Kui aga lõhustuva aine mass on suurem kui kriitiline mass, siis iga eralduv neutron kohtab uut tuuma ja protsess kujuneb plahvatuseks. Tuumareaktor. Aatomipomm. Kohe mõisteti, et sellise energia rahumeelse kasutamise kõrval on võimalik ka militaarne kasutamine. 01.12.1942 käivitas Itaalia päritoluga USA füüsik Enrico Fermi esimese tuumareaktori, millega on võimalik aatomienergiat kasutada rahuotstarbeliselt. Põhimõte on jällegi lihtne. Uraani tükis algatatakse neutroniga ahelreaktsioon. Et see ei kujuneks plahvatuseks, on uraani tükis hulgaliselt avasid, milles on grafiitvardad (vt joonis). Grafiidil on tähtis omadus: ta neelab neutroneid. Vardaid reguleeritakse pidevalt, et uusi neutroneid vabaneks sellises koguses, et me reaktorist ikka
ja ka tuumajaamade uraanikütusele. Näiteks leidub ühes liitris vees 33 mg deuteeriumi. Triitiumi on looduses vähem, seda on otstarbekas toota liitiumist viimase tuumade pommitamisel neutronitega. Liitiumi on Maal piisavalt: umbes 20 mg kilogrammi kohta maakoores ja sada korda vähem ookeanivees. Kahjuks ei ole aastakümneid õnnestunud muuta termotuumareaktsiooni juhitavaks, et saadavat energiat kasutada rahuotstarbeliselt. Kuigi termotuumareaktsioone pole suudetud kasutada n-ö rahuotstarbeliselt, siis termotuumarelv on olemas juba 1950-ndate algusest. Termotuumarelva ehk vesinikupommi sütikuks on aatomipomm, mis loob vajaliku temperatuuri, et saaks toimuda vesiniku tuumade süntees. Vesinikupomm on võimsam kui aatomipomm. Näiteid tuumareaktsioonidest: + ++ ++ ++ + + 11. teema - tuumaenergia kasutamine 1. Orgaanilise päritolu leidude vanuse määramine Aluseks on süsiniku radioaktiivse isotoobi sisalduse mõõtmine radioaktiivse süsiniku meetod 2
õppereaktorit 56 riigis ning umbes 220 reaktorit on paigutatud laevadele või allveelaevadele. Kuigi osades Euroopa riikides, nagu Saksamaa ning Austria , kaldub avalik arvamus tuumaelektrijaamade kasutamise vastu, viitavad arengud üldisele tuumaenergia kasutamise tõusule. Nii on näiteks Hiina ja India seadnud eesmärgiks oluliselt suurendada tuumaenergiast saadava elektrienergia tootlust. 4.1. Tuumaenergia rahuotstarbeline kasutamine Kõige enam kasutatakse küll tuumaenergiat rahuotstarbeliselt elektri- ja soojusenergia tootmiseks, kuid samuti mitmesuguste transpordivahendite jõuseadmete ajamites ning mitmetes teistes otse või kaudselt rahvamajandusega seotud harudes. Tuumaenergia on kasutamist leidnud ka meditsiinis. [3] Tuumameditsiin jagatakse visuaalmeditsiiniks (röntgenograafia, ultraheli.), mis on meditsiinilise diagnostika haru, mille eesmärk on füüsiliste meetoditega saada inimorganismi sisemise struktuuri kujutus
ja ka tuumajaamade uraanikütusele. Näiteks leidub ühes liitris vees 33 mg deuteeriumi. Triitiumi on looduses vähem, seda on otstarbekas toota liitiumist viimase tuumade pommitamisel neutronitega. Liitiumi on Maal piisavalt: umbes 20 mg kilogrammi kohta maakoores ja sada korda vähem ookeanivees. Kahjuks ei ole aastakümneid õnnestunud muuta termotuumareaktsiooni juhitavaks, et saadavat energiat kasutada rahuotstarbeliselt. Kuigi termotuumareaktsioone pole suudetud kasutada n-ö rahuotstarbeliselt, siis termotuumarelv on olemas juba 1950-ndate algusest. Termotuumarelva ehk vesinikupommi sütikuks on aatomipomm, mis loob vajaliku temperatuuri, et saaks toimuda vesiniku tuumade süntees. 18. vesinikupomm, Vesinikupomm Tuumade lõhustumisel rajaneva pommi võimsust ei saa eriti suurendada, sest raske ja ka ohtlik on hoida pommis tuumamaterjali, mille üldkogus ületab kriitilise. Ka pommi lõhkejõud on väike, sest enne ahelreaktsiooni lõppemist
Nii on näiteks Hiina ja India seadnud eesmärgiks oluliselt suurendada tuumaenergiast saadava elektrienergia tootlust, sama kehtib Venemaa, Brasiilia, Argentiina kohta. Ühtlasi kaaluvad esimese tuumajaama rajamist ka väga suur uraanimaagi kaevandaja Austraalia ning Põhja-Aafrika riigid. Fossiilsete kütuste hinna ning piiratuse tõttu avaldub taoline trend tõenäoliselt teisteski riikides. [1] 2.1. Tuumaenergia rahuotstarbeline kasutamine Kõige enam kasutatakse küll tuumaenergiat rahuotstarbeliselt elektri- ja soojusenergia tootmiseks, kuid samuti mitmesuguste transpordivahendite jõuseadmete ajamites ning mitmetes teistes otse või kaudselt rahvamajandusega seotud harudes. Tuumaenergiat kasutatakse ka meditsiinis. [3] Tuumameditsiin hõlmab nii meditsiinis kasutatavaid radioaktiivseid substantse ning tuumafüüsikalisi meetodeid funktsionaal- ja lokaaldiagnostikas, kui ka kiiritusravi ehk
tuumade lõhestumisega purustava ahelreaktsiooni abil. Esimene tööstuslik tuumareaktor alustas tööd 2.detsembril 1957 Shippingportis Pennsylvania osariigis (USA). Järgnevatel aastatel ehitati Ameerika Ühendriikides keskmiselt kolm reaktorit aastas. Samal aastal hakkas tööle ka Prantsusmaa esimene aatomielektrijaam. 2 Tuumaenergia rahuotstarbelise kasutamise algus Uraanituumades toimuvat ahelreaktsiooni on võimalik ka rahuotstarbeliselt kasutada (erinevalt tuumapommidest). Seda suurt kogust energiat, mis tuumareaktsioonis vabaneb, on võimalik kasutada elektrienergia tootmiseks. Tuumaelektrijaamas (TEJ) või aatomielektrijaamas (AEJ) toimub ahelreaktsioon nagu tuumapommiski. Tuumareaktor sisaldab tuumakütust uraani või radioaktiivset plutooniumi. Lisaks tuumakütusele sisaldab tuumareaktor neutroneid aeglustavat ainet, juhtvardaid ning betoonist varjet.