A P. 4222. feladat (2010. január)

P. 4222. Háromszorosan ionizált UF\(\displaystyle {}_{6}\) molekulákat gyorsítunk 5 kV feszültséggel, majd egy piciny nyíláson 1 T indukciójú mágneses mezőbe vezetjük őket. Az indukcióvektor merőleges a sebességre.

\(\displaystyle a)\) Milyen pályán mozognak az ionok? Adjuk meg a 238-as, illetve a 235-ös uránizotópot tartalmazó ionpályák jellemző paramétereit!

\(\displaystyle b)\) Ezen a módon szét lehet választani a 235-ös és a 238-as izotópokat egymástól. A második világháború alatt az USA-ban rendelkezésre álló ionforrások 1 mA-es ionáramot tudtak előállítani. Mennyi ideig tartott volna 1 kg teljesen tiszta 235-ös urán előállítása ezzel a módszerrel?

Szilárd Leó nukleáris verseny, Paks

(4 pont)

A beküldési határidő 2010. február 10-én LEJÁRT.

Megoldás. \(\displaystyle a)\) A pálya \(\displaystyle R=\sqrt{\frac{2Um}{3eB^2}}\) sugarú kör, \(\displaystyle R_{238}=11,07\) cm, \(\displaystyle R_{235}=11,02\) cm.

\(\displaystyle b)\) A természetes urán 0,7%-a 235-ös izotóp, így kb. 5500 évre lett volna szükség.

Statisztika:

42 dolgozat érkezett.
4 pontot kapott:	Balogh Gábor, Batki Bálint, Benyó Krisztián, Béres Bertold, Bolgár Dániel, Csopor Dávid, Farkas Martin, Janosov Milán, Jéhn Zoltán, Kovács Márk, Kungl Ákos Ferenc, Lájer Márton, Molnár Alexandra, Nagy 111 Miklós, Patartics Bálint, Pázmán Koppány, Szabó 928 Attila, Varju 105 Tamás, Várnai Péter, Vuchetich Bálint.
3 pontot kapott:	Filep Gábor, Fonai Dániel, Hoksza Zsolt, Kovács 616 Philip, Laczkó Zoltán Balázs, Pál Domonkos, Pető János, Réti Dávid, Sápi András, Vécsey Máté.
2 pontot kapott:	10 versenyző.
Nem versenyszerű:	2 dolgozat.

A KöMaL 2010. januári fizika feladatai