Teksti
Video
Pelit ja leikit
Kilpailu
Äänitallenne
Tehtävä
Tietokirjallisuus
Opettajan ohje

Unohtunut salasana?

 

Oppimistavoite

{{learningObjectiv.description}}

Tehtävä on nyt palautettu

{{assignment.Index}} {{assignment.Type}}

Kommentti

Tehtävät

{{assignment.Comment}}

Mene tehtäviin
print

Fuusiovoimasta

Luokka-aste 7.-10. luokka Aine Luonnontiede Oppimisen tavoite Teknologiaja tuotanto Teema Energialähteet Aihe Ydinvoima Sähkö Tyyppi Teksti
JET_Copyright_ESDA.jpg

 

Fuusio tarkoittaa yhteen sulamista. Fuusiovoima on siten sitä, että saadaan energiaa sulattamalla kaksi atomiydintä yhteen. Fuusio on myös prosessi, joka tapahtuu auringossa ja joka antaa meille sen valon ja lämmön, josta nautimme maapallolla päivittäin.


Kaksi ydinvoiman muotoa


Vaikka fuusiovoima on tavallaan atomi- eli ydinvoimaa, se on eräällä tavalla vastakohta sille, minkä liitämme ydinvoimaan. Perinteisessä ydinvoimalassa atomien ytimet halkaistaan prosessissa, jonka nimi on fissio.


Fuusiovoimalassa atomit saadaan sulamaan yhteen. Kun atomin kevyet ytimet sulavat yhteen muuttuen raskaammiksi, syntyy energiaa. Esimerkiksi erityisiä vedyn muotoja voidaan saada sulamaan yhteen helium-ytimeksi. Tätä kutsutaan fuusioksi, ja se vapauttaa suuria määriä energiaa. Myös tähtien ja auringon energia muodostuu fuusiossa, joten voidaan sanoa, että se energia, joka mahdollistaa elämän maapallolla, on peräisin juuri fuusiovoimasta.


Fuusiovoima on vetyenergiaa


Fuusiossa käytetään kahta vedyn muotoa, jotka ovat deuterium ja tritium. Tavallinen vetyatomi koostuu vain yhdestä protonista, mutta deuterium koostuu yhdestä protonista ja yhdestä neutronista. Siksi sitä kutsutaan myös raskaaksi vedyksi. Tritium taas koostuu yhdestä protonista ja kahdesta neutronista. Sitä kutsutaan siksi erittäin raskaaksi vedyksi. Deuteriumia on luontaisesti Maassa, ja sitä voidaan muun muassa erottaa vedestä. Tritiumia sen sijaan on vain pieniä määriä luonnossa.


Tulevaisuuden energia


Fuusiovoiman käyttöä maapallon tulevaisuuden energiantarpeen ratkaisemiseksi tutkitaan paljon. Silti ei ole vielä löydetty ratkaisua, joka toimisi maapallolla, vaikka fuusiovoimaa on onnistuttu tuottamaan muutaman sekunnin ajan. Vie siis vielä kauan, ennen kuin käytössä on suuri fuusiovoimala, joka vastaa päivittäisestä energiatarpeestamme. Siihen on varmasti ainakin 50 vuotta. On monia teknisiä ongelmia, jotka on ensin ratkaistava, ja tutkimus maksaa satoja miljoonia euroja.


Mutta jos onnistutaan kehittämään fuusiolaitos, se luo vastapainoksi energiamuodon, jossa on monia etuja. Yksi suomalainen voi esimerkiksi silloin saada koko elämänsä energiankulutuksen katetuksi 25 grammalla litiumia ja 215 litralla vettä. Jätetuotteena on 2 kiloa heliumia, joka ei ole vaarallista luonnolle. Helium on aine, jolla yleensä täytetään ilmapallot, että ne voivat nousta ilmaan.


Fuusiovoimaa voidaan tyypillisesti käyttää sähkön tuottamiseen. Mutta myös hukkalämpöä voidaan käyttää kaukolämpölaitoksiin samalla tavalla kuin voimalat nytkin tuottavat sekä sähköä että lämpöä.

Kirjaudu sisään lukemaan lisää

Tehtävät

  • Monivalintatehtävä

  • Teematehtävät

    • 1Teematehtävät

       

      Voiko fuusiovoima olla yksi energiamuodoista, joka voi ratkaista maailman energiaongelmat tulevaisuudessa? Käsittele etuja jahaittoja. Uusiutuva energia saa nyt paljon enemmän tukea tutkimukseen ja tuotantoon kuin fuusiovoima. Onko meidän käytettävä enemmän rahaa fuusiovoimaan – vai onko parempi tutkia yhtä paljon aurinko- ja tuulivoimaa kuin nyt jatkossakin?

    • 2Teematehtävät

       

      Ota Pohjoismaiden kartta ja sijoita 2 fuusiovoimalaa kuhunkin maahan. Miksi valitset juuri kyseisen sijainnin? Mitä luulet voimalan lähellä asuvien sanovan siitä?

    • 3Teematehtävät

       

      Tee piirros kahdesta raskaasta vetyatomista ja kuvaa, miten fuusiovoima toimii, kun ne fuusioituvat. Miksi vetyvoimaa ei voi tehdä tavallisilla vetyatomeilla?

  • Ystäväluokat

    • 1Ystäväluokat

       

      Tutki auringossa esiintyviä fuusioprosesseja. Mitä muita prosesseja voitte löytää? Kuvaa yhtä prosesseista ja lähetä kuvaus ystäväluokallenne. Valitsitteko saman? Tutki myös, mikä on viimeinen fuusioprosessi, joka on mahdollinen.

    • 2Ystäväluokat

       

      Tee historiallinen katsaus fuusiovoiman tutkimukseen noin vuodesta 1900 asti ja lähetä ystävyysluokallenne. Etsi maasi tutkijoita, jotka ovat osallistuneet tutkimukseen, ja esittele heidät osana katsausta.