Viies tase Tavalise tuumapommi puhul kasutatakse tuumkütusena tavaliselt plutoonium239. Uraan235(esimesed pommid) Tuumapommis olev tuumakütus tuleb pommi plahvatamiseks viia üle ahelreaktsiooni tekitamiseks vajaliku kriitilise massi. Määrab ära kütuse koguse, mis on vaja, et piisavalt palju tuumalõhustumisel tekkivaid neutroneid algataks uue tuumalõhustumise reaktsiooni. Tuumapommides kasutatavad neutronpeeglid tehakse paari cm paksusest berülliumi kihist. Tuumapommi ajaloost: Tuumarelva hakati looma Teise maailmasõja ajal USAs, kuhu oli emigreerunud suur osa maailma tippfüüsikuid. Plahvatuslik ahelreaktsioonavastati alles vahetult enne sõda. Tuumade lõhustumiseks sobivaid aatomituumi pole just palju. Kui algul oli USA tuumarelva loomisel ees, siis varsti oli tuumarelv ka Venemaal. Saksa füüsik Klaus Fuchs oli too teadlane, kelle kaudu ameeriklaste
aatomituum laguneb suuremateks (enam-vähem võrdseteks) tükkideks, siis nimetatakse seda ka tuumalõhustumiseks. Tuumalõhustumine on radioaktiivne lagunemine kui see toimub spontaanselt. Vastasel juhul on tegemist tuumareaktsiooniga. Tuuma lagunemise tulemusena võib tuum jääda ergastatud olekusse, millest väljumiseks kiirgab tuum gammakvandi. Seega kaasneb tuumalagunemisele lisaks alfa- ja beetakiirgusele ka gammakiirgus. 5. Tuumareaktsioonide liigid tuumapommides ... kasutatakse U-d. Suurte tuumade puhul on lõhustumisreaktsioon, sünteesireaktsioon e. Termotuumareaktsioon-toimub väikeste tuumade ühinemine. On vaja palju energiat. Päike annab energia. Radioaktiivse süsiniku (14C) meetod. Radioaktiivne süsinik (massiarv 14, poolestusaeg 5570 aastat) tekib maa atmosfääri ülemistes kihtides. Radioaktiivse süsiniku meetod põhineb asjaolul, et kosmiline
v Mõjutegurid lööklaine, valguskiirus ja radioaktiivne kiirgus v Neid loetakse ka massihävitusrelvadeks. v Tuumarelvaks on näiteks tuumapomm Tuumapomm Tuumapommis on ahelreaktsiooni tekkimiseks vaja teatud kriitiline mass ainet. Kui kriitilise aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis k=1 ja reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui k>1 (aine mass on kriitilisest massist suurem) toimub plahvatus, viimast kasutataksegi tuumapommides. Tuumpommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Uraan on looduslik, aga seda rikastatakse. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Tuumapomm Elektrienergia tootmine v Elektrienergiaga on tegu energeetika seisukohalt, füüsika seisukohalt on tegu tuumaenergiaga ehk aatomienergiaga. v Energia saadakse tuumareaktsioonide tulemusel tuumaelektrijaamades. v See on aatomituuma moodustavate elementaarosakeste süsteemi
tekkinud kiireid neutroneid. Ülesehitus · Tavalise tuumapommi puhul kasutatakse tuumkütusena tavaliselt plutoonium-239. · Uraan-235(esimesed pommid) · Tuumapommis olev tuumakütus tuleb pommi plahvatamiseks viia üle ahelreaktsiooni tekitamiseks vajaliku kriitilise massi. · Määrab ära kütuse koguse, mis on vaja, et piisavalt palju tuumalõhustumisel tekkivaid neutroneid algataks uue tuumalõhustumise reaktsiooni. · Tuumapommides kasutatavad neutronpeeglid tehakse paari cm paksusest berülliumi kihist. Vesinikpomm · Vesinikpomm ehk termotuumapomm on massihävitusrelv. · Sarnaneb aatompommiga · Aatompommis toimub raskete tuumade lagunemine. · vesinikupommis toimub lisaks raskete tuumade lagunemisele ka kergete tuumade ühinemine. · 16. juuli 1945, mil USA-s New Mexico osariigi kõrbes katsetati esimest tuumapommi. · Eksistentsi lõpp. · Tuumarelvade vähendamise lepped.
Kiirgusdoosid-1Sv biodoos.2-3 mSv/a looduslik foon.50 mSv/a töökoha kiirgus.1Sv kiiritustõbi.3-5Sv surm. Ahelreaktsioon tuumafüüsikas nimetatakse ahelreaktsiooniks raskete aatomituumade lõhestmaist neutronide toimel. Kriitiline mass on aine kogus, mille korral käivitub ahelreaktsioon. Kui aine mass on võrdne kriitilise massiga, siis toimub reaktsioon muutumatu kiirgusega kuid kui aine mass ületab kriitilise massi, siis toimub plahvatus. Nt. tuumapommides. Termotuumareaktsioon Termotuumareaktsioon on väga kõrgel temperatuuril toimuv kergete tuumade liitumine. Kuna reaktsioon toimub väga kõrgel temperatuuril, on tehniliselt raske saavutada juhitavat reaktsiooni. Kasutatakse termotuumapommides. Radioaktiivse süsiniku meetod Vanuse määramise meetod, mis kasutab looduses esineva süsiniku radioaktiivset isotoopi massiarvuga 14 ehk süsinik-14. Tähis Nimetus Ühik lainepikkus m T periood s
Selliseid neutrone on 60%, ca iga viies nendest põhjustab uraan 238 tuuma lõhustumise. Ahelreaktsiooni ei teki.(0,6·0,2 = 0,12 seega lõhustub ainult väike osa) Tuumapomm Ahelreaktsiooni tekkimiseks on vajalik teatud kriitiline mass ainet. kriitiline mass Kui aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis k=1 ja reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui aine mass ületab kriitilise massi, siis k>1 ja toimub plahvatus. Seda kasutatakse tuumapommides. Pommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Plutooniumi toodetake spetsiaalsetes reaktorites. Looduslikku uraani tuleb rikastada(suurendada uraan 235 osakaalu). Tuumareaktor Aeglane neutron 235 U Kiired neutronid Kild Kild Aeglusti
neutron, siis tekib lahvatus praktiliselt momentaalselt. Tuumkütuseks tuumapommi tarvis kõlbab uraani isotoob U 92- 235, mille kriitiline mass on kera kujulisena 50kg, kuid on 3-kordselt vähendatav, kui kasutada neutroneid peegeldavat ümbrist. Looduslikus uraanis on seda isotoopi ainult 0,72%, kujuures põhiosa sellest moodustab isotoop U 92-238. Tuumkütuse saamiseks tuleks seda rikastada, aga see on kulukas protsess ja sellepärast kasut moodsates tuumapommides lõhustuva materjalina plutooniumi. (vana)Tuumareaktor-seade, milles kulgeb juhitav tuumade lõhestumisreaktsioon.Uraanituumad haaravad kõige efektiivsemalt aeglasi neutroneid.Aeglaste neutronite haaramine koos järgneva tuuma lõhustumisega on sadu kordi tõenäosem kui kiirete neutronite haaramine.Sellepärast kasutatakse looduslikul uraanil töötavates tuumareaktorites neutronite paljundusteguri tõstmiseks aeglusteid.Tuumareaktori põhielemendid on tuumkütus,neutronite
tuuma lõhustumise. Ahelreaktsiooni ei teki. (0,6·0,2 = 0,12 seega lõhustub ainult väike osa) 33 Tuumapomm Ahelreaktsiooni tekkimiseks on vajalik teatud kriitiline mass ainet. Kui aine mass on kriitilise massiga võrdne, siis reaktsioon toimub muutumatu kiirusega. Kui aine mass ületab kriitilise massi, siis toimub plahvatus. Seda kasutatakse tuumapommides. Pommid on uraanipommid või plutooniumipommid. Plutooniumi toodetakse spetsiaalsetes reaktorites. Looduslikku uraani tuleb rikastada (suurendada uraan 235 osakaalu). Uraani kriitiline mass on 50 kg. 34 Tuumareaktor Tuumareaktoreid kasutatakse tuumaenergia muutmiseks soojusenergiaks. Tuumarelvas toimub ahelreaktsioon,
sisalduseni 2.5 3.5 % . Raske veega töötavates Kanada reaktorites kasutatakse aga looduslikku uraani. Kui rikastamist arvestada, siis katab ca 3 kg looduslikku uraani ühe USA tarbija aastase energiavajaduse. Teised lõhustuvad isotoobid 235 Kui U on ainus looduses esinev lõhustuv isotoop, siis neutronpommitamisega võib tekitada ka kunstlikke lõhustuvaid isotoope. Levinuimaks neist on plutooniumi isotoop 239Pu, mida koos 235U kasutatakse tuumapommides. Plutoonium-239 võib saada mittelõhestuvast uraan-238-st neutronitega pommitamise tagajärjel, kui tekitatakse joonisel toodud lagunemisahel. Seda protsessi kasutatakse tuumapommidesse sobiva tuumakütuse saamiseks ka mõnda tüüpi tuumaelektrijaamades. Tuumareaktorid Tuumaelektrijaamas toodetakse elektrienergiat 235U ahelreaktsioonis tekkivast energiast. Tuumareaktoris tekkiv soojus muudetakse veeauruks, mis paneb pöörlema elektrigeneraatorid
saanud, ei pruugi ise midagi aru saada, kuid aastate pärast võivad tema lastele pärilikult edasi kanduda mitmed haigused ja võivad tekkida väärastumised. Kuigi radioaktiivsed ained on väga laialdaselt kasutusele võetud, on aktiivselt tegeletud ka turvalisuse säilitamise küsimustega. Peamiseks probleemiks on erinevad terroristlikud üksused ning sõjaseisukorrad, sest sõjaliseks otstarbeks on radioaktiivsus ära kasutatud tuumapommides ning nende ülesandeks on elude hävitamine. 11 Tuntuimad radioaktiivsed elemendid Kõik vismutist suurema prootonite arvuga elemendid on radioaktiivsed. Radioaktiivse lagunemise käigus muutub sageli üks radioaktiivne element teiseks, mistõttu esinevad "radioaktiivse lagunemise read". Tuntakse kolme radioaktivse lagunemise rida: 1. Tooriumi rida 2. Uraani rida 3. Aktiiniumi rida
Neptuunium (Np) on beeta aktiivne, p.a ligikaudu 2 ööpäeva Np( 93, 239) nool Pu(94,239) plus e(-1,0) Tekkiv Plutoonium on sarnaste omadustega nagu Uraan-235, st temaga saab tekitada ahelreaktsiooni ehk tuumapommi plahvatust ehk kasutada tuumakütusena. Looduslikult eksisteerib väga vähe, tehislikult toodetakse tuumareaktori jääkproduktidest. Tema eraldamine on kergem kui U-235 ja seetõttu kasutatakse teda tänapäeval põhimaterjalina tuumapommides. Tuumareaktor Algselt saadi tuumaenergia kätte plahvatuslikult tuumapomm(k suurem kui 1). Hiljem õpiti energiat kätte saama pideva protsessina, mis väljendus tuumareaktoris. Selleks, et energia eralduks pidevalt peab neutronite paljunemistegur k=1. Piltlikult öeldes tuleb reaktsioonist väljuvatest 2-3st neutronist lubada edasi reageerida ainult ühel. Reaktoris osa neutroneid aeglustatakse (raske vesinik) niivõrd, et ta ei ole suuteline U- 235 lõhustama
Uraan-235 tüüpi pommides kasutatakse tuumareaktsiooni algatamiseks tavalõhkeaine plahvatust, mis lükkas kaks kriitilisest massist veidi väiksema massiga uraani poolkera teineteise vastu. Plutoonium-239 pommides kasutatakse kriitilise massi ületamiseks alakriitilise plutooniumi tihendamist ülekriitiliseks sissepoole suunatud plahvatuse (implosiooni) abil. Implosioon tekitatakse 3296 väikse läätsekujulise tavalõhkeaine tüki üheaegse plahvatusega kerakujulise tuumapommi pinnal. Tuumapommides kasutatavad neutronpeeglid tehakse paari cm paksusest berülliumi kihist (neutroneid peegeldab berüllium kogu kihi paksuselt, mitte ainult oma välispinnaga nagu tavaline peegel). Ilma neutronpeeglita 239Pu kriitiline mass on 11kg. Be neutronpeeglitega 239Pu minimaalne kriitiline mass on 190g Neutronpeegli ja implosiooni koos kasutamisel on saadud 239Pu kriitiliseks massiks isegi kuni 50 grammi. Implosioonil põhineva
Uraan-235 tüüpi pommides kasutatakse tuumareaktsiooni algatamiseks tavalõhkeaine plahvatust, mis lükkas kaks kriitilisest massist veidi väiksema massiga uraani poolkera teineteise vastu. Plutoonium-239 pommides kasutatakse kriitilise massi ületamiseks alakriitilise plutooniumi tihendamist ülekriitiliseks sissepoole suunatud plahvatuse (implosiooni) abil. Implosioon tekitatakse 3296 väikse läätsekujulise tavalõhkeaine tüki üheaegse plahvatusega kerakujulise tuumapommi pinnal. Tuumapommides kasutatavad neutronpeeglid tehakse paari cm paksusest berülliumi kihist (neutroneid peegeldab berüllium kogu kihi paksuselt, mitte ainult oma välispinnaga nagu tavaline peegel). Ilma neutronpeeglita 239Pu kriitiline mass on 11kg. Be neutronpeeglitega 239 Pu minimaalne kriitiline mass on 190g Neutronpeegli ja implosiooni koos kasutamisel on saadud 239Pu kriitiliseks massiks isegi kuni 50 grammi. Implosioonil põhineva tuumapommi koostisosade valmistamisel on äärmiselt
annaabi.ee 
