tähted. Väikese massiga aatomituumad "sulavad" kokku ja vabastavad energiat. Click icon to add picture Termotuumaenergia Kuidas toimub Maal? Selleks on vaja väga kõrget temperatuuri (150 miljonit °C) kõrget rõhku intensiivset kiirgust tokamak või stellaraator tüüpi teaduslikku testsüsteemi Gaas muutub plasmaks Plasma elektronid eemalduvad täielikult aatomituumadest Plasmat kontrollivad mehanismid, masinad: tokamak venemaal väljamõeldud Termotuumareaktor Hetkel ei ole ühtegi töötavat termotuumareaktorit, mis annaks välja rohkem energiat kui termotuumareaktsiooni esilekutsumiseks kulus. Termotuumareaktorite kütuse kaks vesinikugaasi liiki: deuteerium ja triitium. 1 l vett=33 mg deuteeriumit Triitiumit saadakse liitiumi tuuma lõhustamisel TulevikITER Maailma energiatööstuse aastakäive on umbes 4.5 triljonit eurot Otse energiaettevõtetelt läheb teadusuuringuteks umbes 1% ehk rahaliselt 45 miljardit eurot aastas
• TERMOTUUMAENERGIAKS NIMETATAKSE PROTSESSE, MIS TOIMUVAD TÄHTEDES VÕI PÄIKESES • VÄIKESE MASSIGA AATOMITUUMAD „SULAVAD“ KOKKU JA VABANEB ENERGIA KUIDAS SEE TOIMUB MAAL? • ON VAJA VÄGA KÕRGET TEMPERATUURI (150 MILJONIT °C), INTENSIIVSET KIIRGUST JA TEADUSLIKKU TESTSÜSTEEMI • SELLE KÄIGUS MUUTUB GAAS PLASMAKS, PLASMA ELEKTRONID EEMALDUVAD AATOMITUUMADEST TÄIELIKULT • PLASMAT KONTROLLIVAD MEHANISMID, MASINAD: TOKAMAK- VENEMAAL VÄLJAMÕELDUD TERMOTUUMAREAKTOR • HETKEL POLE ÜHTEGI TÖÖTAVAT TERMOTUUMAREAKTORIT, MIS ANNAKS ROHKEM ENERGIAT KUI SELLE ESILEKUTSUMISEKS VAJA ON • TERMOTUUMAREAKTORITES ON KÜTUSTEKS KAKS VESINIKUGAASI: DEUTEERIUM JA FRIITIUM • TULEVIK - ITER TULEVIK - ITER § LÜHEND ITER TÄHENDAB “INTERNATIONAL THERMONUCLEAR EXPERIMENTAL REACTOR” EHK RAHVUSVAHELINE EKSPERIMENTAALNE TERMOTUUMA REAKTOR. § PROJEKTI EESMÄRGIKS ON UUS ENERGIATOOTMISE VIIS, MIS BASEERUB
12.Kriitiline mass-vähim mass, kus tuumareak. toimub veel rahulikul teel. 13.Massiarv-prootonite,neutronite koguarv tuumas. 14. Paljunemistegur-Kuna tuuma lõhustamisel tekib mitu uut neutronit, siis võib ahelreak käigus samaaegselt lõhustuvate tuumade arv järjest kasvada. Osakesi tuleb kogu aeg juurde ja nii mitu korda kui tuleb, nii suur on tegur. 15.Termotuumareak-sünteesireak kõrge temperatuuri toimel.Selleks on vaja umbes 100 miljoni kraadist temperatuuri.Eelised-termotuumareaktor suudab inimestele anda ammendamatu energiaallika, sest deuteeriumi varud on väga suured. Teiseks, termotuumaenergia on saastevaba. 16.Tuumafüüsika rakendusi-energia tootmine tuumaelektrijaamades;kosmoselaevades;radioaktiivne süsinik võimaldab dateerida vanu leide;kiiritamist radioaktiivsete preparaatidega kasutat kasvajate raviks. 17.Päike ei plahvata, sest seal puudub raske vesinik ehk deuteerium. 18. Aeglusti suurendab tuumareakt kasulike neutronite hulka, nt grafiit või deuteerium. 19
Füüsika KT 1. Kirjelda aatomituuma ehitust ja isel tuumaosakesi. Aatomituum koosneb prootonitest, mis annavad tuumale + laengu ja neutronitest, mis annavad tuumale massi. 2. Tuuma stabiilsuse tingimused. I. Stabiilse tuuma mõõtmed on piiratud st nukleoidide arv ei tohi olla liiga suur II. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud alates madalaimast III. Prootonite ja neutronite energiatasemed peavad olema täidetud võrdses ulatuses 3. Massidefekt, seosenergia, eriseosenergia mõisted ja valemid. Massidefekt iga tuuma seisumass on alati väiksem kui teda moodustavate prootonite ja neutronite seisumasside summa. mp prootoni seisumass mn neutroni seisumass M = Z · m p + N · mn - M t mt tuuma seisumass Seosenergia on energia, mida tuleb kulutada, et lõhkuda tuum üksikuteks osakes...
pinnal ca 6000 ºC D kaugus Maast ca 150 000 000 km U Päikese sees toimuvad suure rõhu ja temperatuuri S juures termotuumareaktsioonid vesinik liitub heeliumiks Kiirgab elektromagnetilist kiirgust, mis jõuab maapinnani 8 1/3 min foto: nasa.gov M Päike kui A termotuumareaktor A TE A D U H H S He Päikese kroon: hõreda Päikesetuul kroonist pidevalt eralduv M ja kuuma gaasi pilv hõreda ja kuuma plasma (elektronide ja prootonite) pidev voog A A TE A
Sobivaim osake tuumareaktsiooni esilekutsumiseks on neutron, tal puudub laeng ja tuumareaktorites tekkivat neutronvoogu saab ära kasutada. Tuumareaktsioonides vabaneb energia osakeste seoseenergia arvel. Tuumareaktsioonides on võimalik saada suurel hulgal energiat kahes piirkonnas: kergete tuumade ühinemisel ja raskete tuumade lõhustumisel. Kergete tuumade ühinemine toimub väga kõrgel temperatuuril ja seda nim termotuumareaktsiooniks (tuumasüntees) RAK: *termotuumapomm e VESINIKPOMM ja termotuumareaktor, -> vesinikpommis vabaneb energia lühikese ajavahemiku jooksul, -> raskete tuumade lõhestumisel neelab tuum lisa neutroni, muutub ebastabiilseks ja lõhustub tuumadeks. Selle käigus vabaned energia, Ahelreaktsioon on nähtus, kus reaktsioon põhjustab sama reaktsiooni jätkumise naaberaatomites. Kriitiline mass on lõhustuva aine väikseim mass, mille korral tekib ahelreaktsioon. Tuuma seoseenergia on võrdne tööga, mis kulub tuuma koostisosadeks lahutamiseks
elektronid eksisteerida ainult teatud kindlatel energiatasemetel, mille vahel võib olla keelutsoon; juhtidel keelutsoon praktiliselt puudub, dielektrikutel on ulatuslik keelutsoon Radioaktiivsus - ebastabiilse (suure massiga) aatomituuma iseeneselik lagunemine, millega kaasneb radioaktiivne kiirgus; samuti ebastabiilsete elementaarosakeste (nt neutron) lagunemine; samuti igasugune tuumade võime iseeneslikult kiirata Termotuumareaktor - seade, millega tekitatakse kontrollitud termotuuma- reaktsiooni; hetkel sellist seadet ei eksisteeri, mis annaks rohkem energiat, kui esialgse reaktsiooni esilekutsumiseks üldse kulus Tuumareaktor - seade, millega tekitatakse kontrollitud tuumareaktsioon; levinud on uraani/plutooniumi tuuma lõhustumisel kõigepealt soojust ja seejärel elektrienergiat tootvad Tuumareaktsioon - kahe aatomituuma või elementaarosakese ja aatomituuma
Selviisil energia saamine ei saastaks keskkonda radioaktiivse kiirgusega ega üleliigse süsihappegaasiga. Üritatatakse vitmiini kapsli suurune tuumakütuse kogus, suruda laserkiirte abil ,ülitihedaks kogumikusks. See kutsuks esile minivesinikpommi plahvatuse ja omakorda sellega kaasneb ahelreaktsioon. Kui reaktori seintesse paigaldada ka liitium saab reaktoris endas tootas Triitiumi , mida uuesti ringlusse lasta . Aaastaks 2025 on kavas taoline siuke TermotuumaEleketrijaam. Ehitatav Termotuumareaktor , ehitatakse tõenäoliselt Prantsusmaale. Kuumust taluv materisl plasma , tuleb elektri- ja magnetvälja mõjul reaktori seintes eemale hoida. SILLAMÄE KEEMIAKOMBINAAT - SILMET Sillamäel alustati diktatüoneema kilda kaevamistega ning sellest uraani nikastamisega 1946 . Ühes tonnis diktaüoneemi kildas sisaldus umbes 300 grammi uraani.Kaevantati 14 meetri sügavuselt ja seda aastani 1952 . Teine kaevandus planeeriti aastaks 1957 , aga see ei valminudgi
on tuumasünteesiks kasutada kõige kergemat tuuma, milleks on vesinik, et muuta see heeliumiks. Kahjuks pole harilikus vesinikus heeliumi tuuma moodustamiseks vajaminevat neutronit. Samas on loodusliku vesiniku hulgas 0,015% niinimetatud rasket vesinikku ehk deuteeriumi, mille tuum koosneb ühest prootonist ja ühest neutronist. Kahe deuteeriumi tuuma ühinemisel on võimalik saada heeliumi tuum. Siiski pole inimkond veel jõudnud sünteesireaktsioonide rakendamiseni energeetikas. Ainult termotuumareaktor suudab anda inimkonnale praktiliselt ammendumatu energiaallika, sest deuteeriumi varud maailmaookeanis on ülisuured. Tuumareaktorite arv esikolmik RIIK TUUMAREAKTORIT VÕIMSU E ARV(seisuga 2011.a.) S Kogu 442 374973 maailmas USA 104 100683 Prantsusma 58 63260 a Jaapan 54 45957 Kokkuvõte
See on aga raske, sest tuumad, olles ühenimeliselt laetud tõukuvad tugevasti. Meil tuleb ainet nii tugevasti kuumutada, et gaasi osakeste põrkumise energia suudaks selle tõukumisbarjääri ületada ja teostuks sünteesireaktsioon kõrge temperatuuri toimel ehk termotuumareaktsioon. Selleks on vaja u 100 miljoni kraadist temperatuuri. Hetkel võtab selline reaktsioon nii kõrgel temperatuuril rohkem energiat, kui toota suudab, kuid kindlasti leiab see tulevikus lahenduse. Termotuumareaktor on inimestele vajalik, sest kasutatavad energiaallikad on ennast ammendanud, aga deuteeriumi varud on maailmaookeanis ülisuured. Termotuumaenergia on saastevaba, st et õnnetus jõujaamas mingit saastet ei tekita ja pole muret radioaktiivsete jääkide eemaldamisega. (vana)Sünteesireaktsioonid on kergete tuumade ühinemisreaktsioonid. Nende tekkimiseks on vaja kõrget temperatuuri(100milj °). Seda võib saavutada 1)ahelreakts.ga 2) võimsate laserkiirte kontsentreerimisega 3) tavalise
Selle tekitamiseks on vaja ületada jõud nende osakeste vahel, mis toimub temperatuuril 108°C. VESINIK(TERMOTUUMA)POMM- Külma sõja ajal katsetati. Vaja ülisuurt energiat tuumapommi plahvatust (soojus+neutronid-suur energia), kasutatakse LiD vahelist reaktsiooni (Li-tahke, hea transport. D-gaas) - kallis -energia mis vabaneb on tohutu TULEVIK- Suur projekt kasut. termotuuma reakts. Tehisting. (jaapan/FRA?) 1. termotuumareaktor, nii suur en.anda, kasutades magnetväljasid kiirendamiseks. · kasulik kütus D on odav(merevees D2O) · lähteainet kasutada pole veele ohtlik · heelium, mis tekib, pole ohtlik · ein saasta keskkonda · palju energiat(kogu EU) Miinuseks see, et nõuab ülisuuri kultusi, kõrgkvaliteetset tehnoloogiat ja tööjõudu. 2. RASKETE TUUMADE LÕHUSTUMINE- tingimused: · *vaja lähteenergiat, mis saadakse neutronitelt
! Fotosünteesi lähteaineteks on süsinikdioksiid, vesi ja mineraalained (energiaallikaks on päikeseenergia), lõpp-produktiks ehk saaduseks on süsivesikud, peamiselt glükoos, fruktoos ja tärklis ning kõrvalsaaduseks hapnik.! Fotosünteesi kindlustamisel ja meie elu aluseks olev protsess on väga õnnestunud tuumaenergia kasutamise viis – Päike ei ole ju midagi muud kui efektiivne, ilus ja esialgu ohutu tuumareaktor - termotuumareaktor. ! Teisalt Maailmaruum oma madala (3 kraadi absoluutsel temperatuuriskaalal) temperatuuriga on suurepärane „prügikast“ madalakvaliteetse (läbitöötatud) jääksoojuse paigutamiseks.! Fotosünteesi lihtsustatud üldvalemina:! 6CO2 + 12H2O + footonid → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O ! EHK! s üsihappegaas + vesi + valgusenergia(footonid) → glükoos + hapnik + vesi! ! Fotosünteesi protsesside – fotosünteetilise oksüdeerimise - tulemusena on võimalik nende
annaabi.ee 
