HÍVD MEG A MÉRNÖKI KART AZ ISKOLÁDBA! VÁLASZTHATÓ ELİADÁSOK LISTÁJA 2011/2012. TANÉV A gyorsuló világegyetem – gondolatok az idei fizikai Nobel-díj kapcsán (dr. Németh Csaba) Az elıadásban szó lesz a világegyetem standard modelljérıl, a „Big Bang”-rıl vagy ısrobbanásról. Arról, hogy milyen bizonyítékok szólnak mellette, illetve, hogy hogyan lehet meghatározni a tágulás ütemét. Mi is az a „standard gyertya”, azaz a robbanó csillagok (szupernóvák) egyik típusa, és ezek segítségével, hogyan határozták meg a távolságokat, a sebességeket, és a tágulás mértékét. A paksi atomerımő (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) Az elıadás rövid energiatermelésrıl szóló áttekintés után vázolja, hogy miért van szükség atomreaktorokra. Összehasonlítja a hagyományos erımővek és atomreaktorok mőködését. Ismerteti a paksi atomerımő mőködési elvét, felépítését. Bemutatja a nukleáris főtıanyag ciklust az uránbányászattól a főtıelem gyártásig, beleértve a radioaktív hulladékkezelést is. A színek születése, avagy miért kék az ég és miért zöld a fő (Szabó Péter) Leghétköznapibb dolgaink közé tartoznak a színek, azonban nagyon kevesen tudják, hogyan keletkeznek. Az elıadás célja, hogy a színjelenségek keletkezésére magyarázatot adjon középiskolások számára is érthetı módon. Az elıadás összetétele eléggé szerteágazó, így akár kémia, biológia vagy fizika iránt érdeklıdık számára is szolgálhat hasznos és érdekes ismeretekkel. Néhány kérdés, amire a hallgatóság biztosan választ kap: miért kék az ég, miért zöld a fő, miért világít a szentjános bogár, hogyan mőködik a fényre sötétedı napszemüveg, és miért ne gondoljuk magunkat ırültnek, ha a fagyasztónkban esetleg világítani láttuk a csirkefarhátat. A vegyész napja” avagy látványos kémiai kísérletek (Szabóné dr. Bárdos Erzsébet) A kb. egy órás elıadás keretében érdekes és szórakozató kísérleteket mutatunk be, melyek magukba foglalják az általános kémiai ismereteket, a különbözı reakció típusokat: csapadékképzıdés, redoxireakciók, komplexképzıdés. A kísérleteket egy kerettörténet főzi össze, mely egy vegyész napirendjéhez kötıdik. Így a színes italkavalkád elıállításától a balatoni hajótőzön át az esti habfürdıig számtalan látványos és tanulságos kísérlet kerül bemutatásra – néhány közülük otthon is elvégezhetı formában. Az elıadás elıtt vagy szünetben játszóházat is tarthatunk: - Áramtermelés gyümölcsökkel - Rajzolás elektromos árammal - Vegyészek virágos kertjének készítése - Festés vöröskáposztaindikátorral - Színes képek festése Alternatív energiaforrások funkcionális anyagai (dr. Kovács Kristóf) Áltudományokról tudományosan, avagy hogyan lett Einsteinbıl ezoterikus (Szabó Péter) Manapság a médiából hallhatjuk, hogy mennyi mindenre van szükség az egészségünk érdekében: mondhatnánk úgy is, hogy az ember egészsége megvásárolható! Valóban szükségünk van a csodaszerekre? Egyáltalán használnak? Az elıadás során alapvetı (középiskolások számára is) kémiai, biológiai és fizikai ismeretek birtokában tudományos szigorral lerántjuk a leplet a "csuda tudományokról". Fény derül arra, hogy manapság mely divatos "csoda-szerek", eszközök kínálnak valódi gyógyulást, illetve mely esetekben van dolgunk szemfényvesztéssel. Az elıadás végén pedig megtudhatjuk, hogyan lett Einsteinbıl ezoterikus. Aromák (dr. Gubicza László) Az őrkutatás szerkezeti anyagai (dr. Kovács Kristóf) Biokerámiák (Eniszné dr. Bódogh Margit) A bioanyagok csoportjába tartozó biokerámiákat, bioüvegeket és bioüvegkerámiákat elterjedten használják implantátumok anyagaként az emberi szervezet sérült csontrendszerének pótlására, vagy bizonyos fiziológiai funkcióinak helyreállítására. Az elıadás ismerteti a környezı szövetekkel 1
HÍVD MEG A MÉRNÖKI KART AZ ISKOLÁDBA! VÁLASZTHATÓ ELİADÁSOK LISTÁJA 2011/2012. TANÉV mutatott kölcsönhatásuk alapján inert, felületaktív, illetve oldható bioanyagok csoportjába tartozó biokerámiák, bioüvegek és bioüvegkerámiák fıbb típusait, elıállítási módszereit, tulajdonságait, valamint gyakorlati felhasználási lehetıségeit. Fényforrások csodái (Dr. Kránicz Balázs) Az elıadás során az érdeklıdık képet nyerhetnek a fény keltésének módjairól. Az egyes fényforrások érdekes tulajdonságait ill. a hozzájuk kapcsolódó érdekes fizikai jelenségeket demonstrációval szemléltetjük. Szót ejtünk az izzólámpa haláláról és a világítástechnika területén jelenleg zajló forradalomról is. Megmutatjuk, hogy milyen "csodákat" érhetünk el megfelelıen választott színes fényekkel. Hogyan tanulmányozhatjuk a molekuláris szinten zajló folyamatokat számítógépes szimulációkkal? (dr. Boda Dezsı) Mérésekkel csak a makroszkopikus fizikai mennyiségekrıl tudunk felvilágosítást szerezni. Ezek a mennyiségek (mint pl. a hımérséklet, a nyomás, a viszkozitás, stb.) a molekuláris szinten zajló folyamatok egy nagy, véges idıtartamra vett átlagolásából állnak elı. Elméleti szinten ez a fajta átlagolás a statisztikus mechanika feladata. Ha meg akarjuk érteni a különféle rendszerek mőködését mikroszkopikus (molekuláris) szinten, modellezni kell a molekulák között ható kölcsönhatásokat, felállítani egy modellt a rendszerre, majd valamilyen statisztikus mechanikai módszerrel tanulmányozni azt. A számítógépek teljesítményében beállt robbanásszerő fejlıdés miatt napjainkra a számítógépes szimulációk váltak az ilyen folyamatok vizsgálatának rutinszerő eszközévé. Az elıadás bepillantást enged a Monte Carlo illetve a molekuláris dinamikai szimulációk mőködésébe és példákon keresztül megvilágítja azok alkalmazási lehetıségeit. Hıtérképek - Az infravörös termográfia (Somogyi Viola) Az infravörös termográfia számos területen bizonyította már sikeres alkalmazhatóságát. Rendkívül elınyös olyan esetekben, amikor érintésmentes, biztonságos vizsgálatra, gyors képkészítésre, értékelésre és döntéshozásra van szükség. Azonban legalább annyira fontos, bizonyos esetekben pedig fontosabb, a preventív beavatkozás, melynek segítségével megelızhetıek a problémák, kritikus helyzetekben akár a katasztrófák is. A hıképfelvételek készítése, azaz a termográfia rendkívül sokoldalú mérési eljárás. A modern hıkamerák kezelése hasonlít az elterjedt digitális videokamerákéhoz. Eme egyszerőség viszont ne tévesszen meg senkit: a mérési szempontból helyes hıképfelvételek készítéséhez szakmai tudás és megfelelı mérés elıkészítés is szükséges. Kalandozás a katalizátorok különleges világában (dr. Bakos József) A vegyipar különbözı területein (gyógyszer-, növényvédıszer-, élelmiszeripar) az optikailag tiszta vegyületek iránt folyamatosan nı az igény. Az aszimmetrikus homogén és heterogén katalízis az optikailag tiszta enantiomerek elıállításának leghatékonyabb módszere. A gyakorlat számára ideális katalizátorra a nagy aktivitás, szelektivitás, stabilitás, könnyen elérhetı ligandum és enzimszerő sztereoszelektivitás jellemzı. Az elıadás a területen lejátszódó nagy ívő fejlıdést kívánja bemutatni. Kísérletek nagyon hideg tájakon (Medvegy Tibor) A nitrogén amely a levegı több, mint 78%-át teszi ki, színtelen, szagtalan, unalmas. Az extrém hideg - mínusz 196°C-os – cseppfolyós nitrogénnel ezzel szemben érdekesebbnél érdekesebb kísérletek végezhetık el. Az elıadás során megfigyeljük, hogy miként viselkednek a hétköznapi anyagok ilyen alacsony hımérsékleten. Környezeti jelentıségő vegyületek meghatározása korszerő analitikai módszerekkel (dr. Horváth Krisztián) Az elmúlt évtizedek során az emberi társadalom nagymértékben megváltoztatta környezetét. Ennek egyik oka a levegıbe, talajba és vizekbe juttatott nagy mennyiségő toxikus szennyezı anyag. A környezet védelme szempontjából nélkülözhetetlen ezen szennyezıanyagok koncentrációjának folyamatos ellenırzése, terjedésük, migrációjuk folyamatos követése. Az elıadás célja a vizekben és a talajban található szennyezıanyagok meghatározására szolgáló
2
HÍVD MEG A MÉRNÖKI KART AZ ISKOLÁDBA! VÁLASZTHATÓ ELİADÁSOK LISTÁJA 2011/2012. TANÉV legmodernebb analitikai technikák közérthetı, lényegre törı bemutatása, különös tekintettel a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiás módszerekre. Lebegés másképpen – avagy a szupravezetık világa (dr. Kovács Kristóf) Még egy kis energiát! De mibıl? (dr. Domokos Endre) A jólét, a szórakozás az egész élet alapja az energia. Ahogy sokasodik az emberiség, ahogy újabb és újabb kütyükkel árasztjuk el életterünket, úgy nı az energiaigényünk. De mibıl lehet energiánk? 1990-ben attól volt hangos a világsajtó, hogy 20 év múlva elfogy az olaj. Itt állunk 2011 derekán és – szerencsére – még mindig van olajunk. De meddig? És mi lesz utána? Megújuló energia források? Fúziós energia? Ha szeretnéd tudni, hogy mibıl lesz energiád, mennyi és meddig, akkor Neked szól az elıadás. Mit tanulhatunk az enzimektıl? (Metalloenzimek modellezése) (dr. Kaizer József) A csoportunk érdeklıdése a molekuláris oxigént felhasználó és az úgynevezett ,,reaktív oxigén molekulák” mint pl. szuperoxid, hidrogén-peroxid, hidroxil gyök eliminálását elısegítı metalloenzimek modelljeinek vizsgálatára fókuszál. A bioutánzó rendszerek tanulmányozásán keresztül lehetıségünk nyílhat az enzimkatalízis folyamatának megismeréséhez, valamint a modellek tökéletesítésével az sem elképzelhetetlen, hogy megközelítsük, esetleg meg is haladjuk az enzimek kitüntetett sajátságait, így alkotva olyan mesterséges enzimeket, melyek ipari és orvosi alkalmazás szempontjából is fontosak lehetnek. Mobilitás és környezet (MOL Ásványolaj- és Széntechnológiai Intézeti Tanszék) Nukleáris energiatermelés (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) Az elıadás röviden ismerteti a nukleáris energiatermelés helyzetét. Rövid történelmi áttekintést ad az atomreaktorok fejlıdésérıl az elsı generációs atomreaktoroktól kezdve. Bemutatja néhány elterjedt atomreaktor típus mőködési elvét. Vázolja a fúziós energiatermelés lehetıségeit is. Radioaktív anyagok az „örök élet elixírjei”? (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) A radioaktivitás felfedezését követıen sokan tévesnek bizonyuló következtetésre jutottak, amikor úgy vélték, megtalálták az örök élet elixírjét. A kezdeti idıszakban mindenki igyekezett egy kis plusz sugárterhelésre szert tenni. Radioaktív vizet ittak, kenyérbe, vajba, csokoládéba kevertek radionuklidokat, kozmetika szerekbe tettek rádiumot, stb. abban bízva, hogy ezzel hosszabb életőek, szebbek, fittebbek lesznek. Napjainkban elvétve ugyan, de még mindig találkozhatunk radioizotópokat tartalmazó termékekkel, igaz ezek radionuklid tartalma nagyságrendekkel kisebb, mint az a kezdeti idıszakban volt. Ma is járnak az emberek magas radon tartalmú bányákba, barlangokba a gyógyulás reményében, sıt nem egy esetben ezt még az illetı ország egészségpénztára is támogatja. Radioaktív gáz (radon) a szobánkban? (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) A talajból, építıanyagokból folyamatosan áramlik ki a természetes eredető, (így környezetünkben több-kevesebb mennyiségben mindig jelen lévı) Ra-226 radioizotóp bomlásakor keletkezı radioaktív radon (Rn-222) gáz. Zárt terekben, így az épületekben ez feldúsulhat. Ez megnövelheti a tüdırák kialakulásának valószínőségét. Normál esetekben is ettıl származik a természetes eredető sugárterhelés több mint fele. A nemzetközi sugárvédelmi szervek által javasolt korlát 100szor nagyobb sugárterhelést eredményezhet, mint amekkorát egy nukleáris létesítménytıl kaphat a lakosság. Megfelelı körültekintéssel, beavatkozásokkal, nagyságrenddel csökkenthetjük a radontól származó sugárterhelést. Rejtett eszközök, személyek felderítése ionizáló sugárzásokkal (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) Az országhatárokon, repülıtereken, illetve bizonyos épületek esetén gondosan ellenırizni kell a csomagokat, személyeket, hogy ne tudjanak átjuttatni különbözı tiltottnak számító eszközöket, anyagokat (fegyvert, kábítószert, robbanóanyagot, radioaktív anyagot, stb.). Ugyancsak fontos lehet az embercsempészet, vagy pl. egy börtönbıl történı szökés megakadályozása. A
3
HÍVD MEG A MÉRNÖKI KART AZ ISKOLÁDBA! VÁLASZTHATÓ ELİADÁSOK LISTÁJA 2011/2012. TANÉV levélbombák, csomagok felderítése is „életbevágó” feladat. Mindezekre röntgensugárzással, illetve radioizotópokkal mőködı, speciális készülékeket fejlesztettek ki, amelyek az egyre tökéletesedı felderítés mellet biztosítják a vizsgálattal járó, viszonylag alacsony sugárterhelést is. Sci-Fizika, avagy fantázia vagy valóság? (Medvegy Tibor) A modern és klasszikus sci-fi történetekben gyakorta merülnek fel olyan elképzelések, amelyek sokkal több valóságalappal rendelkeznek, mintsem gondolnánk. Az elıadás során röviden áttekintjük az őrutazás múltját, jelenét és lehetséges jövıjét, a kozmikus katasztrófák valós veszélyeit és a földön kívüli élet létének valószínőségét. Szemcsés anyagok keverésének számítógépes szimulációja (dr. Ulbert Zsolt) A szemcsés anyagok összekeverését számos területen használják, pl. élelmiszerek, gyógyszerek, vegyi anyagok elıállításában. A szilárd szemcsék keverésének szimulációja nagymértékben elısegítheti az olyan keverı berendezések kifejlesztését, amelyben a különbözı szemcsés anyagokat gyorsan és egyenletesen tudjuk összekeverni. A keverıgép számítógépes szimulációjában a szilárd szemcsehalmaz minden szemcséjének a mozgását meghatározzuk. Figyelembe vesszük a szemcsék egymás közötti ütközéseit továbbá a keverı berendezés belsı falával és a keverıelemmel való ütközéseket is. A számítógépes szimuláció eredménye látványosan vizualizálható olyan szoftverek alkalmazásával, amellyel a szemcsék helyzetei kirajzolhatók és ezáltal a mozgásuk nyomonkövethetık a keverés során. Szendvicsvegyületek – gyógyszerektıl a bioszenzorokig (Skodáné dr. Földes Rita) A ferrocén felfedezése, szerkezetének megismerése, karakterizálása az 1950-es évek elején a fémorganikus kémia robbanásszerő fejlıdéséhez vezetett és e vegyületet a mai napig töretlen tudományos érdeklıdés övezi. A ferrocén az ún. szendvicskomplexek családjába tartozik: két sík szerkezető, párhuzamosan elhelyezkedı öttagú győrő közé kerül a vasatom. Az öttagú győrő szénatomjaihoz különféle funkciós csoportok kapcsolódnak, melyek meghatározzák e vegyületek alapvetı tulajdonságait. Bizonyos ferrocénszármazékok gyógyszerként alkalmazhatók: antibakteriális, maláriaellenes hatással rendelkeznek, vagy gátolják daganatok növekedését. Másik érdekességük, hogy ha az élı szervezet bizonyos molekuláihoz: fehérjékhez vagy DNS molekulákhoz kapcsolódnak, jelzik e molekulák tulajdonságait, enzimként ható fehérjemolekulák mőködését, vagy meghatározott szerkezető DNS-szakaszok jelenlétét. Ennek az a magyarázata, hogy a vastartalmú ferrocén jelenléte nagyérzékenységő analitikai módszerekkel detektálható. Az elıadás néhány érdekes példával illusztrálja e vegyületek felhasználási lehetıségeit, és bemutatja, hogy kutatócsoportunkban milyen új módszereket alkalmazunk ferrocéntartalmú vegyületek elıállítására. Szilikátok szerepe a civilizációs fejlıdésben (dr. Korim Tamás) Kevesen tudják mik is azok a szilikátok, és azt még kevesebben tudják milyen szerepet játszottak/játszanak az emberiség fejlıdésében. Sokan úgy gondolhatják, valami bonyolult vegyület-családról lehet szó, aminek tanulmányozását a csak kémiában hívı, elborult tekintető, megszállott tudósok végzik. Arra biztosan kevesen tippelnének, hogy gyakorlatilag mindannyian, minden nap, életünk egyre több területén, rutinszerően használjuk ezeket az anyagokat, nélkülük sokkal-sokkal kényelmetlenebb lenne az életünk és alkalmazásuk nélkül a mőszaki tudományos fejlıdés sok területe is zsákutcában végezné. Melyek ezek az anyagok, mióta és mire használjuk azokat, hogyan befolyásolták/befolyásolják és mi módon fogják befolyásolni az emberiség fejlıdését, vajon érdekesek lehetnek azok számára is, akiknek „nem mindenük” a kémia? Sok a kérdés, lássuk a válaszokat! Természetes eredető sugárzások forrásai (Radiokémiai és Radioökológiai Intézet) A kozmikus sugárzástól, illetve talajban, építıanyagokban található (a föld kialakulásakor már jelen lévı hosszú felezési idejő) radioizotópoktól, (illetve ezek leányelemeitıl) állandóan ér bennünket un. külsı sugárzás. A talajokból a radionuklidok a levegıbe, vízbe, élelmiszerekbe kerülhetnek, így a belégzés, illetve táplálkozás során ezek a szervezetbe kerülnek és un. belsı sugárterhelést okoznak. Ennek mértéke szinte mindig többszöröse a mesterséges radioizotópoktól, nukleáris tevékenységtıl származó sugárterhelésnek.
4
HÍVD MEG A MÉRNÖKI KART AZ ISKOLÁDBA! VÁLASZTHATÓ ELİADÁSOK LISTÁJA 2011/2012. TANÉV Zajszennyezés, Zajtérképek – Csendet kérünk! (Kovács Zsófia) A zaj egyre inkább meghatározó szennyezése környezetünknek. A legtöbb ember a magas zajszintek miatti halláskárosodásra gondol, elsısorban a közlekedési és szórakozóhelyi zajra. Ezek nyilvánvaló hatások, de a zaj az agymőködést és az élettani folyamatokat is befolyásolja. Az agy a zavaró zajokat igyekszik kiszőrni, ez egy idı után koncentráció csökkenéshez, fáradtsághoz és stresszhez vezet. Ebbıl különbözı vegetatív problémák erednek, mint pl. a magas vérnyomás, emésztırendszeri problémák, alvászavar. A zaj, zavaró hatása szubjektív, mivel adott körülmény között még a legszebb zene is zavaró zajjá válhat. Szellemi munkánál már az egészen kis zajok is nagyon zavaróak lehetnek (pl. csepegı vízcsap, számítógép zúgása). Legzavaróbb az emberi beszéd és az ének, mert ezekre tudat alatt akkor is odafigyelünk, ha nem is értjük meg. A zajjal kapcsolatos, egyre növekvı mértékő problémákra különbözı jogszabályokkal próbálnak megoldást találni. Kutatási témák keretében számos üzemi és szabadidıs zajforrás környezeti zajmérését végeztük el és zajtérképeket készítettünk, amely a zajterhelés bemutatásának a legszemléletesebb módja. A foglalkozás során zajmérést végezhetsz egy Brüel&Kjaer zajmérı készülékkel és betekintést nyerhetsz a zajforrások hatásainak ábrázolásába (zajtérkép készítés). Zöldkémiai kihívások (dr. Bakos József) Noha a kémia meghatározó szerepet játszik mindennapi életünkben, a kémia pozitív szerepének elismerése észrevehetıen csökkent az elmúlt évtizedben. Ez a különbözı, kémiai eredető környezeti problémákra vezethetı vissza. A zöld kémia egy olyan új területe a kémiának, amely már a kutatási és fejlesztési feladatok kitőzésekor figyelembe veszi a jövı termékeinek és az azokat elıállító technológiáknak környezeti szerepét. Az elıadás a legújabb zöldkémiai kihívásokat mutatja be aktuális példákon keresztül.
5
