For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Tuumaelektrijaam.

Tuumaelektrijaam

Allikas: Vikipeedia

Tuumaelektrijaam ehk tuumajõujaam (ka aatomielektrijaam) on selline elektrijaam, kus elektrienergiat saadakse tuumareaktoris aatomituuma lõhustumise tulemusel vabaneva soojusenergia arvel.

Soojusenergia allikaks on tuumareaktor. Kõige laialdasemalt on kasutusel kahekontuurilised ehk kahe soojuskandjatorustikuga elektrijaamad. Esimeses suletud kontuuris ringlev soojuskandja (vesi, raskevesi, gaas, vedelmetall) annab reaktoris saadud soojuse aurugeneraatoris üle teise kontuuri eraldatud veeringlussüsteemi soojuskandjale veeauru tekitamiseks). Aurukatlas saadud kõrge temperatuuri (kuni 580° C) ja survega (kuni kümneid MPa) aur suunatakse edasi auruturbiini võlli pöörlema panevatele labadele. Turbiiniga ühisele võllile sidurdatud elektrigeneraator, mis moodustavad koos turbogeneraatoragregaadi, antakse elektrienergiat elektrivõrku. Töötanud aur suunatakse turbiinist tööstustarbijatele või kondensaatorisse, kust see jahutatakse ja pumbatakse tagasi teise kontuuri veeringlusse.

Grafenrheinfeldi tuumaelektrijaam (Saksamaal). Betoonkupli all paikneb tuumareaktor, sellest mõlemal pool on vee jahutustornid
Grafenrheinfeldi tuumaelektrijaam (Saksamaal). Betoonkupli all paikneb tuumareaktor, sellest mõlemal pool on vee jahutustornid

Survevesireaktoriga aatomielektrijaam

Survevesireaktor (ehk surveveereaktor) on tuumajaamades kõige laialdasemalt kasutatava tuumareaktori tüüp. Reaktori jahutusvesi ringleb siin suletud (esimeses kontuuris) ja aurugeneraatorist väljuv aur (teises kontuuris) ei ole mingil määral radioaktiivne. Ka on tagatud stabiilne talitlus reaktori võimsuse juhuslikul suurenemisel tänu negatiivsele temperatuurilisele tagasisidele.

Esimeses kontuuris võib vee rõhk olla 16 MPa (u 150 ja reaktorist väljuva vee temperatuur 325 °C. Aurugeneraator annab teise kontuuri auru parameetritega keskmiselt 6 MPa ja 275 °C.[1]

Survevesireaktoriga kahekontuurilise tuumaelektrijaama tööpõhimõtte skeem Varjestavas betoonehitises (Containment Structure) paikneva reaktori (Reactor Vessel) südamikus – rikastatud uraanist kütusevarraste ja pidurdus- ehk juhtvarraste (Control Rods) tsoonis − eralduv soojus kandub esimese ringluskontuuri soojuskandjale ja sealt soojusvahetisse, mida nimetatakse aurugeneraatoriks (Steam Generator). Teises ringluskontuuris vesi aurustub ning kõrge rõhu ja temperatuuriga aur paneb pöörlema turbiini (Turbine), samuti sellega samal võllil oleva rootori elektrigeneraatoris (Generator); selle staatorimähistest läheb elektrivool elektriliini kaudu tarbijatele. Turbiinist väljuv aur läheb kondensaatorisse (Condenser), kus seda jahutatakse ja pumbatakse veena teise kontuuri tagasi. Kondensaatori jahutusvesi ringleb läbi jahutustorni või veehoidla. Paisupaak (Pressurizer) ühtlustab reaktori töötamisel tekkivaid vee rõhu võnkumisi
Survevesireaktoriga kahekontuurilise tuumaelektrijaama tööpõhimõtte skeem
Varjestavas betoonehitises (Containment Structure) paikneva reaktori (Reactor Vessel) südamikus – rikastatud uraanist kütusevarraste ja pidurdus- ehk juhtvarraste (Control Rods) tsoonis − eralduv soojus kandub esimese ringluskontuuri soojuskandjale ja sealt soojusvahetisse, mida nimetatakse aurugeneraatoriks (Steam Generator). Teises ringluskontuuris vesi aurustub ning kõrge rõhu ja temperatuuriga aur paneb pöörlema turbiini (Turbine), samuti sellega samal võllil oleva rootori elektrigeneraatoris (Generator); selle staatorimähistest läheb elektrivool elektriliini kaudu tarbijatele. Turbiinist väljuv aur läheb kondensaatorisse (Condenser), kus seda jahutatakse ja pumbatakse veena teise kontuuri tagasi. Kondensaatori jahutusvesi ringleb läbi jahutustorni või veehoidla. Paisupaak (Pressurizer) ühtlustab reaktori töötamisel tekkivaid vee rõhu võnkumisi

Tuumareaktori võimsus ja tuumajaama kasutegur

Tuumareaktori võimsust väljendab otseselt reaktorist auruga väljaviidav soojusvõimsus. Et aga võimsust kasutatakse auruturbiini abil elektrigeneraatori käitamiseks, iseloomustatakse energiatehnikas reaktorit elektrigeneraatori nimivõimsusega. Seda võimsust nimetatakse reaktori elektriliseks võimsuseks. Seejuures kasutatakse sageli tähist MWe või GWe (näiteks reaktori võimsus 500 MWe); soojusvõimsuse korral vastavalt MWt või GWt. Elektrotehnikas kasutatavate tähiste standardi[2] kohaselt ei või siiski ühiku tähist mingil viisil muuta ega sellele märke või indekseid lisada.

Reaktori elektriline võimsus on soojusvõimsusest keskmiselt 3−4 korda väiksem. Näiteks survevesireaktorite soojusvõimsusest 6 GW suudab tuumajaam elektrienergiaks muundada kuni 1,6 GW. Ülejäänud soojus väljub keskkonda jahutustornis (suures korstnas) või jahutusbasseinis.

Tuumaelektrijaamade kasutamise eelised

  • Tuumaelektrijaamad ei eralda kasvuhoonegaase ega pruugi saastata 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 eri hinnangutel 70–200 aastaga.

Tuumaelektrijaamade kasutamise ohud

  • Tuumakütuse jäägid on radioaktiivsed, kõigile elusorganismidele väga ohtlikud. Nende lagunemiseks kulub sadu tuhandeid aastaid, seetõttu tuleb kütusejääkide ladustamisel arvestada nende ohutu hoidmiskohale (matmiskohale) tehtavate suurte kulutustega.
  • Tuumaelektrijaamad on ohtlikud riigikaitseliselt, kuivõrd on potentsiaalseks märklauaks riigi vastu suunatud rünnakute korral. See on tinginud väga kallite turvarajatiste ehitamise tuumajaamade kaitseks.
  • Õnnetuste korral võivad tuumaelektrijaamades radioaktiivselt reostuda väga suured alad, nagu juhtus näiteks Tšornobõli tuumaelektrijaamas ja Fukushima tuumajaamas toimunud õnnetuste tagajärjel.
  • Traditsiooniliselt saadakse tuumaelektrijaamade kasutamise kaasproduktina plutooniumi tuumarelvade valmistamiseks.
  • Tuumakütus ei kuulu taastuvate kütuste hulka. Seetõttu võib tuumaelektrijaamade kasutamine muuta ökosüsteemi energiabilanssi ning rikkuda ökoloogilist tasakaalu.

Eestile lähimad tuumaelektrijaamad

Tuumareaktorite arv ja elektrienergia tootmine riigiti

2018. aasta alguse seisuga oli maailma tuumaelektrijaamades 450 tegutsevat reaktorit[3], mis kokku tootsid 17% maailma elektrienergiast. Kõige rohkem on tuumareaktoreid USAs (99), järgnevad Prantsusmaa (58), Jaapan (42) ja Venemaa (37).[4]

Tänapäeval töötavate tuumaelektrijaamade võimsus ulatub 1,5 gigavatini.

Vaata ka

Viited

Välislingid

{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Tuumaelektrijaam
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.