Tuumaenergia powerpoint (0)

Tuumaenergia
Rõngu Keskkool
Pillerin  Palo
9.klass 
2010/11 õa 
Tuumaenergia ajalugu
•
1789.a avastas Martin 
Heinrich Klaproth aine, 
mille ta nimetas 
uraaniks(uraandioksiid).S
Click to edit Master text styles
uri aastal 1817. 
Second level
Third level
Fourth  level
•
Metallist uraani sai 
Fifth level
esmakordselt alles  Eugen  
Péligot aastal 1841.
Tuumaenergia ajalugu 2
•
Aastal 1896 avastas  Henri  Click to edit Master text styles
Bacquerel, et  uraan  kiirgab 
nähtamatuid kiiri, mis läbivad musta 
Second level
paberit ja põhjustavad fotoplaadi 
Third level
tumenemise.  Selle kiirguse ta 
Fourth level
nimetas uraanikiirteks.
Fifth level
•.
 Umbes samal ajal avastasid Marie ja 
Pierre Curie, et nn “uraankiired” on 
omased  ka mõnedele teistele ainetele 
ja nad nimetasid need kiired ümber 
radioaktiivseteks kiirgusteks.
Uraanituumast energia avastamine & 
kasutusalad
•.
Uraanituumast energia saamise alguseks  
oli aga Otto Hahni ja Fritz  Strassmanni 
avastus aastal 1939, mis näitas, et uraani 
isotoobi  235 tuum lõhustub aeglaste 
neutronite mõjul, kiirates välja energiat 
ja veel 2-3 neutronit, mis on omakorda 
võimelised teisi uraanituumi lõhustama, 
tekitades nii ahelreaktsiooni. 
Click to edit Master text styles
•.
 Uraani lõhustumisel vabanevat energiat 
Second level
kasutatakse tuumaelektrijaamades ja 
Third level
laevadel ka allveelaevadel. 
Fourth level
Tuumareaktsiooni  kasutatakse mõnede 
Fifth level
ainete sünteesimiseks samuti. 
Tuumaelektrijaam
Tuumaelektrijaam , kus elektrienergiat saadakse aatomituuma 
lõhustumisest.
Esimest korda toodeti tuumareaktori abil elektrienergiat 20. 
detsembril 1951 USAs Idahos.
Click to edit Master text styles
Esimene tuumaelektrijaam – Obninski tuumaelektrijaam– alustas 
tööd 27. juunil 1954 NSV Liidus Kaluga oblastis Obninskis.
Second level
2009. aasta seisuga oli maailma tuumaelektrijaamades 437 tegutsevat 
Third level
reaktorit, mis kokku tootsid 17% maailma elektrienergiast. Kõige 
rohkem on reaktoreid USAs (104), 
Fourth level
järgnevad Prantsusmaa (59), Jaapan(53) ja Venemaa (31).
Fifth level
Tänapäeval kasutatavate  tuumaelektrijaamade  võimsus ulatub 40 
megavatist üle 1 gigavati.
Tuumaelektrijaamade kasutamise ohud
•Tuumakütuse jäägid on radioaktiivsed, kõigile elusorganismidele 
väga ohtlikud. Nende lagunemiseks kulub sadu tuhandeid aastaid, 
seetõttu tuleb kütusejääkide ladustamisel arvestada nende ohutu 
hoidmiskohaga erakordselt pikaks ajaks.
•Tuumaelektrijaamad on ohtlikud riigikaitseliselt, kuivõrd on 
potentsiaalseks märklauaks riigi vastu suunatud rünnakute korral. 
See on tinginud väga kalliste turvarajatiste ehitamise  tuumajaamade  
kaitseks.
•Õnnetuste puhul tuumaelektrijaamades võivad radioaktiivselt 
reostuda väga suured alad.
•Traditsiooniliselt on tuumaelektrijaamade kasutamise 
kaasproduktina saadud materjali tuumarelvade valmistamiseks.
•Tuumakütus ei kuulu taastuvate kütuste hulka. Seetõttu võib 
tuumaelektrijaamade kasutamine muuta ökosüsteemi energiabilanssi 
ning rikkuda ökoloogilist tasakaalu.
Tuumaelektrijaamade kasutamise eelised
•Tuumaelektrijaamad ei  eralda  kasvuhoonegaase ega pruugi 
saastada õhku.
•Normaalse töö korral tekib vähe tahkeid jäätmeid ja kütust 
kulub samuti vähe.
•Maailmas on suured tuumakütuse  potentsiaalsed  varud, kuid 
praegusaegse tehnoloogiaga kasutatavate varude hulk on 
piiratud ja ammendub erinevatel hinnangutel 70–200 aastaga.
Tuumapommi ehitus
•
Esimeste tuumapommide 
Click to edit Master text styles
tuumkütuseks kasutati 
Second level
uraani
Third level
-235.
Fourth level
•
Tavalise tuumapommi 
Fifth level
puhul kasutatakse 
tuumkütusena tavaliselt 
plutooniumi-238.   
Mille pooles erinevad uraan-235 ja uraan-
238?
•
Erinevad neutronite arvu poolest 
Click to edit Master text styles
tuumas.  Peale neutronite leidub 
prootoneid, mille arv on võrdne alati 
Second level
elemendi järjenumbriga elementide 
Third level
perioodilisussüsteemis.
Fourth level
Fifth level
•
Uraan-235  näitab, et tuumas on kokku 
235 neutronit ja prootonit st 92 
prootonid  ja 143 neutronit.
•
Uraan-238 näitab, et tuumas on kokku 
238 neutronit ja prootonit st 92 
prootonit ja 146 neutonit. 
Tuumareaktsioon  reaktoris  käib nii:
•Uraani tuum kiirgab iseeneslikult neutroneid ja laguneb. Kui 
vabanenud  neutron  tabab uraan-235 tuuma, lõhustub ka see tuum ja 
kiirgab välja 2-3 neutronit, mis omakorda tabavad järgmisi tuumi ja 
nii tekib  ahelreaktsioon . 
•Tuumareaktsioonil vabaneb energia gammakiirgusena. Kui 
vabanenud neutron tabab uraan-238 tuuma, neelab  uraanituum  
neutroni, kuid ei muutu ebastabiilseks, vaid kiirates 2 elektroni 
muutub uueks aineks plutooniumiks. 
•Eraldub miljon korda rohkem aines sisalduvat energiat(0,1% aine 
massist muutub energiaks) kui põlemisel, st tuumareaktsiooni jääkide 
mass on ühe tuhandiku võrra väiksem, kui kütuse mass. 
•Võrdluseks: ühest grammist uraanist saab sama palju energiat kui 
470-st kuupmeetrist naftast.
Kuidas saada tuumareaktorist energiat? 
Reaktorist juhitakse läbi 
Click to edit Master text styles
soojuskandja, mis annab oma 
Second level
soojuse ära vee aurustumiseks.  
Third level
Veeaur paneb käima aurutrubiini, see 
Fourth level
Fifth level
omakorda aga elektrigeneraatori.
Tuumapommi tööpõhimõte
Osa radioaktiivseid aineid iseloomustab kriitiline mass st 
kui radioaktiivse aine tüki mass on võrdeline  kriitilise  
massiga, siis neutronite mõjul lõhustuvate tuumade arv 
püsib ühtlasena. Kui aga mõne radioaktiivse aine tüki mass 
ületab kriitilise massi, siis hakkab seal toimuma 
ahelreaktsioon nagu reaktoriski. Et tuumapommis 
igasugused protsessi reguleerivad juhtvardad puuduvad, 
siis vabanevate neutronite arv kasvab plahvatuslikult.
 
Mil ine on tuumapommi ehitus? 
Tuumapomm koosneb kahest poleeritud  sisepindadega ja 
neutronipeegeldajaga kaetud välispindadega uraanist, plutooniumist vmt 
radioaktiivsest poolkerast. Kumbki poolkera peab olema poolest 
kriitilisest massist suurema massiga ,kuid  kummagi mass ei tohi ületada 
kriitilist massi. Tuumaplahvatuse tekitamiseks lükatakse poolkerad 
üksteise vastu tavalise lõhkaine plahvatuse jõul. Kui poolkerade siledad 
pinnad puutuvad kokku, siis moodustavad nad koos kriitilist massi 
ületava  ainehulga  ja algabki plahvatuslik ahelreaktsioon. 
Mis on  termotuumaenergia ?
Termotuumareaktsioonis liituvad väikese 
järjenumbriga elementide(vesiniku)  tuumad . Click to edit Master text styles
Põhimõte: kõrgel temperatuuril, umbes saja mln  Second level
kraadi juures, kui  vesinik -2 (1  prooton , 1 
Third level
neutron) ja vesinik-3 (1 prooton, 2 neutronit) 
Fourth level
tuumad, mis on saavutanud küllaldase kiiruse 
Fifth level
ületamaks prootonite vahelisi tõukejõude, 
põrkuvad, siis moodustavad 
heeliumituuma(2p,2n).Ülejäänud neutron 
kiiratakse välja koos suure hulga energiaga. 
   
  Päikesel ja tähtedel toimuvad pidevad 
termotuumareaktsoonid. 
Mis on vesinikutuumapomm?
Koosneb aatompommist, mida kasutatakse 
termotuumareaktsiooni jaoks vajaliku kõrge temperatuuri 
loomiseks ja paagist, kust on  segatud  vesinik-2 ja  liitium . 
Liitium muutub kõrge temperatuuri toimel vesinik-3-ks, mis 
siis vesinik-2-ga reageerides vabastab massiühiku kohta 
hiiglasuure koguse neutroneid ja soojust.
Tuumareaktsioonid looduses
Maa sisemine soojus ja vulkaanide  Click to edit Master text styles
energia on tekkinud Maa tuumas 
Second level
olevate  radioaktiivsete ainete 
Third level
Fourth level
lagunemisel. Kui Maa ja teised 
Fifth level
planeedid tekkisid, siis vajus enamus 
raskeid radioaktiivseid aineid planeedi 
tuuma poole. Kergemad ained tõrjuti 
ülespoole. Enamus radioaktiivseid 
aineid kuumenevad iseenda kiirgusest 
ja sageli on vaja neid säilitada vees, 
mis kannab nende soojuse ära. 
Hiroshima katastroof
6. Augustil 1945 . aastal heitis Ameerika 
Click to edit Master text styles
Ühendriikide lennuk Enola  
Second level
Gay  Hiroshimale  tuumapommi 
Third level
(nimega Little Boy 'väike poiss'). 420 000 
Fourth level
elanikust hukkus kohe vähemalt 70 000 
Fifth level
inimest, hiljem on kiiritustõppe surnud 
üle 200 000 inimese.
Kasutatud kirjandus
http://miksike.ee/documents/main/referaadid/tuum.pdf
http://et.wikipedia.org/wiki/Tuumapo mm
http://www.tuumaenergia.ee/index.php?id=107 
http://et.wikipedia.org/wiki/Hiroshima
http://
www.miksike.ee/docs/referaadid/hiroshima_mari_liis.htm
http://et.wikipedia.org/wiki/Tuumaelektrijaa m
Tänan tähelepanu eest!!!

Document Outline

• Slide 1
• Tuumaenergia ajalugu
• Tuumaenergia ajalugu 2
• Uraanituumast energia avastamine & kasutusalad
• Tuumaelektrijaam
• Slide 6
• Slide 7
• Tuumapommi ehitus
• Mille pooles erinevad uraan-235 ja uraan-238?
• Slide 10
• Kuidas saada tuumareaktorist energiat? 
• Slide 12
• Milline on tuumapommi ehitus? 
• Mis on termotuumaenergia?
• Slide 15
• Tuumareaktsioonid looduses
• Hiroshima katastroof
• Slide 18
• Tänan tähelepanu eest!!!