Tuumaenergia materjal (0)

1 Hindamata
Punktid
 
Säutsu twitteris

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.ht m

Keemilised elemendid ja isotoobid

Aatomid koosnevad positiivselt laetud tuumast, milles sisalduvad prootonid ja neutronid ; ning tuuma ümber tiirlevatest elektronidest, mille arv võrdub prootonite arvuga. Prootonite arv tuumas määrab ära, mis elemendiga on tegemist. Perioodsuse tabelis on elemendid sorteeritud just prootonite arvu järgi. Igal elemendil võib olla mitmeid isotoope. Isotoobid on aatomid, mille tuumas on sama arv prootoneid, aga erinev arv neutroneid, mis tähendab et isotoobid erinevad tuuma masside poolest. Sama elemendi isotoobid ei erine oma keemiliste omaduste poolest.

Tuumafüüsikas kasutatakse isotoopide jaoks tähistust 42He, kus alumine indeks näitab tuumalaengut (prootonite arvu, järjekorranumbrit perioodilisuse tabelis) ja ülemine number näitab tuumas sisalduvate prootonite ja neutronite koguarvu .

Vesinikul kolm isotoopi: vesinik 11H tuum koosneb ainult ühest prootonist. Vesiniku teist isotoopi 21H nimetatakse deuteeriumiks ja tema tuumas on lisaks ühele prootonile ka üks neutron . Vesiniku kolmas isotoop 31H on triitium , mille tuumas on üks prooton ja kaks neutronit. Triitiumi tuum on ebastabiilne, sest prootonid ja neutronid ei ole tasakaalus.


Tuumaenergia

Aatomituumad koosnevad prootonitest ja neutronitest, kuid tuuma mass on alati väiksem kui üksikute prootonite ja neutronite masside summa. Selle erinevuse (massidefekti) tekitab tuumaosakesi koos hoidev seoseenergia .

Tuumade seoseenergiat saab leida Einsteini valemiga


Seoseenergia = Δmc2
Kus ∆m on massidefekt ning c valguse kiirus vaakuumis.
Vaakuumis oleva heeliumituuma (α-osakese) jaoks on seoseenergiaks m = 0.0304 u , mille suuruseks on 28.3 MeV, arvestades u väärtust: 1 u = 931.434 M eV C-2.
Tuuma seoseenergiad on miljoneid kordi suuremad kui aatomis elektronide sidumiseks vajalikud energiad . Näiteks on vesiniku aatomi ioniseerimiseks vajalik energia 13.6 eV , mis on ca 2 miljonit korda heeliumituuma seoseenergiast väiksem.
Tuumareaktsioonid
Mitmesugused tuumareaktsioonid tekivad, kui neelatakse tuumaosake (neutron või prooton) või ka gammakiirguse mõju tagajärjel. Sarnaselt keemiliste reaktsioonidega kirjeldatakse tuumareaktsioone võrrandite abil, näiteks:
a + X Y + b või X (a, b) Y
näitab , et tuuma X pommitamisel osakesega a toimunud reaktsiooni tulemusena tekib tuum Y ning eraldub osake b. Tuumareaktsioonide energeetilist külge iseloomustab reaktsioonis vabanenud energia Q. Q on positiivne, kui reaktsiooniproduktide kogumass on väiksem kui neelatud osakestel ja esialgsel tuumal, sest siis kasvab tuuma seoseenergia. Tuumareaktsiooni toimumise tõenäosust kirjeldatakse mõistega reaktsiooni ristlõige.

Energia võib vabaneda nii kergete tuumade ühinemisel kui ka raskete tuumade lagunemisel. Seda selgitab graafik , mis näitab tuuma seoseenergia suurust ühe tuumaosakese(nukleoni) kohta:


Seoseenergia nukleoni kohta B/A sõltuvalt tuuma massiarvust A.
Ühe tuumaosakese kohta on seoseenergia maksimaalne massiarvu 60 ümbruses, mida arvestades ei tule imestada, et raua isotoop 56Fe on üks püsivamaid ühendeid universumis.
Kui kergeid tuumi sundida mingi jõu abil liituma, siis võib toimuda tuumasüntees, mille käigus vabaneb energiat, sest tekkinud tuuma mass on väiksem kui ühinenud tuumade masside summa. Kui ühinenud tuumade massiarvud on seoseenergia kõveral rauast vasakul, siis on uues liitunud tuumas nukleonid tugevamalt seotud kui üksikutes kergemates tuumades. Massi vähenemise tõttu vabaneb seoseenergiat. Seega, rauast kergemate elementide puhul võib seoseenergia vabaneda tuumade ühinemisel.
Rauast raskemate elementide puhul võib seoseenergia vabaneda tuumade lagunemisel, sest tekkinud fragmentides on seoseenergiad nukleoni kohta suuremad ja produktide tuumade kogumass väiksem kui olid lõhustunud tuuma mass.
Tuumade liitumine: tuumasüntees ( nuclear fusion)
Maal on potentsiaalselt võimalik saada termotuumaenergiat deuteeriumi ja triitiumi tuumade ühinemisel. Tuumasüntees on peamine energiaallikas tähtedes, kuid seal toimuvad valdavalt muud tüüpi termotuumareaktsioonid.
Deuteeriumi ja triitiumi pommitamisel kiirete osakestega võib toimuda tuumade liitumine, mille tulemusena eralduvad neutronid ja energia 17.6 MeV. Lihtsaim fusiooni reaktsioon on järgmine:
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Tuumaenergia materjal #1 Tuumaenergia materjal #2 Tuumaenergia materjal #3 Tuumaenergia materjal #4 Tuumaenergia materjal #5 Tuumaenergia materjal #6 Tuumaenergia materjal #7 Tuumaenergia materjal #8 Tuumaenergia materjal #9 Tuumaenergia materjal #10 Tuumaenergia materjal #11 Tuumaenergia materjal #12
Punktid 10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.
Leheküljed ~ 12 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2012-09-19 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 14 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor A U Õppematerjali autor

Meedia

Lisainfo

Mõisted

Sisukord

  • Tuumaenergia
  • Kasutatud jooniseid veebides
  • Keemilised elemendid ja isotoobid
  • Tuumade seoseenergiat saab leida Einsteini valemiga
  • Tuumareaktsioonid
  • Seoseenergia nukleoni kohta B/A sõltuvalt tuuma massiarvust A
  • Tuumade liitumine: tuumasüntees (nuclear fusion)
  • Termotuumareaktorid e. fusioonreaktorid
  • Termotuumareaktorite kütus
  • Tuumade lõhustumine (nuclear fisson)
  • Uraan-235 lõhustumine
  • Uraani lõhustumisel vabaneva energia jaotumine
  • Ahelreaktsioon
  • Uraan kui tuumakütus
  • Teised lõhustuvad isotoobid
  • Tuumareaktorid
  • Neutronite aeglustamine reaktoris
  • Vesi neutronite aeglustajana
  • Tuumaenergeetika ohtlikkus
  • Tuumajaamade jäätmed moodustuvad kasutatud tuumakütusest ning tuumaenergia
  • Pu, mida saab
  • Üks tuumaenergeetika suurimatest ohtudest on radioaktiivsete ainete sattumine keskkonda
  • Radioaktiivsus
  • Radioaktiivse lagunemise poolestusaeg
  • Alfa-radioaktiivsus
  • Beeta-radioaktiivsus
  • Gamma- radioaktiivsus
  • Läbimisvõime
  • Ioniseeriva kiirguse
  • Radioaktiivse kiirguse mõõtmisel ja toime hindamisel kasutatakse mitmeid erinevaid mõõtesuurusi
  • Curie
  • Roentgen
  • Becquerel
  • Sievert
  • Radioaktiivsed tuumajäätmed
  • Cesium-137 ja Strontsium- 90
  • Tuumaenergia tootmine
  • Tuumaelektri tootmiskulude hinnang
  • Emissions Produced by 1 kWh of electricity based on life-cycle analysis
  • aasta andmetel tootsid tuumaenegriajaamad 16% kogu maailma energiavajadusest
  • Maailmas oli kokku 441 tuumaelektrijaama, mis tootsid ligikaudu 2200 TW/h
  • Riigiti moodustas tuumaenergia tootmine kogu riigi energiavajadusest järgmise osa
  • Leedu
  • Prantsusmaa
  • Slovakkia
  • Belgia
  • Bulgaaria
  • Ukraina
  • Rootsi
  • Sloveenia
  • Armeenia

Teemad

  • http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html
  • http://www.hpwt.de/Kerne.htm
  • vesinik
  • deuteerium
  • triitium
  • Seoseenergia = Δmc
  • MeV
  • eV
  • a + X
  • X (a, b) Y
  • deuteeriumi ja triitiumi
  • MeV
  • N
  • λ ja poolestusaeg
  • on seotud järgmise valemiga
  • Jood-131
  • kWh elektrienergia tootmisel tekkiv õhusaaste
  • osakaal %

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


Sarnased materjalid

11
doc
Tuumaenergia kasutamine
5
doc
Tuumaenergia
4
odt
Tuumaenergia
19
pptx
TUUMAENERGIA PPT
2
docx
Tuumaenergia kokkuvõte
2
doc
Tuumaenergia
27
pptx
Tuumaenergia esitlus
15
doc
Tuumaenergeetika





Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !