kui aatomites ja molekulides. Tuumareaktsioonide alustuseks on ainet vaja kuumutada vähemalt kümne miljoni kraadini, alles siis saavad tuumade kiirused nii sureks, et nad põrkudes ületaksid elektrilise tõukumise ja jääksid tuumajõudude haardesse. Kergete tuumade ühinemisreaktsioone nimetatakse termotuumareaktsioonideks. Inimene on suutnud termotuumatuld läita vaid kohutavas põrgumasinas vesinikupommis. Raskete tuumade lõhustumine. Ahelreaktsioon. Ajalooliselt esimene tuumaenergia saamise viis põhines raskete tuumade lõhustumisel. Päris hästi lõhustuvad mendelejevi tabeli lõpus olevad radioaktiivsed elemendite tuumad neutronite toimel, kui neelates liigse neutroni tuum ergastub, deformeerub ja laguneb kaheks kildtuumaks. Kõige paremini lõhustuvad neutronite toimel uraani isotoobi ja plutooniumi isotoobi tuumad. Neid isotoope kasutatakse tuumade lõhustumise ahelreaktsiooni tekitamisel tuumareaktoris ja aatomipommis.
Stabiilne ja radioaktiivne tuum – stabiilne tuum püsib muutumatu, radioaktiivne tuum muundub iseenesest. Radioaktiivsus – radioaktiivsest tuumast vabanevat kiirgust nimetatakse radioaktiivseks kiirguseks. α-kiirgus – heeliumi tuumade voog, tekib siis kui radioaktiivse tuuma mass on liiga suur ja seetõttu tuum laguneb, kiirgus on väikese läbimisvõimega. Üldvalem: β-kiirgus – elektronide voog. Tekib siis kui tuumas on liiga palju neutroneid, neutron laguneb ning sellest tekib elektron, prooton ja neutriino, läbimisvõime suurem (neeldub plastikus, klaasis või metallkihis). Üldvalem: γ-kiirgus – suure energiaga elektromagnetkiirgus. Ergastatud tuum läheb põhiolekusse ning kiirgab γ- kvandi, kiirgus suure läbimisvõimega, neeldub paksus tiheda aine kihis (teras, plii, betoon). Üldvalem: Poolestusaeg – ajavahemik, mille jooksul pooled radioaktiivse aine tuumadest on lagunenud.
Tuumaenergia Tuumaenergeetika on üks süsinikuvaba energeetika liike, sest tema tootmisel ei toimu süsinikku sisaldava kütuse põletamist ning õhku satub väga vähe globaalset soojenemist põhjustavaid süsinikuühendeid. Samas ei ole tuumaenergia taastuvenergia, sest teda saadakse tänapäeval fossiilsest kütusest uraanist - mille varud on lõplikud ja ammenduvad lähema saja aasta jooksul. Füüsikalised alused Kasutatud jooniseid veebidest http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html ja http://www.hpwt.de/Kerne.htm Keemilised elemendid ja isotoobid Aatomid koosnevad positiivselt laetud tuumast, milles sisalduvad prootonid ja neutronid; ning
1. Mis on tuumareaktsioon? Võrdle seda keemilise reaktsiooniga. Protsesse, kus tuumad võivad ühineda, ümber korralduda ja laguneda, nim tuumareaktsioonideks. Keemiline reaktsioon on protsess, mille käigus ühest või mitmest keemilisest ainest (lähteaine(te)st) tekib keemiliste sidemete katkemise ja/või moodustumise tulemusena üks või mitu uute omadustega keemilist ainet. Tuumareaktsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide võrrandeid. Erinevalt tuumareaktsioonidest, ei toimu keemilises reaktsioonis aatomituumade muutusi. 2. Mis on seoseenergia. Too näiteid
Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Aatomi läbimõõt 1010m Tuum on umbes 100 000 Tuuma läbimõõt 1015m korda väiksem kui aatom Tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist. Tema suurust mõõtis esmakordselt E. Rutherford 1911. aastal. 3 Tuuma koostisosakesed 4 1913.a. Tuuma koostisosakesed nukleonid 1920.a. Prooton Neutron Prootonite arv tuumas Tuuma "täiteaine" määrab keemilise Elektriliselt elemendi. neutraalselt laetud Prooton on positiivselt laetud Tavaliselt on tuumas Prootoni mass neutronid sama palju 1836,1 elektroni massi kui prootonid. 1,6726 · 1027 kg Neutroni mass Prootoni mass on umbes kaks tuhat 1838,7 elektroni massi korda suurem kui 1,6749 · 1027 kg
Tuumaenergia ja selle kasutamine Radioaktiivsus ja selle kahjulikkus Tuumaenergia ja selle kasutamine Iga päev puutume kokku energeetikaga: lampi põlema pannes või autoga sõites vajame energiat, kütust. Eesti Energeetika baseerub põlevkivi soojuselektrijaamadel ja sisseveetaval gaasil ning vedelküttel. Kuid selline energia tootmise viis pole kaugeltki ainuke. Tuntud on tuumaenergia ja maailmas aina tõuseb selle populaarsus. See on tõestatud tehnoloogia, mis annab suure panuse maailma elektrivarustuses. Spetsialistid on kindlaks teinud et tuumaenergia on ainus tõeline elektriallikas inimkonna jaoks, mis ei põhjusta kasvuhooneefekti, happevihmu jm. Tuumfüüsika on raske ja keeruline ning selletõttu pole inimkond seda veel täielikult avastanud. Ikka veel tehakse tuumaenergias uusi avastusi ja saadakse aegajalt midagi uut teada. Tuumaenergia ajalugu: *1789
Väiksema aatominumbriga elementide stabiilsetes isotoopides on neutronite ja prootonite arv ligikaudu võrdne Raskemate elementide (Z > 30) stabiilsetes isotoopides muutub aga neutronite arv võrreldes prootonitega üha suuremaks, näiteks uraani isotoopis on 92 prootoni kõrval 146 neutronit. Isotoopide esinemissagedus ei ole ühesugune, enamasti domineerib üks või kaks isotoopi. Radioaktiivsus (kr k radius kiir) 1896 Antoine Henri Becquerel Marie ja Pierre Curie Uraan, raadium, poloonium Tuumade iseeneselik kiirgus Radioaktiivsus Radioaktiivsus on tuumade võime iseenesest kiirata. Radioaktiivset kiirgust on kolme liiki (liigitati läbitungimisvõime järgi) kiirgus läbib vaevalt paberilehe kiirgus võib läbi tungida kuni 3 mm alumiiniumilehest kiirgus läbib mitme sentimeetrise pliiplaadi kiirgus Heeliumi tuumade voog kiirgus elektronide voog kiirgus suure sagedusega
vooga - katkestades kiirendi elektriahela seiskub ka alakriitiline tuumareaktor; 3) soojust ei kasutata auruturbiini käitamiseks vaid väävelhappe lagundamiseks 1200°C juures laguneb väävelhape, mis edasi reageerib joodi ja veega summarselt lagundatakse nii vesi vesinikuks ja hapnikuks; 4) auruturbiini kasutugur on 30%, vesiniku kütuseelemendil 60%, samuti saab vesinikku kasutada autokütusena, nii pole vaja ka bensiini sisse osta. Kuidas tuumaenergia tekib? Tuumaelektrijaamades kasutatakse ära tuumade lõhustumise tagajärjel vabanev energia. Reaktoris luuakse tuumaenergia tootmiseks kontrollitud ahelreaktsioon, kus energia vabaneb soojusena. Viimast rakendatakse vee kuumutamiseks ja auru tekitamiseks, auru abil pannakse tööle elektrienergia tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades
JÕGEVA ÜHISGÜMNAASIUM 11.A klass Siim Kaaver Tuumaenergeetika Uurimustöö Juhendaja: õp. Heli Toit Jõgeva 2010 SISUKORD Sissejuhatus..................................................................................................................... 1. Mis on tuumaenergia?........................................................................................... 2. Kuidas tuumaenergia tekib?.................................................................................. 3. Tuumaenergia kasulikkus...................................................................................... 4. Tuumkütus............................................................................................................. 5. Tuumareaktor........................................................................................................ 6. Levinuimad reaktoritüübid.....
Prootonite arv (aatomnumber ehk järjekorranumber ehk laenguarv) määrab elemendi tuumalaengu ja on võrdne elektronide arvuga aatomis, nii et aatomid on elektriliselt neutraalsed. Tuuma tähtsaim osake, tähistatakse tähega Z. Neutron 1920.a. hüpotees E. Rutherford 1932.a. J.Chadwick katseline tõestus (berülliumi aatomi tuumasid pommitatakse -osakestega, eralduvad neutronid) Elektriliselt neutraalsed tuumaosakesed. Samal elemendil võib tuumas olla erinev arv neutroneid. Neutron on veidi suurema massiga kui prooton. Tähistatakse tähega N. Suure läbitungimisvõimega. Mittestabiilne osake, vaba neutron laguneb prootoniks ja elektroniks (poolestusaeg ca 12 minutit). Laenguarv Prootonite arv tuumas, tähis Z Prootonite arvu muutudes tekib uus element (näit. radioaktiivsuse, tuumareaktsioonide tulemusel). Tuuma tähis - X X keemilise elemendi tähis A massiarv (prootonite ja neutronite summa) Z prootonite arv
Tuumaenergia Rõngu Keskkool Pillerin Palo 9.klass 2010/11 õa Tuumaenergia ajalugu · 1789.a avastas Martin Heinrich Klaproth aine, mille ta nimetas uraaniks(uraandioksiid).S Click to edit Master text styles uri aastal 1817. Second level Third level Fourth level · Metallist uraani sai Fifth level esmakordselt alles Eugen Péligot aastal 1841. Tuumaenergia ajalugu 2
Põhjus on sama, miks elektronid on üle kogu aatomi laiali jagunenud? Vastuse annab mitteklassikaline füüsika KVANTMEHAANIKA Tähtsaim osa on ENERGIAL Kehtivad ranged reeglid Siin on oma osa mitmel füüsikalisel suurusel. : 1. Osake saab omada vaid teatud kindlaid energiaväärtusi (lubatud energiatasemed) 2. Ühel energiatasemel saab olla vaid kindel piiratud arv osakesi (igal tasemel on see arv erinev) 2.tuuma jõud prooton neutron, Kuna nukleonid on neutraalse värvilaenguga, siis ei saa nende vahel olla tugevat vastasmõju (kuigi prootonid ja neutronid koosnevad kvarkidest, ei saa nad vahetada omavahel gluuoneid). Nukleonide vahelist jõudu vahendav osake peab ise olema samuti neutraalse värvilaenguga, kuid koosnema siiski kvarkidest, millel on värvilaeng.umajõud Prooton, 3. nucleon, Nucleon on kollektiivse nime kaks baryons: neutron ja prooton füüsikas
protsessid toimuvad pidevalt loodusliku radioaktiivsusena. Prootoni olemasolu ennustas Rutherford 1913.a. aga see avastati kuus aastat hiljem.Rutherfordi arvutused näitasid, et tuumas peavad olema ka teatud laenguta osakesed, mis avastati alles 1932.a. J.Chadwiki poolt uuringutes, et -osakestega pommitatud berülliumis tekkinud kiirgus kujutab endast neutronite voogu ( Nobeli preemia 1935 ) . Massilt prooton 1,672623 neutron 1,674929 10 -27 kg elektron 9,109534 10 - 31 kg Tuuma massi esitatakse aatommassiühikutes ( u ) , mille aluseks on võetud neutraalse süsinikuisotoobi 6 C 12 mass, mis on täpselt 12 u ehk 1 u on 1 / 12 nimetatud aatomi massist. 1 u = 1,6605402 10 -27 kg Sellel skaalal m p = 1,007276 u ning m n = 1,008665 u . 2
tuumajaamaga kaasneda võivaid riske ning optimeerida nende tööd. Nii on näiteks Tšernobõlis kasutatud (Leedu Ignalina tuumajaamas kasutati analoogseid) RBMK-tüüpi teise põlvkonna reaktoritest astutud suur samm edasi kaasaegsete kolmanda põlvkonna reaktoriteni. Neljanda põlvkonna reaktorite kommertskasutusse võtmist ei ole järgmise 15 aasta jooksul ette näha. 2. Tuumakütuse (uraani, tooriumi) varud, saadavus, tootjamaad. Uraan: leidub looduses ainult ühendeis. Looduslik uraan on isotoopide U234(0,006%), U235(0,72%) ja U238(99,274%) segu. Isotoobi U234 kogus on väike ja ebaoluline. Uraan on väga levinud element looduses. Ntx: leidub merevees, graniidis, settekivimis. Kaevandatud uraani rikastatakse vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U-235 protsendi tõstmine kütuses. Reaktori tööks piisav rikastusprotsent jääb tavaliselt alla 10%, pigem 5% lähedale
TUUMAENERGIA REFERAAT Õppeaines: Ökoloogia ja keskkonnakaitse Ehitusteaduskond Tallinn 2013 SISUKORD SISSEJUHATUS ....................................................................................................................................................3 1. TUUMAENERGIA OLEMUS ..........................................................................................................................4 1.1. Tuumaenergia tekkimine....................................................................................................................4 1.2. Tuumkütus..........................................................................................................................................4 1.3. Reaktorite liigitamine .........................................................................................................................5 2. TUUMAENERGIA KASUTAMINE MAAILMAS........
etc), kiiritatu vanusest, tervislikust seisundist jms. Ka kõige väiksemad kiirgusdoosid ei ole täiesti riskivabad. Kiirguse bioloogilise toime aluseks on pöördumatud muutused DNA struktuuris, hilistoime väljendub somaatiliste ja pärilike muutuste tekkes. Somaatilisi muutusi kogeb kiiritada saanud isik oma nahal, pärilikud muutused võivad ilmneda alles mitmenda põlvkonna järglastel. Suurte kiirgusdooside toime ilmeb üsna varsti peale kiiritust. Kindel, deterministlik kahjustus tekib ainult lävidoosist suuremate kiirgusdooside neeldumisel ja põhineb paljude rakkude kahjustusel. Väikeste kiirgusdooside (siia kuuluvad ka patsientide ja personali kiirgusdoosid) potensiaalne hilistoimetoime (näiteks vähi teke) põhineb ühe raku kahjustusel, on juhuslik e. stohhastiline. Kiirguskaitse seisukohalt eeldame, et hilismuutuste tekke risk on võrdeline kiirgusdoosi suurusega ja lävidoosi ei eksisteeri.
täpsuseni. (Heisenbergi määramatuse printsiip (relatsioon) seob osakese asukoha ruumis tema kiirusega, ajamomendi aga energiaga.) Pauli keeluprintsiip - Aatomis ei saa olla kaht elektroni, millel oleks samasugune kvantarvude nelik 21. Tuumafüüsika Põhimõisted: aatomituum, tuuma koostisosad, tuumajõud, seose-energia, massidefekt. Tuuma valem: massiarv, laenguarv, nende seos prootonite ja neutronite arvudega. Tuumaenergeetika: selle olemus, ahelreaktsioon, termotuumareaktsioon. Kiirguskaitse: radioaktiivne kiirgus ja seda iseloomustavad suurused; nende SI- ühikud. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on aatomituuma algosake (kr. esimene); Positiivse elementaarlaeguga ning massiarvuga 1 osakest nimetatakse prootoniks; Prootoniga ligikaudu sama massi omav laenguta (neutraalne) osake on neutron. Et tuum koos püsib, tuleb oletada elektrostaatilistest veelgi suuremate jõudude olemasolu tuumas
täpsuseni. (Heisenbergi määramatuse printsiip (relatsioon) seob osakese asukoha ruumis tema kiirusega, ajamomendi aga energiaga.) Pauli keeluprintsiip - Aatomis ei saa olla kaht elektroni, millel oleks samasugune kvantarvude nelik 21. Tuumafüüsika Põhimõisted: aatomituum, tuuma koostisosad, tuumajõud, seose-energia, massidefekt. Tuuma valem: massiarv, laenguarv, nende seos prootonite ja neutronite arvudega. Tuumaenergeetika: selle olemus, ahelreaktsioon, termotuumareaktsioon. Kiirguskaitse: radioaktiivne kiirgus ja seda iseloomustavad suurused; nende SI- ühikud. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prooton on aatomituuma algosake (kr. esimene); Positiivse elementaarlaeguga ning massiarvuga 1 osakest nimetatakse prootoniks; Prootoniga ligikaudu sama massi omav laenguta (neutraalne) osake on neutron. Et tuum koos püsib, tuleb oletada elektrostaatilistest veelgi suuremate jõudude olemasolu tuumas
1 Ajalugu Mis on ökoloogia? Kas ta on üks mõtlemisviisidest? Kas ökoloogial on oma uurimisobjekt nagu on see olemas keemial, kus see on väga täpselt määratletud? (Keemia uurib aineid ja nendega toimuvaid muutusi). Millal tekkis ökoloogia? Nii võiks küsimusi jätkata. Termini ökoloogia võttis kasutusele Saksa teadlane Ernst Haeckel (1834 1919) 1869 aastal. Sõna ökoloogia tuleneb kreeka keelest, sõnadest "oikos", mis tähendab maja või majapidamist ja "logos", mis tähendab õpetust. Õpetus looduse majapidamisest. See on kena interpretatsioon. Ökoloogia on teadus organismide, nende populatsioonide ning koosluste ja keskkonnatingimuste vastastikustest suhetest. 19.saj. lõpul ja 20.saj. algul arenes ökoloogia suhteliselt aeglaselt. Ökoloogia tähtsustamine ning tema uurimismeetodite ja teooria täiustamine algas hoogsalt pärast teist maailmasõda. See oli tingitud inimmõju järsust kasvust kogu loodusele, suurte muutuste ilmnemisega eluslooduses ning ini
rauatuumadeni. Raua kiirel sünteesil võib täht muutuda (super)noovaks ning tema materjal jaotub maailmaruumis laiali. Taolise materjali koondumisel võivad moodustuda uued taevakehad, nende hulgas ka meie Maa taolised. Eralduv energia jääb seejuures aina väiksemaks. Raua-aatomi tuum on kõige tihedamini kokku pakitud. Raskemate tuumade moodustumiseks vajaliku tuumasünteesi puhul energia enam ei vabane, vaid reaktsioon nõuab ise energiat. Tähed säilivad seni, kui tuumasünteesist energiat vabaneb. Kui sünteesimaterjal on otsas, siis täht kustub. 23 Keemilised ühendid Valdav enamik elemente võib keemiliste reaktsioonide tulemusel moodustada keemilisi ühendeid (liitaineid). Liitaine koosneb kindla ehitusega molekulidest. Liitaine iga molekul sisaldab erinevate elementide aatomeid.
.........74 11. Kvantmehaanika...................................................................................................... 89 11.1. Valguse kiirgumine ja neeldumine (Bohri mudel)............................................92 11.2. Aatomimudel.....................................................................................................95 11.3. Tuumamudel..................................................................................................... 96 11.4. Tuumareaktsioonid........................................................................................... 97 11.5. Elementaarosakesed..........................................................................................97 11.6. Kiirgused...........................................................................................................99 12. Relatiivsusteooria alused....................................................................................... 105 13. Kosmoloogia................
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
