Tuumaenergia (0)

 
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 ............................................................................................... 6 
2.1. 
Tuumaenergia rahuotstarbeline kasutamine ..................................................................................... 6 
2.2. 
Tuumaenergia militaarotstarbeline kasutamine ................................................................................ 7 
3. 
TUUMAENERGIA HEAD JA HALVAD KÜLJED ............................................................................................... 8 
3.1. 
Suur kasutegur.................................................................................................................................... 8 
3.2. 
Süsiniku vaba energia ......................................................................................................................... 8 
3.3. 
Turvalised  elektrijaamad . ................................................................................................................... 9 
3.4. 
Katastroofioht .................................................................................................................................... 9 
3.5. 
Tuumajäätmed ................................................................................................................................. 10 
3.6. 
Uraani kaevandamine....................................................................................................................... 10 
4. 
AJALUGU ................................................................................................................................................... 11 
4.1. 
Algus ................................................................................................................................................. 11 
4.2. 
Esimene  tuumareaktor  ..................................................................................................................... 11 
4.3. 
Esimestele katsetele järgnenud  arengud  ......................................................................................... 12 
4.4. 
Reaktorite põlvkonnad ..................................................................................................................... 13 
5. 
TUUMAENERGIA MAAILMAS.................................................................................................................... 15 
5.1. 
Tuumaenergia Eestis ja lähiriikides .................................................................................................. 15 
KOKKUVÕTE ...................................................................................................................................................... 17 
KASUTATUD KIRJANDUS ................................................................................................................................... 18 
Lisa 1 ................................................................................................................................................................. 19 
Lisa 2 ................................................................................................................................................................. 20 
 
2 
SISSEJUHATUS 
Rahvastiku  kasvu,  majanduse  arengu  ja   industrialiseerimise   kombineerumine  maailmas  tähendab 
globaalse energiatarbimise kasvu. Jätkub soojusjaamadest saadava energia tarbimine ja seda tõusvas 
joones. Elektritarbimine on praktiliselt sünonüümne  moodsa  eluga industrialiseeritud maailmas. 
Meie  kommunikatsioonid,  transport,  toiduvarud  ja  kaasaegsete  kodude   mugavused ,  bürood  ja 
tehased sõltuvad  kindlast   elektrienergia  varustusest. Mida rohkem on maa industrialiseeritud, seda 
enam  energiat  tarbitakse.  Ülemaailmne  energiatarbimine  on  alates  19.  sajandist  kasvanud  25-
kordselt. Elektritarbimine industrialiseeritud maades on keskmiselt umbes kümme korda suurem kui 
arengumaades, kuid ka viimastes kasvab nõudlus elektri järele järgmise 15 aasta jooksul iga aasta 
5%.  Maailma  energianõudlus  kasvab  2030.  aastaks  eelduste  kohaselt  umbes  60%  võrra.  Näiteks 
nafta  tarbimine  on  viimasel  10  aastal  kasvanud  24%  ning  ülemaailmse  nõudluse  iga-  aastaseks 
kasvuks prognoositakse 1,6%. 
Seda  kõike  silmaspidades,  suureneb  järjest  vajadus  leida  alternatiive  fossiilkütustel  töötavatele 
elektrijaamadele. Üheks populaarsemaks alternatiiviks on viimaste aastatega tõusnud tuumaenergia 
tootmine ja kasutamine.  
Ka Eestis on  energeetikaprobleemid  tõusnud lähiaastatega üha aktuaalseimaks. Keskkonnasõbraliku 
elektritootmise  organiseerimine  vajab  otsustavat   lahendust   lähiaastail,  ning  on  vajalik  vastu  võtta 
konkreetne otsus võimaliku   tuumaenergeetika   rakendamise  kohta Eesti Vabariigis.  Euroopa  Liidu 
üha karmistuva kliima- ja  energiapoliitika  tingimustes tuleb Eestil  tõsiselt mõelda selle üle, mille 
arvel katame oma elektrivajadusi tulevikus. 
Eestis  toodetakse  praegu  üle  90%  elektrienergiast  põlevkivist  ning  ka  kõige  nüüdisaegsemate 
tehnoloogiate   kasutamisel   eraldub  põlevkivist  elektrit   tootes   suures  koguses  CO2  ehk 
kasvuhoonegaasi.  Oma energiatootmise keskkonnasõbralikumaks muutmiseks  tuleb Eesti Energial 
tulevikus 
kasutusele 
võtta 
kasvuhoonegaase  
vähem 
või 
üldse 
mitte 
tekitavaid  
energiaallikaid.Tuumaenergiat  tulebki  vaadelda  kui  ühte  võimalikku  Eesti  baaskoormuse   katmise  
allikat. Tuumaenergia kasutuselevõtu osas näeb Eesti Energia erinevaid lahendusi. Võimalik on nii 
tuumaenergeetika arendamine Eestis kui ka liitumine mõne tuumajaama projektiga naaberriikides. 
3 
 
1. TUUMAENERGIA OLEMUS 
Tuumaenergeetika  erineb  oluliselt  teistest  energia  saamise   viisidest .  Tuumaenergiat  loetakse 
säästvaks, sest energia tootmise protsessis ei eraldu CO . Samas võib tuumajaamaga kaasneda oht 
2
radioaktiivse  saaste  kandumiseks  keskkonda.  Lisaks  eraldub,  nagu  ka  teistestki  elektrijaamadest, 
 suurtes   kogustes   (mitteradioaktiivset)  veeauru  ja  alati  on  energia  saamisega  seotud  kaudsed 
emissioonid. [1] 
1.1.  Tuumaenergia tekkimine 
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. [1] 
 
Uraani  tuum  kiirgab  iseeneslikult  neutroneid  ja  laguneb.  Kui  vabanenud  neutron  tabab   uraan -235 
tuuma, lõhustub ka see tuum (haarab neutroni ning liidab selle oma koosseisu, mille tõttu muutub 
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.  Reaktorite liigitamine 
Reaktorid   jaotatakse  nelja  põlvkonda.  Enamus  kasutusel  olevatest  jaamadest  kuulub  kas  teise  või 
kolmandasse  põlvkonda.  Põlvkondi  eristavad  peamiselt  nõuded  turvalisusele,  efektiivsusele  ning 
säästvale käidule. [1] 
 
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.  [1] 
(Lisa 2) 
 
Tuumareaktoreid  on  kaht  tüüpi:  tavalise  vee  reaktorid  ja  raske  vee  reaktorid.  Vett  on  reaktorisse 
vaja  kahel  otstarbel:  neutronite  liikumise  aeglustajaks  ja  soojuskandjaks  (kannab  soojusenergiat 
reaktorist  välja).  Raske  vesi  on  palju  parem  neutronite  aeglusti  kui  tavaline  vesi.  Nende  kahe 
reaktortüübi peamine vahe on selles, et raske vee  reaktor  tarbib kütusena looduslikku uraani, millest 
99%  moodustab  tuumareaktsiooniks  kasutu  uraan-238.  Tavalise  vee  reaktori  kütuseks  kasutatakse 
rikastatud uraani, millest umbes poole moodustab u-235. [2] (Lisa 1) 
 
 
2 
2. 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%). [1] 
 
Kuigi  osades  Euroopa  riikides,  nagu  Saksamaa  ning  Austria  ,   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. [1] 
2.1.  Tuumaenergia rahuotstarbeline kasutamine 
Kõige enam kasutatakse küll tuumaenergiat rahuotstarbeliselt elektri- ja soojusenergia tootmiseks, 
kuid samuti mitmesuguste transpordivahendite jõuseadmete ajamites ning mitmetes teistes otse või 
kaudselt rahvamajandusega seotud harudes. Tuumaenergiat kasutatakse ka meditsiinis. [3] 
 
Tuumameditsiin  hõlmab  nii  meditsiinis  kasutatavaid  radioaktiivseid  substantse  ning 
tuumafüüsikalisi   meetodeid   funktsionaal-  ja  lokaaldiagnostikas,  kui  ka   kiiritusravi   ehk 
radioteraapiat,  haigete  ravimist ioniseeriva  kiirgusega  ning   kiirguskaitse   füüsikalisi,  bioloogilisi  ja 
meditsiinilisi aluseid. [3] 
 
Tuumameditsiin  jagatakse  visuaalmeditsiiniks  (röntgenograafia,  ultraheli,   tomograafia , 
gammakamber jt.), mis on meditsiinilise diagnostika haru, mille eesmärk on füüsiliste meetoditega 
saada  inimorganismi  sisemise  struktuuri  kujutus  ning  leida  vastav  ravimeetod  (kiiritusravi, 
radiobioloogia, tomoteraapia jt). [3] 
2 
Radioteraapia ehk kiiritusravi on meditsiinis rakendatav ravimeetod, mis põhineb radioaktiivsusel ja 
seda kasutatakse vähirakkude vastu võitlemiseks. See on kohalik ravimeetod halva ja healoomuliste 
kasvajate  ravimiseks  ioniseeriva  kiirgusega.  Ravi  eesmärgiks  on  kahjustada  või  hävitada 
kasvajarakud  kiiritatavas  piirkonnas,  säästes  sealjuures  ümbritsevaid  terveid   kudesid   ning  muuta 
edasine  vähirakkude  kasv  või  paljunemine  võimatuks.  Kuna  vähirakud  paljunevad  ja  kasvavad 
kiiremini,  kui  enamik  neid  ümbritsevaid  normaalseid  rakke,  siis  radioteraapia  võimaldab  ravida 
erinevaid vähiliike.  Terved   rakud  saavad samuti kiiritusest mõjutatud, aga erinevalt vähirakkudest, 
taastub   enamik  neist  ravi  mõjust.  Kuna  kiiritusravi  on  lokaalse  toimega,  siis  ei  ole  välistatud  ka 
edasine vähirakkude kasv või paljunemine. [3] 
 
Tänapäeval võimaldab tuumameditsiin uurida praktiliselt kõiki inimorganite süsteeme ja on leidnud 
kasutuse  neuroloogias,  kardioloogias,  onkoloogias,  endokrinoloogias,  pulmonoloogias  ning  teistes 
meditsiini harudes. Tuumameditsiini meetodid võimaldavad uurida organite  verevarustust , neerude 
funktsioneerimist, peaaju rakke, sapi metabolismi jm. Tuumameditsiin võimaldab saada mitte ainult 
staatilist  kujutust,  vaid  ka  organite  töö  dünaamikat  erinevatel  ajahetkedel,  näiteks  südame  töö 
hindamisel. [3] 
2.2.  Tuumaenergia militaarotstarbeline kasutamine 
Laevadel  tuumaenergia  kasutusele  võtmine  oli  revolutsioonilise  tähendusega  kogu  meresõidu 
ajaloos.  Esimese  laeva  tuumareaktori  töö  algas  juba  1940.  aastal  ja  esimest  sellelaadset  reaktorit 
katsetati  USA-s  1953.  aastal.  Esimene  tuumalaev  USS   Nautilus   läks  merele  1955  aastal.  Esimene 
tuumajäälõhkuja oli N.Liidu laev  Lenin . [3] 
 
Tänapäeval on 150 laeval 220 väikest tuumareaktorit, mis on kokku töötanud 12000 reaktoraastat. 
Enamik  neist  töötab  sõjalaevadel:  allveelaevadel  ja  lennukikandjatel,  kuid  ka  jäälõhkujatel. 
Tulevikus, seoses fossiilkütuste nappusega, hakatakse tuumareaktoreid kasutama ka kaubalaevadel. 
Lisaks USA-le on tuumalaevad veel ka Suurbritannial, Prantsusmaal, Venemaal ja Hiinal. [3] 
 
7 
 
 
3. TUUMAENERGIA HEAD JA HALVAD KÜLJED 
Tänapäeva  järjest  suurenev  energia  vajadus  nõuab  alternatiive  fossiilkütustel  töötavatele 
elektrijaamadele.  Alternatiiviks  on  tuuma  energia,  millest  on  toodetud  elektrit  üle  poole  sajandi. 
Tuuma energiast elektri tootmisel on nii häid, kui ka halvasid külgi. 
3.1.  Suur kasutegur 
Tuumaenergia  kasutamise  kõige   suuremaks   plussiks  on  kütuse  tuhandeid   kordi   suurem 
energeetiline  väärtus  massiühiku  kohta  võrreldes  fossiilkütustega.  Tuumaenergiat  toodetakse 
enamasti  uraanist.  Uraani   eeliseks   on  see,  et  ta  on  väga  kontsentreeritud   energiaallikas ,  mis  on 
kergesti ja odavalt transporditav. Energia tootmiseks vajaminevad  kogused  on palju väiksemad kui 
kivisöel või naftal. Ühes kilogrammist looduslikust uraanist on võimalik toota umbes 20000 korda 
rohkem energiat kui  samast  kogusest kivisöest. Tänu sellele, et tuumaenergiast elektri tootmine on 
nii suure kasuteguriga, on uraanist elektri tootmine ka väga odav. [4] 
3.2.  Süsiniku vaba energia 
Üheks  suureks  boonuseks  tuumaenergia  juures  on  see,  et  tuumaenergia  ei  tooda  peaaegu  üldse 
süsinikdioksiid.  Mõned tuntumad  keskkonnakaitsjad  arvavad , et globaalse kliimasoojenemise oht 
kaalub üle lokaalse tuumajaama katastroofi ohu. [4] 
 
Kui  arvutada  kokku  kõik  tuumaenergia  tootmiseks  tekkiv  süsinikdioksiid  ja  sinna  arvestada 
uraaniumi  kaevandamine,  uraaniumi  rafineerimine  ja  rikastamine  ning  tehase  ehitamine  ja 
juhtimine.  Suur  1,250  250-megavatine   tuumajaam   toodab  oma  eluajal  umbes  250,000  tonni 
süsinikdioksiidi.   Nende  arvutuste  järgi  toodab  kogu  Ameerika  tuumatööstus  umbes  26  miljonit 
tonni süsinikdioksiidi. Kui sellele vastu panna kivisöe elektrijaamad, siis need toodavad juba ainult 
 Ameerikas   2  miljardit  tonni  süsinikdioksiidi  iga  aasta.  Lisaks   paiskavad   kivisöe  elektrijaamad 
õhku  palju  teisi   saasteaineid :  tahm  -  põhjustab  kopsuhaigusi;  vääveldioksiid  ja  lämmastikoksiid  - 
tekkitavad sudu- ja happevihmasid. Uuringute kohaselt sureb kivisöe energia  tagajärjel 4000 korda 
2 
rohkem inimesi kui tuumaenergia tagajärjel. 2010 aasta andmete järgi saab Ameerika umbes 50% 
oma elektrist kivisöest ja umbes 20%  elektrist tuumaenergiast. [4] 
3.3.  Turvalised elektrijaamad. 
Tänapäeval peab tuumajaama rajamisel arvestama väga paljude erinevate asjadega.  Tuumajaamad  
peavad  vastama  väga   paljudele   standartidele  ja  nõuetele.  Tänu  sellele  on  tänapäeva  tuumajaamu 
lihtsam juhtida ja need on üsna  ohutud . [5] 
 
Tänapäeval on kasutusel III põlvkonna reaktorid. Võrreldes eelkäijatega on need reaktorid lihtsama 
disainiga  ja  vastupidavamad.  Neid  on  lihtsam  juhtida  ja  on  vähem  tundlikud  operatiivhäiretele. 
Reaktorite eluiga on üle kuuekümne aasta pikk ning neil on parem tööea efektiivsus, (umbes 92%). 
Neil  on  kõrgem  kütusekasutus,  mis  vähendab  kütuse  ja  jäätmete  kogust,  tänu  millele  on  jäätmed 
ohutumad ning ohutuks muutumise aeg lühem. [5] 
 
Tulevikuks  planeeritakse  IV  põlvkonna  reaktoreid  millel  on  kõrgem  töötemperatuur,  tänu  millele 
suudab  reaktor  toota  50%  rohkem  elektrit  samast  kütusekogusest.  Juurde  tuleb  võimalus  toota 
vesinikku, mis oleks kasutatav autokütusena. Oleks võimalik taaskasutada tänaseid tuumajäätmeid. 
Südamikusulamis võimalus puuduks, protsess oleks ohutum kogu pikkuses. 
Tänapäeva reaktorid ja tuumajaamad on väga ohutud,kuid alati säilib inimliku eksimuse oht ning ka 
loodus võib olla ettearvamatu. [5] 
3.4.  Katastroofioht 
Üheks väga suureks  argumendiks tuumaelektrijaamade vastu  on katastroofioht. Tuumakatastroofe 
pole olnud väga palju aga nende mõju ühiskonnale on suur ja nad tekitavad palju kahju.Fukushima, 
Kolme Miili saar ja Tšernobõl on mõned tuntumad tuumakatastroofid. Tšernobõli reaktoriplahvatus 
näitas, kui ohtlik või tuumaenergia olla. Tšernobõlis 4. reaktori plahvatuse tagajärjel  paiskus  õhku 
suurtes  kogustes  radioaktiivset  ainet,  mille  pilv  levis  üle  Ida-Euroopa.  Radioaktiivse  aine  leviku 
tagajärjel  said  paljud  inimesed  püsivaid  tervisekahjustusi.  Tšernobõli  katastroofis  oli  süüdi 
inimfaktor ,  kuid  katastroof  võib  olla  inimestest  täiesti  sõltuma.  Fukushima   tuumaelektrijaama  
õnnetuse süüdlaskes oli  tsunami , millega ei osatud arvestada. Tuumajaam ise oli ehitatud vastavalt 
kõigile kehtivatele turvastandartidele ja ehitusnõuetele. [4] 
 
9 
 
 
3.5.  Tuumajäätmed 
Tuumajäätmed  jagatakse  kolme  erinevasse  kategooriasse:  kõrge,  keskmise  ja  madala  kiirgusega 
jäätmed.   Kategoriseerimine   aitab  kindlaks  teha,  mida  jäätmetega  edasi  teha.  Keskmise  ja  madala 
kiirgusastmega  jäätmed  maetakse  tavaliselt  maapinna  lähedale.  Kõrge  kiirgusastmega  jäätmed 
püsivad  väga  radioaktiivsetena  tuhandeid  aastaid.  Need  tuleb  matta  sadade  meetrite  sügavusele 
maapõue  tugevate  konstruktsioonidega  rajatistesse,  mis  asuvad  geoloogiliselt  stabiilsetes 
piirkondades.  Tänapäeval  puuduvad  sellised  rajatised,  kuid  mitmed  riigid  tegelevad  selliste 
projektide  väljaarendamisega.  Kõrge  kiirgusastmega  jäätmeid  hoitakse  ajutistes  hoidlates,  kuid 
nende turvalisust ei saa garanteerida. [6] 
3.6.  Uraani kaevandamine 
Täpselt  nagu  kivisöe  kaevandamine  kahjustab  maad  ja  reostab  vett,  on  ka  uraani  kaevandamisel 
halvad  küljed.  Maakoores  on  uraaniumit  rohkem  kui  kulda,  hõbedat  ja  elavhõbedat.  Uuraniumit 
kaevandatakse umbes 20 riigis ja ligikaudu 85% kogu maakera uraaniumist tuleb 6-st riigist.  Kõige 
rohkem  kahju  tekitavad  kaevandamisjäägid,  mis  sisaldavad  raadiumit,  mis  on  väga  radioaktiivne. 
Uraani kaevandamisel vabaneb ka radooni, mis võib kahjustada töötajate ja kaevanduste läheduses 
elavate   inimeste  tervist.  Radooni  mõjul  võivad  inimesed  haigestuda  kopsuvähki,  luuvähki  või 
lümfoomasse. [4] 
 
 
10 
 
 
4. AJALUGU 
4.1.  Algus 
Uraani avastas 1789 aastal saksa keemiaprofessor ja apteeker Martin Heinrich Klaproth(1743-1817) 
ühendina  UO2  ja  nimetas  selle   1781 .  aastal  avastatud  planeedi  Uraani  järgi,  kelle  kaheksa  aastat 
varem  oli  avastanud   Friedrich   Wilhelm  Herschel(1738-1822).  Planeet  omakorda  oli  nimetatud 
Jumalate isa Uraanose järgi antiikmütoloogiast. [3] 
 
24.septembril  1789  teadustas  Klaproth  oma  avastusest  Preisi  Teadusteakadeemiat.  Puhta  uraani 
metalli  eraldas  1841.  aastal  Eugene   Melchior   Paligot,  1896.  aastal  avastas  Henri   Becquerel  
uraanisoolade  abil  radioaktiivsuse.  1939.  aastal   avastasid   Otto   Hahn   ja  Fritz  Strassmann 
uraanituuma  jagunemise  aeglaste  neutronite  toimel.   Frederic   Joliot-Curie  tuvastas  uraani 
lagunemise kui ahelreaktsiooni. [3] 
 
Termotuuma uuringute ajalugu algab 1941. aastast. Mais 1941 tuli jaapani teadlane-füüsik Tokutaro 
Hagivara (Kioto ülikool) oma loengul välja mõttega termotuuma reaktsiooni võimalikusest vesiniku 
tuumade vahel uraan-235 tuumade lõhestamisega purustava ahelreaktsiooni abil. 
Kuni 1940. aastani mil avastati neptuunium ja  plutoonium , oli uraan suurima massiarvuga teadaolev 
element.  Kui  avastati,  et  radioaktiivsel  lagunemisel  eraldub  palju  energiat,  hakati  välja  töötama 
tuumarelva(USA 1942) [3] 
4.2.  Esimene 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  tuumalõhustumise 
ahelreaktsioon.  Selle  saavutuse  tegi  võimalikuks  paljude  maade  teadlaste  eelnev  töö  ioniseeriva 
kiirguse,  tuumamuundumiste  ja  tuumalõhestumise   uurimisel ,  peamiselt  1930-ndate  aastate  lõpul. 
Ühtlasi  sai  tohutu  energiahulga  vabanemisel  raskete  tuumade  lõhustumises  neutronite  toimel 
praktikas  kinnituse  A.  Einsteini  kuulus  energia  ja  massi  ekvivalentsuse  põhimõte.  Kuigi  II 
11 
 
Maailmasõja  tõttu  oli  eesmärgiks  tuumapommi  tarvis  plutooniumi  tootmise  seadme  loomine, 
kinnitas selle katse edu ühtlasi rahumeelse tuumaenergia võimalikkust. [7] 
 
Sõja  olukorras  ja  seose  tõttu  tuumarelva  väljatöötamisega  salastati   rangelt   kõik  tuuma  valdkonna 
uurimised ja arendused.  Erandiks  oli mõningane  infovahetus  USA ja Ühendkuningriigi vahel ning 
USA  tuumasaavutuste  spionaaž  NLiidu  kasuks.  Tulemusena  arendas  iga   suurriik   tuumatehnikat 
oma  vajaduste  ja  võimaluste  piires  iseseisvalt.  Näiteks,  käivitati  NLiidu  esimene  reaktor  F-1 
Moskvas  detsembris  1946  ja  Ühendkuningriigi  reaktor  GLEEP  Harwellis  augustis  1947. 
Kolmkümmend  aastat  Fermi  reaktorist  hiljem  (1972)  selgus,  et  inimene  polnud  siiski  esimene 
tuumareaktori  looja  Maal.  Juba  1,8  miljardit  aastat  tagasi  käivitus  looduses  Oklo  uraanirikastes 
settekivimites  Aafrikas  Gabonis  vähemalt  17  tuumareaktorit.  Need  töötasid  avariide  ja  olulise 
keskkonnasaasteta ning juhtisid end umbes miljoni aasta vältel, kuni lõpuks välja lülitusid. [7] 
4.3.  Esimestele katsetele järgnenud arengud 
Tuumarelvastuse ja sõjalaevade tuumajõuseadmete väljatöötamine soodustas ühtlasi mingil määral 
energiatootmiseks  sobivate  tuumareaktorite  ja  tuumkütusetsükli  arengut.  USA  ja  NL  lõid 
tööstuskompleksid suurte  235U  koguste rikastamiseks ja plutooniumi 239Pu tootmiseks, aga seega 
ka eeldused reaktorikütuste valmistamiseks. Katsetati erinevaid reaktoritüüpe - sõjalaevade ning Pu-
tootmise reaktoritest arenesid välja  hilisemad energiatootmise reaktorid. [7] 
 
Tuleviku  tuumaenergeetika   seisukohast   omavad  tähtsust  1940-1950-ndatel  aastatel  saadud 
tulemused tuumasünteesiks (kergete tuumade fusiooniks) ja selle hiiglasliku energia vabastamiseks 
vajalike  tingimuste  selgitamisel.  Tol  perioodil  ja  kuni  viimase  ajani  leidis  see  teave  kasutamist 
peamiselt  ainult  nn  vesinikupommide  arendamisel.  Tuumaenergia  sihipärasest  arendamisest 
ühiskonnale  olulise  baasenergia  allikana  soojuse  ja  elektri  tootmiseks  saab  hakata  rääkima  alles 
pärast  Teise  Maailmasõja  lõppu,  1950-ndatel  aastatel.  Tuumarelv  oli  demonstreerinud  oma 
võimsust  katsetusega  Alamogordos  ja  sõjas  Jaapaniga  1945.  a.  ning  kätte  oli  jõudnud  aeg  selle 
energialiigi  rahumeelseteks  rakendusteks.  Külma  sõja  tingimustes  jätkus  tegevus  paralleelselt 
tuumarelvastuse  suurendamisega  eraldi  kahel  pool  „raudset  eesriiet“.  Seepärast  pole  ime,  et 
suurriikide  paljud  energiareaktorid  olid  pikka  aega  kaksikkasutusega  ja  teenisid   elektritarbijate  
kõrval ka teist isandat – sõjatööstust. [7] 
 
Esimese  tuumaelektri  tootmine  on  dokumenteeritud  20.  detsembril  1951,  kui  Idahos,  USA,  pani 
eksperimentaalne  reaktor  EBR-1  helendama  neli  200  W  lampi.  Esimene  riigi  elektrivõrku 
12 
 
ühendatud  5  MWe  võimsusega  Obninski   tuumaelektrijaam   APS-1  avati  1954.  a.  NLiidus,  kus 
rakendati vesijahutuse ja grafiitaeglustiga kanalreaktorit AM-1. See Pu-tootmise reaktorist arendatu 
sai prototüübiks  hilisemale RBMK reaktorile; Lääne vaste sellel reaktoritüübil puudub. [7] 
 
Lennukikandja  reaktor,  mis  kasutas  rikastatud  uraani  ning  mille  aeglustiks  ja  soojuskandjaks  oli 
vesi, oli prototüübiks tänapäeval kõige levinumale ja ohutumale surveveereaktorile PWR. Esimene 
sellise  reaktoriga  tööstuslik  60  MWe  elektrit  tootev  jaam  valmis  1957.  a.  Shippingportis,  USA-s. 
Analoogiline  NL  reaktor  VVER  lasti  käiku  1964.  a.  Novovoronežis.  USA-s  töötati  välja  teine 
levinud  energiareaktori  tüüp,  keevveereaktor  BWR,  mille  esimene  tööstuslik  250  MWe  variant 
Dresden -1 käivitati 1960. a. [7] 
 
Erinevalt  kulges  reaktorite  areng  Ühendkuningriigis,  Kanadas  ja  Prantsusmaal.  Peamiselt 
uraanirikastuse  võimsuste  piiratuse  tõttu  töötati  välja  looduslikul  uraanil  töötavad  reaktorid. 
Kanadas  loodi  raskeveeaeglustiga  CANDU  reaktor.  Ühendkuningriigis  arendati  grafiitaeglusti  ja 
gaas -soojuskandjaga   Magnox   reaktor  ( Magnesium   non-oxidising)  ja  hiljem  rikastatud  uraani 
kütusega  täiustatud  gaasjahutusega  reaktor  AGR,  mis  mõlemad  sobisid  nii  energia-  kui  ka  Pu-
tootmiseks. Ühendkuningriigi ja Läänemaailma esimeseks tööstuslikuks tuumajaamaks sai 1956. a. 
50 MWe Calder Hall-1 Sellafieldis.  Prantsusmaal  alustati samuti  Magnox-reaktoritega, kuid  peagi 
mindi üle USA litsentsiga PWR-reaktorite ehitamisele. [7] 
 
Kui eelnimetatud,  va EPR-1, on kõik aeglastel  neutronitel  töötavad reaktoritüübid,  siis  arendamist  
leidsid  ka nn kiired (kiiretel neutronitel töötavad, so aeglustita) reaktorid FBR. Aastal 1963 alustas 
Newportis  USA-s  tööd  FBR  reaktor  Fermi-1.  NL  tööstuslik  variant  BN-350  käivitati  Ševtšenkos, 
Kasahstanis aastal 1972. [7] 
4.4.  Reaktorite põlvkonnad 
Praeguse  klassifikatsiooni  järgi  loetakse  Shippingport,  Dresden-1,  Magnox   tuumareaktorid   I 
põlvkonda  kuuluvaks.  Nende  tüüpide  edasiarendamise  tulemusena  saadi  peamisteks  ehitatavateks 
tüüpideks  kujunenud  II  põlvkonna  reaktorid:  PWR/VVER,  BWR,  RBMK,  CANDU,  AGR. 
Esimeste reaktorite ekspluateerimise kogemused, järjest suurem vabanemine  salastatusest (vähemalt 
Lääneriikides),  suured  tuumkütuse  varud  ja  võimalus  vähesest  kütusekogusest   stabiilselt  
baasenergiat  toota  lõid  soodsa  pinna  tuumaenergeetika  kiirele  kasvule  kuni  1980-ndate   alguseni . 
Tuumaenergia  osa  kogu  maailma  elektritoodangust  küündis  juba  16-17  %  ja  on  jäänud  sellisele 
tasemele käesoleva ajani. [7] 
 
13 
 
1970-1980-ndatel  aastatel  hakkas  peamiselt  USA-s  ja  Euroopa  maades  tuumaenergia  areng  uute 
jaamade ehitamise osas pidurduma ja see  tendents  jätkus kuni käesoleva sajandi alguseni. Oma osa 
oli  kasvaval  rahutusel  radioaktiivsete  tuumajäätmete  pikaajalise  ohutuse  ja  tuumarelvamaterjali 
võimaliku  leviku  suhtes,  fossiilkütuste  hinnatrendidel  ning   tuumajaamade   avariidel,  mis  tekitasid 
ühiskonnas ja investeerijates vastuseisu tuumaenergia arendamisele. [7] 
 
Sellel  perioodil  toimusid  mõned  suurimad  vähestest  tuumaenergeetikaga  seotud  avariidest: 
nullilähedase  keskkonnamõjuga,  kuid  suure  majanduskahjuga  avarii  Three  Mile  Islandi 
tuumajaamas  USA-s  1979.  aastal  ja  RBMK-reaktori  avarii  Tšernobõli  tuumajaamas  Ukrainas 
1986.a., kus majanduskahjule lisaks kaasnes ka keskkonna ulatuslik radioaktiivne saastumine . [7] 
 
Järgnevatel  aastatel  karmistunud  turvanõuete  tõttu  suurenesid  hüppeliselt  tuumajaamade 
ehituskulud,  samas  langes  uraani  hind  ja  konsolideerus  selle   turg .  Uusi  reaktoreid  ehitati  sel 
perioodil  peamiselt  ainult   Aasia   riikides,  kus  lähtuti  India  teadlase  H.Bhabha  väljendatud 
põhimõttest: „ükski energia pole energia puudumisest  kulukam “ (i.k., no energy is more expensive 
than no energy). [7] 
 
Arendustööd  ohutuse,  võimsuse  ja  kasutusefektiivsuse   suurendamiseks ,  kütuse  paremaks 
ärakasutamiseks,  jaamade  julgeoleku  ja  pikema  tööea  kindlustamiseks  on  siiski  jätkunud. 
Tulemuseks  on  II  põlvkonna  reaktorite  olulised  täiustamised  ning  järgmise  III  /  III+  põlvkonna 
reaktorite,  nagu  ABWR,  EPR,  AP-1000,   Advanced   CANDU  (jt)  väljatöötamine.  Näiteks 
ajavahemikul 1980 – 2002, kui uute ehitatud reaktorite arv  vaevu  asendas suletavate arvu, suurenes 
tuumaelektritoodang kütuse parema kasutuse ja muude  uuenduste  tõttu 60 %. [7] 
 
14 
 
 
5. TUUMAENERGIA MAAILMAS 
Tänapäeval  on  30  riigis  elektritootmisel  käigus  439  tuumareaktorit  ning  riigi  erinevad 
tuumareaktorite  arv  kui  ka  nende  toodetud  tuumaelektri  osa  laiades  piirides.  Tuumalõhustumise 
energia  abil  toodetakse  16%  kogu  maailma  elektrist  ning  see  protsent  on  püsinud  stabiilne  juba 
mitukümmend aastat. Suurimate reaktorite arvuga riikideks on Ameerika Ühendriigid, Prantsusmaa 
ja Jaapan, seejuures Prantsusmaa toodetud energiast moodustab tuumaenergia 78%, mis on ühtlasi 
ka suurim tuumaenergia osakaal riigi kohta. [8] 
 
Euroopa Liidus on kõige rohkem tuumaelektrijaamu maailmas ning tuumaenergia on ka eelseisvatel 
kümnenditel  tähtis  energiaallikas.  Seetõttu  on  jätkuvalt  Euroopa  Liidu  poliitiliste  prioriteetide 
hulgas tuumaohutus. Seoses sellega võeti vastu õigusraamistik, millega määratakse kindlaks kogu 
Euroopa  Liidu  tuumaohutust  käsitlevad  peamised  kohustused  ja  põhimõtted.  Kõnealuse 
õigusraamistiku kesksel kohal on riigi vastutus tuumaohutuse  tagamisel  ning tuumaohutuse jätkuv 
parandamine. [3] 
5.1.  Tuumaenergia Eestis ja lähiriikides 
Eesti  energiaallikatest   56%  moodustab  tahkete  kütuste  (põlevkivi,  kivisüsi)  põletamisest,  18% 
naftast, 13% gaasist ja  10% taastuvatest energiaallikatest (peamiselt hüdroelekter). Eesti põlevkivi 
on  aidanud  tagada  energiajulgeoleku  kaudu  meie  iseseisvust  –  põlevkivivarud  rahuldavad  hetkel 
täielikult Eesti riigi elektrienergia vajadused. Kuna Euroopa Liidu suundumused ja rahvusvahelised 
kokkulepped  lähtuvad  vajadusest  emissioone  vähendada  tuleb  Eestil  kasutusele  võtta  hirmkallid 
süsinikdioksiidi  eemaldamise  tehnoloogiad,  maksta  kõrgemaid  saastemakse,  või  leida  põlevkivi 
kõrvale teine  alternatiiv ehk tuumaenergia. [9] 
 
Valitsus   kiitis   2009.  aastal  aset  leidnud  istungil  heaks  energiamajanduse  ja  elektrimajanduse 
arengukavad,  mis  nägid  ette  põlevkivist  elektri  tootmise  olulise  vähendamise  ning  muude 
energiaallikate osakaalu suurendamise, sealhulgas võeti suund Eestisse oma tuumajaama rajamiseks 
aastaks 2023. [10] 
 
2 
Esimesed  sammud  tuumaenergia  suunas  tehti  2005,  kui  alustati  Leeduga  tuumaenergialast 
koostööd.  Leedu  kohustus  Euroopa  Liitu  astudes  sulgema  vana  Tšernobõli  tüüpi  Ignalina  jaama 
ning  esimene  reaktor  peatati  2004.  aasta  lõpus  ja  konserveeriti.  Teine  energiablokk  peatati  31. 
detsembril  2009.  Seega  tuli  leida  uus  lahendus  energia  saamiseks.  Balti  riikide  peaministrid 
avaldasid  oma  riiklikele  energiafirmadele  toetust  ettevalmistuste  tegemisel  Ignalina  uue 
tuumajaama rajamiseks. Aastaks 2018 plaanivad Leedu, Läti, Eesti ja Poola ehitada samase kohta 
uut kaasaegset tuumaelektrijaama, mis saab nimeks Visaginase tuumaelektrijaam. Vastava seaduse 
allkirjastas Leedu president Valdas Adamkus 4. juulil 2007. [11] 
 
Tagavaraplaaniks  Visaginase  jaamal  hakkas  Eesti  Energia  aga   uurima   võimalust  rajada 
tuumaelektrijaama  Eestisse.  Kavandatava  tuumajaama  ühe  peamise   asukohana   on  Eesti  Energia 
välja  pakkunud  inimtühja  Suur-Pakri  saare.  2009  saadeti  Pakri   saarele   geoloogid,  kes  leidsid,  et 
piirkond  on  tuumajaama  rajamiseks  sobiv.  Energiafirma  vedas  suure  osa  riigikogu  ja  valitsuse 
liikmetest ning hulgaliselt omavalitsustegelasigi Soome tuumajaamu vaatama, et rahvas näeks, kui 
ohutu  ja kasulik on tuumaenergia.  Lõpuks plaan siiski sumbus ning nüüd plaanitakse Pakrile raja 
hoopis  tuulepark . [12] 
 
 
16 
 
KOKKUVÕTE 
Tuumaenergiat on toodetud ja kasutatud juba aastakümneid, ning paistab et ka tulevikus võib just 
see  olla  maailmas  üheks  peamiseks  energia  tootmise  allikaks.  Paljudes  industriaalmaades  säilitab 
avaliku  sektori  arvamus  kõhklevat  ja  vastandlikku  hoiakut  kasvava  tuumaenergia  kasutamise 
suhtes,  või  isegi  selle  olemasoleva  taseme  säilitamise  suhtes.  Taoline  opositsioon  ripub  kolme 
faktori otsas: hirm õnnetuste ees, hirm pikaajaliselt säilivate radioaktiivsete jäätmete ees ja hirm, et 
tuumajõu  kasutus  aitab  kaasa  tuumarelvade  vohamisele.  Tuumajõu  levik  ei  ole  kuidagi  viimasele 
aspektile kaasa aidanud. Vastupidi, suureneb nende maade hulk, mis deklareerivad tuumarelvadest 
loobumist.  Sellal  kui   avalikkus   ja  meedia  säilitavad  tundelisuse  iga  pisema  häire  suhtes 
tuumaseadmetes, on tuumajaamad tegelikult küllaltki turvalised. 
 
Tänaseks  päevaks  on  tuumaenergia  kasutamine  maailmas  üsnagi   populaarne   ja  leviv  alternatiiv, 
ning ka Eestis on selle  võimaluse kohta väga palju arutatud. Kuid nagu iga asjaga, leiab ka selle 
teema suhtes vägagi erinevaid arvamusi. Vaatamata sellele, on aga ka Eesti selles valdkonnas juba 
oma  esimesed  sammud   astunud ,  ning  koostöös  naaberriikidega  on  plaanis  ehitada  ühine 
tuuumaelektrijaam.  Samuti  on  mõeldud  ka  tuumajaama  rajamist  Eesti  enda  territooriumile,  kuid 
seni on see vaid mõtteks jäänud. 
Niisiis ,  arvestades  kõiki  neid  tuumaenergia  kasutamise  ja  tootmisega  tekkivaid  võimalusi  aga  ka 
probleeme,  võib  julgelt  väita  et  kõiki  antud  reegleid  ja  standardeid  täites,  saab  tänapäeva 
tuumaelektrijaamu üsnagi turvalisteks pidada.   
 
 
2 
 
KASUTATUD KIRJANDUS 
 
[1]   M. Pukari, „ http://www.tuumaenergia.ee/index.php?id=60 sõltumatu infoportaal,“ [Võrgumaterjal].  
[2]   „  http://www.miksike.ee/documents/main/referaadid/tuum.pdf,“ [Võrgumaterjal].  
[3]   L. Tanning, „''Maailma energia ülevaade II osa",“ Tallinn, 2010, pp. 5-46. 
[4]   „ http://www.thedailygreen.com/environmental-news/latest/nuclear-power-pro-con,“ 
[Võrgumaterjal].  
[5]   „ http://www.world-nuclear.org/Information-Library/,“ [Võrgumaterjal].  
[6]   „ http://www.world-nuclear.org/Nuclear-Basics/What-are-nuclear-wastes-/#.UnN3wfl3Zpk,“ 
[Võrgumaterjal].  
[7]   E. Realo , „ http://www.tuumaenergia.ee/index.php?id=58,“ TÜ Füüsika Instituut. [Võrgumaterjal].  
[8]   K. Kallemets, „ http://www.inseneeria.ee/tuumaenergia-kui-21-sajandi-energia-eesti-tuumajaam-on -
teostatav/,“ MTÜ Eesti Tuumajaam, Mai 2009. [Võrgumaterjal].  
[9]   E. Puura , „ http://www.tuumaenergia.ee/index.php?id=111,“ [Võrgumaterjal].  
[10]  K. Kell, „ http://energiafoorum.blogspot.com/2009/02/pressiteade-energeetika-arengukavad.html,“ 
Veebruar 2009. [Võrgumaterjal].  
[11]  „ http://et.wikipedia.org/wiki/Ignalina_tuumaelektrijaam,“ Wikipedia . [Võrgumaterjal].  
[12]  A. Karnau, „ http://www.e24.ee/1034872/eesti-tuumajaama-plaanidel-kriips-peal,“ November 2012. 
[Võrgumaterjal].  
[13]  „ http://www.world-nuclear.org/Information-Library/,“ [Võrgumaterjal].  
 
 
 
 
18 
 
LISA 1 
 
Joonis 1 Surveveereaktor PWR (i.k., Pressurised Water Reactor) 
 ( http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/reactors.html ) 
 
 
Joonis 2 Keevveereaktor BWR (i.k., Boiling Water Reactor) 
( http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/reactors.html ) 
 
19 
 
LISA 2 
 
Joonis 3 Kergevee grafiitaeglustiga reaktor RBMK (v.k., reactor bol’šoi moštšnosti kanal’nõi) 
( http://canteach.candu.org/library/19910101.pdf ) 
 
20