|
A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. Marx György: A természet játékai
Tenyésztőreaktor
Cél. Az atomreaktorban U‐235 és U‐238 izotópok vannak. Előbbi neutron befogásakor hasadhat. Utóbbiból neutron befogásával U‐239 keletkezik, amely bétabomlással előbb Np‐239-cé (neptunium), majd Pu‐239-cé (plutónium) bomlik. A Pu-239 magot viszont újabb neutron hasítani képes. Ennek a komplex helyzetnek a bemutatására J. L. Roeder amerikai középiskolai tanár kifejlesztett egy kockajátékot, amely a tanulókat elvezetheti a tenyésztő‐reaktor elvének felfedezéséhez. Itt a játék hazai változatát mutatjuk be.
Játék. Gombok jelképezik a neutronokat, tízfilléresek az energiát, U‐235, U‐238, Pu‐239 feliratú négyzetek a megfelelő atommagokat. A játékot ketten vagy többen is játszhatják. Induláskor mindenki 1 forintot kap. Ezért vásárolhat hasadóanyagot: egy U‐235 ára 12 fillér, egy Pu‐239 ára 20 fillér; nem hasadó anyagot: egy U‐238 ára 2 fillér; és neutronokat: egy neutron ára 2 fillér. Minden játékos legjobb belátása szerint befekteti forintját, majd indul a játék. Mindenki kitesz egy neutrongombot és dob egy kockával.
Ha a kocka 1-est mutat, a neutront elnyeli a hűtőfolyadék. A gomb elveszett.
Ha a kocka 2-est mutat, a neutron megszökik a felületen át. A gomb elveszett.
Ha a kocka 3-ast vagy 4-est mutat, a neutront egy U‐238 mag nyeli el, amiből Pu‐239 képződik. A gomb elveszett, de a játékos egy U‐238 atommagját Pu‐239 atommagra cserélheti be. Ha nincs ilyen magja, a dobás nem vezet változásra, a játékos visszaveheti a gombot.
Ha a kocka 5-öst vagy 6-ost mutat, a neutront elnyeli egy hasadó mag és elhasad. A játékos lead egy U‐235 vagy Pu‐239 négyzetet, és leadja a gombot. Az elvett gomb helyett 3 neutron‐gombot és egy energia‐tízfillérest kap. Ha elfogynak a neutronok vagy a hasadó magok, a játékos kiszáll a játékból. Az jár jól, akinek megtérül a befektetett pénze, sőt nyeresége is van.
A játékosok különböző stratégiákat választanak. Nem érdemes Pu‐239-et venni, az U‐235 olcsóbb. De ezzel viszonylag kevés energiát nyerünk. (A kiadás: egy U‐235 és egy neutron = 14 fillér, a bevétel: 3 neutron az energia = 16 fillér.) Érdemes U‐238-at is vásárolni. A játékosok hamar felfedezik a tenyésztőreaktor elvét, mint az energiatermelés leggazdaságosabb módját.
13 Let F=0
20 PRINT "U-235 DARABJA 12 FILLER,"
21 PRINT "2 FILLER, PU-239 DARABJA 20 FILLER,"
22 PRINT "EGY NEUTRON 2 FILLER. EGY FORINTOD VAN."
23 PRINT "MENNYI U-235, U-238, PU-239 MAGOT VE -"
24 PRINT "SZEL?"
30 INPUT U5
31 INPUT U8
32 INPUT P9
40 LET N=(100-12xU5-2xU8-20xP9)/2
50 PRINT "N="; N
60 IF N<=0 THEN 220
70 IF U5+U8+P9=0 THEN 240
80 LET K=INT(3xRND)
90 IF K=1 THEN 130
100 IF K=2 THEN 160
110 LET N=N-1
120 GOTO 50
130 IF U8=0 THEN 50
140 LET N=N-1
150 LET U8=U8-1
151 LET P9=P9+1
152 GOTO 50
160 IF U5=0 THEN 190
170 LET U5=U5-1
171 LET F=F+.1
180 GOTO 50
190 IF P9=0 THEN 50
200 LET P9=P9-1
201 LET N=N+2
202 LET F=F+.1
210 GOTO 50
220 PRINT "HA NINCS NEUTRON, NEM MEGY A REAKTOR."
221 PRINT "MARADT";U5+U8+P9;" HASADOMAG."
230 GOTO 250
240 PRINT "KIFOGYOTT A HASADOANYAG."
250 PRINT "A KERESETED"; F" FORINT."
Számítógép. Játszva izgalmasabb, de a gép gyorsabban tájékoztat az eredményről. Az előző oldalon található program ZX ‐ 81 számítógépre készült. A 80-as utasítás megfelelő módosításával a program fut az ABC‐80 valamint a HT‐1080 Z iskolaszámítógépeken is.
Irodalom: J. L. Roeder: Throwing Dice in the Classroom, I‐II‐III, The Physics Teaeher (1977 október) 428, (1980 április) 303.
A szerzőnek a Tudományszervezési és Informatikai Intézet kiadványaként megjelenő könyvéből közlünk most és a következő két számunkban egy‐egy fejezetet. Az iskolaszámítógépek megjelenésével lehetővé vált, hogy az osztályteremben lehessen modellezni, vizsgálni olyan természeti jelenségeket, melyek vagy igen bonyolultak, vagy megvalósításukhoz ipari méretű berendezés szükséges. Ehhez nyújt segítséget a könyv, melynek 30 fejezetében sok természeti jelenség modellje található ‐ főleg a képzeletet, aktivitást mozgósító szimulációs és játék modellek ‐ az ezeket megvalósító számító- és számológépes programokkal együtt. A könyvet mind a tanároknak, mind a diákoknak melegen ajánljuk. ‐ A Szerk. |
PDF | MathML