FÜÜSIKA KONTROLLTÖÖ. TUUMAREAKTSIOONID Tuumareaktsioonid on reaktsioonid, mille käigus muutuvad ainete tuumad. Tuumareaktsioonid jagunevad kaheks: 1) Lagunemisreaktsioonid. Rasked tuumad lagunevad neutronite mõjul kildtuumadeks, toimub ahelreaktsioon. Nende reaktsioonidega kaasneb radioaktiivne kiirgus. Neid reaktsioone saab mõõdukuse piirides hoida nt mõnda neutroneid neelavat metalli kasutades. Ahelreaktsioone saab pidurda kriitilise massiga. Neid reaktsioone kasutatakse tuumaelektrijaamades. 2) Ühinemisreaktsioonid. Kergete tuumade ühinemisreaktsioone nimetatakse termotuumareaktsioonideks. Sellised reaktsioonid toimuvad päikesel ja teistel tähtedel väga kõrgetel temperatuuridel (miljonite kraadide juures). Selle käigus ühinevad vesiniku aatomid heeliumi aatomiteks. Neid reaktsioone ei saa kasutada
Sünteesreaktsiooni tekkimiseks peavad tuumad lähenema üksteisele väga lähedale (alla 10-15 m), aga seda takistab prootonite elektrilaeng. Sellepärast tuleb tuumadele anda suur kineetiline energia, mis vastab temperatuurile ca 108 kraadi. Sellest ka reaktsiooni nimi: termotuuma reaktsioon. Tuumareaktoris kasutatakse uraani ahelreaktsiooni. Et ahelreaktsioon ei väljuks kontrolli alt, tuleb vältida neutronite suurt paljunemist. Selleks kasutatakse tuumareaktoris neutroneid neelavat ainet, milleks on kaadmium. Alfakiirguse eest kaitseb meid ka tavaline paberileht. Beetakiirgus eest kaitseb näiteks õhuke metallleht. Gammakiirgus on väga suure läbimisvõimega ja seda takistavad oluliselt paksud metalli- või mullakihid. Relatiivsusteooria on õpetus ajast ja ruumist. Tuleb välja, et ei ole absoluutset aega ega absoluutset ruumi (nagu tühja kasti, kus kogu maailm sees on)
3. energiat kasutatakse vee kuumutamiseks ja auru tekitamiseks 4. auru abil pannakse tööle elektrienergia tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Tuumkütus: keraamilise uraanoksiidi tabletid. Kasutatakse kas 235U suhtes rikastatud või looduslikku uraani. MOX- kütus uraani- ja plutooniumoksiidide segu. Tuumareaktori osad: · aeglusti aeglustab neutroneid, et nad kohtaksid aatomi läbimisel tuuma ja ergastaksid selle. · Juhtvardad neutroneid neelavat ainet sisaldavad vardad, mille vläjatõmbamisel reaktorisüdamikust või sellesse sisselükkamisega saab ahelreaktsiooni kiirust muuta või lõhustumisprotsess üldse seisata. · Soojuskandja vedelik või gaas, mis raktorisüdamikust läbi minnes võtab soojuse endaga kaasa ja toodab turbogeneraatori käivitamiseks vajalikku auru. Aur käivitab turbiini. · Surveanum, survetorud terasanum, kuhu paigutatakse reaktorisüdamik
keskmine neelduvus vähem kui 0.3. Kaja pikkuse kalkuleerimiseks saab kasutada empiirilist valemit, mida nimetatakse Sabine'i valemiks: RT = 0.16 x V / A T = kaja pikkus, s V = ruumi maht, m3 A = (Σ pindala (S) x α) = ruumi neelduvuse ala, m2. Ruumi neelduvuse ala A on iga pindala S'i ja selle neelduvuse koefitsiendi korrutis. Näiteks, kui soovitud kaja pikkus klassiruumis on 0.8 sekundit ja klassiruumi mõõtmed on 6 x 10 x 3 m ning kavas on kasutada 45 m 2 heli neelavat laematerjali, siis mis oleks vajaminev materjali neelduvustegur? Vastus: A = 0.16 x V/T = 0.16 x 180/0.8 = 36 m2 x α = 36/45 = 0.8 Optimaalne kaja pikkus sõltub ruumi suurusest, materjalist ning tüübist. Kõik objektid, mis on paigutatud ruumi, kaasaarvatud inimesed ja nendega kaasas olevad esemed, võivad mõjutada kaja pikkust. Ruumid kõnepidamiseks vajavad lühemat kaja pikkust, kui ruumid muusika jaoks. Pikem kaja võib kõneleja raskesti kuuldavaks muuta. Teisest küljest, kui
Neutronite paljunemistegur võrdub antud põlvkonna neutronite arvu ja eelmise põlvkonna neutronite arvu suhtega. Kui paljunemistegur on suurem kui 1 toimub plahvatus! 9.Tuumareaktori põhiehitus *tuumareaktorites rakendatakse tuumade lõhustumisel tekkivat ahelreaktsiooni *kütuseks kasutatakse uraani U-235(looduses U-238, tuleb rikastada) *aeglustajaks-grafiit,deuteerium *reaktsiooni kiiruse reguleerimiseks viiakse reaktorisse neutroneid neelavat ainet, nt kaadmiumi. Kaadmiumist juhtvarraste nihutamisega uraani ja aeglusti segus saab reaktorit käivitada ja hoida paraja võimsuse juures,seisata *torustik-vesi kannab soojuse reaktorist välja, kus see kasutamist leiab *paksuseinaline kiirguskaitse- nt 2m betooni 10.tuumapomm.aatompomm.kriitiline mass. * Tuumapomm ehk aatomipomm on suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. Lõhustuv aine paikneb kahes osas,mis mõlemad on nii
Kütuseks on kasutatav ka looduslik, rikastamata uraan, kui parandada temas neutronite neeldumist 235U poolt. Selleks tuleb vaid vähendada neutronide kasutut neeldumist põhimassist, so 238 U-st. Viimane neelab palju kiireid neutrone, kui aga neid aeglustada, siis nende kasutu neeldumine väheneb mitmekordselt. Aeglustajaks sobib graniit või deuteerium. Reaktorsiooni kiiruse reaguleerimiseks viiakse reaktorisse neutroneid neelavat ainet, nt kaadiumi. Kaadiumist juhtvarraste nihutamisega uraani ja aeglusti segus saab reaktorit käivita, hoida paraja võimsuse juures ja vajaduse seisata. Reaktoris on ka torustik, milles tsirkuleeriv vesi kannab tekkiva soojuse reaktorist välja, kus see kasutamist leiab. Reaktorit ümbritse paksuseinaline kiirgukaitse, nt 2 m betooni, sest neutronid on väga suure läbimisvõimega ja inimesele ohtlikud. Tuumareaktoreid rak. Energiaallikana elektrijaamades ja ka laevadel.
sigmaa = 3,15 E6 baarn Peale seiskamist kohe käivitada reaktorit ei tohi! Joodiaurud reaktoris! 143Nd beeta- -> 2h 149Pm beeta- -> 53,1h 149Sm (stabiilne) 1,13% sigma a = 4,08 * E4 baarn Neutronmürgid on ained, mis neelavad väga palju neutrone, kuna nende ainete neelamise ristlõige on väga suur. 1. väljapõlevad neutronite mürgid; 2. lahustuvad neutronite mürgid; 3. mittepõlevad neutonite mürgid. 10. Reaktorites kasutatavad tuumakütuse elemendid (vardad jne). Neutroneid neelavat ainet sisaldavad vardad, mille väljatõmbamisega reaktorisüdamikust või sellesse sisselükkamisega saab ahelreaktsiooni kiirust muuta või lõhustumisprotsessi üldse seisata. Neelavateks aineteks on tavaliselt boor, hafnium või kaadmium. Peaaegu kõikides reaktorites on ahelreaktsiooni kiireks summutamiseks ka lisasüsteem, mis vajaduse korral juhib reaktorisse neutroneid neelavat vedelikku või gaasi. Kütusevardad: Magnokskate (p=2,5 MPa, t<400C), Teraskate (p=5 MPa, t=ca650C), Poorse
mõningat osa ekvivalentse huga lahuse ioonide vastu MULLA PIDEVALT IOONIDE VAHETUS TAHKE JA VEDELA FAASI VAHEL 24. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. Katioonid- neeldunud alused Ca2+, Mg2+,K+;Na+ Neeldunud vesinik ja heelium H+, Al3+ Põhjustab happelisust Anioonid- Po4 3-, HCO3-, CO3 2-, H2PO4 - , Cl-, NO3- 25. Mulla neelamismahutavus. Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja 1 mullaviljakuse näitajat Neelamismahtuvuse all 1kg mulla poolt max neelatud ioonide hulk Tavaliselt määratakse katioonide neelamismahutavust Kujutab endast neeldunud alust ja neeldunud vesiniku ja alumiiniumi summat Neelamismahutuvus on seda suurem, mida rohkem on mullas kolloide 26. Küllastusaste. …näitab mitu% neelamismahutuvusest moodustavad neeldunud alused V=S/T*100 [%]
neeldudnud katioonis ja anioonid mullas: katioonid: 1) neeldunud alused: Ca, Mg, K, Na, NH4 tähistus-S (head) 2)neeldunud vesinik ja alumiinium: H, Al, tähistus- H (halvad) suurel koguses halvad, pärisivad elutegevust ja viljakust anioonid: H2PO4, HPO4, PO4, SO4, HCO3, CO3, vähem Cl, NO3 neeldumise tugevus: tugevalt seotakse Al-Ca-Mg-K=NH4-Na-H-nõrgalt seotakse 23. Mulla neelamismahutavus. mulla neelamismahutavus iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja n mullavilajkuse näitaja. neelamismahutavuse all mõistetakse 1kg mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonid hulka 24. Küllastusaste. küllastusaste näitab kui mitu protsenti neelamismahutavusest moodusravad neeldunud alused tähistatakse V (head osakesed) 25. Mulla happesuse liigid ja reaktsioon. mulla reaktsioon(happesus, leeliselisus) mulla hapesus on põhjustatud vesinik ja allmiiniumiioonidesst mullas
Nii seal nautida võid sulahäälset sireenide laulu. Odysseus kuulamas sireenide laulu. Punasefiguuriline vaasimaal. Briti Muuseum, London. Odysseus järgis Kirke hüva nõu, tänu millele sai erandkorras osaliseks nende linnu keha ja naise peaga olendite meeliköitvast muusikast. Kirke õpetuse abil möödub ta ka ohtlikust merekitsusest, mida valvasid kaks kõike alla neelavat koletist Skylla ja Charibdis. Ometi kaotas Odysseus selles merekitsuses kuus meeskonnaliiget. Taas on Odysseusel lootus peagi Ithaka saarele jõudu, kui Thrinakia saarel saavad tema reiskaaslased hakkama saatusliku patutööga: nad tapavad siin veiseid, mis kuulusid Kirke isale, päikesejumal Heliosele. See tõi kaasa hirmsa õnnetuse tervele meeskonnale, kes peagi saatuslikult saarelt eemale purjetas. Raevunult raksatas Zeus-isa kõu ning välk tabas laeva.
praktikas. 23. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. Katioonid · Neeldunud alused Ca2+ , Mg 2+, K+, Na+, NH 4+ Tähistus -S · Neeldunud vesinik ja alumiinium H+, AL +3, Tähistsu -H. Anioonid- H2 PO4 üleval - , HPO4 üleval -2, PO4 üleval 3- , SO4- üleval -2, HCO3 üleval - , CO3 üleval 2, vähem Cl üleval - ja NO3 üleval - 24. Mulla neelamismahutavus. Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Tahis on T. Selle all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Neelamismahutavus on seda suurem . 25. Mulla aktiivne happesus- Aktiivne happesus põhjustavad mullalahuses vabalt esinevad vesinikioonid. Vesinikioonide hulk ehk kontsentratsioon mullalahuses määrab ära mulla reaktsiooni. Happelise reaktsiooni korral on ülekaalus H+, neutraalse reaktsiooni korral on H+ ja OH- hulk võrdne ja pH=7
biomassis, vaid olulisel kohal on ka süsiniku voog mulda. Metsade roll süsinikuringes: Metsaökosüsteemi süsinikuringes on väga olulisel kohal orgaanilise aine (varis, kõdu, mullaorgaanika) lagunemise käigus eralduv süsinik (mullahingamine). Oluline faktor, mis ka mõjutab süsiniku sidumist mulda on puistu liigiline koosseis. Metsade majandamisega on võimalik puistute süsinikubilanssi mõjutada ning metsade süsinikku neelavat toimet suurendada ja siin on olulisel kohal raied. Kuna süsiniku sidumine on intensiivne perioodil, mil puistute juurdekasv on suur, tuleks majandatavates metsades puistud raiuda õigeaegselt, st. siis kui nad on saavutanud raieküpsuse. Rohkem seovad atmosfäärist süsinikku noored ja keskealised puistud. Metsaõhu CO2 sisaldus oleneb ühelt poolt selle eritumisest õhku orgaanilise aine lagunemisel ja teisalt selle tarbimisest fotosünteesil
5. füüsikalis- keemiline ehk asendusneeldumine on mulla võime vahetada mulla tahkes faasis (kolloididel) leiduvate ioonide mõningat osa ekvivalentse hulga lahuse ioonide vastu. 31. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. Katioonid: 1. Neeldunud alused: Ca+2, Mg+2, K+, Na+, NH4+. Tähistus S. 2. Neeldunud vesinik ja alumiinium: H+, Al+3. Tähistus H. Anioonid: H2PO4-, HPO4-2, PO4-3, SO4-2, HCO3-, CO3-2; vähem Cl-, NO3-. 32. Mulla neelamismahutavus. Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Neelamismahutavuse (T) all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Väljendatakse milligramm ekvivalentides. Kujutab endast neeldunud aluste (S) ja neeldunud vesiniku ja alumiiniumi (H) summat. T=H+S (mg ekv/100 g) 33. Küllastusaste Küllastusaste (V) näitab kui mitu protsenti neelamismahutavusest moodustavad neeldunud alused.
vahetus. Asendusneeldumise seaduspärasusi kasutatakse väetamise teoorias ja praktikas. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. Katioonid: 1. Neeldunud alused: Ca+2, Mg+2, K+, Na+, NH4+. Tähistus S. 2. Neeldunud vesinik ja alumiinium: H+, Al+3. Tähistus H. Anioonid: H2PO4-, HPO4-2, PO4-3, SO4-2, HCO3-, CO3-2; vähem Cl-, NO3-. Mulla neelamismahutavus Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Neelamismahutavuse (tähistus T) all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Väljendatakse milligramm ekvivalentides. Tavaliselt määratakse katioonide neelamismahutavust (tähistus T). Kujutab endast neeldunud aluste (S) ja neeldunud vesiniku ja alumiiniumi (H) summat. T=H+S (mg ekv/100 g) Neelamismahutavus on seda suurem, mida rohkem on mullas kolloide.
pöörduv protsess, toimub kiiresti, toimub võrdsetes e.ekvivalentsetes hulkades. Kuna mulla enamik kolloide on negatiivselt laetud, siis toimub mullas peamiselt katioonide vahetus. 30. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas- KATIOONID: 1)Neeldunud alused: Ca, Mg, K, NH4, tähisus-S. 2)Neeldunud vesinik ja alumiinium: H, Al, tähis-H. ANIOONID: H2PO4, HPO4, PO4, SO4, HCO3, CO3, vähem CL, NO3 31. Mulla neelamismahutavus. Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Neelamismahutavuse (tähistus T) all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Väljendatakse milligramm ekvivalentides. Tavaliselt määratakse katioonide neelamismahutavust (tähistus T). Kujutab endast neeldunud aluste (S) ja neeldunud vesiniku ja alumiiniumi (H) summat. T=H+S (mg ekv/100 g) Neelamismahutavus on seda suurem, mida rohkem on mullas kolloide. 32. Küllastusaste
lagunemise käigus eralduv süsinik (mullahingamine). Oluline faktor, mis ka mõjutab süsiniku sidumist mulda on puistu liigiline koosseis. Aastane süsiniku emissioon võib olla sidumisest suurem ka mõnedes kuivendatud soometsades. Pärast kuivendamist pääseb hapnik ülemistesse turbahorisontidesse, orgaanilise aine lagunemine ja koos sellega CO2 emissioon intensiivistuvad. Metsade majandamisega on võimalik puistute süsinikubilanssi mõjutada ning metsade süsinikku neelavat toimet suurendada ja siin on olulisel kohal raied. Kuna süsiniku sidumine on intensiivne perioodil, mil puistute juurdekasv on suur, tuleks majandatavates metsades puistud raiuda õigeaegselt, st. siis kui nad on saavutanud raieküpsuse. Rohkem seovad atmosfäärist süsinikku noored ja keskealised puistud, kus jooksev aastane juurdekasv on kõrge. Vanemates puistutes juurdekasv ning sellega seoses ka süsiniku sidumise kiirus väheneb oluliselt. Süsinikuringe ja bioenergia
peamiselt katioonide vahetus. 24. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. KATIOONID: 1) Neeldunud alused: Ca+2, Mg+2, K+,Na+, NH4+ tähis-S. 2) Neeldunud vesinik ja alumiinium: H+, Al+3 tähis-H. ANIOONID: H2PO4-, HPO4-2, PO4-3, SO4-2, HCO3-, CO3-2, vähem Cl-, NO3- 25. Mulla neelamismahutavus. 10 Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Neelamismahutavuse (tähistus T) all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Väljendatakse milligramm ekvivalentides. Tavaliselt määratakse katioonide neelamismahutavust (tähistus T). Kujutab endast neeldunud aluste (S) ja neeldunud vesiniku ja alumiiniumi (H) summat. T=H+S (mg ekv/100 g)
23. Neeldunud katioonid ja anioonid mullas. Katioonid · Neeldunud alused Ca2+ , Mg 2+, K+, Na+, NH 4+ Tähistus -S · Neeldunud vesinik ja alumiinium H+, AL +3, Tähistsu -H. Anioonid- H2 PO4 üleval - , HPO4 üleval -2, PO4 üleval 3- , SO4- üleval -2, HCO3 üleval - , CO3 üleval 2, vähem Cl üleval - ja NO3 üleval - 24. Mulla neelamismahutavus. Iseloomustab mulla neelavat kompleksi ja on üks mullaviljakuse näitaja. Tahis on T . Selle all mõistetakse 100 g mulla poolt maksimaalselt neelatud ioonide hulka. Neelamismahutavus on seda suurem . 25. Mulla aktiivne happesus- Aktiivne happesus põhjustavad mullalahuses vabalt esinevad vesinikioonid. Vesinikioonide hulk ehk kontsentratsioon mullalahuses määrab ära mulla reaktsiooni. Happelise reaktsiooni korral on ülekaalus H+, neutraalse reaktsiooni korral on H+ ja OH- hulk võrdne ja pH=7.
ja koos sellega CO2 emissioon intensiivistuvad. Et soometsad on reeglina madalaboniteedilised, siis aastane puiduproduktsioon on neis ka kuivenduse järgselt väike ja seetõttu ka süsiniku sidumine biomassis tagasihoidlik ning aastane süsinikubilanss puistus võib seetõttu kujuneda negatiivseks. Metsade majandamisega on võimalik puistute süsinikubilanssi mõjutada ning metsade süsinikku neelavat toimet suurendada ja siin on olulisel kohal raied. Kuna süsiniku sidumine on intensiivne perioodil, mil puistute juurdekasv on suur, tuleks majandatavates metsades puistud raiuda õigeaegselt, st. siis kui nad on saavutanud raieküpsuse. Rohkem seovad atmosfäärist süsinikku noored ja keskealised puistud, kus jooksev aastane juurdekasv on kõrge. Vanemates puistutes
Lagunemist põhjustavad tuumas neelduvad neutronid. Raskemates tuumades on rohkem neutroneid kui kergemates tuumades. Järelikult jääb lagunemisel neutroneid üle. Kui ühe lagunemise käigus eraldub rohkem kui üks neutron, siis lagunemiste arv hakkab kasvama ja tekib nn. ahelreaktsioon. Tuumareaktoris kasutataksegi uraani ahelreaktsiooni. Et ahelreaktsioon ei väljuks kontrolli alt, tuleb vältida neutronite suurt paljunemist. Selleks kasutatakse tuumareaktoris neutroneid neelavat ainet, milleks on kaadmium. Tehniliselt on see lahendatud nii, et kütuse sees on kaadmiumvardad, mida saab reaktsiooni piirkonda rohkem või vähem sisse viia. Täielikult sisseviidud vardad peatavad tuumareaktsiooni. Reaktoris on ka torustik, milles olev vesi aurustub ja paneb tööle elektrigeneraatorid. (Tsernobõli katastroof 1986. a.) Termotuuma energeetika. Selles kasutatakse kergete tuumade ühinemist, mille käigus eraldub veel rohkem energiat kui ahelreaktsioonis
annaabi.ee 
