Tuumareaktor: erinevus redaktsioonide vahel

'''Tuumareaktor''' ehk '''aatomireaktor''' on seade, milles teostatakse [[tuumareaktsioon]]i – [[aatomituum]]ade lõhustumise juhitavat ahelreaktsiooni.

 

===Surveveereaktor (PWR, ''Pressurised Water Reactor'')===

[[Pilt:Tmi-2 schematic.svg|pisi|300px|Surveveereaktori tööpõhimõte]]

 

Surveveereaktoreid eelistatakse sisemise ohutuse tõttu, mille tagab neile reaktoritele omane negatiivne tagasiside: kui südamiku võimsuse suurenemisel osa esmase süsteemi vett muutub auruks, siis aurus väheneb neutronite aeglustumine ja seega ka lõhustusreaktsiooni kiirus ning ühtlasi reaktori võimsus. Avariisüsteemiks reaktori seiskamise vajadusel on lisaks juhtvarrastele näiteks [[boor]]i juhtimine esmase kontuuri vette. PWRi eeliseks on ka asjaolu, et teisene ringluskontuur ei saastu radioaktiivselt, mis esmases kontuuris paratamatult juhtub.

[[Pilt:RBMK reactor schematic.svg|pisi|300px|Kergevee grafiitaeglustiga reaktori tööpõhimõte]]

See reaktoritüüp võimsusega 1000–1500 MW on väljatöötatudeEndises NSV Liidus ja ainult selle territooriumil ehitatud. Tuumkütuseks oli kuni 1986. aastani madala rikastusastmega 2% uraan-235 uraanoksiid 3,5 m pikkustes kütusekomplektides. Pärast [[Tšornobõli katastroof|avariid Tšornobõlis]] suurendati kütuse uraan-235 rikastusastet 2,4%. Kütus asetseb vertikaalsetes 7 m pikkustes survetorudes, mis paiknevad aeglustigrafiidis. Samas asuvad ka vertikaalsed juhtvardad. Survetorudest voolab soojuskandjana läbi kõrge rõhu all vesi temperatuuril ~ 290 °C, mis erinevalt CANDU reaktorist keeb. RBMK tüüpi reaktorit iseloomustab ohtlik positiivne tagasiside ja seepärast sellist tüüpi muudes maades ehitada ei lubata. Positiivne tagasiside võib tekkida järgmiselt. Tuleb arvestada, et tavaline vesi mitte ainult ei aeglusta, vaid ka neelab neutroneid. Võimsuse suurenemisel tekkiv aur põhjustab neutronite neeldumise vähenemist ja samaaegselt jahutuse halvenemist varem veega täidetud reaktorisüdamikus, peamine grafiitaeglusti toimib üha efektiivsemalt ja reaktori võimsus aina kasvab. See protsess koos reaktori ehitusvigade ja valede juhtimisvõtetega viis raske reaktoriavariini Tšornobõlis 1986. aastal. RBMK-reaktorit energeetikas kasutamiseks enam edasi ei arendata ja rahvusvaheline surve on praegu töötavate reaktorite lõplikuks seiskamiseks.

 

==Järgmise põlvkonna tuumareaktorid==

 

==Termotuumareaktorid==

 

Siiski pole inimkond veel jõudnud sünteesireaktsioonide rakendamiseni energeetikas. Raskus on selles, et tuumade liitmiseks on vaja tuumi üksteisele lähendada, kuni nad jõuavad lühikese mõjuraadiusega tuumajõudude haardeulatusse. See on aga raske ülesanne, sest tuumad, olles ühenimeliselt laetud, tõukuvad tugevasti. Ainet tuleb nii tugevasti kuumutada, et gaasi osakeste põrkumise energia suudaks selle tõukumisbarjääri ületada ja teostuks sünteesireaktsioon kõrge temperatuuri toimel ehk [[termotuumareaktsioon]]. Selleks on vaja umbes 100 miljoni kraadist temperatuuri. Aastakümnete pikkuse intensiivse uurimistöö tulemusena on nüüd selline temperatuur saavutatud, kuid ainult lühikesteks ajahetkedeks. Teadlased on küll täheldanud reaktsiooni toimumist, kuid seni vajab seadeldis käigushoidmiseks märksa rohkem energiat kui ta suudab toota. Vastavad uuringud ja katsetused jätkuvad ja pole kahtlust, et esinevad probleemid leiavad ükskord ka lahenduse.

 

Termotuumaenergia juurutamisel on inimkonna tuleviku seisukohalt väga suur tähtsus, ja seda kahel põhjusel. Esiteks on kõik teised kasutatavad energiaallikad ammenduvad. [[Päikeseenergia]] ja temast vahetult pärinev [[tuuleenergia]] on küll praktiliselt ammendamatud, kuid need pole suure energeetika vajadusteks küllaldasel määral kontsentreeritavad. Ainult termotuumareaktor suudab anda inimkonnale praktiliselt ammendamatu energiaallika, sest deuteeriumi varud maailmaookeanis on ülisuured. Teiseks on termotuumaenergia saastevaba. See tähendab, et võimalik õnnetus jõujaamas ei saa keskkonda saastata, samuti pole muret radioaktiivsete jääkide eemaldamise ja matmise probleemiga. [[Tuumasüntees]] toodab tuumalõhestumisega võrreldes oluliselt lühema poolestusajaga ja vähemohtlikke radioaktiivseid jäätmeid. Puuduvad ka tuumkütuse tarnijatega seotud probleemid. Iga vett ja seega selles sisalduvat [[deuteerium]]i omav riik saab tuumkütuse omanikuks.

 

==Vaata ka==

*[[tuumaelektrijaamade loend]]

*[[VVER]]

 

[[Kategooria:Tuumaenergeetika]]