Tulen keksimisestä lähtien ihminen on kiivennyt kohti yhä korkeampia lämpötiloja. Laboratoriossa on päästy jo kahteen miljardiin asteeseen. Lämpötilan nostaminen energiantuotannossa pakottaa koko ajan kehittämään uusia materiaaleja, jotka kestävät kuumuutta, painetta, kemiallista syöpymistä, radioaktiivista säteilyä ja muita rasituksia. Voi kuulostaa hullun hommalta, mutta kannattaa.

 

Lämpötilan nostaminen energiantuotannossa pakottaa koko ajan kehittämään uusia materiaaleja, jotka kestävät kuumuutta, painetta, kemiallista syöpymistä, radioaktiivista säteilyä ja muita rasituksia. Voi kuulostaa hullun hommalta, mutta kannattaa.

Tehdään pieni ajatuskoe. Vuonna 1882 Thomas Edisonin sähköyhtiö avasi New Yorkissa maailman ensimmäisen lämpösähkövoimalan. Se edusti tekniikan huippua. Generaattoria pyöritti höyrykone, johon tuli kattilasta 185-asteista höyryä. Laitoksen hyötysuhde oli kerrassaan kaksi ja puoli prosenttia. Kuka enää olisi voinut enempää toivoa?

Kuvitellaan, että olisi jääty 1800-luvun tasoon. Silloin harvalla teollisenkaan maailman asukkaalla olisi varaa sähköön ja lämpimään veteen - puhumattakaan kaikista tavaroista ja palveluista, jotka nyt ovat ulottuvillamme.
Onneksi insinöörit ajattelivat toisin. He alkoivat kärsivällisesti hinata lämpötilaa ja hyötysuhdetta ylös. He kehittivät yhä parempia teräksiä, jotka kestävät korkeita lämpötiloja ja paineita.

Nykyaikaista tekniikkaa edustaa hyvin suomalainen Meri-Porin hiilivoimala, jossa höyry on 560-asteista ja polttoaineen energiasta muutetaan sähköksi yli 43 prosenttia. Edisonin päivistä hyötysuhde on siis kasvanut yli 17-kertaiseksi.

Sadan viime vuoden aikana höyryn lämpötila on noussut vuosittain keskimäärin muutaman asteen ja voimalaitoksen hyötysuhde vajaan puoli prosenttiyksikköä. Saavutus on kunnioitettava, mutta se ei riitä.
Viime vuosisadan jälkipuoliskolla ihmiskunta alkoi kuvitella, että hiili ja öljy ovat halpoja. Halvalta energia tuntuikin, kun polton ympäristö- ja terveysvaikutukset jätettiin huomiotta. Nyt, kun päästöille on alettu laskea hintaa, hyötysuhteesta, lämpötiloista ja materiaaleista on taas tullut tärkeitä.

Ydinvoima vauhdittaa

Lähitulevaisuudessa etenkin neljännen sukupolven ydinreaktoreiden kehitystyö vie eteenpäin tietämystä korkeiden lämpötilojen materiaaleista.

- Viime vuosisadan loppupuolella kehitys meni eteenpäin, kun rakennettiin entistä tehokkaampia kaasuturbiineja ja suihkumoottoreita, kertoo professori Hannu Hänninen Teknillisestä korkeakoulusta. Hän on tutkinut korkeita lämpötiloja kestäviä materiaaleja 1970-luvulta alkaen. - Nyt kehityksen moottorina toimivat neljännen sukupolven ydinvoimalat.

Neljännen eli GenIV-sukupolven laitoksilla tarkoitetaan fissiovoimaloita, jotka ovat vielä luotettavampia kuin nykyiset voimalat ja tuottavat vähemmän jätteitä. Kun voimaloiden on myös oltava entistä taloudellisempia, lämpötiloja on pakko nostaa.

Kansainvälisen GenIV-hankkeen osanottajat valitsivat 2002 kehityskohteiksi kuusi reaktorityyppiä, jotka voivat tulla kaupalliseen käyttöön vuoden 2030 jälkeen. Kaikissa niissä veden tai muun jäähdytteen lämpötila on huomattavasti korkeampi kuin nykyisissä ydinvoimaloissa.

Loviisa ykkösessä, joka kuuluu reaktorien toiseen sukupolveen, vesi lähtee reaktorista 299 asteen lämpötilassa. Sähköntuotannon terminen hyötysuhde on 33 prosenttia. Nyt rakennettava Olkiluodon reaktori edustaa "kolme plus" -polvea. Lähtevän veden lämpötila on 328 astetta ja hyötysuhde 37 prosenttia.

Tulevaisuuden kuumissa reaktoreissa pyritään yli tuhannen asteen lämpötilaan ja yli 50 prosentin hyötysuhteeseen.

Vesikin tuottaa ongelmia

Pelkän lämmön kanssa olisi vielä suhteellisen helppo elää, mutta materiaalien pitää sietää paljon muutakin. Tavallinen vesikin aiheuttaa suuria ongelmia, kun mennään tietyn lämpötila- ja painerajan yli.

Kun lämpötilaa on voimaloissa nostettu, on samalla nostettu myös painetta. Edisonin voimalassa höyryn paine oli vähän yli yhden megapascalin, Meriporin voimalassa se on noin 24 MPa. Paineen yksiköt ovat hankalia, mutta arkisäännöksi riittää, kun muistaa, että megapascal on karkeasti kymmenen ilmakehää.

Kun veden lämpötila saavuttaa 374 astetta ja paine 22 megapascalia, ero neste- ja kaasufaasin välillä häviää. Puhutaan ylikriittisestä vedestä tai höyrystä.

Tavallisissa lämpövoimaloissa ylikriittistä höyryä on käytetty jo vuosikymmeniä. Tekniikka osataan. Höyryarvojen korottamista rajoittaa ennen kaikkea metallin hinta. Aina 600 asteeseen saakka käytetään ferriittisiä teräksiä, mutta sitten on siirryttävä kalliimpiin austeniittisiin teräksiin. Ferriittinen ja austeniittinen tarkoittavat rauta-atomien erilaisia kiderakenteita.
Noin 670 asteen yläpuolella teräkset eivät enää toimi, vaan on käytettävä niin sanottuja superseoksia. Niissä  perusaineena on raudan sijasta nikkeli tai molybdeeni.

Helium jäähdyttää tehokkaasti

Myös ylikriittinen ydinvoimala kiinnostaa. Kriittisyys ei silloin viittaa ydinreaktoriin, vaan veden ominaisuuksiin.
Yksi kuudesta neljännen sukupolven voimalatyypistä on laitos, jossa höyryn lämpötila on yli 500 astetta ja paine 25 megapascalia. Suomalaiset ovat mukana laitosta kehittämässä ja ovat muun muassa mallintaneet ylikriittisen veden käyttäytymistä. Esimerkiksi epäorgaaniset epäpuhtaudet eivät liukene ylikriittiseen veteen, vaan kerrostuvat helposti reaktoriin ja voimalan muihin osiin.

Professori Hänninen sanoo, että pahimmassa tapauksessa korroosio-ongelmat pudottavat ylikriittisen ydinvoimalan kilpailusta. Silloin on jäähdytteenä käytettävä veden sijasta reagoimatonta jalokaasua, kuten heliumia, tai sulaa natriumia tai lyijyä.

Lyijyjäähdytteisessä hyötöreaktorissa lyijyn lämpötila on heti reaktorin jälkeen 500-600 astetta. Kaikkein kuumin on VHTR (very high temperature reactor) eli erittäin korkean lämpötilan reaktori, jossa jäähdyttävä heliumkaasu voi olla yli tuhatasteista. Tätä huimimpiin hyötysuhteisiin tähtäävää reaktorityyppiä kehitetään etenkin Yhdysvalloissa ja Japanissa.

Kuumassa kestää  superseos

Kuumuudessa tulee vastaan uusia materiaaliongelmia, joista kenties suurin on viruminen. Se tarkoittaa kuormitetun tai jännitetyn aineen muodonmuutosta lämmön vaikutuksesta. Niinpä teräs, joka huoneenlämmössä toimii luotettavasti vuosikymmeniä, venyy, vääntyy tai romahtaa korkeassa lämpötilassa. Metallurgit ovat taistelleet virumista vastaan kehittämällä kuumuutta kestäviä seoksia ja raerakenteita, ja ydinreaktoreja varten niitä vielä parannellaan.

Yhdysvaltalainen Oak Ridgen laboratorio on pohtinut, mistä materiaaleista VHTR kannattaa tehdä. Reaktorin paineastiaan tutkijat ehdottavat kromilla ja molybdeenilla seostettua terästä. Polttoainepaketeissa käytetään grafiittia, ja reaktorin sisus tehdään nikkelipohjaisista superseoksista.

Superseokset kestävät yli 1 100 asteen kuumuuden. Nikkelin lisäksi ne sisältävät kromia, rautaa ja kobolttia sekä pieninä määrinä monia muita aineita, kuten alumiinia ja titaania. Alun perin superseokset on kehitetty lentokoneiden suihkumoottoreita varten.

Säätösauvoissa ja eräissä muissa osissa aiotaan käyttää grafiitista ja hiilikuitulujitteesta koostuvaa yhdistelmämateriaalia. Nämä komposiitit kestävät yli 2 000 asteen lämpötiloja ja säilyttävät tällöinkin mekaaniset ominaisuutensa.

Ydinreaktoreiden erityisongelma on radioaktiivinen säteily. Se siirtää metallin atomeja paikoiltaan, jolloin monet fysikaaliset ominaisuudet voivat muuttua. Uusia voimalatekniikoita suunniteltaessa materiaalit pitää hienosäätää ja testata säteilyn varalta.

Volframi sopii fuusiokammioon

Fuusiovoimala tulee olemaan kovin koetus. Osa laitoksesta on perinnäistä lämpö- ja sähkötekniikkaa, osa täysin uutta. Uusia tehtäviä tuo ennen kaikkea fuusioreaktori, jossa deuterium ja tritium "palavat" noin sadan miljoonan asteen lämmössä. Energia siirretään seinän läpi kaasuun tai veteen. Fuusioplasmaa koskettavan seinän lämpötila on noin 2 000 astetta.

Kansainväliseen Iter-koereaktoriin tutkijat aikovat rakentaa ensiseinän berylliumista. Berylliumin alle tulee metalliseinä, jota jäähdytetään vedellä. Reaktorin "lattia", jota kutsutaan diverttoriksi ja joka ottaa vastaan sähköisiä hiukkasia, on aikomus tehdä volframista.

Iter on koereaktori, jossa fuusiokokeiden pitäisi alkaa 2018. Sen jälkeen rakennetaan demoreaktori. Siihen on ajateltu metalliseinää, joka mahdollisesti tehdään volframista.

Volframi on tuttu hehkulampun hehkulangasta. Se kestää korkeita lämpötiloja, ja sen uskotaan kestävän myös kulumista. Seinästä ei saa irrota plasmaan atomeja, jotka sammuttaisivat fuusiopalon.

Kun demolaitoksesta joskus siirrytään tuotantoreaktoriin, vastaan tulee uusia materiaaliongelmia. Ensiseinän ympärillä on noin puolen metrin paksuinen vaippa, joka pysäyttää neutronit. Koelaitosta käytetään lyhyinä jaksoina, mutta tuotantolaitoksessa vaipan on kestettävä pitkäaikaista säteilyä.

2 000 000 000 astetta hetkeksi

Uusien materiaalien kehittäminen ja testaaminen vie paljon aikaa. Nyt teollisuudessa enimmäkseen parannellaan materiaaleja, jotka on kehitetty viime vuosisadalla. Esimerkiksi ensimmäiset superseokset kehitettiin jo 1930-luvulla ja otettiin käyttöön 1950-luvulla ilmailussa ja avaruustekniikassa. 

Laboratorioissa tutkitaan materiaaleja, jotka tulevat käyttöön vasta vuosikymmenien kuluttua. Sandian laboratorio Yhdysvalloissa tutkii uusien superseosten valmistamista radiolyysillä. Tutkijat rikkovat metallin molekyylirakennetta säteilyllä ja synnyttävät nanohiukkasia, joista he rakentavat uudenlaisia superseoksia. Haitta, radioaktiivinen säteily, on tässä käännetty hyödyksi.

Vuonna 2006 Sandia saavutti silmänräpäyksen ajaksi kuumuusennätyksen niin sanotulla Z-koneella. Se on röntgensädegeneraattori, joka tuottaa sähkönpurkauksessa kuumaa plasmaa. Laite on alun perin tarkoitettu ydinräjähteiden käyttäytymisen mallintamiseen.

Kokeessa plasma kuumeni kahteen miljardiin asteeseen, eli fuusioreaktorin lämpötila ylitettiin noin 20-kertaisesti. Vain tieteiskirjailijat pystyvät arvailemaan, millaisia tulevat olemaan laitteet, joka kestävät ja hyödyntävät miljardin asteen kuumuutta.

Varmaa on vain, että superkuumakin tekniikka joskus syntyy. Yhtä varmasti kuin on kehitetty nykyinen lämpötekniikka, jota ensimmäisen nuotion sytyttäjän oli mahdoton kuvitella.

Tulta päin!

Tekniikan päivät käyvät tulta päin Espoon Otaniemessä Dipolissa 14.-15.1.2010. Päivillä on luentoja, paneeleita, näyttelyitä ja tulisia esityksiä.
Tulta käsitellään laajasti. Mukana ovat palamisen fysiikka ja kemia sekä tekniset sovellukset energian tuotannossa, liikenteeessä ja metallurgiassa. Polttotekniikan vaikutus ilmastoon on myös esillä, samoin tuli ihmisten arjessa.
Tekniikan päivien järjestämisestä vastaa Tekniikan Akatemia -säätiö.
Päiville on vapaa pääsy. Tarkka ohjelma www.tekniikanpaivat.fi

 

Materiaalit  Esimerkkejä käyttökohteista
Ferriittiset teräkset  Metallirakenteet alle 600 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat
Austeniittiset teräkset Metallirakenteet 600-670 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat
Superseokset Metallirakenteet yli 670 asteessa
Hiili- ja ydinvoimalat Kaasuturbiinit ja rakettimoottorit
Karbidit (SiC, ZrC), Nitridit (ZrN, TiN), Oksidit (MgO, ZrYO2) Ydinreaktorin sisäosat 500-1 600 asteessa Fuusioreaktorin plasmaa koskettavat seinät
Grafiitti ja keraamit  Avaruussukkulan lämpöeristys
Rauta- ja terästeollisuuden uunit Korkean lämpötilan polttokennot

Hitsisauman pitää kestää

Lukemattomissa teollisuuden työstötekniikoissa syntyy korkeita lämpötiloja. Esimerkiksi metallia lastuttaessa terä kuumenee jopa yli 900 asteen.

Tärkeä korkean lämpötilan sovellus on hitsaus, jossa käytetään monia eri menetelmiä. Kova kuumuus on usein haitta, ja siksi hitsaukseen etsitään "viileitä" tekniikoita, joissa materiaalit liitetään yhteen kuumina mutta sulattamatta niitä. 

Professori Hannu Hänninen mainitsee esimerkkinä uuden kitkatappihitsausmenetelmän. Siinä pyörivä tappi kulkee hitsausliitosta pitkin, jolloin kitkan synnyttämä lämpö pehmentää metallin. Hitsattavien materiaalien atomit liikkuvat, diffundoituvat, toistensa lomaan, ja liitoskohdasta tulee tiivis ja kestävä. Tapin kärki kuumenee noin 80 prosenttiin hitsattavan materiaalin sulamispisteestä. Esimerkiksi kuparilla hitsauslämpötila on noin 800 astetta.
Menetelmää on käytetty paljon alumiinin hitsauksessa, mutta äskettäin on löytynyt uusi, vaativa käyttökohde. Ruotsissa ja Suomessa ydinjäte suljetaan kuparikapseleihin. Viisi senttimetriä paksu kapseli ja sen kansi on kiinnitettävä toisiinsa niin, että hitsausliitos kestää yli satatuhatta vuotta.

Ruotsalaiset ovat päätyneet kitkatappihitsaukseen, mutta Suomessa harkitaan vielä, käytetäänkö sitä vai elektronisuihkuhitsausta.

Menetelmällä haluttaisiin hitsata myös teräksiä, mutta silloin kitkatapin täytyy kestää paljon korkeampia lämpötiloja. Nyt tutkijat hakevat sopivaa materiaalia.

Kuka kesytti tulen?

Vanhimmat merkit tulenpidosta on löydetty Keniasta Afrikan itäosista. Nämä muinaisen nuotion jäännökset on ajoitettu noin 1,6 miljoonan vuoden ikäisiksi.

- Löydöt eivät kuitenkaan kerro sitä, oliko tuli sytytetty itse vai pidettiinkö sitä vain yllä sen saatua alkunsa esimerkiksi salamasta, tutkija Mikko Moilanen Turun yliopistosta sanoo.

Nykyisen Israelin alueelta on arkeologisissa kaivauksissa noussut esiin noin 790 000 vuotta vanhoja hiiltyneitä puita ja kasvinosia.

- Tulta on pidetty yllä vuorokausia kerrallaan, ja puun ja kasvien osien seasta on tunnistettu palanutta piitä. Yksi tapa sytyttää tuli on iskeä piitä jotakin rautaa sisältävää mineraalia vasten. Tämän valossa on ajateltu, että nämä muinaiset tulet olivat tarkoituksella sytytettyjä.

Moilasen mukaan asia on kuitenkin kiistanalainen. Yleisempi käsitys onkin, että vasta neandertalinihminen osasi tehdä tulen.

- Neandertalinihmisten asumuksista on löydetty tulisijoja, joihin tuli on pitänyt itse sytyttää.

Kirsi Heikkinen

Milloin tuli tuli Suomeen?

Suomi sai ensimmäiset asukkaansa jääkauden jälkeen noin 8 800 vuotta ennen ajanlaskun alkua. Silloin nykyisen Viron alueelta muutti väestöä nykyisen Lahden ja Orimattilan seuduille.

- Tulokkaat osasivat sytyttää tulen ja käyttää sitä erilaisiin tarkoituksiin, Mikko Moilanen toteaa.
Tuli oli lämmön- ja valonlähde, ja sen avulla voitiin pitää villieläimet loitolla yöaikaan. Tulta käytettiin myös ruoan valmistukseen sekä säilömiseen savustamalla.

Myös puutöissä tulesta oli apua. Esimerkiksi ruuhi saatiin kohtuullisen helposti aikaan polttamalla suuri puunrunko ontoksi. Puusta valmistettujen keihäiden ja nuolien kärjet taas voitiin kovettaa hiillostamalla niitä tulessa.

Moilasen mukaan Lahden alueelle muuttanut väestö osasi hyödyntää tulta myös piiesineiden valmistuksessa.

- Osa niistä on lohkottu tulella käsitellystä piimöykystä. Tämän lämpökäsittelyn ansiosta saatiin ohuempia iskoksia ja terävämpiä nuolenkärkiä ja kirveitä.

Kirsi Heikkinen

Tutkija Mikko Moilanen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Sepäntaito Suomessa - arkeometallurginen näkökulma. Torstaina 14.1. klo 11.00.

Kuinka pitkä savupiipun pitää olla?

Savupiipun minimimitan määrää tulisijan paikka, eli onko se alakerrassa vai yläkerrassa, talon keskellä vai reunalla.

- Jos vesikatetta ei ole paloluokiteltu, piipun yläreunan pitää kurkottaa vähintään 1,5 metriä katteen yläpuolelle. Sen sijaan paloluokitelluille materiaaleille voi riittää lähes puolet lyhyempikin etäisyys, Liisa Rautiainen VTT:stä selittää.

Mikäli talossa on harjakatto ja savupiippu sijaitsee harjan lähettyvillä, piipun ulkoisen osan pitää joka tapauksessa nousta 0,8 metrin korkeuteen. Jos taas piippu sijaitsee alempana katon lappeella, sitä joudutaan korottamaan 10 senttiä jokaista harjalta laskettua lapemetriä kohti.

- Muuten piippu ei vedä, Rautiainen huomauttaa.

Korkeuksiin piippua ei kuitenkaan voi venyttää. - Valmistaja ilmoittaa aina tuotteelleen maksimikorkeuden, johon vaikuttavat piipun lujuus, asennustapa sekä kuljetettavuus.

Kirsi Heikkinen

Palvelupäällikkö Liisa Rautiainen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Savupiippujen ja tulisijojen mitoitus. Perjantaina 15.1. klo 15.00.

Miksi helvetissä on kuuma?

- Monissa kulttuureissa ja uskonnoissa on jonkinlainen helvetti, mutta rangaistukseksi se mielletään selvimmin kristillisessä perinteessä, sanoo pääsihteeri, dosentti Tuomas M.S. Lehtonen Suomalaisen Kirjallisuuden Seurasta.

Ikuiselle rangaistuslaitokselle ei kuitenkaan Lehtosen mukaan löydy Raamatusta suoraa perustetta.
- Ilmeisesti tämä tulkinta kumpuaa Ilmestyskirjan maailmanlopun kuvauksesta, jossa on samoja aineksia, Lehtonen pohtii.

Tuli lienee kaapattu helvettiin todellisuudesta: liekkien tuhoisuus ja palamisen aiheuttama tuska ovat olleet tuttuja jo ammoisista ajoista.

Mielikuvia helvetistä ruokki voimakkaasti myös Jumalainen näytelmä, jonka Dante Alighieri kirjoitti 1300-luvun alkupuolella. Danten yksityiskohtainen helvetti innoitti taiteilijoita ja tuli ikuistetuksi lukuisiin taideteoksiin.

Lehtonen huomauttaa, että Danten helvetti oli moniin osastoihin jaettu paikka, jossa oli erilaisia rangaistuksia eri syntejä varten.

- Helvetissä voi siis olla myös helvetin kylmä.

Kirsi Heikkinen

Julkaistu Tiede- lehdessä 1/2010

Tekniikka vaatii tuhansia asteita                                                    

                                                                         LÄMPÖTILA, °C

Suurin lämpötila laboratoriossa          2 000 000 000

Plasma fuusioreaktorissa                     100 000 000

Plasma plasmahitsauksessa               15 000-25 000

Asetyleeniliekki polttoleikkauksessa ja kaasuhitsauksessa 3 100-3 200

Hehkulampun hehkulanka                   2 000

Veden hajotus vedyksi ja hapeksi sinkkioksidikierrossa 1 800-2 000

Raudan ja teräksen valmistus            1 500-1 700

Ongelmajätteiden polttouuni               1 300-1 400

Erittäin korkean lämpötilan ydinreaktori (VHTR) 900-1 600

Leikkaava työstö kovametalliterällä     900-1 200

Veden hajotus vedyksi ja hapeksi rikin ja jodin kierrossa 900

Ultrakriittinen höyry                             yli 700

Ylikriittinen vesihöyry                          yli 374

                                                          Keraamit sietävät kuuminta

 

Dosentti Tuomas M.S. Lehtonen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Helvetin tuli - kylmää vai kuumaa? Torstaina 14.1 klo 17.00.

Kalevi Rantanen on diplomiinsinööri, vapaa tietokirjoittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.
Professori Hannu Hänninen puhuu Tekniikan päivillä aiheesta Materiaalit korkeissa lämpötiloissa. Perjantaina 15.1. klo 13.30.

Hyvä harrastus – ja helppo. Lukemista löytyy aina. Kuva: Shutterstock

Kieli rikastuu, ajattelu syvenee ja sosiaalinen taju kehittyy.

Tietokirjan järki on selvä: saa tietoa, jolla jäsentää maailmaa ja vaientaa mutuilijat. Riittävästi tietoa hankkimalla tulee asiantuntijaksi, ja sillä on selvä hyötyarvo.

Entä missä on fiktion lukijan tulosvastuu? Mitä itua on kuluttaa aikaansa tuntitolkulla hatusta vedettyjen ihmisten hatusta vedettyihin edesottamuksiin? Paljonkin: romaani tai novelli opettaa toimimaan muiden ihmisten kanssa.

Fiktio simuloi sosiaalista maailmaa, esittää asiaa tutkinut Toronton yliopiston psykologian professori Keith Oatley. Niin kuin lentosimulaattori opettaa lentotaitoja, sosiaalisten tilanteiden simulaattori – romaani – opettaa sosiaalisia taitoja.

Kokeet vahvistavat, että fiktiota lukeneet tajuavat paremmin so­siaalisia kuvioita kuin tietotekstiä lukeneet. 

Suvaitsevaisuus kasvaa

Kuvitteellisesta tarinasta on sekin ilo, että pääsee väliaikaisesti jonkun toisen nahkoihin. Samastuminen tarinan henkilöön voi muuttaa lukijan käyttäytymistä ja pistää asenteet uusiksi, ovat kokeillaan osoittaneet Ohion yliopiston tutkijat.

Samastumisella on vaaransa. Romaanin aiheuttama itsemurha-aalto koettiin 1700-luvun lopulla, kun nuoret onnettomat miehet matkivat Johan Wolfgang von Goethen päähenkilön tekoa Nuoren Wertherin kärsimyksissä.

Ohiolaistutkimuksessa vaikutus oli rakentavampi: kun nuoret aikuiset olivat lukeneet tarinan miehestä, joka meni äänestämään, he menivät hanakammin vaaliuurnille vielä viikon kuluttua lukemisesta. He olivat saaneet kansalaishyvetartunnan.

Valkoihoisten suvaitsevaisuutta taas kasvattivat tarinat, joissa päähenkilö osoittautui homoseksuaaliksi tai afroamerikkalaiseksi. Lukijoilta karisi myös stereotypioita. Tämä kuitenkin edellytti, että päähenkilön ”erilaisuus” paljastui vasta tarinan myöhemmässä vaiheessa ja lukijat olivat ehtineet asettua hänen nahkoihinsa.

Stressi väistyy

Kun uppoutuu lukemaan, maailman meteli jää kauas ja paineet hellittävät. Tuttu tunne, josta on myös tieteelliset näytöt: lukeminen poistaa stressiä.

Terveystieteen opiskelijat saivat Yhdysvalloissa tehdyssä tutkimuksessa lukeakseen netistä ja aikakauslehdestä poimittuja artikkeleita, jotka käsittelivät historiallisia tapauksia ja tulevaisuuden innovaatioita. Aihepiirit olivat siis kaukana tenttikirjojen pakkolukemistosta.

Puolentunnin lukutuokio riitti laskemaan verenpainetta, sykettä ja stressin tuntua. Huojennus on yhtä suuri kuin samanpituisella joogahetkellä tai televisiohuumorin katselulla. Mikä parasta, apu löytyy helposti, lukemista kun on aina saatavilla.

Sanasto karttuu

Kirjoitettu kieli on ylivoimaisesti suurempi uusien sanojen lähde kuin puhuttu. Erot lasten sanavaraston runsaudessa voi johtaa suoraan siihen, miten paljon he altistuvat erilaisille teksteille, vakuuttavat lukemisen tutkijat Anne Cunningham ja Keith Stanovich.

Tiuhimmin uutta sanastoa kohtaa tieteellisten julkaisujen tiivistelmissä: tuhatta sanaa kohti harvinaisia on peräti 128. Sanoma- ja aikakauslehdissä harvinaisten sanojen tiheys nousee yli 65:n ja aikuisten kirjoissa yli 50:n.

Lastenkirjakin voittaa sanaston monipuolisuudessa televisio-ohjelman mennen tullen. Lapsilukija kohtaa kirjassa yli 30 harvinaista sanaa tuhatta kohti, kun aikuisten telkkariviihdettä katsoessa niitä tulee vastaan 23 ja lastenohjelmissa 20.

Juttelukaan ei pahemmin kartuta sanavarastoa. Aikuispuhe sisältää vain 17 epätavallista sanaa tuhatta kohti.

Syntyy omia ajatuksia

Ihmisen aivoja ei ole ohjelmoitu lukemaan. Kun taito kehittyi 5 500 vuotta sitten, näkemiseen, kuulemiseen, puhumiseen ja ajatteluun rakentuneet alueet alkoivat tehdä uudenlaista yhteistyötä.

Nyt olemme jälleen uudenlaisen lukukulttuurin alussa. Verkkolukeminen on tullut jäädäkseen, ja jotkut pelkäävät, että tyhmistymme, kun totutamme aivomme ärsyketulvaan ja pikaselailuun netissä. Tiedonvälitys on lisääntynyt räjähdysmäisesti mutta niin myös häly.

Syventyvän lukemisen kohtalosta kantaa huolta professori Maryanne Wolf Tufts-yliopistosta. Tapaa näet kannattaisi vaalia. Aivokuvaukset paljastavat, että paneutuva lukija käyttää laajasti molempia aivopuoliskojaan. Hän ei vain vastaanota kirjoittajan sanomaa vaan vertaa sitä aiemmin hankkimaansa tietoon, erittelee sitä ja rakentaa omaa ajatteluaan. Pintalukijalla ei tähän ole aikaa.

Mikko Puttonen on Tiede-lehden toimittaja.

Julkaistu Tiede-lehdessä 12/2012 

Täysin raittiiden suomalaisnuorten osuus on moninkertaistunut vuosituhannen alusta.

Nuoruus raitistuu, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Nuorten alkoholin käyttö kasvoi vuoteen 1999, joka oli myös kaikkein kostein vuosi. Silloin vain joka kymmenes yhdeksäsluokkalainen ilmoitti, ettei ollut koskaan käyttänyt alkoholia.

Sittemmin täysin raittiiden osuus on moninkertaistunut, ilmenee vuoteen 2015 ulottuneesta eurooppalaisesta, nuorten päihteidenkäyttöä käsittelevästä Espad-tutkimuksesta.

Jopa muut eurooppalaiset jäävät jälkeen. Suomessa täysin raittiita 15–16-vuotiaista nuorista on joka neljäs, kun Euroopassa heitä on keskimäärin joka viides.

Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen THL:n erikoistutkija Kirsimarja Raitasalo kollegoineen on ­koettanut tunnistaa niitä nuoruuden muutoksia, jotka voisivat selittää humalan hiipumista.

Ratkaisevaa näyttää olleen ainakin se, että alaikäisten on yhä vaikeampi saada alkoholia. Nykynuoret kokevat sen selvästi hankalammaksi kuin aiemmat ikäpolvet.

Kauppojen omavalvonta on osaltaan tehonnut. Kassoilla kysytään kaikilta alle 30-vuotiaan näköisiltä papereita.

Vanhemmat ja muutkin aikuiset ovat tiukentaneet asenteitaan nuorten juomiseen.

”Tietoisuus alkoholin haitoista on ehkä lisääntynyt. On tullut paljon tutkimustietoa esimerkiksi siitä, miten alkoholi vaikuttaa nuorten aivojen kehitykseen”, Raitasalo pohtii.

Nuorten omakin maailma on muuttunut toisenlaiseksi. Älylaitteet, pelit ja sosiaalinen media kyllästävät arkea. Pussikaljoittelu joutuu kilpailemaan monen muun kiinnostavan ajanvietteen kanssa ja on ehkä osittain hävinnyt niille.

Juovuksissa olemisesta on ehkä tullut myös tyylirikko. Nuoret eivät enää näytä arvostavan kännissä örveltämistä.

Kysely

Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä25744
Liittynyt16.3.2005

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

Käyttäjä4809 kirjoitti: Eiköhän syy ole -90 luvulla alkaneen laman menetetyt työpaikat ja samalla supistettu koulutus, minkä seurauksena vuodestä -99 alkaen vanhemmilla ei enää ole ollut niin paljon rahaa annettavaksi nuorisolle. Sekä myös nuorisolle soveltuvien työpaikkojen vähentyminen ja samaan aikaan tapahtunut kohtuuton vuokrien nousu, vasinkin pääkaupunkiseudulla. En tiedä, mutta en usko rahaan. Esimerkiksi kilju, 10 % juoma joka maksaa joitain senttejä litralta, tuntuu olevan...
Lue kommentti
molaine
Seuraa 
Viestejä1186
Liittynyt3.8.2011

Viikon gallup: Mikä mielestäsi raitistaa nuoria?

En kyllä usko, että rahalla on iso merkitys ja veikkaan, että käytettävissä olevat rahat on vain kasvaneet, jos verrataan vaikka omaan nuoruuteen. Ei viina suomessa ole niin kallista, etteikö köyhälläkin olisi varaa dokailla. Oma junnu ei läträä lainkaan viinan kanssa. Iso osa kavereistakaan ei, vaikka osa ilmeisesti jonkin verran lipittelee. Kyllä nuorten asenteet on mielestäni muuttuneet ihan selkeästi. Ehkä alkoholipolitiikka on toiminut? Kotoa ei meillä kyllä tällaista ole opittu...
Lue kommentti

Panterarosa: On selvää, että "Partitava kisaa kurupati-kuvaa" ei oikein aukene kehitysmaalaisille N1c- kalmukinperseille.