Tuumaenergia kasutamine

Q: Kuidas tuumaenergia tekib?

Vastus leiad õppematerjalist: Tuumaenergia kasutamine

Toode, Kelly

Tuumaenergia kasutamine (3)

Põhikool - Füüsika - Füüsika

4 HEA

Esitatud küsimused

Kuidas tuumaenergia tekib?

TUUMAENERGIA KASUTAMINE
KELLY T.
9A

aprill 2008
Sisukord
I Tutvuseks lk 3
II Vajadus tuumaenergia järele lk 3
III Kuidas tuumaenergia tekib? lk 4
IV Tänapäevased reaktorid lk 4
V Tuumaenergia kasutamine maailmas lk 5
VI Tuumariigid
VII Varitsev oht lk 6
VIII Tuumaenergia kasutamine Eesti
lähisriikides lk 7
IX Korduma kippuvad küsimused lk 8
X Kokkuvõte lk 10
Kasutatud materjalid lk 11

Tutvustuseks
Tuumaenergia ehk aatomienergia on füüsika seisukohast aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib tuumareaktsioonides vabaneda. Energeetika seisukohast on see elektrienergia , mida saadakse tänu tuumareaktsioonidele tuumaelektrijaamades.
Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt. Uuringud näitavad, et tuumaenergiast saadud elekter on söest toodetust isegi odavam. Tänapäeval annavad tuumaelektrijaamad 17% kogu elektrienergiast, peaaegu sama palju kui hüdroelektrijaamad.
Tuumaelektrijaamas kasutatakse kütusena uraani, mille varusid arvatakse jätkuvat umbes viiekümneks aastaks. Rikkalikumad uraanileiukohad on Kanadas, USA-s ja LAV-s.
Tuumaelektrijaamade rajamine on jõukohane rikastele kõrgelt arenenud riikidele, sest kõrgtehnoloogial põhinev tootmine nõuab väga suuri kapitalimahutusi. Kolm suurriiki – USA, Prantsusmaa ja Jaapan toodavad ⅔ maailma tuumaenergiast.

Vajadus tuumaenergia järele
21. sajandi alguses võib täheldada selgeid märke tuumaenergeetika taassünnist, mida tõukavad tagant elanikkonna arvukuse kasv, vajadus energia järele, fossiilkütuste varude kahanemine, nende kasvavad hinnad ja tarnijamaade poliitiline ebastabiilsus, mure globaalse soojenemise pärast.
Eeldused taassünniks on kaalukad ja põhjendatud, sest tuumaenergia on CO2-vaba keskkonda mittesaastav ohutu kontsentreeritud baasenergiaallikas ja juba praegu üks peamisi energiaressursse (annab näiteks 31 % Euroopa Liidu elektrist).
Tuumakütust on ka looduses küllaldaselt ja puudub konkurents selle kasutamiseks muul otstarbel . Tähtsusetud pole ka asjaolud, et kütusevarud asuvad poliitiliselt stabiilsetes riikides ning et tuumaelektri hind on teiste energialiikide suhtes konkurentsivõimeline. Juba on algatatud ambitsioonikad tuumaelektrijaamade arendamise programmid USA-s, Prantsusmaal, Hiinas, Indias, Jaapanis , Venemaal jm. See leiab kinnitust ehitatavate ja kavandatavate reaktorite suures arvus – Maailma Tuumaassotsiatsiooni WNA 2007.a. andmetel 222 reaktorit .

Kuidas tuumaenergia tekib?
Tuumaelektrijaamades kasutatakse ära tuumade lõhustumise tagajärjel vabanev energia. Reaktoris luuakse tuumaenergia tootmiseks kontrollitud ahelreaktsioon , kus energia vabaneb soojusena. Viimast rakendatakse vee kuumutamiseks ja auru tekitamiseks, auru abil pannakse tööle elektrienergia 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 rikastusprotsent jääb tavaliselt alla 10%, pigem 5% lähedale; näiteks relvatööstuses kasutamiseks on uraani vajalik rikastusprotsent oluliselt kõrgem, ulatudes 90%-ni.

Tänapäevased reaktorid
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 tuumajaamaga kaasneda võivaid riske ning optimeerida nende tööd. Nii on näiteks Tšernobõlis kasutatud (Leedu Ignalina tuumajaamas kasutati analoogseid) RBMK-tüüpi teise põlvkonna reaktoritest astutud suur samm edasi kaasaegsete kolmanda põlvkonna reaktoriteni. Neljanda põlvkonna reaktorite kommertskasutusse võtmist ei ole järgmise 15 aasta jooksul ette näha.

Tuumaenergia kasutamine maailmas
Maailmas toodetakse rohkem kui 16% kogu elektrienergiast tuumkütuse baasil. Kokku on maailmas kasutusel 439 kommertstuumaelektrijaama 30-s riigis. Lisaks sellele on kasutusel 284 õppereaktorit 56 riigis ning umbes 220 reaktorit on paigutatud laevadele või allveelaevadele.
Tuumaenergia katab suurima protsendi kogu riigi elektrivajadusest järgmistes riikides: Prantsusmaa (~78%), Slovakkia ja Belgia (~55%), Rootsi (~50%), USA (~20%).
Kuigi osades Euroopa riikides, nagu Saksamaa ning Austria[1] , 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, 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.

Tuumariigid
Riigiti erineb nii tuumareaktorite arv kui nende toodetud tuumaelektri osa laiades piirides. Kõige rohkem reaktoreid töötab Ameerika Ühendriikides – 104, järgnevad Prantsusmaa 59 ja Jaapan 55 reaktoriga. Samas toodab tuumaenergia suurima osana kogu oma elektrist - 78 % - Prantsusmaa; järgnevad Leedu ja Slovakkia vastavalt 69 % ja 57 % (kuni viimase ajani juhtis seda edetabelit Leedu, kuid kaotas esikoha ühe reaktori sulgemise järel). Üle kolmandiku moodustab tuumaelekter veel Belgias, Bulgaarias, Ungaris, Lõuna- Koreas , Rootsis, Šveitsis, Sloveenias ja Ukrainas, üle veerandi Jaapanis, Saksamaal ja Soomes ning umbes viiendiku USA-s.
Maailma tuumajaamade kaart 2008 (International Nuclear Safety Center)

Varitsev oht
Tuumaelektrijaamad on ohtlikud ja riigid kel on teisi energiaallikaid, ei ole neist eriti huvitatud. Energiavaesed riigid, nagu Jaapan, Lõuna-Korea ja Prantsusmaa kasutavad tuumaenergiat palju. Siiski on keskkonnakaitsjate tugeval survel mitmeid tuumajaamu suletud.
Tuumaelektrijaamades ei teki fosfori-, lämmastiku- ega süsihappegaasisaastet. Suurim probleem on avariioht ja radioaktiivsed jäätmed. Õnnetus Three Mile Islandi tuumaelektrijaamas USA-s 1979. aastal sundis läänemaailma tegema tõsiseid korrektuure tuumajaamade ohutuse tagamisel. Endise idaploki maades jõuti selleni alles pärast Tšernobõli katastroofi Ukrainas 1986. aastal.
Tõsine probleem on tuumajäätmete kahjutustamine. Kuigi teiste kütustega võrreldes on jäätmekogused väikesed, pole keegi huvitatud nende matmisest oma lähiümbrusesse. Sügavale kaljusse või merepõhja kapseldatuina peidavad nad endas ohtu kümneid tuhandeid aastaid enne kui lõplikult lagunevad.

Tuumaenergia kasutamine Eesti lähiriikides

Leedu

Eesti lähiriik Leedu elab teadmises, et 2009.aastal tuleb riigi peamine energiaallikas , Ignalina tuumaelektrijaam sulgeda. Leedu on teadvustanud, et eelkõige riigi energia sõltumatuse säilitamiseks ning nii oma kui teiste Balti riikide ja Poola energiavajaduste katmiseks on tuumaenergia tootmist vaja Leedus jätkata. Võrreldes lähiriikidega on uue tuumajaama ehitamiseks Ignalinasse olemas ka kõik eeldused ja võimalused – nii infrastruktuur kui ka töötajad ning kohaliku omavalitsus toetab jaama rajamist.
Nii saigi uuendatud ning 27.jaanuaril 2007.aastal jõustunud Leedu rahvusliku energiastrateegiasse sisse eesmärk, et uus tuumajaam peaks Leedus tööle hakkama hiljemalt aastal 2015.
Selle kinnitusena võttis Leedu Seim ( parlament ) 28.juunil 2007 vastu tuumajaama seaduse, mille kohaselt kinnitati uue tuumajaama rajamine Leetu ning anti riiklikule energiaettevõttele Lietuvos Energija õigused tegutseda uue tuumajaama projekti riikliku investorina (vastav seadus jõustus sama aasta 4.juulil).

Soome

Soomes on praeguse seisuga neli tuumareaktorit, mille võimsus on kokku 2700 MW. 2007. a. toodeti tuumaenergiat kasutades 22499 GWh elektrit, mis moodustas 29 % Soome elektritoodangust. Neist kaht reaktorit asukohaga Olkiluotos omab ja opereerib Teollisuuden Voima Oy (TVO) ning kaht Loviisas - Fortum Power and Heat Oy.
Loviisa-1 ja Loviisa-2 on PWR tüüpi reaktorid (VVER-440, Atomenergoeksport, end. NLiit ) elektrilise netovõimsusega 488 MWe kumbki. Loviisa-1 ehitust alustati 1971 . a. ja ta ühendati võrku 1977.a., Loviisa-2 vastavalt 1972. a. ja 1980. a. Kummagi reaktori keskmised energiakoormusfaktorid, vastavalt 86 % ja 88 %, on kõrged. Loviisa reaktorid on kavandatud sulgeda 2030. a. paiku.
Olkiluoto tuumajaam (fotomontaaž). Esiplaanil töötavad reaktorid Olkiluoto-1 ja -2, tagaplaanil ehitatav EPR reaktor Olkiluoto-3

Korduma kippuvad küsimused
1) Kas uraanikaevandused saastavad vältimatult keskkonda ning kaevandusjääkide hoidlatest lekib saastet keskkonda?

Uraanikaevandused püüavad keskkonna saastamist minimiseerida, kaevandamise tehnoloogiad on paremini välja arendatud Austraalias ja Kanadas, kus peamised uraanikaevandused omavad ISO14001 sertifikaate. Näiteks Soome kasutab Austraalia ja Kanada kaevandustest kaevandatud uraani baasil valmistatud tuumkütust.
2) Kas uraani kaevandusjääkides säilib peaaegu kogu radioaktiivsus sadu tuhandeid aastaid?

Jah. Korraliku ja kontrollitud käitlemise puhul on minimiseeritud ohud nii keskkonnale kui töötajatele. Kogu radioaktiivsus jäätmetes pärineb algsest uraanimaagist, protsessi käigus midagi täiendavalt ei lisata. Uraanikaevanduste ohutu sulgemine (saneerimine) tagab nende püsimise ohutuna ning väldib võimalikud kahjud.
3)Kas uraan võib olla ohtlik kaevurite tervisele?

Uraani kaevandamist reguleeritakse rangelt enamikus riikides ja kehtestatud standardid tagavad, et kahjulik mõju tervisele jääks normidega lubatu piiresse.
4) Kas on olemas ohutu kiirituse tase?

Kuna kiirituse piirmäära ei ole võimalik teaduslikult põhjendada, siis järgitakse kiirguskaitses konservatiivsuse printsiipi. Kiirituse madalad tasemed ei ole kahjulikud. Maailmas on mitmeid kohti, kus looduslik kiirgusfoon on võrreldav, ulatudes kuni 50 mSv aastas.
5) Kas tuumajäätmed (näiteks kasutatud tuumkütus) kujutavad endast lahendamata probleemi?

Kõikides tuumaenergiat kasutavates maades on kehtestatud protseduurid selliste jäätmete hoidmiseks, käitlemiseks ja transportimiseks. Nende tegevustega kaasnevad kulutused on arvestatud elektritootmise hinnas. Rajatakse lõppladustamise kohad, näiteks Soomes Olkiluotos 500 m sügavusele graniitsete kivimite sisse, kus vaskkonteineritesse paigutatud tuumkütuse vardad ümbitsetakse lisaks veel metabentoniitse saviga. Tagatakse, et ka 10000 aasta pärast, kui tõenäoliselt tuleb uus jääaeg, liustikud tuumajäätmete ladestuskohta ei mõjuta.
6) Kas tuumatööstus on vastutav kohutavate jäätmete eest, mida meie järeltulijad õudusunenäona peavad taluma ?

Tuumaenergeetika on ainus energiat tootev tööstusharu, mis on võtnud kohustuse kanda täit vastutust oma jäätmete käitlemise eest ning katab sellega seotud kulud.
7) Kas tuumaenergia asemel tuleks kasutada taastuvaid energiaallikaid?
Taastuvaid energiaallikaid võib kasutada niipalju kui võimalik. Kuid sisemised piirangud ( hajutatud , katkendlikud allikad) tähendavad seda, et usaldatava stabiilse baasenergiaga varustamisel ei asenda tuul ja päikeseenergia majanduslikust aspektist lähtuvalt senini sütt, gaasi ja tuumaenergiat, kuni pole välja töötatud suuremahulisi ja efektiivseid energiasalvesteid.
8) Kas uraani ja muude radioaktiivsete ainete transport on ohtlik?
Kõiki seda liiki aineid transporditakse erikonteinerites, mis on projekteeritud ja ehitatud tagama ohutust kõikvõimalikes olukordades.

Kokkuvõte
Lõppkokkuvõtteks võib öelda, et tuumaenergia muutub meile aina olulisemaks ja kuigi tal on omad ohud, leiab ta tänapäeval tunduvalt rohkem kasutust, nimelt juba rohkem kui 16% kogu kasutatavast elektrienrgiast maailmas. Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt, mis ongi nende suurim pluss.
Kasutatud materjalid:
Internet :
www.wikpedia.com
www.tuumaenergia.ee
www.miksike.ee
www.google.ee/images
www. yahoo .com/images
http://www.insc.anl.gov
http://www.insc.anl.gov/pwrmaps/map/world_map.php
http://www.google.ee/search?hl=et&q=tuumaenergia+kasutamine&btnG=Google+otsing&lr =
Paju, Venda. Pilk teaduse- ja tehnikamaailma. Koolibrii 2005.
Paloheimo , Eero. Tuleviku Euroopa. ILO Kirjastus 2004.
11

.DOC Laadi alla originaalfail 11 lk · .doc · 134 allalaadimist

10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.

~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2009-05-24 Kuupäev, millal dokument üles laeti

134 laadimist Kokku alla laetud

3 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

Kelly Toode Õppematerjali autor

Referaat tuumaenergia kasutamise kohta.
Sisukord

I Tutvuseks lk 3
II Vajadus tuumaenergia järele lk 3
III Kuidas tuumaenergia tekib? lk 4
IV Tänapäevased reaktorid lk 4
V Tuumaenergia kasutamine maailmas lk 5
VI Tuumariigid
VII Varitsev oht lk 6
VIII Tuumaenergia kasutamine Eesti
lähisriikides lk 7
IX Korduma kippuvad küsimused lk 8
X Kokkuvõte lk 10
Kasutatud materjalid lk 11

tuumaenergia tuumaenergia kasutamine reaktorid tuumaenergia ohtlikkus tuumariigid tuumaenergia teke

Kasutatud allikad

Sarnased õppematerjalid

docx

Tuumaenergia

Tuumaenergia Koostas: Juhendas : Tuumaenergia ehk aatomienergia on füüsika seisukohast aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib tuumareaktsioonides vabaneda. Energeetika seisukohast on see elektrienergia, mida saadakse tänu tuumareaktsioonidele tuumaelektrijaamades. Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt. Uuringud näitavad, et tuumaenergiast saadud elekter on söest toodetust isegi odavam. Tänapäeval annavad

Loodus

odt

Tuumaenergia kasutamine, füüsika

Referaat Virgo Ernesaks EÜ12 Tuumaenergia kasutamine Jaanuar 2015 Sissejuhatus Tuumaenergia ehk aatomienergia on füüsika seisukohast aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi seoseenergia, mis võib tuumareaktsioonides vabaneda. Energeetika seisukohast on see elektrienergia, mida saadakse tänu tuumareaktsioonidele tuumaelektrijaamades. Tuumaelektrijaamades on võimalik toota elektrienergiat suures koguses, ökonoomselt ja õhusaastevabalt

Füüsika

rtf

Tuumaenergeetika uurimistöö

JÕGEVA ÜHISGÜMNAASIUM 11.A klass Siim Kaaver Tuumaenergeetika Uurimustöö Juhendaja: õp. Heli Toit Jõgeva 2010 SISUKORD Sissejuhatus..................................................................................................................... 1. Mis on tuumaenergia?........................................................................................... 2. Kuidas tuumaenergia tekib?.................................................................................. 3. Tuumaenergia kasulikkus...................................................................................... 4. Tuumkütus............................................................................................................. 5. Tuumareaktor........................................................................................................ 6. Levinuimad reaktoritüübid.....

Füüsika

docx

Tuumaenergia referaat

Tuumaenergia olemus Tuumafüüsika kui teadusharu sündis koos radioaktiivsuse juhusliku avastamisega prantsuse teadlase Henri Becquereli poolt aastal 1896. Järgnevate aastakümnete jooksul on oma panuse selle teadusharu arengusse andnud mitmed nimekad teadlased. Seda veidi üle sajandi vanust avastust on rakendatud väga erinevates valdkondades tuumaenergia rakendusi on ära kasutatud sõjatööstuses, samas teisalt on praktiliselt võimatu kujutada tänapäevast elu ette ilma selle rakendusteta meditsiinis või energiatootmises. Tuumaenergeetika erineb oluliselt teistest energia saamise viisidest. Tuumaenergiat loetakse säästvaks, sest energia tootmise protsessis ei eraldu CO 2. Samas võib tuumajaamaga kaasneda oht radioaktiivse saaste kandumiseks keskkonda.. Lisaks

Geograafia

doc

Tuumaenergia

Tuumaenergia Tuumaenergia on tõestatud tehnoloogia, mis annab suure panuse maailma elektrivarustuses. Tänaseks on spetsialistidele piisavalt selge, et tuumaenergia on ainus tõeline elektriallikas inimkonna jaoks, mis ei põhjusta kasvuhooneefekti, happevihmu jm. Fossiilsed kütused annavad praegu üle poole maailma elektritoodangust; hüdroenergia ja tuumaenergia osatähtsus on tunduvalt väiksem. Tuumaenergia üksi ei kindlusta turvalisust ja pidevat elektrivarustatust üle maailma ega saa ka ainsaks faktoriks kahandamaks kasvuhoonegaaside emissiooni, kuid ta mängib tähelepanuväärset rolli antud alal. Tuumajaamad peavad oma ellujäämiseks ka tulevikus tõestama oma turvalisust ja seda, et jäätmete ladustamine ei kahjustaks mingilgi moel keskkonda. Tuumaelektrijaamadel on väga kõrge ehitusmaksumus, kuid selle kompenseerib väga madal kütuse hind. Gaasipõletusjaamu võib ehitada odavalt,

Füüsika

pdf

Tuumaenergia

TUUMAENERGIA REFERAAT Õppeaines: Ökoloogia ja keskkonnakaitse Ehitusteaduskond Tallinn 2013 SISUKORD SISSEJUHATUS ....................................................................................................................................................3 1. TUUMAENERGIA OLEMUS ..........................................................................................................................4 1.1. Tuumaenergia tekkimine....................................................................................................................4 1.2. Tuumkütus..........................................................................................................................................4 1.3. Reaktorite liigitamine .........................................................................................................................5 2. TUUMAENERGIA KASUTAMINE MAAILMAS........

Ökoloogia ja keskkonnakaitse

docx

Tuumaenergiauus (1)

1.1.1. TUUMAENERGIA REFERAAT Õppeaines: Ökoloogia Õpperühm: TEI-21 Tallinn 2015 SISUKOR Sissejuhatus................................................................................................................... 3 1.Ajalugu.......................................................................................

Kategoriseerimata

doc

Tuumaenergia ja selle kasutamine.Radioaktiivsue kahjulikkus.

Tuumaenergia ja selle kasutamine Radioaktiivsus ja selle kahjulikkus Tuumaenergia ja selle kasutamine Iga päev puutume kokku energeetikaga: lampi põlema pannes või autoga sõites vajame energiat, kütust. Eesti Energeetika baseerub põlevkivi soojuselektrijaamadel ja sisseveetaval gaasil ning vedelküttel. Kuid selline energia tootmise viis pole kaugeltki ainuke. Tuntud on tuumaenergia ja maailmas aina tõuseb selle populaarsus. See on tõestatud tehnoloogia, mis annab suure panuse maailma elektrivarustuses. Spetsialistid on kindlaks teinud et tuumaenergia on ainus tõeline elektriallikas inimkonna jaoks, mis ei põhjusta kasvuhooneefekti, happevihmu jm. Tuumfüüsika on raske ja keeruline ning selletõttu pole inimkond seda veel täielikult avastanud. Ikka veel tehakse tuumaenergias uusi avastusi ja saadakse aegajalt midagi uut teada. Tuumaenergia ajalugu: *1789

Füüsika

Rohkem sarnaseid