kasutatavad turbogeneraatorid. [4] Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat gammakiirgusena. [4] Ahelreaktsioonile annab ülevaate joonis 1. Joonis 1. Tuumade lõhustamine 5 3. Tuumaenergia kasulikkus Tuumaelektrienergia on paremaid elektriallikaid, mida kasutavad energiamahukad tööstusharud ning mida kasutatakse heitkoguste CO 2 piiramise siseriiklike nõuete täitmise eesmärgil.
tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Tulevik Rahvastiku kasvu, majanduse arengu ja industrialiseerimise kombineerumine maailmas tähendab globaalse energiatarbimise kasvu. Jätkub soojusjaamadest saadava energia tarbimine ja seda tõusvas joones. See tähendab ühtlasi kasvuhoonegaaside emissiooni kasvu. Mitte miski ei suuda seda kahandada
tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U-238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U-235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U-235 protsendi tõstmine kütuses. Reaktori tööks piisav
....................................................6 Tuumareaktorite põlvkonnad......................................................................7 Tulevik....................................................................................................8 Eelised ja puudused................................................................................10 Keskkonnamõjud - ühiskonnasaaste.......................................................10 Keskkonnamõjud vesijahutus reaktorites...............................................11 Kasutatud kirjandus....................................................................................12 Tuumaelektrijaam Tuumaelektrijaam ehk tuumajaam ehk tuumajõujaam ehk aatomielektrijaam on elektrijaam, kus elektrienergiat saadakse aatomituuma lõhustumisest. Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt. Tuumaelektrijaamad ei eralda kasvuhoonegaase ega saasta õhku
aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gammakiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Tuumkütus Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U235 protsendi tõstmine kütuses
Tuumaenergia Tuumaenergiat saadakse peamiselt erinevaist uraaniisotoopidest, mis viiakse reaktorites kontrollitud ahelreaktsioonini (tuumade lõhustumine). Tuumaelektrijaamade rajamisest on enamasti huvitatud ainult riigid, kel pole teisi energiaallikaid(nt. Jaapan, Lõuna-Korea, ja Prantsusmaa). Kekkonnakaitsjate survel on mtimeid tuumajaamu suletud. Esimest korda toodeti tuumareaktori abil elektrienergiat 20. detsembril 1951 USAs Idahos. Tuumaelektrijaama kasutamise plussid Tuumaelektrijaamad ei eralda kasvuhoonegaase ega saasta õhku.
turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Nüüd, kui on tekkinud parem arusaam tuumaenergiast, tekkimisest ja kasutamisest, saab hakata rääkima selle headest ja halbadest pooltest tänapäeval, lisaks tuumaenergia mõjudest tulevikule. 3 Tuumaenergia tänapäeval: head ja halvad küljed Viimaste aastate jooksul on palju tuumajaamasid maailma juurde ehitatud
Tuumareaktsiooni juhtimiseks kasutatakse neutroneid neelavaid kaadmiumist juhtvardaid, mis vajadusel tõmmatakse reaktorist välja või lükatakse reaktori sisse. Tuumaenergia saamine: Tuumaenergia tootmise aluseks on kasutatava kütuse neutronite ja aatomituumade omavaheline reaktsioon. Kui uraan-235 tuum neelab neutroni ja lõhustub kaheks suureks lõhustumissaaduseks, vabaneb energia. Protsessiga kaasneb mitme suure energiaga kiire neutroni vabanemine ja gammakiirgus. Mõnedes reaktorites üritatakse kasutada kütusena oksiidkütusesegu, mis sisaldab rikastatud uraani. Kütus on tuumareaktoris kogutud seadmesse, mida nimetatakse südamikuks, kus on ka aeglusti. Kütus on suletud metallkonteineritesse ja reaktori südamik paikneb surveanumas. betoonvarjestus aitab kaitsta reaktori südamikust lähtuva intensiivse kiirguse eest. Värske kütuse aktiivsus on väga madal ja seda võib käidelda ilma varjestuseta. Kui aga kütus jõuab tuumareaktorisse, siis tema aktiivsus tõuseb.
TUUMAENERGIA Tartu 2006 Energia aatomitest · Tuumaenergiat saadakse peamiselt erinevaist uraaniisotoopidest, mis viiakse reaktorites kontrollitud ahelreaktsioonini (tuumade lõhustumine). Selle käigus eralduv soojus aurustab vee ning tekkiv aur käivitab energiat tootvad turbiinid. 1934 avastas Enrico Fermi, et kui uraani neutronitega pommitada, siis uraani aatomid lõhustuvad ning lõhustumise käigus vabaneb energia. · Esimest korda toodeti tuumareaktori abil elektrienergiat 20. detsembril 1951 USAs Idahos. Tuumakütuse tsükkel · Kõige rohkem on tuumaelektrijaamu USAs (104),
Maailmas on üle 400 tuumaelektrijaama, mis toodavad umbes 17% maailma elektrist. Tuumareaktoreid kasutatakse ka allveelaevade ja mereväe aluste käitamiseks. Tuumajaamade juurde kuuluvateat korstendest tuleb ainult puhast veeauru. Ümbertöötlemine Selle protsessi käigus eraldatakse tuumajäätmete hulgast kasutamata jäänud kütus. Kasutatud varrastelt eemaldatakse metallkest ning selle sisu lahustatakse kuumas lämmastikhappes. Saadusteks on 96% uraani, mis läheb reaktorites taas kasutusele; 3% väga radioaktiivseid jääke ja 1% plutooniumi. Jäätmed Kasutatud kütus on tuumaelekrtijaamade suurimaks tagasilöögiks. Kõrge radiatsioonitasemelise kütusega peab väga hoolikalt ümber käima - see tapab kõigest ühe minutise kokkupuute jooksul. Aja jooksul tuumakütuse radiatsioonitase väheneb, 40 aastat möödudes väheneb radiatsiooni eritus 99,9%, kuid sellegipoolest on see ohtlik.
Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Reaktorid jaotatakse nelja põlvkonda kuuluvateks. Enamus kasutusel olevatest jaamadest kuulub kas teisse või kolmandasse põlvkonda. Põlvkondasid eristavad peamiselt nõuded turvalisusele, efektiivsusele ning säästvale käidule. Tänapäevaste tuumareaktorite arendajate peamiseks sihiks on vähendada kõikvõimalikke
v Tuumarelvaks on näiteks tuumapomm Tuumapomm Tuumapommis on ahelreaktsiooni tekkimiseks vaja teatud kriitiline mass ainet. Kui kriitilise aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis k=1 ja reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui k>1 (aine mass on kriitilisest massist suurem) toimub plahvatus, viimast kasutataksegi tuumapommides. Tuumpommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Uraan on looduslik, aga seda rikastatakse. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Tuumapomm Elektrienergia tootmine v Elektrienergiaga on tegu energeetika seisukohalt, füüsika seisukohalt on tegu tuumaenergiaga ehk aatomienergiaga. v Energia saadakse tuumareaktsioonide tulemusel tuumaelektrijaamades. v See on aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib vabaneda tuumareatksioonides. Radioaktiivsete isotoopide meetod v Radioaktiivsete isotoopide meetodit kasutatakse tehnikas, teaduses,
Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Tuumaenergia eelised: 1) Majanduslikust seisukohast on tuumaenergia praegusel ajal umbes võrdne kivisöega. Õli ja gaasi hind tulevikus tõenäoliselt tõuseb, samas uraan jääb odavaks. 2) Kontsentreeritud energiaallikas, vajab vähe maad ja materjaliladusid 3) Energiasõltumatus on väga tähtis faktor. Mitte kõik maad ei oma rikkalikke energiaallikaid
Kiirgab neutronkiirgust, selle suurus oleneb k'st. · ..suurem..->ülekriitiline. · Kõik tuumarelvad vajavad plahvatamiseks ülekriitilise massi saavutamist. · K=1 on kriitiline. Kõik tuumajaamad töötavad selles reziimis. Tuumakütuseks sobivad elemendid: · Enamuse reaktorite kütuseks olev uraan koosneb eelkõige kahest isotoobist, milleks on uraan-235 ja uraan-238 · Mõnedes reaktorites üritatakse kasutada kütusena oksiidkütusesegu, mis sisaldab rikastatud uraani, kuhu on segatud kasutatu kütuse töötlemisel saadud plutoonium. · Osadeks võivad lõhustuda ainult mõnede raskete elementide tuumad.Tuumade lõhustumisel kiirgub 2-3 neutronit ja gammakiired · Missuguste elementide missugused isotoobid on põhiliseks tuumkütuseks? Uraani isotoop ja Plutooniumi isotoop 8. ·
tootmiseks kasutatavad turbogeneraatorid. Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. Tuumkütus Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U-238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U-235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U-235 protsendi tõstmine kütuses. Reaktori tööks piisav
ennast ise üleval hoida, nimetatakse kriitiliseks reaktsiooniks ning 235U massi, mis suudab tekitada selleks vajalikud tingimused, nimetatakse kriitiliseks massiks. Kriitiline tuumareaktsioon võib tekkida suhteliselt madala 235U kontsentratsiooni juures, kui neutroneid aeglustatakse, sest just aeglased neutronid põhjustavad uue lõhustumisakti suurima tõenäosusega. Kriitiline mass sõltub 235U tuumade kontsentratsioonist ja materjali geomeetriast. Elektrienergiat tootvates reaktorites sõltub see ka neutronite aeglustamisest ning sellest, kas vaheproduktide lagunemisel tekib nn. hilinenud neutroneid. Tuumarelvades nõutav 235U kriitiline kontsentratsioon on palju suurem, sest ahelreaktsioon peab seal toimuma ainult nende neutronite arvel, mis tekivad esmastes lõhustumisaktides. "Pommikõlbulikuks" rikastatud 235U kriitiline mass on ca 15 kg. Uraan kui tuumakütus
3 2 ENERGIA TOOTMINE TUUMAELEKTRIJAAMADES Tuumaenergias on tootmise aluseks kasutatava kütuse aatomituumade ning neutronite vaheline reaktsioon. Enamuste tuumaelektrijaamade kütuseks olev uraan koosneb peamiselt kahest isotoobist, milleks on uraan-235 ning uraan-238. Looduses leiduvas uraanis, mida jätkuvalt kasutatakse vanemates tuumaelektrijaamades, on nende isotoopide vahekord vastavalt 0,7 ja 99,3 % massi järgi. Enne kasutusele võtmist tuleb uraani rikastada, kuna tänapäevastes reaktorites valdavalt kasutatav uraan sisaldab umbes 2,5 % uraan-235. 2.1 Uraani tuuma lõhustumisprotsess Kui uraan-235 tuum neelab neutroni ning lõhustub kaheks kildtuumaks ehk lõhustumissaaduseks, siis vabaneb energia. Protsessiga kaasneb ühe kuni nelja suure energia ja kiirusega neutroni vabanemine ja mõningane gammakiirgus ehk kõige lühema lainepikkusega elektromagnetiline kiirgus. Neutroneid aeglustatakse reaktoris selleks, et need provotseeriksid
rakendamine. Sel juhul töödeldakse aeglaste neutronite reaktorite kasutatud tuumkütus ümber, eraldatakse tema põhikomponendid, millest igaüht käideldakse erinevalt. Uraani, plutooniumi ja väikeaktiniide kasutatakse uue tuumkütuse valmistamiseks kiirete neutronite reaktori jaoks. Viimastes väikeaktiniidid "põletatakse" muudeks lühemaealisteks radioaktiivseteks isotoopideks. Kiiretes reaktorites uraanist briiderprotsessiga toodetud plutoonium, kasutatud kütuse väikeaktiniidid ning järelejäänud uraan töödeldakse omakorda ümber uueks tuumkütuseks. Tulemusena klaasistatakse ainult lõhustusproduktid ja paigutatakse maapinna-lähedasse hoidlasse mõneks sajandiks ohutuks lagunema. Maa-alust lõppladustamist vajavate jäätmete kogus väheneb sel juhul kümneid kordi ja samast tuumkütusest saadakse lisaks 50 - 60 korda rohkem kasulikku energiat
Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. 2.2. Tuumkütus Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U-238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U-235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U-235 protsendi tõstmine kütuses. Reaktori tööks
katlaid (hübriidjaamad). Tuumajaamade põhiseadmed: reaktor; aurugeneraator; auruturbiin; kondensaator; toitevee kuumutus. Kui vähesed erandid välja arvata, põhinevad maailmas praegu kasutusel olevad tuumareaktorid uraani isotoobi 235U lõhestumise ahelreaktsiooni tulemusel tekkival soojusenergial. Survevesireaktorites PWR koosnevad kütusevardakimbud maatriksitaoliselt paigutatud 14 x 14 kuni 17 x 17 kütusevardast. Suurtes reaktorites soojusliku väljundvõimsusega 4...6 GW (elektrilise väljundvõimsusega 900...1600 MW) on selliseid kimpusid tavaliselt 150 kuni 250 ja need sisaldavad kokku 80...100 t uraani. Juhtvarraste jaoks, mis viiakse rektorisse läbi reaktori kaane, on iga kimbu keskel vastav kanal. Reaktori võimsust saab reguleerida ka boorhappe H3BO3 lisamisega veele ning selle kontsentratsiooni muutmisega, kusjuures vee vooluhulk on tuumaelektrijaamade reaktorites enamasti konstantne. Vee rõhk reaktoris võib
Kontrollitud ahelreaktsiooni käigus pommitatakse suure massiarvuga tuumi aeglustatud neutronitega, protsessi tulemusel liitub neutron tuumaga põhjustades viimase ergastatud oleku.. Tuumajõudude tõttu lõhustub ergastunud tuum kaheks erineva massiga osaks (kildtuumaks), põhjustades nii kahe uue isotoobi tekke. Lisaks isotoopide tekkele eraldub lõhustumisel alati ka neutroneid ning gamma-kiirgust. Analoogiliselt lõhustub näiteks reaktorites kütusena kasutatav U-235 kaheks väiksema massiarvuga isotoobiks ning sellise protsessi käigus vabaneb suur kogus energiat. (http://www.tuumaenergia.ee/index.php? id=60#_msoanchor_1) 1.3Esimene tuumareaktor 2. detsembril 1942 käivitas rühm teadlasi Itaalia füüsiku Enrico Fermi juhtimisel maailma esimese tuumareaktori. Chicago Ülikooli staadioni tribüüni alla ehitatud katseseadmes Chicago Pile No 1 teostati äärmise salastatuse õhkkonnas esimest korda inimese juhitav
6,34% 6 Energial 0,084 eV 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.
(0,6·0,2 = 0,12 seega lõhustub ainult väike osa) Tuumapomm Ahelreaktsiooni tekkimiseks on vajalik teatud kriitiline mass ainet. kriitiline mass Kui aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis k=1 ja reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui aine mass ületab kriitilise massi, siis k>1 ja toimub plahvatus. Seda kasutatakse tuumapommides. Pommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Plutooniumi toodetake spetsiaalsetes reaktorites. Looduslikku uraani tuleb rikastada(suurendada uraan 235 osakaalu). Tuumareaktor Aeglane neutron 235 U Kiired neutronid Kild Kild Aeglusti +n 239 U 238 U
naftavarudega). Eesti kukersiit: kütteväärtus ca 9 MJ/kg (vrd. kivisöega!). Allesjäänud põlevkivi baasil: Eesti-sisene elektrienergia vajadus üle 100 aastaks. Tuumaenergia Uraan: graniidis 5 ppm, merevees 3 ppb. Tüüpiliselt maardlates U sisaldus maagis 0.4 - 3 %. Looduslikus uraanis 238U 99.3%, 235U 0.7%. Separeerimine: UF 6 (difusioon, laserionisatsioon). 235 U - Hiroshima pomm, reaktorites; 239Pu - Nagasaki pomm, kiiretes reaktorites; 233U - võimalik käsutada reaktorites, 238U -tuumarelvades, 252Cf - neutronite allikas. Radioaktiivsuse Sl mõõtühik: 1 Becquerel (Bq) = 1 lagunemine sekundis. Vana ühik Curie: lmCi = 37 MBq. -, -, -radioaktiivsus. Poolestusaeg. Radioaktiivsuse varieerumine: Chernobõl 1018Bq, steriliseerimine 10 15Bq, radiograafia 1012Bq, detektorid 10 9Bg. Toiduainetes: tavaliselt 0.1-5 Bq/g. Doos (absorbeeritud radiatsioonidoos): ühik gray lGy=U/kg
(0,6·0,2 = 0,12 seega lõhustub ainult väike osa) 33 Tuumapomm Ahelreaktsiooni tekkimiseks on vajalik teatud kriitiline mass ainet. Kui aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui aine mass ületab kriitilise massi, siis toimub plahvatus. Seda kasutatakse tuumapommides. Pommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Looduslikku uraani tuleb rikastada (suurendada uraan 235 osakaalu). Uraani kriitiline mass on 50 kg. 34 Tuumareaktor Tuumareaktoreid kasutatakse tuumaenergia muutmiseks soojusenergiaks. Tuumarelvas toimub ahelreaktsioon, tuumareaktoris on aga juhtvardad ja aeglusti mis
(ehkki nende kontsentratsioonid on kõrgemad kui looduses). Seda liiki jäätmed tekivad uraani ja teiste mineraalide, nagu väetistes kasutatavate fosfaatide kaevandamisel ja töötlemisel 9 Transuraansed jäätmed sisaldavad alfaosakesi emiteerivaid radionukliide nagu plutooniumi isotoobid, mõnedes riikides on välja toodud eraldi kategoorian Kõrgaktiivseks jäätmeks on üksnes reaktorites kasutatud kütus (riikides, kus seda peetakse jäätmeks) või kõrge aktiivsusega vedelik, mis tekib kasutatud kütuse töötlemisel. Seda tüüpi jäätmete kogus on väga väike, kuid aktiivsus nii kõrge, et sellest tekib märkimisväärset soojust. 2.2. Teadmised jäätmete kohta 2.2.1. Mida ma ei teadnud jäätmete kohta Et jäätmeid on 16 kategooriat; Kes on jäätmevaldaja ja jäätmetekitaja; Et jäätmeid ohtralt taaskasutatakse;
sideainega, jämetäitematerjali tühikud aga mördiga. [1, p. 205] Mahumassi järgi liigitatakse betoonid [1, p. 206]: Ülirasketeks, mahumassiga üle 2500 kg/m3 Rasketeks, mahumassiga 1800-2500 kg/m3 Kergeteks, mahumassiga 500-1800 kg/m3 Ülikergeteks, mahumassiga alla 500 kg/m3 Ülirasket betooni, mis valmistatakse eriti raske täitematerjaliga, kasutatakse suhteliselt vähe- enamasti kaitseks kahjuliku kiirguse vastu aatomielektrijaamades, reaktorites, kosmodroomidel jne [1, p. 206] 3 Raskebetooni valmistatakse eeskätt tsementsideainel harilike täitematerjalidega ja kasutatakse kandekonstruktsioonideks tööstus-, silla- ja tsiviilehituses [1, p. 206]. Kergbetoon valmistatakse looduslike või tehislike kergete täitematerjalidega kui ka mullbetoonina.
Maailmas on üle 400 tuumaelektrijaama, mis toodavad umbes 17% maailma elektrist. Tuumareaktoreid kasutatakse ka allveelaevade ja mereväe aluste käitamiseks. Tuumajaamade juurde kuuluvateat korstendest tuleb ainult puhast veeauru. Selle protsessi käigus eraldatakse tuumajäätmete hulgast kasutamata jäänud kütus. Kasutatud varrastelt eemaldatakse metallkest ning selle sisu lahustatakse kuumas lämmastikhappes. Saadusteks on 96% uraani, mis läheb reaktorites taas kasutusele; 3% väga radioaktiivseid jääke ja 1% plutooniumi. Kasutatud kütus on tuumaelekrtijaamade suurimaks tagasilöögiks. Kõrge radiatsioonitasemelise kütusega peab väga hoolikalt ümber käima - see tapab kõigest ühe minutise kokkupuute jooksul. Aja jooksul tuumakütuse radiatsioonitase väheneb, 40 aastat möödudes väheneb radiatsiooni eritus 99,9%, kuid sellegipoolest on see ohtlik. Maa sisesoojusenergia ehk geotermaalenergia
steriilset tardsöödet. Teatud kogus (külviaasatäis või kvantitatiivsel määramisel 0,1-1 ml) sobiva konsentratsiooniga mikroorganismide suspensiooni (lahjendust) kantakse kas otse Petri tassi või sulatatud ja 45 - 50 °C-ni jahutatud tardsöötmega katseklaasi. Sisu valatakse Petri tassi, paotades selle kaant minimaalselt. Vedelsöötmesse külvamine - mikroorganisme kasvatatakse vedelsöötmes kas katseklaasides, erineva mahuga kolbides või fermentaatorites (reaktorites). Kasvatamist alustatakse (ka suuremahulist kultiveerimist reaktoris) ühest rakust põlvneva mikroorganismide kulturi järkjärgulisest eelkasvatusest. Petri tassil või kaldagaril kasvanud säilituskultuurist või tardsöötmele tehtud väljakülvist võetakse steriilse külviaasaga aseptiliselt ühest kolooniast pärinevat biomassi ja viiakse see katseklaasis olevasse steriliseeritud vedelsöötmesse, mille soovitav kogus on 5 10 ml. Vedelsöötmesse
-- kalade liikumine jões on häiritud; -- kohaliku ökosüsteemi muutused; -- võib kahjustada piirkonna turismindust, juhul kui hävivad olulised kultuuri- ja ajaloomälestised vm turismiobjektid. ENERGIAMAJANDUS: TUUMAENERGIA Tuumkütus on aine, mille tuumad neutronite toimel lõhustuvad ja eraldavad energiat. Tuumaelektrijaamades kasutatakse kütusena peamiselt uraani (U). Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U-238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U-235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada. Tuumaelektrijaama reaktori tööks vajalik uraani rikastusprotsent jääb tavaliselt 5% lähedusse. Tuumkütusena on võimalik kasutada ka plutooniumit (Pu) ja tooriumit (Th). Kuidas toimub tuumaenergia tootmine? Tuumaelektrijaamades kasutatakse ära tuumade lõhustumise tagajärjel vabanev energia. Reaktoris luuakse tuumaenergia tootmiseks kontrollitud ahelreaktsioon, kus energia vabaneb soojusena. Vabanevat soojust
ebastabiilseks ning laguneb peaaegu kohe) ja kiirgab välja 2-3 neutronit, mis omakorda tabavad järgmisi tuumi ja nii tekib ahelreaktsioon. [2] Tuumarektsioonil vabaneb energia gammakiirgusena. Kui vabanenud neutron tabab uraan-238 tuuma, neelab uraanituum neutroni, kuid ei muutu ebastabiilseks, vaid kiirates 2 elektroni (neutroneid kiirgamata) muutub uueks aineks plutooniumiks. [2] 1.2. Tuumkütus Kuna looduses leiduv uraan sisaldab peamiselt isotoopi U-238 ja väga vähesel määral reaktorites kasutatavat lõhustuvat U-235, siis tuleb kaevandatud uraani rikastada vastavaks reaktori nõuetele. Rikastamine on teiste sõnadega uraani isotoobi U-235 protsendi tõstmine kütuses. Reaktori tööks piisav uraani rikastusprotsent jääb tavaliselt alla 10%, pigem 5% lähedale; näiteks relvatööstuses kasutamiseks vajalik rikastusprotsent on oluliselt kõrgem, ulatudes 90%-ni. [1] 4 1.3
teise C aatomiga tugeva kovalentse sidemega. Neljas süsiniku valentselektron on aga nõrga sidemega. Sellised kihid libisevad üksteise suhtes ja seepärast kasutatakse grafiiti määrdeainena. Grafiidi kristallid on anisotroopsete omadustega. Näiteks on elektrijuhtivus piki kihte suur nagu metallidel, kuid ristikihte 100 korda väiksem. Grafiiti kasutatakse kütteelementides, elektroodides, valuvormides, keemilistes reaktorites, tiiglites ja konteinerites, takistites, galvaanielementides, õhupuhastites jne. Fulleriinid on sfäärilised moodustised 60st C aatomist, mida võib nimetada ka molekuliks. Materjal kristalliseerub nii, et fullereenid moodustavad PTK võre. Materjal on dielektrik, kuid sobivate lisandite sisseviimisel võib saada pooljuhi või elektrijuhi. Süsiniku nanotorud on sarnase struktuuriga, kuid C aatomite kiht moodustab nanomõõtmetes toru (läbimõõt kuni 100nm). Toru otsad on nagu fullereenid.
Hüdromehhaanilised protsessid keemiatehnikas on järgmised: - fluidumi transport torustikes ja seadmetes; - heterogeensete süsteemide lahutamine (sadenemine, filtrimine, tsentrifuugimine), ning - heterogeensete süsteemide tekitamine (keevkiht, segamine). Hüdrodünaamilised seaduspärasused on väga suure tähtsusega, kuna nendest sõltuvad olulisel määral palju keerulisemad protsessid, nagu soojus- ja massivahetus, samuti keemiliste reaktsioonide kulgemine reaktorites. 3.2 Fluidumi põhiomadused Fluidumil on olemas rida füüsikalisi omadusi, mida on vaja teada keemiatehnika protsesside ja seadmete arusaamiseks ning vastavate arvutuste tegemiseks. Tihedus kujutab endast fluidumi mahuühiku massi: m = , (3.1) V kus m on fluidumi mass, kg, ning V on selle maht, m3.
Sellises reaktoris toimub pidev segamine, mis hoiab ra pinnase settimise. Protsessi eelised: otsene kontakt mikroobide ja saasteaine vahel, millele lisandub vimalus kontrollida keskkonnaparameetreid (temperatuur, pH, toitained) ssteem on vga paindlik kuna mahutid on kinnised ja lenduvad hendid ei saa lekkida atmosfri, siis on protsess keskkonnale ohutu Keskkonnamikrobioloogia konspekt 2005; Tri Kolledz reaktorid on sobivad kasutada juhul, kui maad (pinda) on vhe Pinnase-vee segu reaktorites on puhastatud pinnast ja setteid, mis sisaldas naftaprodukte, pestitsiide ja halogeenitud aromaatseid ssivesinikke. Pinnase-vee segu reaktorites vidakse lbi viia nii aeroobseid kui anaeroobseid mikrobioloogilisi protsesse. Kompostimise kasutamine saasteainete lagundamiseks Kompostimisel phinevaid tehnoloogiaid (ingl. biopile) kasutatakse saastunud pinnase ja setete kitlemiseks. Eriti edukas on olnus kompostimise kasutamine liproduktidega ja lhkeainetega saastunud pinnase ja setete
hoidmises. Lahenduseks on suletud sümbiootilise tuumkütusetsükli rakendamine. Sel juhul töödeldakse aeglaste neutronite reaktorite kasutatud tuumkütus ümber, eraldatakse tema põhikomponendid, millest igaühte käideldakse erinevalt. Uraani, plutooniumi ja väikeaktiniide kasutatakse uue tuumkütuse valmistamiseks kiirete neutronite reaktori jaoks. Viimastes väikeaktiniidid ,,põletatakse" muudeks lühemaealisteks radioaktiivseteks isotoopideks. Kiiretes reaktorites uraanist briiderprotsessiga toodetud plutoonium, kasutatud kütuse väikeaktiniidid ja järelejäänud uraan töödeldakse omakorda ümber uueks tuumkütuseks. Tulemusena klaasistatakse ainult lõhustusproduktid ja paigutatakse maapinnalähedasse hoidlasse mõneks sajandiks ohutuks lagunema. Maaalust lõppladustamist vajavate jäätmete kogus väheneb sel juhul kümneid kordi ja samast tuumkütusest saadakse lisaks 5060 korda rohkem kasulikku energiat. Kokkuvõtteks
annaabi.ee 
