Termotuumaenergia Sjuzana Solonenkova Termotuuma energeetika Termotuuma energia all mõistetakse protsesse, mille energiaallikaks on päike või 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
meetodid Vajalik on energia, mida saab anda mitmel moel: Tuumade kiirendamine Termotuumareaktsioon Külm tuumaühinemine katalüsaatorite abil Tuumade kiirendamine Aatomituumade kiirendamine elementaarosakeste kiirendis Osake-märklaud Osake-osake CERNis (Euroopa tuumauuringute keskus) Large Hadron Collider (LHC) ehk Suur Hadronite Põrkur (1954) Termotuumareaktsioon Tuumadest koosneva plasma kuumutamine temperatuurini, mille puhul tuumad põrkuvad tänu nende soojusliikumisele Tokamak-reaktsioon Plasma kokkusurumine gravitatsiooni poolt, toimub ainult tähtedes Plahvatuslik kokkusurumine Tokamak-reaktsioon Masin, millega toroidaalse (sõõriku-kujulise) magnetvälja abil sulustada plasmat (Tamm ja Sahharov) Lühend vene keelsest väljendist " " Stellaraatorist eristab pints-efekt Bootstrap-vool ITER Cadarache'is (2018) Plahvatuslik kokkusurumine Tuumakütuse välispinnale suunatakse tugev laservalgus, elektronid või ioonide kiir
osake reaktsiooni, kus põrgatatakse kokku kaks kiirendatud tuumade kimpu. Esimene on lihtsam, kuid teine on suurema ernergiaga kokkupõrked. Teiseks tüübiks on termotuumareaktsioonid mis on kõige levinumad ning toimuvad ka tähtedes. St. et kergete aatomituumade puhul kasutatakse tuumadest koosneva plasma kuumutamist temperatuurini, mille puhul tuumad põrkuvad tänu soojusliikumistele. Termotuumareaktsioone jagatakse kolmeks: 1) tokamak-reaktsioon, mille puhul toimub plasma magnetiline kokkusurumine 2) plasma kokkusurumine gravitatsiooni poolt 3) plahvatuslik kokkusurumine Kolmandaks tüübiks on külm tuumasüntees katalüsaatorite abil. Selle puhul toimub süntees plasma tekkimise temperatuurist madalamal, äärmuslikel juhtudel isegi toatemperatuuril. · Uute elementide nimed Tavaliselt annab elemendile nime selle avastaja või sünteesija. Uute elementide puhul loobuti
C TERMOTUUMAENERGIA • 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.
ületab tavalise tuumapommi võimsuse kümneid või sadu kordi. Juhitav Reaktsioon Ioniseeritud gaas (plasma) temp on võimalik tõsta, tekitades selles elektrivoolu. Lisaks kõrgele temp on vaja saavutada ioniseeritud gaasi küllaldane kontsentratsioon ja tagada, et kõrgetemperatuuriline plasma säiliks teatud aeg tuumareaktsiooni kulgemise aeg. http://www.abiks.pri.ee Tokamak (juhitava termotuumarektsiooni uurimisseadis) on omapärane tarfo. Raudsüdamikul (1) paikneb primaarmähis (2), milles on vahelduvvool. Sekundaarmähises on plasmanöör (3). Plasma hoidmiseks kambris tekitatakse magnetväli mähises (5). Deuteeriumplasmas tekib vool, mille tekitatud magnetväli takistab plasmanööri kokkupuudet kambri seintega. Voolu mõjul eraldunud soojushulk neeldub plasmas ja selle temp tõuseb, toimub reaktsioon 21H + 21H =24He.
Coulombi potentsiaal ja viia tuumaosakesed üksteisele nii lähedale, et tuumajõud toimima hakkaksid. Termotuumareaktorid e. fusioonreaktorid Termotuumaenergia tootmiseks mõeldud reaktorite ehitamisel on peamiseks takistuseks just sünteesiks vajalik ülikõrge temperatuur, mida ükski maapealne materjal ei talu. Katsereaktorite seas on tuntuimaks nn. Tokamak tüüpi termotuumareaktorid, kus plasmat hoitakse sulustatuna tugevas magnetväljas (magnetic confinement). 1993. a. detsembris andis Princetoni katsereaktor kontrollitava termotuumareaktsiooni tulemusena 5.6 MW energiat. Seda loeti oluliseks progressiks, ehkki reaktori sisendis kulutatud energia oli suurem kui väljundis saadu. Teist tüüpi termotuumareaktorites toimub nn. "inertsiaalne sulustamine". Näiteks: Shiva reaktoris