Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Füüsika-7-tuumafüüsika2". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
neutron, ahelreaktsioon, pomm, plutoonium, aatompomm, reaktor, isotoop, seoseenergia, tuumapomm, tuumareaktor, plahvatus, tuumajõud, graafik, osutub, moodus, vesinikupomm, massidefekt, eriseoseenergia, varianti, saavutatakse, metall, vähk, kiiritust, meditsiin, seisumasside, summast, osadeks, tuumafüüsika, reaalsuses, lennanud, jagatis, sumbub, 50kgTuumajõud - Tuumajõud on erilised jõud füüsikas. Nad mõjuvad tuumaosakeste vahel ning nad on tõmbejõud. Nad on maailma tugevaimad jõud massiosakese kohta. Tänu tuumajõududele on tuuma lõhustamine väga raske. Seoseenergia nim energiat, mis on vajalik, et lõhustada tuum täielikult ükiskuteks osadeks. Kuna tuuma jõud on väga suured, siis on see energia massiühiku kohta tohutult suur. Kuna peab kehtima energiajäävuse seadus, siis peaks vastupidises protsessis osakestest moodustub (tuum)hoopis eralduma energia. Reaalsuses see energiaga eraldub. Massidefekt - Osutub, et tuuma moodustavate osakeste masside summa on alati suurem kui osakestest moodustunud tuumamass. Seda massi vahet nim massidefektiks
samasugune energia nagu seosenergia tuuma moodustamisel, see energia tekib massidefektist. Eriseosenergia - seosenergia m.ü. kohta. Oleneb elemendist. Tuumareaktsiooni energiat on võimalik eraldada kas viimaste elementide lagunemisel või esimeste ühinemisel. Uraan - looduslik U(92,238). Tuumafüüsika jaoks on oluline U(92,235), mis moodustab 1/140 looduslikust uraanist. Selle eraldamiseks kasutatakse rikastustehaseid. Ahelreaktsioon - U-235 pommitades neutroniga, neutron lööb U-235 2-ks kildtuumaks ja tekib krüptoon, baarium; lisaks eraldub 2-3 neutronit ja energia, kuna kildtuumade eriseosenergia on suurem uraanist. Kui eraldunud neutronid kohtuvad uute U-235'ga, tekivad uuesti kildtuumad ja ahelreaktsioon jätkub. Lõpptulemus: tohutu energia eraldumine (aatompomm). Neutronite paljunemistegur - teatud tasemelt väljunud neutronite arvu ning seda taset põhjustanud neutronite arvu jagatis. k>1 (plahvatuslik -
miljon korda rohkem kui sama hulga aine põlemisel, sest tuumajõud on palju tugevamad kui elektrone siduvad elektrilised jõud. Mõne isotoobi tuum lõhustub iga kord, kui kohtub neutroniga, st ta ei vaja selleks neutroniga kaasa toodud lisaenergiat. Sel juhul võivad ka lõhustumisel tekkinud neutronid uusi lõhustumisi esile kutsuda. Sellist nähtust, kus reaktsioon põhjustab sellesama reaktsiooni jätkumist naaberaatomitel, nim ahelreaktsiooniks. Keemiliste reaktsioonide puhul oleks ahelreaktsioon näiteks lõkke põlemine, sest põlemisel tekkinud soojus süütab üha uued kütusekogused. Veel parem näide on püssirohu plahvatamine, sest seda ei piira õhu juurdevoolu vajadus ja reaktsioon levib iseseisvalt suure kiirusega. Kuna tuuma lõhustumisel tekib mitu uut neutronit, siis võib ahelreaktsiooni käigus samaaegselt lõhustuvate tuumade arv järjest kasvada. Tekkigu näiteks ühe tuuma lõhustumisel
A Z X A -4 Z- 2 Y + He 4 2 kiirgus Tekib samuti uue keemilise elemendi tuum. Näiteks süsiniku tuum muutub beeta lagunemisel lämmastiku tuumaks. 14 6 C 147 N + e - + nukleonide koguarv jääb samaks, prootonite arv suureneb ühe võrra, massiarv jääb muutumatuks, laeng suureneb ühe võrra (tekib uus element) neutron muutub prootoniks, tekib elektron ja veel üks väike osake neutriino (väike neutron) neutraalne, peaaegu massita, valguse kiirusega leviv osake, mida on äärmiselt raske avastada Ilma neutriinota oleks rikutud energia jäävuse seadus Nihkereegel lagunemisel kaotab tuum laengu 2e ja tema mass väheneb nelja aatommassiühiku võrra. Selle tulemusena nihkub element perioodilisuse tabelis kahe koha võrra ettepoole.
Põhjuseks: istoopide olemasolu. Isotoobiks nim antud elemendi lisa, mis erineb antud elemendist , mis erineb antud elemendist neutronite arvu poolest. Seetõttu tulevadki aatommassid komadega arvud. Tavaliselt isotoope on väga vähe antud elemendil ja väljaarvatud kloor - 35,5 ( pool on 35ga / pool on 36ga) Vesinik - H jrk. nr. 1, am. 1, st temas 1 prooton (põhiaine) Lisaks 2 isotoopi: 1) deuteerium jrk. nr. 1, a.m. 2 , st 1 prooton ja 1 neutron - teda on u 1/4500 vesiniku aatomitest. Tema ühedit hapnikuga nim raskeks veeks. 2) triituim jrk. nr. 1, a.m. 3( 1 prooton ja 2 neutronit) - tema on beeta radioaktiivne ja poolestusaeg on u 12 aastat. Uraan - jrk. 92, a.m. 238 (92 prootonit ja 146 neutronit) Isotoop U(jrk.nr. 92 üleval, a.m.235 all) ( 92 prootonit ja 143 neutronit) see istoop on põhielement tuumapommis ning tuumareaktoris. Teda on u 1/140dik osa looduslikust uraanist.
1.Tuuma ehitus.nukleon. Tuum: *on kerataoline keha aatomi keskmes,mille ümber tiirlevad elektronid *mõõtmed 10- 15 m *koosneb prootonitest ja neutronitest *nukleon on prootoni ja neutroni ühisnimetus *prootonil positiivne laeng *neutron on elektriliselt neutraalne tuuma osake Tuuma ehitus: *tuuma osakesed asuvad teatud energiatasemetel *ühel energiatasemel saab olla piiratud arv osakesi *prootonite ja neutronite energiatasemed on üksteisest sõltumatud *prootonite seoseenergia on väiksem kui neutronitel *seoseenergia-energia, mis oleks vaja osakesele anda,et teda täielikult tuumast vabastada 2.Isotoobid *Ühel elemendil võib olla erineva massiarvuga tuumi ehk isotoope. *massiarv-neutronite ja prootonite koguarv (A=Z+N)(Sama Z juures võib N, seega ka A olla erinev) 3.Stabiilse tuuma tingimused 1.Tuuma võimalik suurus on piiratud 2.Stabiilsel tuumal on energiatasemed täitunud järjest 3.Neutroneid on veidi rohkem kui prootoneid 4
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
4.Mis on neutronite paljunemistegur ja kuidas ahelreaktsiooni kiirus sellest sõltub? Neutronite paljunemistegur võrdne ahelreaktsiooni mingi põlvkonna neutronite arvu suhtega eelmise põlvkonna neutronite arvusse ning näitab ahelreaktsiooni kiirust. Tähis- k Ahelreaktsiooni kiiruse sõltuvus : 1) k<1 siis ahelreaktsiooni ei teki,tekivad ainult mõned spontaansed tuumade lõhustumised. 2) k=1 siis algab ahelreaktsioon. 3) k<1.01 ja k>1 siis on ahelreaktsioon juhitav. 4) k>1.01 ahelreaktsioon ei ole juhitav ehk see on aatompomm. 5.Mis on kriitiline mass? Kriitiline mass- tuumakütuse mass, mille juures k=1 ja ahelreaktsioon tekib iseenesest. 6.Millised isotoobid võivad olla tuumapommi kütuseks ja kuidas neid saadakse? 1) Looduslik uraan - isotoobid lõhustuvad hästi aeglaste neutronitega. 2) baasil töötavad reaktorid kasutatakse rikastatud uraani,mis sõelutakse uraanimaagist välja.
3) gamma lagunemisel tuuma laeng ei muutu (kiirguvad elektromagnetlained) (gammakiired on neutraalsed) ja tuuma mass muutub väga vähe, kuna gamma kiired omavad väga väikest massi. TUUMAJÕUD Tuumaosakeste prootonite ja neutronite vahel mõjuvad erilised jõud, mida nim TUUMAJÕUDUDEKS. Tuumajõud on looduses olevatest jõududest kõige tugevamad ja nende mõjuraadius on väike. Seetõttu võib tuuma kohta öelda, et ta on ,,lühikeste ätega hiiglane". TUUMA SEOSEENERGIA Tuuma seoseenergia all mõistetakse seda energiat, mida läheb vaja tuuma täielikuks lõhkumiseks üksikuteks koostisosadeks. Energia jäävuse seaduse põhjal võib väita, et seoseenergia võrdub selle energiaga, mis eraldub tuuma moodustumisel üksikutest osakestest. Tuuma seoseenergia on väga suur ja ta sõltub tuuma massist. Mõõtes või teades tuuma täpset massi ja kasutades Einsteini valemit relatiivsusteooriast E=mcruut saab määrata tuuma seoseenergia. URAANI TUUMADE LÕHUSTUMINE. AHELREAKTSIOONID
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
Massidefekt e. tuuma moodustanud osakeste ja tekkinud tuumamassi vahe. Osutub tuumamass alati väiksemaks teda moodustanud prootonite ja neutronite kogumassist. Einsteini energia ja massi seos viitab sellele, et osa massist on muutunud energiaks, st. seoseenergiaks. 11.Mis on tuumareaktsiooni energiaväljund ja kuidas seda leida? Tuuma reaktsiooni energiaväljundiks nimetatakse reaktsioonis osalenud tuumade ja osakeste ning selle käigus tekkinud tuumade ja osakeste seoseenergia vahet . Leitakse massi muutuse kaudu. 12.Milline ebastabiilsus põhjustab -kiirguse ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Kui neutronite või prootonite energiatasemetes on tühikud, siis püüab tuum saavutada madalaimat energiataset kiirates välja ülearuse energia gamma-kiirgusena. Selle kiirguse käigus tuuma olemus ei muutu, aga energia väheneb. 13.Milline ebastabiilsus põhjustab -lagunemise ja milline muutus sellega tuumas kaasneb? Mida kujutab endast osake?
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 2 1H 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.
II osa Tuumafüüsika 1) Kirjelda aatomituuma koostist ja ehitust, kui suur (väike) on aatomituum (suurusjärk)? – Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest. Prootoni tähis on Z, prooton on positiivse laenguga. Neutroni tähis on N ja neutron on laenguta. Neutronite mass on prootonite massist veidi suurem. Tuuma osakeste kogumassi nimetatakse aatommassiks, mille tähis on A. A=Z+N Prootonite kogulaengut nimetatakse tuumalaenguks, mille tähis on ka Z. Tuuma tähis on ZAX, kus X on keemilise elemendi tähis. Tuuma mõõtmed on suurusjärgus 10-14m. Tuuma osakesi hoiab koos tuumajõud, mille tunnused on 1. On looduses esinev tugevaim jõud 2. Ei sõltu osakeste laengust 3
Tuumafüüsika ja relatiivsusteooria Tuuma mõõtmed tuuma on koondunud suurem osa aatomi massist, tuuma läbimõõt on umbes 10 -15 m. Prooton - positiivselt laetud tuumaosakesed. 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 - 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. Massiarv prootonite ja neutronite koguarv tuumas. Tähistatakse tähega A. Isotoop - ühe ja sama keemilise elemendi teisendid, millel on aatomituumas ühesugune arv prootoneid, kuid erinev arv neutroneid
Üldjuhul võib lagunemise esitada järgmisel kujul: Kus X on ematuum, Y on tütartuum ning A ja Z vastavalt ematuuma massiarv ja aatominumber. · lagunemisel jääb tütartuuma nukleonide koguarv samaks, mis ematuumalgi, kuid ühe võrra on suurenenud prootonite arv tuumas. Järelikult on üks lähtetuuma neutronitest muundunud prootoniks. Selle protsessi käigust tekib lisaks elektronile veel üks osake, millele on antud nimeks neutriino väike neutron. 5. Energeetiliselt kasulikud on kergete tuumade sünteesireaktsioon (termotuumareaktsioonid) ja kontrollitavad ahelreaktsioonid (mida kasutatakse tuumareaktoris energia tootmiseks). 6. Energia eraldub tuumareaktsioonides, kui tuum põrkub kokku elementaarosakestega. 7. Kui raske tuum lõhustub, siis tekkinud tuumakildude eriseoseenergia on suurem kui ematuumal. See aga tähendab, et energia jäävuse seaduse järgi peab sellisel
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
Kokku viidi aktiivtsooni umbes 50 tonni uraani, mille mass ületas kriitilise massi ja milles seetõttu võis kulgeda isearenev lõhustumis-ahelreaktsioon. Aktiivtsoonis uraanipadrunite vahel olev grafiit etendas neutroniaeglusti osa, välised kompaktsed grafiidikihid aga moodustasid peegeldi, mis suunas neutronid tagasi aktiivtsooni, kui nad sealt uraani-235 tuumasid lõhustamata või uraani-238 tuumades neeldumata välja lendasid. Et ahelreaktsioon ei algaks enneaegselt, paigutati reaktorit ülalt alla läbivatesse spetsiaalsetesse kanalitesse kaadmiumvardad, mida oli kerge üles tõsta ja alla lasta. Kaadmium neelas ahnelt neutroneid ega võimaldanud neil laviinitaoliselt paljuneda. Varraste järkjärgulise reaktorist väljatõmbamise teel oli võimalik väga kindlalt ja täpselt reguleerida ahelreaktsiooni algusmomenti ja kiirust ning automaatselt hoida seda mistahes soovitaval tasemel
Selgus, et berülliumist pidid välja lendama küllalt rasked osakesed, millega põrkudes said prootonid nende osakeste suure energia (nagu veereva kuuliga- kui ta põrkub massilt võrdse teise kuuliga, annab ta oma energia teisele, mis hakab selle tulemusel liikuma ja esialgne liikuv kuul jääb ise seisma) ja lendasid plaadist välja. Need osakesed olid suure läbitungimisvõimega ja ei ioniseerinud vahetult gaasi, seega olid nad elektriliselt neutraalsed. Joonis: · neutron ei ioniseeru, kuid nad kutsuvad esile tuumareaktsioone. Tuumajõud · probleem: Kuidas prootonid tuumas kõik koos püsivad, kui nendevaheline elektriline tõukejõud on võrreldes prootonite suurusega suur? (nad peaksid laiali lendama) · Neid hoiab tuumas koos tuumajõud, millel on tugev vastasmõju, kuid mõjuraadius on väga väike. · Tuuma vaadeldi analoogselt veetilgaga (väike kompaktne veepiisk). Kui tõsta see veepiisk teisele lehele (nt
Kui protsessil mass väheneb saab sellest energiat. (radioakt.kiirgus) Erirelatiivsusteooria põhipostulaadid- 1)valgusest kiiremini ei saa objekt liikuda olenemata taustsüsteemist. 2)kui taust liigubsirgjooneliselt ühtlase kiirusega/ on paigal on ta taustsüsteem, võib vaadelda objektiga (kiirendusega keha ei sobi, suunamuutusega ei sobi) Isotoop- sama aine keemilisel elemendil Z (laeng/prootonite arv) sama, N (neutronite arv) on erinev.(aatommassi määrab püsivaim isotoop looduses) Isotoopide märkimine- Tuumajõud- mõjuvad tuumas mõjuraadius on väga väike ainult tõmbejõud ühed tugevaimad jõud ei sõltu laengust Eriseoseenergia- kuidas 1 osake on tuumaga seotud. Kergetel tuumadel väike. Ei muutu sujuvalt. Raual on suurim eriseoseen. (kõige rohkem en. Vaja kulutada selleks et seda tuuma mõjutada).
Avastas abielupaar Curie veel ühe radioaktiivse elemendi polooniumi ja raadiumi *1911a. avastas E. Rutherford oma katsete käigus aatomituuma *1939a. avastasid Otto Hahn ja Fritz Strassmann er uraani isotoobi 235 tmm lõhustub aeglaste neutronite mõjul, kiirates välja energiat ja veel 2-3 neutronit, mis on omakorda võimelised teisi uraanituumi lõhustama, tekitades nii ahelreaktsiooni. See avastus avaski tee tuumaenergia kasutamisele, mida hakati ka kiiresti realiseerima. Esimene tuumapomm lõhati 16.juulil USA-s New Mexico kõrbes. 6. augustil 1945 visati pomm Hiroshimale ja 3 päeva hiljem Nagasakile. Üks viimaseid suuremaid tuumakatastroofe oli 1986.a. Ukrainas Tsernobõli tuumaelektrijaamas. Võib julgelt öelda, et mitte kunagi ei ole mingisugused teaduslikud avastused etendanud kogu inimkonna jaoks nii suurt osa kui avastused tuumafüüsika valdkonnas. Tuumaenergiast. Tuumaenergia ehk aatomienergia on füüsika seisukohast aatomituuma moodustavate
seda võrdlemisi edukalt- tuumaelektrijaamade osa planeedi ehk elektrienergiatoodangus on umbes 14%. Olkiluoto tuumaelektrijaam Soomes Eurajoel Rauma lähedal. 3 Tuumareaktsioonid Tuumareaktsioonid Tuumarektsioon on kahe aatomituuma või elemetaarosakese ja aatomituuma kokkupõrge, mille tulemusena tekivad uued aatomituumad ja/või elementaarosakesed. Tuumareaktsioonil vabaneb energia grammakiirgusena. Kui vabanenud neutron tabab uraan -238 tuuma, neelab uraanituum neutroni kuid ei muutu ebastabiilseks, vaid kiirates 2 elektroni (neutoneid kiirgamata) muutub uueks aineks plutooniumiks. Uraan-235 ja uraan-238 erinevad neutronite arvu poolest tuumas. Peale neutronite leidub tuumas prootoneid, mille arv on alati võrdne elemendi järjenumbriga elementide perioodilisussüsteemis (uraanil on see 92) Tuumaerektsiooni võrrand: Tuumarektsioonide võrrandeid võib kirjutada täpselt nagu keemiliste reaktsioonide
Tuumapomm Aatompomm · Tuumapomm ehk aatompomm on suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. · Aatompommis kasutatakse U-235 ja Pu-239. Tuumapommis on kaks vastastikku asetatud, aga teineteisest eraldatud radioaktiivse aine (Uraan või Plutoonium) poolkera. Kummagi poolkera mass on napilt alla kriitilise massi (kriitiline mass on mass millest alates algab tuumade lõhustumise ahelreaktsioon). Tuumapommi
Viimastest koostatakse reaktorisse paigutamiseks kütusekomplektid. 5. Kasutatud tuumkütus eraldatakse reaktorist. Need on reaktorist väljavõtmise järel ülimalt radioaktiivsed - intensiivse ioniseeriva kiirguse ja soojuse allikad. Kasutatud tuumkütuse võib pärast „jahtumist“:1.) ümbertöödelda uueks tuumkütuseks 2.) vahe-/ lõppladustada. 6. Ümbertöötlemistehases eraldatakse kasutatud kütuses sisalduv uraan, plutoonium ja väikeaktiniidid lõhustusproduktidest (kildtuumadest). Uraan, milles on lõhustuvat 235U rohkem kui looduslikus, suunatakse tagasi kütusetsüklisse: konversioon, rikastamine jne. Lõppladustamist vajavateks radioaktiivseteks jäätmeteks lähevad ainult viimased, so umbes 3 % kogu kasutatud kütuse asemel. Ümbertöötlemine on igal juhul soodne nii kütuse säästliku kasutuse kui radioaktiivsete jäätmete koguse olulise vähenemise seisukohalt.
......... 1. Mis on tuumaenergia?........................................................................................... 2. Kuidas tuumaenergia tekib?.................................................................................. 3. Tuumaenergia kasulikkus...................................................................................... 4. Tuumkütus............................................................................................................. 5. Tuumareaktor........................................................................................................ 6. Levinuimad reaktoritüübid..................................................................................... 7. Reaktorite põlvkonnad.......................................................................................... 7.1 Esimene põlvkond............................................................................................. 7.2 Teine põlvkond........
Tallinn 2015 SISUKOR Sissejuhatus................................................................................................................... 3 1.Ajalugu........................................................................................................................ 4 1Eelnev....................................................................................................................... 4 1.2.Maailma esimene tuumareaktor............................................................................5 1.3.Areng..................................................................................................................... 5 1.4.Ajastute erinevused............................................................................................... 6 2. TUUMAENERGIA OLEMUS............................................................................................ 8 2.1. Tuumaenergia tekkimine................
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
......................................................................................................................10 4. AJALUGU ...................................................................................................................................................11 4.1. Algus .................................................................................................................................................11 4.2. Esimene tuumareaktor .....................................................................................................................11 4.3. Esimestele katsetele järgnenud arengud .........................................................................................12 4.4. Reaktorite põlvkonnad .....................................................................................................................13 5. TUUMAENERGIA MAAILMAS...............................................
100 mlj C 0 ) Termotuumareaktsioonil vabanev energia on saartevaba ja ta suudab anda inimkonnale ammendamatu energiaallika. Kuid sellist temperatuuri on saavutatud ainult hetkeks ( raske on saavutada) Kvark- Koosneb prootonitest ja neutronitest. Kvarkidel on omad laengud (erinevad) ja ta on ka üks elementaarosake ( EHK vastastikmõjuga osake). Igale kvargile antakse üks põhivärv ja kui need kolm põhivärviga valgust kokku suunatakse, siis saadakse valge valgus. ( Prooton ja neutron koosnevad 3 kvargist) Lepton- Tema hulka kuulub elektron. Pole vastastikmõjuga osake. Värvilaeng- Tugeva vastastikmõju laeng. Seal on kolm põhivärvust ( sinine, punane, roheline) Kõik elementaarosakesed on valged! Vaheosake- Osake, mis vahendab vastastikmõju. Kõige tuntum vaheosake on footon ta ei oma seisumassi, eksisteerib ainult liikudes. Footon tuleb mängu energia kandumisel. On veel vaheosakesi, nt mesonid ja gluuonid.
nõrgem, on ta siiski elektromagnetilisest jõust umbes sada korda tugevam, mistõttu suudab tuumajõu tõmbejõud ületada tuuma kuuluvate positiivselt laetud prootonite omavahelise tõukejõu. Väga väikeste vahemaade juures on tuumajõud tõukuv. Seetõttu hoiavad nukleonid tuumas teineteisest pisut eemale. Tuumajõud on väga väikese mõjuraadiusega. Tuumajõud on laengust sõltumatu. Ta mõjub ühtviisi nii neutronite kui prootonite vahel. Seoseenergia on energia, mis on vaja anda osakesele, et teda täielikult tuumast vabastada. Seda energiat mõõdetakse elektronvoltides ( tuumade puhul megaelektronvoltides MeV ). Aatomituuma seoseenergia on energia, mis on tarvis aatomituumale anda, et lõhkuda see üksikuteks nukleonideks.Atomituuma seoseenergia on otseselt seotud tuuma moodustavate nukleonide vahel mõjuva tuumajõuga. Iga täiendav nukleon, mis tuuma lisandub, tõmbab teisi tuumas olevaid nukleone tuumajõuga enda poole.
Sest klassikalise valemi u' = u + v järgi tekiks kiiremad kiirused kui kõige kiirem kiirus valguse kiirus. 10. Relatiivsusteooria postulaat. Pole olemas absoluutset liikumist ega absoluutset paigalseisu. 11. Kuidas oleneb mass kiirusest? Mass kasvab võrdeliselt kinemaatilise liikumisega. 12. Aine ja energia jäävus seadus. Keha energia ja seisuenergia summa vastastikuse muundumise võimalus. 13. Kirjelda tuuma ehitust. Prooton. Neutron. Tuum on kerataoline keha aatomi keskmes, mille ümber tiirlevad elektronid. Tuuma mõõtmed on ligi 100 000 korda väiksemad kui aatomil. Tihedus on tuumal väga suur. Prooton on tuuma tähtsaim osake, sest nende arv määrab keemilise elemendi. Prootoni mass on ligi 2000 korda suurem kui elektronil, elektrilaeng on võrdne kuid vastasmärgiline. Prootoni laeng on positiivne. Tuuma massi suurendajateks on neutraalse laenguga neutronid
Mõni reaktsioon võib kiiremini toimuda valguse käes. Valgus ehk elektromagnetkiirgus on üks energia vormidest ja mis tahes kujul oleva energia juurdeandmine võib teatud tüüpi reaktsiooni kiirendada või isegi selle iseeneslikuks teha. Näiteks metaani ja kloori reaktsioon täielikus pimeduses on väga aeglane, hajutatud valgus seevastu seda reaktsiooni ja ere päikesevalgus muudab selle plahvatuslikuks: CH4 + 2Cl2 = CCl4 + 2H2. Reaktsiooni kiirust võib mõjutada kasutatav isotoop. Eriti kehtib see vesiniku kohta, sest tavalise vesiniku ja deuteeriumi aatomi mass on selgelt erinev. Keemiliste reaktsioonide kiiruse ja mehhanismidega tegeleb keemiline kineetika. Katalüüs. Katalüüs on keemilise reaktsiooni kiiruse muutus tänu spetsiifilise lisandi, mida nimetatakse katalüsaator, reaktsioonis osalemisele. Erinevalt reagentidest katalüsaator reaktsioonitsükli jooksul taastub (regenereerub).
Elektronide aatomist lahtirebimine või juurdelisamine on aatomi ioniseerimine. Peaaegu kogu aatomi mass on koondunud tuuma. Elektronide mass moodustab aatomi massist alla ühe promilli. Enamik keemilisi elemente esineb looduses mitme isotoobina, mistõttu antud keemilise elemendi aatommass antakse isotoopide loodusliku segu keskmisena. Nukleonid (N) on barüonid, mis koosnevad ainult u- ja d-kvarkidest ning mille isospinn on 1/2. Nukleonide hulka kuuluvad prooton ja neutron. Massiarv on nukleonide (prootonite ja neutronite) koguarv aatomi tuumas. Eristatakse stabiilseid ja mittestabiilseid (radioaktiivseid) ning looduslikke ja tehislikke isotoope. Ebastabiilsed isotoobid püüdlevad stabiilsuse poole ja lagunevad aja jooksul mõneks stabiilsemaks elemendiks. Elektronkate on aatomi tuuma ümbritsev elektronide pilv. Elektronkate jaguneb elektronkihtideks ja need omakorda alamelektronkihtideks ja orbitaalideks
Järeleaitamine ehk keemiakursuse kokkuvõte 1 SI seitse põhiühikut Pikkus - meeter m Mass - kilogramm kg Aeg - sekund s Elektrivoolu tugevus - amper A Absoluutne temperatuur - kelvin K Ainehulk - mool mol Valgustugevus - kandela cd 31.10.2011 2 Mass Iga füüsikaline keha omab massi. Massi mõõdetakse kilogrammides (1 kg) ja tähistatakse tähega m. Kilogrammile mõjuv raskusjõud on sõltuv laiusest. Pariisis on see Fr = 9,81 N Maa poolusel on see 9,83 N/kg, ekvaatoril 9,78N/kg ja Kuul 1,6 N/kg Suurus mass väljendab keha inertsust tema omadust osutada suuremat või väiksemat vastupanu tema kiirendamisele jõu toimel. 31.10.2011 3
annaabi.ee 
