Pm a fényelem által leadott maximális teljesítmény,
E a napsugárzás energiája (W/m2), Ac a napelem felülete (m2)
![Page 92: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/92.jpg)
Szélenergia
• A szél vonzó energiaforrás a "vidék", így különösen a mezőgazdasági körzetek, gazdálkodók számára. Nagy előnye, hogy nem környezetszennyező és alkalmas hálózatba integrálható elektromos áram termelésére. A szélenergia befogása ún. szélturbinákkal (szélmotorokkal) történik.
![Page 93: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/93.jpg)
Szélturbina és működése
• Fő részeik az állvány, a generátor, a sebességváltó rendszer, a vezérlőegység és esetleg a fék. Teljesítményük változó lehet: általában 10 - 100 kW között van, de nagyobb leadott teljesítményre képes szélturbinák is léteznek. Előzetes mérések után természetesen csak szélfúvásos területre érdemes telepíteni őket, de mivel a szél nem folyamatosan fúj és erőssége is változó, a szélturbinák nem szolgáltatnak egyenletesen áramot. Ezen ugyan lehet segíteni akkumulátorokkal, de sokkal jobb megoldás a szélturbinák elektromos hálózathoz csatlakoztatása.
![Page 94: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/94.jpg)
Szélturbina és működése
• Az aszinkron generátoros motorok a hálózattal párhuzamosan és frekvenciában ill. feszültségben attól szabályozva működnek. Így a generátor és a hálózat is védve van az esetleges hibák által okozott károsodástól. Az aszinkron generátorok ezenkívül egyszerű szerkezetűek, tartósak, kevés karbantartást igényelnek és kedvező a teljesítmény/ár viszonyuk is.
![Page 95: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/95.jpg)
Szélturbina és működése
• A korszerű szélturbinák rotorjai az emelés elvén működnek: a szél a lapát mentén emelerőt hoz létre és forgás közben további felhajtóerőt biztosít. A lapátok a végük felé elvékonyodnak és meg is csavarodnak, így felületük mentén kicsi az ellenáram képződés. A vezérlőegység érzékelői több lényeges paramétert (feszültség, túláram, terhelés, vibráció, túlsebesség, csapágy- és kenőanyag hőmérséklet) mérnek.
![Page 96: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/96.jpg)
Szélturbina és működése
• Amikor a szél sebessége eléri az indításhoz szükséges értéket, kiengedik a féket, túlsebességnél működésbe hozzák azt.
• A szélturbina 3 fázisú váltóáramot termel, ez lehetővé teszi nagyobb távolságokban a villamos energia csekély veszteséggel járó átvitelét. Ez biztosítja azt az előnyt, hogy a szélturbina telepítési helye és az energia felhasználási helye között nagyobb távolság létesíthető.
A szélturbina egyik optimális alkalmazási területe a melegvíz előállítása és a fűtésrásegítés. .
![Page 97: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/97.jpg)
Szélturbina és működése
• A rendszerben elmarad a töltésszabályzó egység alkalmazása, a szélturbina egy csatolóegységen keresztül egy fűtőpatront lát el villamos energiával. A szabványos kialakítású fűtőpatron melegvíztárolóba, fűtési puffertartályba csavarozható.
![Page 98: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/98.jpg)
Szélturbina és működése
• Akkumulátor töltése esetén a megtermelt 3 fázisú váltóáramot egy töltésszabályzó egység konvertálja át 12/24/48 Voltos akkumulátorok töltésére alkalmas egyenárammá és egyben szabályozza az akkumulátor töltési folyamatát, valamint megakadályozza az akkumulátor élettartamát károsan befolyásoló túltöltést, túlzott kimerítést. Valamennyi járatos akkumulátortípus töltésére alkalmazható a töltési folyamat paramétereinek beállításával.
![Page 99: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/99.jpg)
Szélturbinák
Úszó szélturbina
![Page 100: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/100.jpg)
Radon a természetbenAz 238U bomlási sorában található 226Ra
leányeleme a 222Rn. Nemesgáz, felezési ideje 3.8 nap.
![Page 101: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/101.jpg)
![Page 102: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/102.jpg)
Radon a természetben
A radon a házak alapzatában, a pincében lévő repedéseken keresztül szivárog be a házakba. Magasabb lehet a radonkoncentráció a bányákban, barlangokban, valamint a vízkezelő létesítményekben. Az Egészségügyi Világszervezet ajánlása szerint szigorúbb szabványokat kell alkalmazni az új épületek esetében, s programokat kell indítani a már meglévő házakban a radonszint csökkenése érdekében.
![Page 103: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/103.jpg)
Radon a természetben
A radon maximálisan megengedett szintje levegőben köbméterenként 100 becquerel lehet. A WHO 1996-os ajánlása szerint még 1000 Bq volt megengedett köbméterenként.
A lakás radonszintjét csökkenteni lehet:
szigeteléssel, szellőztetéssel, pince kialakításával, megfelelő építőanyag megválasztásával.
![Page 104: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/104.jpg)
Radon a természetben
Szilárdtest nyomdetektor::
Sok olyan szilárd anyag ismert, amelyben egyszerű eljárással töltött részecskéket detektálhatunk.
A besugárzott vékony lemezben, a lefékeződő töltött részecske pályája mentén látens nyomok keletkeznek.
Ezek maratószer hatására látható méretűvé
(5-10 μm) nagyíthatók.
![Page 105: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/105.jpg)
Radon a természetbenRadon koncentráció meghatározása lakásban és
talajban:
![Page 106: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/106.jpg)
Radon a természetben
A mérésekhez előkészített és kóddal ellátott filmes dobozok
![Page 107: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/107.jpg)
Radon a természetbenA méréshez kész detektor
![Page 108: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/108.jpg)
Radon a természetben
Radonkoncentráció meghatározása talajban:
![Page 109: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/109.jpg)
Radon a természetbenVíz radonkoncentrációjának meghatározása
-vízminta gyűjtése, vízminta bepárlása, - szárazanyagtartalom meghatározása,- tabletta készítése (hidraulikus sajtó),- szendvics készítése
![Page 110: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/110.jpg)
Radon a természetben
CR 39
triplex fólia
tabletta„Szendvics” készítése:
![Page 111: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/111.jpg)
Vizek és levegő 222Rn-tartalmának mérése
1
3
2
4
5
6, 78
9 10
11
12
13
T
Rn dt)t(C0
![Page 112: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/112.jpg)
Vízminták 222Rn- és 226Ra-tartalmának mérése
radonmonitor
vízminta
üveg
zárókupak
gumizsáklevegővel
CR-39nyomdetektor
![Page 113: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/113.jpg)
Radon a természetben
Nyomfeltárás (detektorlemezek maratása)
![Page 114: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/114.jpg)
Radon a természetben
Nyomszámolás a detektorlemezen
![Page 115: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/115.jpg)
Radon a természetbenNyomszámolás a detektorlemezen
![Page 116: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/116.jpg)
Radon a természetben
Mérési eredmények:
Talaj:
Talajtípus Rn-konc.
(Bq/m3)
Feketeföld 4553 ± 683
Homok 748 ± 112
Agyag 3916 ± 587
![Page 117: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/117.jpg)
Radon a természetben
Mérési eredmények:
Építő anyag:
Építő anyag Rn-konc.
(Bq/m3)
Beton 27 ± 4
Tégla 57 ± 9
Vályog 93 ± 15
![Page 118: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/118.jpg)
Radon a természetben
Mérési eredmények:Vizek:
Víz típusa Rn-konc.
(Bq/m3)
Tengervíz 53 ± 2
Atlanti -
óceán
437 ± 21
Termálvíz 62 ± 3.2
Ásványvíz 95 ± 3.8
![Page 119: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/119.jpg)
A mintavétel helye
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció
[kBqm-3]
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció
[kBqm-3]Átlagérték
Török fürdőTükör medence
lépcsőlejárat mellett
75.6 ± 4.472.8 ± 4.374.3 ± 4.4
74.3 ± 4.0
Török fürdőTörök medence
Egyik lépcsőnélMásik lépcsőnélKözépen
84.9 ± 5.184.8 ± 4.983.8 ± 4.8
84.5 ± 4.5
Termálfürdő I.sz. medenceforrások felőli vége
Fürdőépület felőli lépcsőnélEllenkező oldalilépcsőnél
47.1 ± 2.848.3 ± 2.956.5 ± 3.3
47.7 ± 2.6-
Termálfürdő II.sz. gyermek-medence lépcső felőli o.
Fürdőépületnél KözépenLépcsőlejáratnál
62.5 ± 3.844.0 ± 2.643.1 ± 2.6
-
Termálfürdő III.sz. felnőtt-medence befolyás felőli oldal
FürdőépületnélKözépenLépcsőlejáratnál
71.7 ± 4.264.7 ± 3.945.2 ± 2.7
-
A Termálfürdő és a Török fürdő vizeiben mért oldott 222Rn-aktivitáskoncentráció
![Page 120: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/120.jpg)
A mintavétel helyeOldott 222Rn
aktivitáskoncentráció [kBqm-3]
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció [kBqm-3]
Átlagérték
Török fürdő melletti kórházi épület
központi gyógymedencéje,a medence alján a forrás fölött
kb. 10-20cm-rel
68.2 ± 3.9
68.8 ± 3.9
72.0 ± 4.1 70.5 ± 3.1
68.3 ± 3.9
75.3 ± 4.3
Kórházi épület központi gyógymedencéje,
a medence pereme mentén kb.10-20cm-rel a vízfelszín alatt
63.3 ± 3.6
58.0 ± 3.4
62.6 ± 3.6 60.2 ± 3.2
55.8 ± 3.3
61.2 ± 3.5
A Török fürdő melletti kórház gyógymedencéje vízének oldott 222Rn aktivitáskoncentrációja
![Page 121: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/121.jpg)
Mintavétel helyeOldott 222Rn
aktivitáskoncentráció[kBqm-3]
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció
[kBqm-3]Átlagérték
I. sz. forrás, a medence végéhez közelebb
83.8 ± 4.886.6 ± 4.976.1 ± 4.4
82.2 ± 5.5
II. sz. forrás, a medence közepe táján
102.0 ± 5,7 98.3 ± 5.5
100.1 ± 2.6
A Bárány uszoda I. sz. és II. sz. forrásvizének oldott 222Rn aktivitáskoncentrációja
24SO
![Page 122: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/122.jpg)
A mintavétel helye
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció
[kBqm-3]
Oldott 222Rn aktivitáskoncentráció
[kBqm-3]Átlagérték
Mélyfúrásból2.87 ± 0.172.88 ± 0.17
2.47 ± 0.15
2.75 ± 0.15
10 m3 –es tartályból 1.14 ± 0.09
Szabadtéri ikermedence 0.88 ± 0.08
Úszómedence Beömlő nyílásnál
Végén középen0.23 ± 0.05
0.19 ± 0.05
0.21 ± 0.04
Termálmedence 1.02 ± 0.11
Hideg vizes medence 3.00 ± 0.19
Meleg vizes medence
Étkező felőli lépcsőlejáratnál
Ellenkező oldali lépcsőlejáratnál
0.21 ± 0.05
0.23 ± 0.05 0.22 ± 0.04
Gyermekmedence
Egyik széle
Másik széle
0.21 ± 0.05
0.17 ± 0.050.19 ± 0.04
A nyíregyházi Júlia fürdő medencéinek oldott 222Rn-aktivitáskoncentrációja
![Page 123: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/123.jpg)
Ásványvizek Ra- tartalma
Márka névHőm.
(°C)
Talp m.
(m)Mg2+ Ca2+ Összes oldott
ásványianyag
226Ra[mBq/l]
Szentkirályi Ásványvíz
18 206 26 63 - 575 7
Mineralis 305 26,9 305 3,9 10,7 25 1485 8
Parádi Ásványvíz - - 66 187 144 1463 10
Pannon Aqua 17 103 32,9 57 - 653 12
Borsodi ásványvíz 20,4 262 79 255 890 5282 19
Balfi 14,5 34,6 229 - 2080
Theodora Quelle 12,6 18 75 264 42 1410 64
Óbudai Gyémánt 21 444,7 47 91 84 687 111
Visegrádi Ásványvíz 39 1302 62 163 121 1297l 186
Margitszigeti Kristályvíz
68 310 40,8 154 168 1370l 451
Gellérthegyi Kristályvíz
39,5 43,5 69 169 332 1385 1135
Apenta
61 997 55 197 440 1853DúsEnyhe
28652911
24SO
![Page 124: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/124.jpg)
![Page 125: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/125.jpg)
![Page 126: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/126.jpg)
![Page 127: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/127.jpg)
![Page 128: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/128.jpg)
![Page 129: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/129.jpg)
![Page 130: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/130.jpg)
![Page 131: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/131.jpg)
![Page 132: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/132.jpg)
![Page 133: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/133.jpg)
![Page 134: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/134.jpg)
![Page 135: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/135.jpg)
![Page 136: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/136.jpg)
![Page 137: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/137.jpg)
![Page 138: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/138.jpg)
![Page 139: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/139.jpg)
![Page 140: Környezetfizika 2013. Dr. Varga Klára Nyíregyházi Főiskola MMK Fizika Tanszék](https://reader030.vdocuments.net/reader030/viewer/2022012919/56813956550346895da0f70b/html5/thumbnails/140.jpg)