Tuumaenergia kokkuvõte (0)

TUUMAENERGIA
Tüüpilises tuumareaktsioonis eraldub miljoneid kordi rohkem energiat kui seda tüüpilises keemilises reaktsioonis.
Aatomite ja molekulide ümberkorraldusi nimetatakse keemilisteks reaktsioonideks (Lihtsamatest osakestest võivad kombineeruda keerulisemad ja omakorda võivad need veel laguneda)
Keemiliste reaktsioonide käigus muutuvad ühed ühendid teisteks.
Tuumade ümberkorralduste, ühinemiste ja lagunemiste protsesse nimetatakse tuumareaktsioonideks, mis tavaliselt toimuvad aatomite põrkumisel teiste tuumadega või elementaarosakestega, radioaktiivse lagunemise jaoks ei ole aga väliseid põhjuseid tarviski.
Tuumade radioaktiivne muundumine on sisuliselt nende lagunemine .
Tuumareaktsiooni (kuid ka keemilises reaktsioonis) käigus võib eralduda või neelduda energiat (ehk põlemine)
Väiksest aine kogusest saadakse tuumareaktsioonis väga palu energiat, aga keemilises reaktsioonis seevastu saadakse suurest aine kogusest vähe energiat.
Tuumareaktsioonis toimub aatomituumade vahel ümberkorraldused, aga keemilises reaktsioonis toimub osakeste (elektronide) vaheliste sidemete ümberkorraldamine.
Liitosakese seoseenergia on võrdne minimaalse tööga, mis kulub selle liitosakese lahutamiseks koostisosadeks.
Tuumareaktsioonidest on võimalik suuremal hulgal energiat saada kahes piirkonnas – kergete tuumade ühinemisel ja raskete tuumade ühinemisel.
Tavatingimustes ei ole võimalik tuumareaktsiooni läbi viia, sest sellele on vastu samanimeliste laengute vahelised elektrilised tõukejõud. Selleks on vaja ainet kuumutada vähemalt kümne miljoni kraadini (100 000 000 C), alles siis saavad tuumade kiirused nii suureks, et nad põrkudes ületaksid tõukimise ja jääksid tuumajõudude haardesse. Looduses toimub selline tuumareaktsioon näiteks tähtede sisemuses, kus hiiglaslik raskusjõud tähe aine kokku vajutades viib selle tihedasse ja ülikõrge temperatuuriga olekusse. Sellist tuumareaktsiooni nimetatakse termotuumareaktsiooniks, sest nad saavad toimuda ainult kõrgel temperatuuril.
Termotuumareaktsioon on kergete aatomite ühinemine. Kõige levinum ongi TTR tähtede sisemuses, kus kaks vesiniku aatomit ühinevad ja saaduseks on heelium. TTR toimub kõigis elementides, mis on perioodilisusetabelis enne rauda.
TTR on vaja kõrget temperatuuri selleks, et prootonid hakkaksid tõmbuma.
Ahelreaktsioon on raskete aatomite lagunemine.
Ahelreaktsioon toimub enamasti perioodilisuse tabelis olevate elementidega, mis on peale rauda, sest sealsed tuumajõud ei suuda tuumasid enam hästi koos hoida ning on n-ö lagunemise äärel. Vahel lõhustuvad nad isegi ilma ühegi nähtava põhjuseta ehk spontaanselt.
Kõige paremini saab tuumasid lõhustada liigse neutroni abil (sest neutronil puudub laeng). Neelates liigse neutroni, tuum ergastub ja laguneb kaheks kildtuumaks, millest omakorda väljub kaks-kolm neutronit.
Kõige paremini lõhustuvad neutronite toimel uraani isotoobi ja plutooniumi isotoobi tuumad .
Juhtimatu ahelreaktsioon leiab aset tuumapommis , aga enamasti on ahelreaktsioon ikkagi juhitav. TTR on juhtimatu tuumareaktsioon .
Plutooniumi toodetakse tuumareaktorites.
Lisa Tuumarelvast
Esimene tuumapomm lõhati USA-s Nevada kõrbes 16. Juulil 1945. Aastal.
Pommid, mis heideti Jaapanile, olid mõlemad samaväärsed 20 000 tonni lõhkeainega.
Nii aatomi- kui ka vesinikupommidelõhkemise puhul levib väga suur valguskiirgus , seejärel tugev purustav lööklaine ja viimaks kõike hävitav radioaktiivne kiirgus.
Gammakiirgus tekib siis kui kildtuum põrkab kokku pommi kesta tuumaga, ja ergastavad neid.
Kildtuumad on väga suure energiaga ja nad on ise beetaradioaktiivsed.
Tuumareaktoris toimub juhitav ahelreaktsioon, mille reguleerimiseks kasutatakse neutroneid neelavast materjalist (kaadmium, boor ) juhtvardaid, mida siis vastavalt ahelreaktsiooni intensiivistumisele või aeglustumisele reaktori tööpiirkonnast tõstetakse või uuesti sisse lastakse.
Tuumareaktoreid leidub tuumajaamades ja allveelaevades.
Juhtvardad on selleks, et neelata suurem osa neutronitest ega lasta ahelreaktsioonil toimuda.
Juhtvarrastest on tavaliselt uraani isotoobid või plutooniumi isotoobid.
Tuumareaktorites kasutatakse tavaliselt aeglusteid , sest uraani isotoopide tuumad lõhustuvad just väga hästi aeglaste neutronite toimel.
Neutronite kao vähendamiseks kasutatakse aktiivtsooni ümbrises neutroneid tagasipeegeldavaid aineid.
Reaktor on ümbritsetud massiive betoonist varjega, vältimaks radioaktiivse kiirguse väljapääsu.
Esimene allveelaev „ Nautilus “ ehitati 1954. Aastal USA-s
Tuumaenergeetika plussid:

• Eraldub minimaalselt kasvuhoonegaase või puuduvad üldse.
  
• Ei pruugi saastuda õhk.
  
• Tekib vähe tahkeid jäätmeid.
  
• Saadakse väga palju energiat ja kulub väga vähe selle saamiseks.
  
• Tootmiskulud on energial väiksed
  

Tuumaenergeetika miinused:

• Suur energia kandumine/ saastumine .
  
• Suur radioaktiivsus .
  
• Saastuda võivad väga suured alad.
  
• Ohtlikud.
  
• Õnnetuste lekke oht.
  

Kiirguste ohtliku toime vältimiseks või leevendamiseks on välja töötatud kiirguskaitse meetmed:

• Kasutatakse eririietus
  
• Kasutatakse eriseadmeid – kaugjuhtimisega manipulaatoreid, roboteid
  
• Erinevad doosimeetmed