دانلود تحقیق کشف انرژی اتمی

کشف انرزی هسته ای یکی از مهمترین و اثر گذارترین کشفیات بشر در طول تاریخ است

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	24

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

کشف انرزی هسته ای یکی از مهمترین و اثر گذارترین کشفیات بشر در طول تاریخ است. در سال 1927 میلادی ، « آلبرت انیشتن » با طرح فرمولی ثابت نمود که « اگر اتم شکافته شود ، انرژی عظیمی ایجاد می شود.» دوشیوه بنیادی برای آزادسازی یک اتم وجود دارد: در روش «شکافت هسته ای» هسته اتم را با یک «نوترون» به دو جزء کوچک تر تقسیم می شود. نظیر اقدامی که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم 235 و 233) انجام می شود. و در روش دوم که به «همجوشی هسته ای » مشهور است ؛ با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروزه یا ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دو تریوم و ترتیوم ) هستند ، یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یا ایزوتوپ های آن را تشکیل می شود. این فرایند در خورشید برای تولید انرزی به کار می رود.[1]

علی رغم اهمیت این کشف از همان آغاز سوء استفاده قدرت های جهان از آن نگرانی عمیقی را در سطح جهان پدید آورد ؛ با فاصله اندکی آمریکایی‌ها برای نخستین بار به طور کاملاً سری در صحرای “نوادا” انفجار هسته‌ای را آزمایش کردند. در جنگ جهانی دوم هم هواپیمای ده‌ تنی دبلیو به خلبانی سرگرد “کنراد” بمبی را که نام آن “Litell boy” بود در هیروشیمای ژاپن منفجر کردند که این بمب در 8 متری زمین منفجر شد و 120 هزار نفر را جزغاله کرد.

انرژی هسته ایی به زبان ساده

به نظر عجیب می رسد که یک نیروگاه هسته ای نزدیک نیروگاه بزرگ زغال سوز از توربینهای بخاری برای حرکت الترناتورها وتولیدالکتریسیته استفاده کند.در صورتی که تنها تفاوت در نوع منبع تولید حرارت انهاست.در مرکز هر نیروگاه هستهای یک راکتور قرار دارد.راکتور ظرف بزرگی است که در ان گرما به مقدار بسیار زیاد در اثر واکنشهایی به نام شکافت هسته تولید می شود.گرمای حاصل از شکافت هسته برای تولید بخار و حرکت تور بینها به کار می رود.

برای درک پدیده شکافت هسته لازم است که اطلاعاتی درباره خود اتم داشته باشیم.

اجسام از اتمهایی ساخته شده است . اتمها آن اندازه کوچکند که نمی توان آنها را دید. در یک قطره آب میلیونها اتم وجود دارد. مدتها دانشمندان بر این باور بودند که اتم کوچکترین جزئی است که وجود دارد واژه اتم یک کلمه یونانی است به معنی تجزیه ناپذیر که نمی توان آن را تقسیم کرد. بهرحال در سال 1905 آلبرت انیشتین نظریه مشهوری را اعلام کرد او گفت: که اگر اتمی را بتوانیم به روشی تغییر دهیم و یا بشکافیم مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد خواهد شد. اولین دانشمندی که توانست اتم را بشکافد و موفق به این کار شد ارنست رادرفورد بود. این آزمایش مشهور در آزمایشگاه کاوندیش در کمبریج در سال 1919 انجام شد. از این پس رادرفورد و دیگر دانشمندان به تحقیق پرداختند تا ثابت کنند که اتمها خود از ذره های کوچکتر و یا از ذرات بنیادی ساخته شده اند. ما اکنون می دانیم که قسمت عمده هر اتم را فضای خالی تشکیل می دهد در مرکز هر اتم هسته قرار دارد. در اطراف هسته یک یا چند الکترون کوچک و مشابه همواره در مدارهایی دوران می کنند. هسته ها از پروتونها و نوترونها ساخته شده اند. هیدروژن گاز بسیار سبک وزنی است و اتمها ی آن ساده ترین اتمها ست. هر اتم هیدروژن از یک پروتون که هسته اتم است و یک الکترون تشکیل شده است. در مقابل اورانیم فلز بسیار سنگینی است. هر اتم اورانیم دارای 92 پروتون و بیش از یکصد نوترون در هسته است و 92 الکترون در مدارهای آن حرکت می کنند. اورانیم تنها ماده طبیعی است که پدیده شکافت در آن به آسانی صورت می گیرد. هنگامی که یک نوترون به هسته یک اتم آن برخورد کند این هسته به دو جزء تقریبا" مساوی تقسیم می شود، این اجزاء با سرعت زیادی تقسیم می شوند و همزمان دو یا سه نوترون آزاد می شود و باعث شکسته شدن اتمهای دیگر اورانیم می شوند. هنگامی که این نوترونها با هسته اتمها برخورد کنند شکافتهایی جدید صورت می گیرد و مقدار بسیار زیادی گرماتولید می شود. این عمل را واکنش زنجیری می نامیم که در نتیجه انرژی آزاد می شود . همانطوری که در پدیده شکافت گرما تولید می شود، رادیو اکتیو نیز ظاهر می گردد پرتوهای مواد رادیو اکتیو خطرناک و قابلیت نفوذ زیادی دارند ورقه کلفت فولاد و دیواره های بتونی که در مرکز رآکتور به یکدیگر متصل شده اند قرار می دهند همانطور که باید بتوانیم میزان حرارتی را در اجاق گاز کم و زیاد کنیم لازم است که بتوانیم شکاف هسته را نیز کنترل کنیم این عمل نظارت و کنترل بوسیله میله هایی از جنس بر یا کادمیمم که درون راکتور قرار می گیرند انجام می شود. این میله ها نوترونها را جذب می کنند و سرعت واکنش زنجیری را کاهش می دهند اگر دمای رآکتور بالا رود و گرمای بیش از حد تولید شود میله ها کاملا" به طرف برده می شوند و واکنشهای رآکتور کاملا" متوقف می گردد باید بتوان گرمای حاصل از درون رآکتور را خارج کنیم و این خیلی مهم است برای انجام این کار مایع یا گازی را به درون رآکتور می فرستیم گرمای حاصله می تواند آب را در مبدلهای حرارتی بجوش آورد عمل آن نظیر آبگرمکن کوچک خانه شما است که آب گرم حمام شما را تامین می کند. در نیروگاهها مبدلهای حرارتی آب را به جوش می آورند و بخار حاصل از آن برای حرکت توربین استفاده می شود. توربین ها، آلترناتورها را به حرکت در می آورند و الکتریسیته تولید می شود نظیر همه نیروگاهها که مواد زائدی از سوختهای آنها حاصل می شود رآکتورها نیز مواد زائدی تولید می کنند و نظر به اینکه خاصیت رادیو اکتیویته این مواد برای سالهای سال باقی می ماند باید با نهایت مراقبت آنها را جابجا کرد.

فایل ورد 24 ص

کشف انرژی اتمیانرژی اتمیانرژی هسته ایواکنش هسته ایانفجار هسته ای

دانلود تحقیق انرژی هسته ای و سلاحهای اتمی

وقتی که صحبت از مفهوم انرژی به میان می‌آید، نمونه‌های آشنای انرژی مثل انرژی گرمایی ، نور و یا انرژی مکانیکی و الکتریکی در شهودمان مرور می‌شود اگر ما انرژی هسته‌ای و امکاناتی که این انرژی در اختیارش قرار می‌دهد

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	329 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	20

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

انرژی هسته ای

اورانیوم

بمب اتم

بمب هسته ای

بمب هیدروژنی

انرژی هسته ای

دید کلی

وقتی که صحبت از مفهوم انرژی به میان می‌آید، نمونه‌های آشنای انرژی مثل انرژی گرمایی ، نور و یا انرژی مکانیکی و الکتریکی در شهودمان مرور می‌شود. اگر ما انرژی هسته‌ای و امکاناتی که این انرژی در اختیارش قرار می‌دهد، آشنا ‌شویم، شیفته آن خواهیم شد.

آیا می‌دانید که

• انرژی گرمایی تولید شده از واکنشهای هسته‌ای در مقایسه با گرمای حاصل از سوختن زغال سنگ در چه مرتبه بزرگی قرار دارد؟
• منابع تولید انرژی هسته‌ای که بر اثر سیلابها و رودخانه از صخره شسته شده و به بستر دریا می‌رود، چقدر برق می‌تواند تولید کند؟
• کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی هسته‌ای را می‌برند، کدامند؟ و ... .

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای

می‌دانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراین بار الکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم، تکه‌ها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته و انرژی جنبشی فوق العاده‌ای پیدا می‌کنند. در کنار این تکه‌ها ذرات دیگری مثل نوترون و اشعه‌های گاما و بتا نیز تولید می‌شود. انرژی جنبشی تکه‌ها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ، در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. مثلا در واکنش هسته‌ای که در طی آن 235U به دو تکه تبدیل می‌شود، انرژی کلی معادل با 200MeV را آزاد می‌کند. این مقدار انرژی می‌تواند حدود 20 میلیارد کیلوگالری گرما را در ازای هر کیلوگرم سوخت تولید کند. این مقدار گرما 2800000 بار برگتر از حدود 7000 کیلوگالری گرمایی است که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصل می‌شود.

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای

گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای در محیط راکتور هسته‌ای تولید و پرداخته می‌شود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته‌ای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل می‌شود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنک کننده بکار می‌رود را به بخار آب تبدیل می‌کند. بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ، نفت یا گاز متداول است، بسوی توربین فرستاده می‌شود تا با راه اندازی مولد ، توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاه‌های معمولی شده است.

سوخت راکتورهای هسته‌ای

ماده‌ای که به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.235U شکاف پذیر است ولی اکثر هسته‌های اورانیوم در سوخت از انواع 238U است. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولید پرتوهای گاما و بتا به 239Pu تبدیل می‌شود. پلوتونیوم هم مثل 235U شکافت پذیر است. به علت پلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهایی هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.

میزان اورانیومی که از صخره‌ها شسته می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریا حمل می‌شود، به اندازه‌ای است که می‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوع موضوع ، راکتورهای زاینده‌ای که بر اساس استخراج اورانیوم از آب دریاها راه اندازی شوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکه قیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد.

مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

بر خلاف آنچه که رسانه‌های گروهی در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهای پرتوزا مطرح می‌کند از نظر آماری مرگ ناشی ازخطرات تکنولوژی هسته‌ای از 1 درصد مرگهای ناشی از سوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نیروگاههای هسته‌ای فعال بیش از 419 می‌باشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توان الکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاه‌ها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنها در کشور آمریکا قرار دارد.

اورانیوم

فایل ورد 20 ص

انرژی هسته ایسلاحهای اتمیاورانیوممزیتهای انرژی هسته‌ایسوخت راکتورهای هسته‌ای

دانلود تحقیق نیرو، چرخه سوخت و غنی سازی هسته ای

راکتور هسته ای شکافت دستگاهی است که در ان شکافت هسته ای زنجیره ای کنترل شده به منظو تولید برق، تولید رادیونوکلئید ها و تامین انرژی کشتی ها ،زیر دریایی ها و ماهواره ها و تحقیقات هسته ای انجام میگیرد

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	230 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	11

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

مقدمه

در طبیعت چهار نیروی بنیادی گرانشی، الکترومغناطیسی، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی وجود دارد که از طریق تبادل ذرات بنیادی و در نتیجه اندازه حرکت بین اجسام ایجاد می شود. نتیجه بر هم کنش ذرات بنیادی در هسته واکنش هسته ای و انرژی حاصل از ان انرژی هسته ای است، که از آن برای صنعت، پزشکی،کشاورزی تولید برق استفاده صلح امیز و برای انفجار های هسته ای استفاده نظامی می شود. انفجار هسته ای ، راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در ان واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای ایجاد انفجار هسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه اغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه انفجار پایان یابد، کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد در انفجار های هسته ای همه چیز در کانون انفجار در دمای بالا( حدود106×300 درجه سانتی گراد)به حالت گاز در می آید و در خارج از کا نون موج شدید گرما همه چیز را می سوزاند و فشار موج ضربه ای ساختمان ها و تاسیسات را خراب میکند و تشعشعات مواد رادیواکتیو در محیط انفجار و نقاط دور دست، محیط زیست، گیاهان وموجودات زنده را به مخاطره می اندازد. برای داشتن
فن آوری هسته ای چرخه سوخت ضروری است که شامل نورد سنگ معدن اورانیوم ، تهیه هگزافلوراید اورانیوم ، غنی سازی و... است.غنی سازی به روش های الکترومغناطیسی ، سانتریفیوژ، لیزر، دیفوزیون گازی و ... انجام میگیرد.

1. بحث

ذرات بنیادی طبیعت از ذرات دیگری ساخته نشده اند مانند فوتون، گلوئون، گراویتون،کوارک، الکترون، بوزونهای برداری حدواسط و نوترینو و پروتون و نوترون ذرات بنیادی نیستند بلکه از کوارکها ساخته میشوند. نیرو یا بر هم کنش متقابل بین اجسام از طریق مبادله ذرات بنیادی و ا ندازه حرکت توسط اجسام ایجاد میشود.

نیروی قوی که منشاء نیروی هسته ای قوی بین نوکلئون هاست از طریق تبادل گلئون ها بین کوارک ها ایجاد میشود. نیروی الکترومغناطیسی بین ذرات باردار از طریق تبادل فوتون بین ذرات باردار ایجاد میشود. نیروی ضعیف که منشاء نیروی هسته ای ضعیف در واپاشی بتایی است از طریق تبادل بوزونهای برداری حد واسط(w,z) برقرارمیگردد.

n (udd)→p(udu)و )u ) و ( معرف کوارک بالا، dمعرف کوارک پایین است )

نیروی گرانشی بین ذرات دارای جرم از طریق تبادل گراویتون بین آنها برقرار میشود.شدت نسبی نیروها:

1 = هسته ای قوی و ،10-2=الکترو مغناطیسی و10-9 = هسته ای ضعیف و 10-38 = گرانشی می باشد با آزمایش جذب سوزن با یک آهن ربای کوچک و نیروی گرانشی و الکتریکی دو بار آزمون شدت نسبی نیرو ها را می توان نشان داد.

واکنش هسته ای فرو پاشی خودبخودی، شکافت، همجوشی همان بر هم کنش بین ذرات بنیادی هسته است.

راکتور هسته ای شکافت دستگاهی است که در ان شکافت هسته ای زنجیره ای کنترل شده به منظو تولید برق، تولید رادیونوکلئید ها و تامین انرژی کشتی ها ،زیر دریایی ها و ماهواره ها و تحقیقات هسته ای انجام میگیرد.
کند کننده ها برای تبدیل نوترون های سریع حاصل ازشکافت، به نوترون های حرارتی بکار میروند.بهترین هسته ها برای این منظور هسته های سبک از قبیل هیدروژن معمولی دو تریوم، بریلیوم و کربن بصورت گرافیت می باشد. بنا به انرژی جنبشی نوترون نسبت به انرژی جنبشی اولیه آن دربرخورد الاستیک با هسته ها می باشد. نوترون در برخورد با هیدروژن آب معمولی تقریبا تمام انرژی جنبشی خود را از دست داده و به نوترون حرارتی تبدیل میشود از این جهت آب معمولی از بهترین کند کننده است.

فایل ورد 11 ص

نیرو چرخه سوختغنی سازی هسته اینیروی هسته ایغنی سازی اورانیومانرژی هسته ای

دانلود تحقیق تاریخچه کشف و گسترش انرژی هسته ای

داستان کشف و گسترش انرژی هسته‌ای، که در مفهوم این پژوهش انرژی‌ای است که در اثر شکافت اوارنیم و احتمالاً عناصر سنگین دیگر آزاد می‌شود

دسته بندی	محیط زیست
فرمت فایل	doc
حجم فایل	34 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	21

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

مقدمة تاریخی

داستان کشف و گسترش انرژی هسته‌ای، که در مفهوم این پژوهش انرژی‌ای است که در اثر شکافت اوارنیم و احتمالاً عناصر سنگین دیگر آزاد می‌شود، به سال 1311/1932، که چادویک در آزمایشگاه کاوندیش، واقع در کمبریج، نوترون را شناسایی کرد، بر می‌گردد.

این کشف از چند نظر دارای اهمیت بود. اولاً، تشریح ساختار اتم به شکل قابل قبول‌تری امکان پذیر شد و نشان داده شد که هر عنصر بخصوص ممکن است چندین ایزوتوپ مختلف، یعنی گونه‌های مختلفی که تعداد نوترون‌های آنها فرق می‌کند، داشته باشد. ثانیاً، نوترون ذرة جدیدی بود که برای بمباران هستة اتم و ایجاد واکنشهای مصنوعی در اختیار دانشمندان فیزیک اتمی قرار می‌گرفت. در سالهای قبل از آن، دانشمندان برای این منظور از ذرات پروتون و آلفا (هستة عنصر هلیم) استفاده می‌کردند، اما بلافاصله بعد از کشف نوترون این دانشمندان، بخصوص دانشمند ایتالیایی فرمی که در رم کار می‌کرد، دریافتند که این ذره به علت بی‌بار بودن (برخلاف پروتون و ذرة آلفا) آسان‌تر به درون سد پتاسیل هستة اتم نفوذ کرده با آن برهم کنش می‌کند.

چند سال بعد، فرمی و همکارانش در رم عناصر طبیعی زیادی را با نوترون بمباران کردند و فرآورده‌های واکنشهای حاصل را مورد مطالعه قرار دادند. در بسیاری موارد فرمی دریافت که ایزوتوپ‌های پرتوازی عنصر اصلی تولید می‌شدند، و وقتی این ایزوتوپ‌ها وا می‌پاشیدند عناصر دیگری، کمی سنگین‌تر از عناصر اصلی است، تولید می‌شدند. با این روش اورانیم، سنگین‌ترین عنصر طبیعی، در اثر بمباران با نوترون به عناصر سنگین‌تر فرا اوارنیم، که به صورت طبیعی روی زمین یافت نمی‌شدند، تبدیل شد. در این برهه، فرمی دو کشف بزرگ دیگر هم صورت داد، یکی اینکه نوترون‌های کم انرژی بطور کلی برای تولید واکنشهای هسته‌ای مؤثرند از نوترون‌های پر انرژی هستند، و دیگر

اینکه مؤثرترین راه کند کردن نوترون‌های پر انرژی پراکندگیهای متوالی آنها از عناصر سبک مثل هیدروژن در ترکیباتی مثل آب و پارافین است. نقش مهم این دو کشف در گسترش انرژی هسته‌ای در سالهای بعد به ثبوت رسید.

آزمایشهای فرمی روی اورانیم توسط دو شیمیدان آلمانی به نامهای هان و استراسمن تکرار شد. این دو نفر در سال 1317/1938 کشف کردند که یکی از فراورده‌های برهم کنش نوترون با اورانیم، باریم است که عنصری است در میانة جدول تناوبی. ظاهراً واکنشی رخ داده بود که در آن هستة سنگین اورانیوم، در اثر بمباران با نوترون، به دو هستة با جرم متوسط تقسیم شده بود. دو فیزیکدان، به نامهای مایتنر و فریش، با شنیدن خبر این کشف و بر مبنی مدل قطره ـ مایعی هستة اتم توضیحی برای این فرایند پیدا و محاسبه کردند که انرژی بسیار زیادی (خیلی بیش از آنچه که در فرایندهای شناخته شدة پیش از آن دیده شده بود) از این فرایند که نام شکافت بر آن گذاشته شد آزاد می‌شود.

جلوه‌های مهم دیگری از شکافت در ماههای بعد کشف شد. ژولیو و همکاران او در فرانسه نشان دادند که در فرایند شکافت چند نوترون هم گسیل می‌شود، و بعداً معلوم شد که این نوترون‌ها انرژی خیلی بالایی دارند. به این ترتیب این امکان وجود داشت که فرایند شکافت، که با یک نوترون آغاز می‌شد و دو یا سه نوترون تولید می‌کرد، در صورت بروز شکافت دیگری توسط این نوترون‌های جدید، ادامه پیدا کند. زنجیره ـ واکنش خود ـ نگهداری که به این ترتیب ایجاد می‌شد قادر بود مقدار فوق‌العاده زیادی انرژی ایجاد کند.

دو نوع واکنش زنجیره‌یا شکافت متمایز در پیش رو بود: یکی آنکه فرایند شکافت با آهنگ پایا و کنترل شده‌ای انجام می‌شد و به صورت پایا و پیوسته‌ای انرژی آزاد می‌کرد؛ و دیگر اینکه آهنگ شکافت به حدی سریع و کنترل نشده می‌بود که، واقعاً، یک انفجار هسته‌ای با توان تخریب خیلی زیاد تولید می‌کرد. با این همه، پیش از اینکه این ایده‌ها می‌توانستند به واقعیت حتی نزدیک بشوند، مجهولات و مشکلات زیادی باید حل می‌شد. در میان این مجهولات، سطح مقطع شکافت اوارنیم 235 (میزان احتمال انجام این نوع واکنش) بود، و تا این کمیت مشخص نمی‌شد هیچ راهی وجود نداشت که بگوییم آیا واکنش زنجیره‌ای ممکن هست یا خیر، و اگر امکان داشت جرم بحرانی اورانیم لازم چه مقدار بود. همچنین معلوم شده بود که برای دستیابی به یک واکنش زنجیره‌ای در انواع مشخصی از سیستم‌هایی که برای تولید پایا و پیوستة انرژی طراحی می‌شدند لازم بود انرژی نوترون‌هایی که توسط شکافت تولید می‌شدند به مشخص نمی‌شد هیچ راهی وجود نداشت که بگوییم آیا واکنش زنجیره‌ای ممکن هست یا خیر، و اگر امکان داشت جرم بحرانی اورانیم لازم چه مقدار بود. همچنین معلوم شده بود که برای دستیابی به یک واکنش زنجیره‌ای در انواع مشخصی از سیستم‌هایی که برای تولید پایا و پیوستة انرژی طراحی می‌شدند لازم بود انرژی نوترون‌هایی که توسط شکافت تولید می‌شدند به انرژی‌های خیلی پایین‌تری کاهش می‌یافتند تا، همان طور که فرمی نشان داده بود، شکافتهای بیشتر را آسان‌تر باعث می‌شدند. ماده‌ای که برای حصول این فرایند کند شدگی لازم بود کند کننده نام گرفت، و یکی از کند کننده‌های اولیه‌ای که در آزمایشها مورد استفاده قرار گرفت آب سنگین بود، که در زمان مورد بحث در اروپا فقط در یک جا پیدا می‌شد – شرکت هیدرو الکتریک (برق ـ آب= برقاب) نروژ، و تمام موجودی آن را در 1319/1940 فرانسه خریداری کرد.

کشف شکافت در 1317/ 1938 و پیشرفتهای بیشتر در سال 1318/1939، که درست پیش از شروع جنگ جهانی دوم رخ داد، نمی‌توانست در زمانی حساس‌تر از آن در تاریخ جهان اتفاق بیفتد. اگر هیتلر کاملاً به اهیمت این کشف پی برده و دانشمندانش را به توسعة آن تشویق کرده بود، به احتمال زیاد آلمان اولین کشوری می‌بود که سلاح هسته‌ای تولید می‌کرد و تاریخ جهان در سی یا چهل سال گذشته خیلی تفاوت می‌کرد. خوشبختانه، از دید انگلیسی‌ها، هیتلر قدر کشفیات دانشمندان اتمی خود را، که بسیاری از آنها یهودی و در حال مهاجرت به بریتانیا و آمریکا بودند، ندانست و تحقیقات شکافت در آلمان با امکانات و اولویت محدودی دنبال شد. تحقیقات شکافت در فرانسه هم در خرداد ـ تیر / ژوئن 1319/1940 ناگهان قطع شد و دو دانشمند پیشتاز فرانسوی، هالبان و کوارسکی، به همراه ذخیرة حیاتی آب سنگین فرانسه به بریتانیا آمدند.

به این ترتیب در تابستان 1319/1940 بریتانیا، که تا آن زمان دست تنها درگیر مقابله با آلمان بود، به کانون تحقیقات شکافت تبدیل گردید. در آن سال، اجتماع بزرگی از دانشمندان برجستة دنیا در بریتانیا وجود داشت، که تعداد زیادی از آنها پناهندگان اروپایی بودند. شرایط، فوق‌العاده حساس و اضطراری بود، چون مشخص شده بود که اولین کشور سازندة بمب اتمی به احتمال قوی برندة جنگ خواهد بود، و هیچکس دقیقاً نمی‌دانست آلمانها چه می‌کنند. در آن سال، دانمشندان حاضر در بریتانیا پیشرفت قابل ملاحظه‌ای کردند و بطور نظری نشان دادند که با استفاده از اورانیم 235 می‌توان یک بمب اتمی با توان انفجار ویران‌گری ساخت، که این خود حملات هوایی، این اقدامات غیر عملی به نظر می‌رسیدند. لذا تصمیم بر آن شد که تقریباً تمام کار تحقیقات، گسترش و تولید به ایالات متحدة آمریکا، که کار بر روی شکافت در حال پیشرفت بود، هر چند نه در سطح پیشرفته و درجة اضطرار بریتانیا، منتقل شود. زیرا آمریکا دارای منابع صنعتی لازم بود و، حتی پس از شروع جنگ با ژاپن، از حملات هوایی در امان بود.

فایل ورد 21 ص

تاریخچه کشفگسترش انرژی هسته ایانرژی هسته ایاورانیوم

دانلود تحقیق پایان چرخه سوخت هسته ای

علی رغم سابقه به وضوح ایمن در طول نیم قرن گذشته، امروزه یکی از بحث برانگیزترین جنبه های چرخه سوخت هسته ای مسئله مدیریت و دفع پسماندهای پرتوز است

دسته بندی	محیط زیست
فرمت فایل	doc
حجم فایل	41 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	55

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8067

تمام فایل ها

پسماندهای هسته‌ای

]علی رغم سابقه به وضوح ایمن در طول نیم قرن گذشته، امروزه یکی از بحث برانگیزترین جنبه های چرخه سوخت هسته ای مسئله مدیریت و دفع پسماندهای پرتوز است[.

P1 مشکل ترین مسئله، پسماندهای سطح بالا هستند، و دو سیاست مختلف برای مدیریت آنها وجود دارد:

• بازفرآوری سوخت مصرف شده برای جدا کردن آنها (که با شیشه ای کردن و دفع کردن آنها ادامه می یابد) یا
• دفع مستقیم سوخت مصرف شده دارای پرتوزایی سطح بالا به صورت پسماند.

]پسماندهای هسته ای اصلی در سوخت راکتور سفالی محفوظ باقی می مانند[.

P2 همانطور که در فصل‌های 3و4 به طور خلاصه گفته شد، “سوزاندن” سوخت در قلب راکتور محصولات شکافتی تولید می کند به مانند ایزوتوپ های مختلف باریم، استرونسیم، نریم، ید، کریپتون و گرنون (Ba، Sr، Cs، I، Kr، Xe). بیشترین ایزوتوپ‌های شکل گرفته به صورت محصولات شکافت در سوخت به شدت پرتوزا هستند و متعاقباً عمرشان کوتاه است.

P3 علاوه بر این اتم های کوچکتر به وجود آمده از شکافت سوخت، ایزوتوپ‌های ترااورانومی مختلفی هم با جذب نوترون تشکیل می شوند. از جمله اینها پلوتونیوم- 239، پلوتونیوم- 240 و پلوتونیوم- 241[1]، به علاوه محصولات دیگری هستند که از جذب نوترون توسط u-2381 در قلب راکتور و سپس تلاشی بتا به عمل می آیند. همه اینها پرتوزا هستند و به غیر از پلوتونیوم شکافت پذیر که “می‌سوزد”، در سوخت مصرف شده ای که از راکتور برداشته می شود باقی می مانند. ایزوتوپ های ترا اورانیوم و دیگر اکتنیدها[2] بیشترین قسمت از پسماندهای سطح بالای با طول عمر زیاد را شکل می دهند.

P4 در حالی که چرخه سوخت هسته ای صلح آمیز، پسماندهای مختلفی تولید می‌کند، این پسماندها “آلودگی” به شمار نمی آیند، زیرا در عمل همه آنها نگهداری و مدیریت می شوند، در غیر این صورت است که خطرناک خواهند بود. در حقیقت توان هسته ای تنها صنعت تولید انرژی است که مسئولیت کامل همه پسماندهایش را برعهده گرفته و هزینه آن را به طور کامل بر قیمت تولیداتش اضافه می کند. وانگهی هم اکنون مهارت های به دست آمده در مدیریت پسماندهای غیر نظامی در حال شروع به اعمال شدن به پسماندهای نظامی است که یک مشکل محیط زیستی جدی در چند نقطه جهان ایجاد کرده است.

پسماندهای پرتوزا مواد گوناگونی را شامل می شوند که از جهت محافظت مردم و محیط زیست اقدامات متفاوتی را طلب می کنند. مدیریت و دفع آنها از نظر فن آوری سر راست است[.

P5 این پسماندها براساس مقدار و نوع پرتوزایی موجود در آنها معمولاً به سه دسته تحت عنوان های پسماندهای سطح پایین سطح متوسط و سطح بالا دسته بندی می‌شوند.

P6 عامل دیگر در مدیریت پسماندها مدت زمانی است که آنها ممکن است خطرناک باقی بمانند. این زمان به نوع ایزوتوپ های پرتوزای موجود در آنها و به خصوص مشخصه نیمه عمر هر یک از این ایزوتوپ ها بستگی دارد. نیمه عمر مدت زمانی است که طی می شود تا یک ایزوتوپ پرتوزا نیمی از پرتوزائیش را از دست بدهد. پس از چهار نیمه عمر سطح پرتوزایی به مقدار اولیه آن و پس از هشت نیمه عمر به آن می رسد.

P7 ایزوتوپ های پرتوزای مختلف نیمه عمرهایی دارند که از کسری از ثانیه تا دقیقه‌ها، ساعات یا روزها، حتی تا میلیون ها سال گسترده شده اند. پرتوزایی با گذشت زمان، همانطور که این ایزوتوپ ها به ایزوتوپ های پایدار غیر پرتوزا تلاش می کنند کم می شود.

P8 آهنگ تلاشی یک ایزوتوپ با عکس نیمه عمرش متناسب است. یک نیمه عمر کوتاه به معنای تلاشی سریع است. بنابراین، برای هر نوع پرتوزایی، شدت پرتوزایی بالاتر در یک مقدار ماده داده شده مستلزم کوتاه‌تر بودن نیمه عمر است.

P9 سه اصل کلی برای مدیریت پسماندهای پرتوزا بکار گرفته می شود:

• تغلیظ و نگهداری concentrate-and-cantain
• تضعیف و پراکنش dilute- and disparoe
• تأخیر و تلاش delay-and-decay

P10 دو تای اول در مورد مدیریت پسماندهای غیر پرتوزا هم به کار می روند. پسماندها یا تغلیظ شده و سپس متروی می شوند، یا (برای مقادیر خیلی کم) تا سطح قابل قبولی تضعیف شده و سپس به محیط زیست باز گردانده می شوند. با این وجود تأخیر و تلاشی منحصر به مدیریت پسماندهای پرتوزاست و به این معنی است که پسماند ذخیره و اجازه داده می شود که پرتوزایی آن از طریق تلاشی طبیعی ایزوتوپ‌های موجود در آن کم شود.

]در چرخه سوخت هسته ای غیرنظامی توجگه اصلی بر پسماندهای سطح بالاست که حاوی محصولات شکافت و عناصر ترا اورانیومی تشکیل شده در قلب راکتور هستند[.

P11 پسماند سطح بالا: ممکن است خود سوخت مصرف شده یا پسماند اصلی حاصل از باز پردازش آن باشد. در هر دو حال این حجم متوسطی دارد- در حدود 30-25 تن سوخت مصرف شده یا سه مترمکعب پسماند شیشه ای شده در سال برای یک نمونه راکتور هسته ای بزرگ (1000 MWC، نوع آب سبک). این حجم می تواند به صورت موثر و اقتصادی ایزوله شود. سطح پرتوزایی آن به سرعت کم می شود. به عنوان نمونه، یک مجموعه سوخت راکتور آب سبک تازه تخلیه شده آن قدر پرتوزایی دارد که چند صد کیلو وات گرما می پراکند، اما پس از یک سال این مقدار به 5kw و پس از پنج سال به یک کیلووات می رسد. ظرف مدت 40 سال پرتوزایی آن به حدود یک هزارم مقدار آن هنگام تخلیه می رسد.

P12 اگر سوخت مصرف شده بازفرآوری شود، %3 آن که به صورت پسماند سطح بالا ظاهر می شود، عمدتاً مایع است و حاوی “خاکستر” اورانیوم سوخته شده است. این پسماند که شامل محصولات شکافت به شدت پرتوزا و چند عنصر سنگین با پرتوزایی دراز مدت است، مقدار قابل توجهی گرما تولید می کند و باید خنک شود. این به صورت شیشه بورو سیلیکات[3] (شبیه به پیرکتن) و به منظور پوشینه‌داری، ذخیره سازی میان مدت، و دفع نهایی در اعماق زمین شیشه ای می شود. این سیاستی است که توسط بریتانیا، فرانسه، آلمان، ژاپن، چین و هند اتخاذ می شود. (بخش های 5-2 و 5-3 را ببینید)

P13 از طرف دیگر، اگر سوخت مصرف شده راکتور باز پردازش نشود، همه ایزوتوپ های با پرتوزایی بالا و اکتنیدهای دراز عمر در آن باقی می‌مانند، و در این صورت همه مجموعه های سوخت به شکل پسماند سطح بالا رفتار می کنند. گزینه دفع مستقیم توسط امریکا، کانادا و سوئد دنبال می شود، بخش 5-4 را بینید.

P14 تعدادی از کشورها انتخابی بین بازپردازی و دفع مستقیم را گردن نهاده اند.

P15 پسماندهای سطح بالا تنها %3 حجم کل پسماندهای پرتوزای جهان را تشکیل می‌دهند، اما 95% کل پرتوزایی از آنهاست.

P16 علاوه بر پسماندهای سطح بالای حاصل از تولید توان هسته‌ای، هرگونه استفاده از مواد پرتوزا در بیمارستان ها، آزمایشگاه ها و صنایع آنچه را که (پسماندهای سطح- پایین) نامیده می شود، تولید می کند. رسیدگی کردن اینها خطرناک نیست اما باید با دقتی بیش از زباله‌های معمولی دفع شوند. پسماندهای هسته ای از بیمارستان‌ها. دانشگاهها و صنایع به علاوه صنایع توان هسته ای می آیند، آنها می توانند خاکستر شوند و معمولاً دست آخر در محل های دفن زباله کم عمقی چال می شوند. نشان داده شده است که این روش موثری برای مدیریت پسماند این چنین مواد نسبتاً بی‌خطری است به شرطی که همه مواد بسیار سمی ابتدا جدا شده و جزء پسماندهای سطح بالا قرار گیرد.

کشورهای زیادی دارای مخازن پایانی فعال برای پسماندهای سطح پایین هستند. پسماندهای سطح پایین تقریباً همان پرتوزایی را دارند که سنگ معدن لورانیوم مرتبه پایین دارد و هم آنها بالغ بر بیش از پنجاه برابر پسماندهای سطح بالای سالانه است. در کل جهان این پسماندها 90% کل حجم را تشکیل می دهند اما فقط 1% پرتوزایی کل همه پسماندهای پرتوزا را دارند.

]پسماندهای سطح متوسط[ بیشتر از صنایع هسته ای می آیند. آنها پرتوزاتر هستند و باید پیش از رسیدگی و دفع در برابر مردم حفاظ گذاری نشوند و شامل درین‌ها، رسوب‌های شیمیایی و اجزای راکتور به علاوه مواد آلوده مربوط به از رده خارج کردن راکتورها می شوند. این پسماندها برای دفع بیشتر در بتون قرار داده می شوند. معمولاً پسماند کوتاه عمر (بیشتر از راکتورها) دفن می شود، اما پسماند دراز عمر (از سوخت هسته ای بازفرآوری شده) در اعماق زیر زمین دفع می شوند. پسماندهای سطح میانی 7% حجم پسماندهای پرتوزای و 4% پرتوزایی جهان را تشکیل می دهند.

بازفرآوری سوخت مصرف شده

]مهمترین دلیل برای بازفرآوری بیرون کشیدن اورانیوم و پلوتونیوم مصرف نشده از عناصر سوخت مصرف شده است. دلیل دوم کاهش حجم موادی است که به صورت پسماند سطح بالا دفع می شوند[.

P1 بازفرآوری از هدر رفتن مقدار قابل توجهی از منابع جلوگیری می کند زیرا بیشتر سوخت مصرف شده (اورانیومی با کمتر از 1% u-235 و اندکی پلوتونیوم) می‌تواند به صورت عناصر سوخت جدید بازیابی شود، که 30% اورانیوم طبیعی را که در غیر این صورت لازم بود ذخیره می کند. این اورانیوم و پلوتونیوم به سوخت اکسید مختلط تبدیل می شوند و یک منبع مهم هستند. سپس پسماندهای سطح بالای باقی مانده برای دفع‌شدن به صورت مواد جامدفشرده، پایدار و غیرقابل حلی تبدیل می‌شوند که دفعشان از مجموعه های حجیم سوخت مصرف شده آسان تر است.

P2 یک راکتور آب سبک 1000Mwe در حدود 25 تن سوخت مصرف شده در سال تولید می کند، تا به حال، پیش از 80000 تن از سوخت مصرف شده‌ی راکتورهای تولید برق تجاری بازفرآوری شده است و هم اکنون ظرفیت سالانه این کار حدود 5000 تن در سال است.

P3 مجموعه های سوخت مصرف شده ای که از یک راکتور خارج می شوند به شدت پرتوزا هستند و گرما تولید می کنند. به همین خاطر آنها در تانک‌هایی بزرگ یا حوضچه‌هایی از آب قرار داده، خنک می کنند و سه متر از آب روی آنها پرتوها را مهار می کند. آنها در این جا، که در محل راکتور یا در ایستگاه بازفرآوری است، چند سالی باقی می مانند تا سطح تابش آنها به طور چشمگیری کاسته شود. برای بیشتر انواع سوخت ها بازفرآوری در حدود 50 سال پس از تخلیه راکتور انجام می شود.

P4 سوخت مصرف شده ممکن است پس از خنک سازی اولیه، با استفاده از فلاسک‌های محافظ دار خاصی که تنها چند تن (مثلاً 6 تن) از سوخت مصرف شده را در خود جای داده اما حدود 100 تن وزن دارند، حمل و نقل شود. انتقال سوخت مصرف شده و دیگر پسماندهای سطح بالا به سختی مراقبت می شود.

P5 بازفرآوری سوخت اکسید مصرف شده مستلزم حل عناصر سوخت در اسید نیتریک است. سپس جداسازی شیمیایی اورانیوم و پلوتونیوم انجام می شود. Pu و u می توانند به ورودی چرخه سوخت بازگردانده شوند. (اورانیوم به مرحله تبدیل، پیش از غنی سازی دوباره و پلوتونیوم مستقیماً به مرحله ساخت سوخت). (در حقیقت به منظور بازیابی سوخت آنها اغلب در یک محل واحد هستند). مایع باقی مانده پس از بیرون کشیدن pu و u، پسماند سطح بالاست که شامل حدود 3% از سوخت مصرف شده است. این پسماند به شدت پرتوزاست و به تولید گرمای شدید ادامه می دهد.

P6 بازفرآوری‌های زیادی از دهه 1940، انجام شده است که عمدتاً برای مقاصد نظامی و به منظور بازیافت پلوتونیوم (از سوخت با سوزش burn up کم) برای جنگ افزارها، انجام شده است. در بریتانیا، حدود چهل سال است که عناصر سوخت فلزی حاصل از اولین نسل راکتورهای تجاری که با گاز خنک می شوند، در Sellafield بازفرآوری‌ می گردد. این کارخانه‌ی t/yr1500 با توجه به همراهی با رشد ایمنی، بهداشت و دیگر استانداردهای سامان دهی، با موفقیت توسعه داده شده است. از 1969 تا 1973 سوخت های اکسیدی هم در قسمتی از این کارخانه که به این منظور تغییر داده شده بازفرآوری‌ شدند. در 1994 یک کارخانه جدید بازفرآوری‌ اکسید حرارتی t /yr1200 ‏ (T HORP) برپا شد.

در آمریکا یک داستان حماشی (Saga) سیاسی و فنی هست و هیچ کارخانه بازفرآوری‌ در حال حاضر کار نمی کند. سه کارخانه برای بازفرآوری‌ سوخت های اکسیدی غیرنظامی در آمریکا ساخته شده است: اول یک کارخانه t/yr300 در
West Valley، Ny، ساخته شد و از 72-1966 با موفقیتکار کرد. با وجود این الزامات انتظامی روز به روز سخت گیرانه تر به معنای اصلاح کردن کارخانه بود که غیر اقتصادی پنداشته شد، و کارخانه تعطیل شد. دومی یک کارخانه t/yr300 بود که با استفاده از فن آوری جدید در Morris، illinois ساخته شد، که علی رقم تحقق در مقیاس آزمایشی در کارخانه تولیدی درست کار نکرد. سومی یک کارخانه t/yr1500 در Barnwell، South Carolona بود، که به واسطه تغییر سیاست دولت که طی یک بند از سیاست عدم تکثر آمریکا (non-proliferation) شده بازفرآوری‌ های غیر نظامی را نفی می کرد، بی نتیجه ماند. در مجموع امریکا از دهه 1940 بیش از 250 کارخانه سال تجربه عملی بازفرآوری‌ دارد، که قسمت عمده آن در کارخانه های صنایع دفاعی بوده است.

[1] - pa-241 است که تلاشی کرده و امرسیم- 241 را که در آشکارسازهای دود خانگی به کار می رود، برای ما ایجاد می کند.

[2] - اکتنیدها عناصری هستند با عدد اتمی 89 (اکتینیم) یا بالاتر و ترا اورانیوم ها بالاتر از 92 (اورانیوم)

[3] - مترجم 1: نوعی شیشه که پنج درصد آن اسید بوریک است و در مقابل گرمای زیاد مقاوم می باشد.

فایل ورد 55 ص

پایان چرخه سوخت هسته ایپسماندهای هسته ایپسماندهای پرتوزاانرژی هسته ای

دانلود انرژی هسته ای و موارد کاربر صلح آمیز آن

انرژی هسته ای و موارد کاربر صلح آمیز آن

پیوسته یاد می کنیم مهربان پروردگاری را که نامش مزین کننده نامها و آرامش بخش دل هاست شکر و سپاس از آن اوست چرا که ندای دین حقش را آخرین فرستاده اش در داد

دسته بندی	علوم سیاسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	210 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	178

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

پیشگفتار

پیوسته یاد می کنیم مهربان پروردگاری را که نامش مزین کننده نامها و آرامش بخش دل هاست . شکر و سپاس از آن اوست چرا که ندای دین حقش را آخرین فرستاده اش در داد . او که قدرت جاودانگی خویش قلم را به دستانمان داد تا بنویسیم و بخوانیم از اقتدار کشوری مقتدر بنویسیم از کاوشگرانی که در قلبشان عشق به وطن موج می زند و از این هوش و توانایی خویش به نحو احسن استفاده می کنند تا این مهد دانش شهرتی جهانی پیدا کند . ایران است این سرای دانش سرای عشق خانه ای عظیم دوستی ها و مهد علم .

ایران ای مادر همیشه هشیار ای که صاحب خاکی هستی که از دانش سنگهایی بیرون می آید که ذهن هر متفکری را از آن خود می کند به یاد می آوری روزهایی که خورشید آسمان تو شاهد پیروزی فرزندانت بود خاطرت هست شب هایی که مهتاب نظاره گر حرکات دستان پرتکاپوی تلاشگرانی بود که در کارخانه ها کار می کردند تا شاید خدمتی کوچک به این ملت شریف تو کنند . می دانم که می دانی حرکت چرخ انرژی پدید اورنده تمام نیروها فقط به دست یکتا پروردگار من هست و بس انرژی عظیم که در دل کوچک هر ذره نهفته است . نیرویی که در کوچکترین ذره ای از این هستی جای گرفته و بزرگترین کار در دنیای علم انجام میدهد . بله انرژی اتمی .

صنعت اتمی جای خودش را در چرخ صنعت یافته و یکی از سکانسهای کشتی کشور به دست گرفته متخصصان کشور محبوب با بهره گیری از علم و دانش خویش کشور ایران را با دنیای نوین علم و انرژی اتمی همگام ساخته اند . امیدوارم شاهد پیروزی روز افزون کشورمان در علم باشیم .

مراحل تحقیق :

1-انتخاب موضوع و تعریف آن:

موضوع انرژی هسته ای حق مسلم ماست ایران باید در فناوری هسته ای جایگاه بالایی داشته باشد .

2- تحدید موضوع تحقیق :

علت مخالفت های کشورهای خارجی دربرخورداری ایران از فناوری هسته ای چیست ؟ و چرا ایرن باید از فناوری هسته ای برخودار باشد ؟

3-جستجو و مطالعه ی منابع تحقیقی :

ضمن مطالعه ی مقالات در رابطه با انرژی هسته ای و نقش ایران در فعا لیت های هسته ای در روزنامه ها و مجلات با مراجعه به کتابها و سایتهای اینترنتی اطلاعات بیشتری دریافت نموده ایم .

4-ارائه ی فرضیه :

با توجه به این مسئله سوخت های فسیلی رو به اتمام است همه ی کشورهای جهان از جمله ایران باید حق استفاده از فناوری هسته ای را داشته باشند .

5- انتخاب فنون و روش تحقیق :

مجموه ی حاضر تحقیقی کتابخانه ایست و برای تکمیل آن از مطالعه استفاده شده است .

6- جمع آوری اطلاعات :

با مطالعه بر روی کتابها ، مجلات ، روزنا مه ها و منابع اینترنتی اطلاعات لازم را جمع آوری کرده ایم .

7- تجزیه و تحلیل اطلاعات :

اطلاعات جمع آوری شده بر اساس موضوع دسته بندی کرده و اطلاعات اضافی را حذف نموده ایم .

8- ارائه ی نظریه یا تئوری:

انرژی هسته ای حق مسلم تمامی مردم کشور عزیزمان است و برخورداری از این فناوری ما را به کسب موفقیت های بالایی می رساند.

مقدمه :

انرژی هسته ای در جهان

انرژی هسته ای از جمله انرژی هایی است که کاربرد زیادی در سطح جهان دارد . در حال حاضر ، ظرفیت نیروگاه های هسته ای جهان بیش از 350 هزار مگاوات است که پیش بینی می شود تا سال 2020 به 359 هزار گیگاوات برسد. انرژی هسته ای دارای مزایایی است که کاربرد آن را افزایش می دهد . به عنوان مثال، این انرژی کمترین تاثیر را بر محیط دارد ، همچنین به صرفه و اقتصادی است و در زمینه امنیت ملی انرژی نقش عمده ای دارد. نیروگاههای هسته ای را بر اساس راکتوری که در آن استفاده می شود تقسیم بندی می کنند . در حال حاضر 5 کشور جهان از انرژی هسته ای برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند. اگر چه تعداد نیروگاههای هسته ای کمتر از تعداد راکتورهایی است که دردهه های 70 و 80 ساخته شده ولی میزان الکتریسیته تولیدی بیشتر است .

توسعه انرژی هسته ای اولویت دیر شده ایران

ایسکانیوز – در حال حاضر پیش از 400 نیروگاه هسته ای در جهان فعال است و تعداد زیادی راکتور تحقیقاتی هم در جهت پیشبرد علوم و فنون مورد استفاده قرار می گیرد .

بهره برداری انرژی هسته ای با خرید راکتور 5 مگاواتی و نصب آن توسط امریکایی ها در سال 46 در دانشگاه تهران آغاز شد.

قبل از انقلاب بیش از 2 میلیارد دلار جهت احداث فاز یک و دو نیروگاه بوشهر هزینه شده بود ، بعد از انقلاب به سبب جنگ و شرایط بوجود آمده این روند متوقف شد .

اگر طبق روال پیش می رفت پروژه در زمان معقول به نتیجه مطلوب می رسید و در حال حاضر ایران بیش از 25 سال تجربه اندوزی در تکنولوژی هسته ای داشت و یا حداقل برای نگهداری یک نیروگاه تجربه کافی بدست آمده بود که می توانست سرمایه عظیمی باشد .

با این حال طرح تکمیلی نیروگاه اتمی بوشهر با توجه به اینکه فقط روسها مایل به همکاری بودند با تکنولوژی راکتورهای روسی WWER در سال 1996 آغاز شد که در سال 2006 به اتمام خواهد رسید . دلیل طولانی شدن پروژه به تفاوت در تکنولوژی مختلف آلمان و روس برمی گردد . البته اگر یک نیروگاه 1000 مگاواتی دیگر را روسها از پایه شروع کنند در ظرف 5 سال تحویل خواهند داد ، موید این مسئله قراردادی است که با طرف چینی منعقد کرده اند . ولی این را می توان گفت : علت اصلی طولانی شدن پروژه که پر هزینه ترین راکتور هسته ای جهان است ، فشارهای پی در پی امریکا و اتحادیه اروپایی به روسیه برای توقف همکاری با ایران است ، البته خود روسها هم تمایل چندانی به اتمام پروژه بوشهر به این زودیها ندارد چرا که ایران نشان داده است توان طراحی و تولید دستگاه ها و قطعات راکتور هسته ای را داراست ودر اندک زمانی به این بلوغ رسیده است .

به هر حال با توجه به سرمایه گذاری های کلان دنیا در بخش انرژی هسته ای و عقب افتادگی ایران در این صنعت و افزایش مزیت ها و منافع انرژی هسته ای در جهان امروز ، اولویت سرمایه گذاری و توسعه انرژی هسته ای ، اولویتی دیر باید تلقی کرد و ایران برای عضویت در باشگاه دارندگان تکنولوژی هسته ای توانایی قابل توجه برای عرضه ندارند و حرکت شتابان امروز جبران عقب ماندگی دیروز است.

انرژی های تجدید شونده پاسخی به کمبود انواع انرژی های فسیلی در آینده ای نزدیک هستند ، که بیش از هر چیز به بخش حمل و نقل و تامین گرما و سرما مربوط می باشند . مطابق نظریه ی کارشناسی و رسمی کمپانی های دایملر کرایسلر ، فولس واگن و فورد، مواد قابل سوخت حاصل از پروسه های بیولوژیکی یا بیواتانول ، بیودیزل و بیوگاز از جهت هزینه بسیار مناسب تر هستند و سریع تر قابل دسترسی تا مثلاً هیدروژن حاصل از الکتریسیته ی هسته ای که برای آن باید یک زیر ساخت جدید و بسیار پر هزینه ایجاد کرد .

فصل اول :
اتم ذره ای پررمز و راز

تشریح ساختمان اتم :

دسته ی بسیار ریز مرکز اتم حاوی عظیم ترین نیرویی است که تاکنون کشف شده است (1) انرژی شیمیایی یک نوع انرژی اتمی است که درون اتم ها و مولکول ها نهفته است . نوع دیگر انرژی هسته ای می باشد که در مرکز اتم های هسته قرار دارد . هسته از اجزای ریزی به نام پروتون و نوترون تشکیل شده است . پروتون ها دارای بار الکتریکی مثبت می باشد در حالی که نوترون ها بار الکتریکی ندارند. هسته توسط الکترونها که دارای بارالکتریکی منفی است احاطه شده . بار مثبت پروتون ها و بار منفی الکترونها باعث می شود که آنها به سوی یکدیگر جذب شوند ، اجزای هر اتم توسط این نیروی جاذبه کنار هم نگه داشته می شوند . (2)

هسته اتم هر عنصر از پروتون و نوترون تشکیل شده است که مجموع تعداد آنها را عدد اتمی آن عنصر ،و به آنها نوکلئون میگویند . لازم به ذکر است جرم نوترون 675/1 ضربدر 10 به توان منفی 27 کیلو گرم ، و جرم پروتون 673/1 ضربدر 10 به توان منفی 27 میباشد .

پروتون های تشکیل دهنده هسته اتم چون دارای بار مثبت هستند پس طبیعی است که یکدیگر را دفع کنند برای جلوگیری از این اتفاق نوترون ها مانند چسبی از متلاشی شدن هسته جلوگیری میکنند . الکترون ها نیز در مدارات بیضی شکل و نامنظم در اطراف هسته با سرعت بسیار زیاد در حال گردشند و هر چه این الکترون ها به لایه والانس نزدیکتر می شوند تعلق آنها به هسته کاهش میابد .(بر اساس مدل اتمی بور)

اما اگر بخواهیم علمی تر بحث کنیم باید بگوییم تقریبا سه نیرو در هسته هر اتم وجود دارد که یکی از آنها سعی در انهدام هسته و دوتای دیگر سعی در پایداری هسته دارند . اولی نیروی کولنی یا مان دافعه پروتونی میباشد ، دومی نیروی گرانش ناشی از جاذبه بین ذرات جرم دار است و سومی که مهمتر ین دلیل جلوگیری از متلاشی شدن هسته میباشد همان نیروی هسته ای است . دقت کنید نیروی کولینی بسیار ناچیز است و نمیتواند به تنهایی هسته را متلاشی کند و نیروی گرانش ذرات نیز بسیار کم میباشد و توانایی در تعادل نگهداشتن هسته را ندارد در واقع این نیروی هسته ای است که اتم را در تعادل نگه داشته و از وا پاشیده شدن نوکلئون ها جلوگیری می کند . برای توضیح این نیرو باید گفت اگر فاصله بین پروتون و نوترون از 5 ضربدر 10 به توان منفی 15 متر بیشتر شود نیروی هسته ای وجود ندارد ، برعکس اگر این فاصله از مقدار یاد شده کمتر نیروی هسته ای بیشتر میشود بدین طریق هسته از متلاشی شدن نجات میابد .

سال 1905 در یک آپارتمان کوچک در شماره 49 خیابان کرامر گاسه در برلین ( منزل مسکونی انیشتن ) اتفاق بزرگی افتاد . کسی چه میدانست با کشف فرمول معروف نسبیتE= mc2 میتوان جان هزاران را در هیروشیما و ناکازاکی گرفت و یا اینکه برای میلیون ها نفر در سراسر جهان برق و انرژی تولید کرد؟/

فرمول E= mc2 به ما میگوید که اندازه انرژی آزاد شده برابر است با تغییرات جرم جسم تبدیل شده در مجذور سرعت نور . به این معنی که اگر ما جسمی به جرم مثلا یک کیلو گرم را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت در آوریم انرژی معادل 9ضربدر 10 به توان 16 ژول خواهیم داشت که رقم بسیار وحشتناکی است ولی واقعیت این است که چنین چیزی غیر ممکن است !!! چرا ؟

چون بر اساس همان فرمول نسبیت حرکت با سرعت نور برای اجسام غیر ممکن است . برای درک بهتر موضوع فرمول را به شکل دیگری مینویسیم : mm=E/C2 اگر C2 ثابت فرض شود به روشنی پیداست که انرژی و جرم نسبت مستقیم با یکدیگر دارند حال اگر ما بخواهیم جسمی به جرم m را با سرعت نور © به حرکت در اوریم طبیعتا باید به ان انرژی بدهیم و از انجا که m وE با یکدیگر نسبت مستقیم دارند پس هر چه انرژی بیشتر شود m نیز بزرگتر میشودودر واقع قسمت اعظم انرژی صرف ازدیاد جرم میشود تا سرعت دادن به جسم . پس تقریباً به بی نهایت انرژی نیاز داریم و این همان چیزی است که حرکت با سرعت نور را برای اجسام غیر ممکن میکند . (3)

انرژی هسته ایانرژی هسته ای حق مسلم مافناوری هسته ای

دانلود تحقیق انرژی هسته ای

تحقیق انرژی هسته ای

تصور امکان ادامه زندگی امروزه بشر بدون وجود برق غیر قابل باور به نظر می رسد در جهان کنونی قطع کوتاه مدت جریان برق می تواند لطمات جبران ناپذیری به روند زندگی وارد نماید از این روی نیاز انسان به جریان الکتریسیته با نیاز به اکسیژن مقایسه شده است

دسته بندی	علوم انسانی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	153 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	50

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

مقدمه .......................................................................................................................4

فصل اول

شکافتن اتم..............................................................................................................6

پیشرفتهای حاصله در دهه ی 90 ...................................................................... 6

ژئوفیزیک پرتوهای کیهانی و عناصر سنگین .................................................10

شکافتن اتم .............................................................................................................12

پروژه های مانهاتان.............................................................................................14

ساختار هسته ای اتم ..........................................................................................18

فصل دوم

گردش مواد سوختنی هسته ای یعنی چه ؟ ....................................................21

سنگ اورانیوم خام ................................................................................................22

انواع اورانیوم ........................................................................................................22

اورانیوم چگونه به دست می آید ؟.....................................................................23

غنی سازی اورانیوم............................................................................................. 24

فصل سوم

با عناصر سوختی مصرف شده چه می کنند ؟..............................................28

تاسیسات « دوباره غنی سازی » چیست ؟ .....................................................29

فصل چهارم

سرنوشت زباله های اتمی چیست ؟ ...................................................................31

آیا می توان زباله های اتمی را با اطمینان و ایمنی کامل انبار کرد ؟ ........32

آیا انرژی اتمی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است ؟ .............................33

سهم انرژی اتمی در تولید برق ......................................................................... 35

انرژی هسته ای بیم ها و امید ها .......................................................................39

منابع ........................................................................................................................43

مقدمه

تصور امکان ادامه زندگی امروزه بشر بدون وجود برق غیر قابل باور به نظر می رسد . در جهان کنونی قطع کوتاه مدت جریان برق می تواند لطمات جبران ناپذیری به روند زندگی وارد نماید . از این روی نیاز انسان به جریان الکتریسیته با نیاز به اکسیژن مقایسه شده است .

افزایش جمعیت ، توسعه صنایع و کارخانجات و تولید روز افزون محصولاتی که برای استفاده متکی به جریان الکتریسیته هستند .

تولید روز افزون برق را اجتناب ناپذیر می سازد . این نیاز در کشورهای در حال توسعه به دلیل تمایل به رفع وابستگی و ایجاد اشتغال نمود بیشتری پیدا می نماید .

توسعه فعالیت در بخش کشاورزی و صنعت مستلزم در اختیار داشتن نیروی الکتریسیته کافی است ، علاوه بر آن که تامین برق مصرفی در بخش خانگی و شهری ( روشنایی معابر و امکان تفریحی ) که هر روز گسترش می یابد حجم زیادی از نیروی الکتریسیته را
طلب می نماید .

استفاده از سوخت های فسیلی ، نیروی آب و انرژی اتمی سه روش اصلی در تولید الکتریسیته در جهان محسوب می شود و در کنار آن استفاده از نیروی باد و انرژی خورشیدی به عنوان روشهای مکمل در برخی از کشورها سهم ناچیزی از تولید برق را به خود اختصاص می دهد .

براساس آخرین آمارها 105 کشور از جمله جمهوری اسلامی ایران تمام یا بیش از 80 درصد انرژی الکتریکی مورد نیاز خود را با استفاده از سوخت های فسیلی به دست
می آورند . در مقابل تنها 28 کشور تمام یا بیش از 80 درصد انرژی الکتریسیته مورد نیاز را با استفاده از نیروی آب ایجاد می نماید .

محدودیت منابع آبی یا عدم امکان احداث سد موجب گردیده تا تعداد کشورهای کمتری از نیروی آب برای تولید برق بهره گیرند . در مقابل بیشترین سهم در تولید الکتریسیته به سوخت های فسیلی اختصاص داده شده است که دسترسی به آن ساده تر به نظر می رسد

به دنبال افزایش قیمت نفت از یک سو و کاهش تدریجی ذخایر نفتی از سوی دیگر و در کنار آن محدودیت منابع آبی برخی از کشورها که به دنبال پیدا کردن منبع جایگزین برای تولید الکتریسیته بودند استفاده از انرژی اتمی را به عنوان بهترین راه برای به دست آوردن نیروی برق ارزان و مطمئن شناسایی نمودند .

براساس آخرین آمارها 31 کشور از انرژی اتمی به عنوان مولد بخشی از الکتریسیته مورد نیاز خود اقدام می نمایند .

فصل اول

شکافتن اتم

به نظر عامة مردم موفقیت های برجسته سالهای جنگ در زمینة فیزیک اتمی ( که به ساختن بمب اتم و پدید آمدن نیروی اتمی انجامید ) تا اندازة زیادی سایر پیشرفت های حاصله در علوم فیزیکی را تحت الشعاع قرار داد . البته صاحب نظران معاصر تنها از زاویة فیزیک اتمی به قضیه نگاه نمی کردند . با این که کشفیات جدید در مورد اتم بسیار جالب بود و جاذبة قابل ملاحظه ای داشت ، اما به طور کلی به آنها به عنوان پدیده هایی می نگریستند که ارتباط چندانی با زندگی روزمرة مردم ندارند . واقعیت آن بود که پیشرفت در جبهة وسیعی ( از جمله در زمینه هایی مانند تکنیک های استخراج فلزات و ژئوفیزیک ، هواشناسی و اقیانوس نگاری ) ، چه در سطح نظری و چه در سطح عملی ، در شرف وقوع بود .

پیشرفت های حاصله در دهة 1930

مطالعات کلاسیک در مورد الکتریسیته به جریان الکتریسیته در اجسام هادی مربوط
می شد . اما با تحویل قرن بیستم ، وسایلی که به جریان الکترونها بستگی داشتند ( نمونة آن لامپ ترمیونیک اختراع جی . ای . فلمینگ است ) ، به طرز فزاینده ای اهمیت یافتند . در این زمینه پیشرفت عمده ، اختراع میکروسکوپ الکترونی بود که در آن شعاع الکترونی که به طریقة الکترومغناطیسی متمرکز شده ، جای اشعة نور و عدسی های شیشه ای میکروسکوپ های معمولی را می گیرد . این میکروسکوپ نقایصی دارد که بعضاً غیرقابل اجتناب است ، اما قدرت درشت نمایی بسیار زیاد آن نسبت به میکروسکوپ معمولی باعث می شود که بتوان از این عیوب چشم پوشید .

نخستین میکروسکوپ الکترونی در سال 1932 توسط « نول » M: Knoll و « روسکا »
E. Ruska در آلمان ساخته شد . در این میکروسکوپ شعاع الکترونی از میان بخش
فوق العاده کوچکی از نمونة مورد مشاهده گذرانده شد . در سال 1932 یک میکروسکوپ الکترونی که تصویر کلی مورد نظر را به صورت تسلسلی از تصاویر جزیی به دست
می داد ساخته شد که بررسی شکل نمونه های ضخیم را ممکن کرد .

با پیچیده تر شدن وسایل الکترونی ، پیچیدگی مدار بندی مربوط به آن نیز افزایش یافت که خود مشکلات خاصی در رابطه با ظرافت و کوچکی آن به وجود آورد . یکی از بهترین پیشرفت های حاصله ، اختراع مدار چاپی به وسیله « آیلر » P . Aister در سال 1943 بود . در این روش ، چنان که از نام آن پیداست ، سیم کشی اجزاء عمدة مدار مورد نیاز به شیوه معمول چاپ ، با استفاده از یک مرکب هادی برق ، به صورت خطوط ظریفی که بر یک صفحة عایق نشانده می شوند ، صورت می گیرد .

در دنیای علم و تکنولوژی این نکته جا افتاده است که اغلب سالیان متمادی به درازا
می کشد تا اصول کشف شده به مرحلة عمل درآید . رادار یکی از این موارد است . مورد دیگر صفحة نمایش LCD « بلور مایع » (Liquid Crystql) است ، که در نهایت به شکل های بسیاری ـ مانند ساعت دیجیتال و دستگاه تلویزیون با صفحة مینیاتور ـ عرضه شد و مردم با آن آشنا هستند . اصول اولیه آن وسیلة الکترو ـ اپیتکال ( الکترونی ـ بصری) در سال 1934 به وسیلة « دریر » J.Dreyer در بریتانیا پرورانده و به روشنی بیان شد . البته استفاده وسیع از آن تا پس از پایان جنگ میسر نشد .

به طور کلی در تاریخ علم و تکنولوژی ، نقش شیمی تا اندازه ای دست کم گرفته شده و به نظر می رسد که دو دلیل عمده در این کار دخیل بوده است . نخست آن که تعداد ترکیبات خاص شیمیایی حقیقتاً به میلیون ها

می رسد که معدودی از آنها دارای اسامی شناخته شده و غیرعلمی هستند ، به طوری که تعداد ترکیبات آشنا برای مردم عادی ، بسیار کم است . از جمله نمونه هایی که به ذهن خطور می کنند ، ازون ، متان ، کلروفیل ، زاج ، دی ان . ای و کلروفرم را می توان نام برد . اما خود شیمدانان باید ضرورتاً به یک زبان فنی ویژه پناه ببرند که دقیقاً تعیین می کند چگونه اتم های مختلف در مولکول یک مادة خاص مرتب
شده اند . این موضوع مشکلات بزرگی را در سطح عامه که با این زبان آشنایی ندارند ، به وجود می آورد . دلیل دوم آن است که شیمی علمی بسیار فراگیر است . بدین ترتیب که کمتر پیشرفتی است که به نوعی حاوی روابط شیمیایی نباشد . از این رو بیشتر مردم در برابر این دستاوردها شیمی را امری مهیا انگاشته ، توجه خود را به نوآوری علمی یا
فنی ای که در نهایت فراهم آمده معطوف می کنند .

انرژی هسته ایساختار هسته ای اتماورانیوم خامآیا می توان زباله های اتمی را با اطمینان و ایمنی کامل انبار کردسهم انرژی اتمی در تولید برقاورانیوم چگونه به دست می آیدانواع اورانیومگردش مواد سوختنی هسته ایساختار هسته ای اتمژئوفیزیک پرتوهای کیهانی و عناصر سنگین

دانلود بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن

بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن

پژوهش بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن در 100 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	601 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	100

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 6017

تمام فایل ها

پژوهش بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن در 100 صفحه ورد قابل ویرایش

فهـرست مطـالـب

عنوان صفحه

پیشگفتار................................................................................................................... الف

چکیده....................................................................................................................... ب

مقدمه ...................................................................................................................... ج_ه

فصل اول : کلیات تحقیق

مقدمه ........................................................................................................................ 2

بیان مسئله .................................................................................................................. 4

اهداف تحقیق ............................................................................................................. 5

اهمیت وضرورت تحقیق ............................................................................................. 6

فرضیات ................................................................................................................... 7

تعریف واژگان اساسی ................................................................................................ 8

فصل دوم : پیشینه تحقیق

مقدمه ....................................................................................................................... 11

پیشینه تحقیق ............................................................................................................ 12

الف : پیشینه عملی..................................................................................................... 12

ب :پیشینه نظری......................................................................................................... 13

فصل سوم : روشهای تحقیق

مقدمه ....................................................................................................................... 14

روشهای مورد استفاده در تحقیق ................................................................................. 15

بیان فنون گردآوری اطلاعات وتوضیح آن ها................................................................. 17

فصل چهارم : یافته های تحقیق

مقدمه ....................................................................................................................... 19

فرضیه1: کاربرد انرژی هسته ای درپزشکی .................................................................. 21

رادیوایزوتوپ ها چه موادی هستند و چه کاربردهای دارند ............................................ 22

روشهای تولید رادیوایزوتوپ ها ................................................................................. 23

کاربرد رادیوایزوتوپ ها ............................................................................................. 24

کاربرد رادیو ایزوتوپ ها در تشخیص.......................................................................... 25

رادیو ایزوتوپ ها درتعیین تومور.................................................................................. 26

رادیو ایزوتوپ های تولیدی از طریق راکتور هسته ای..................................................... 27

ترکیبات نشان دار از چه راهی تولید ودرچه مواردی استفاده میشود.................................. 31

رادیوداروها چیستند ................................................................................................... 32

تصویر برداری هسته ای چگونه انجام می گیرد.............................................................. 36

عمر سنجی باکربن 14 چگونه است............................................................................. 37

روش ها و فنون مورد استفاده در پزشکی هسته ای چیست........................................................... 37

مقدمه ...................................................................................................................... 39

فرضیه 2: کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی و رشته های وابسته................................. 40

تاریخچه ................................................................................................................... 41

کاربردهای ایزوتوپ هادر کشاورزی............................................................................ 44

بهبود خصوصیات ژنتیکی گیاه ................................................................................... 45

تنوع گیاهان پرورش یافته............................................................................................ 45

مطالعه با رادیو فسفر................................................................................................... 46

ریشه کنی حشرات وکنترل حشرات موزی.................................................................... 49

کاربرد های پرتو فراوری............................................................................................. 49

پرتوفرآوری مواد غذایی ............................................................................................. 50

پرتو دهی مواد غذایی................................................................................................. 51

کارببرد در زمین شناسی.............................................................................................. 52

مقدمه........................................................................................................................ 54

فرضیه 3: کاربرد انرژی هسته ای در صنعت.................................................................. 55

کاربرد انرژی هسته ای در صنعت................................................................................ 56

اندازه گیری ضخامت ورق ها و قطعات فلزی............................................................... 57

مطالعه فلزات در صنایع.............................................................................................. 59

جذب وپراکندگی تابش.............................................................................................. 60

اندازه گیری ضخامت ................................................................................................. 61

اندازه گیری سرعت.................................................................................................... 61

کنترل کیفی................................................................................................................ 62

استفاده به عنوان حساسه.............................................................................................. 62

تغییر در ویژگی های مواد........................................................................................... 62

چند مثال کاربردی در صنعت...................................................................................... 63

زنجیره واپاشی رادیو اکتیو .......................................................................................... 65

چرخه ی سوخت ...................................................................................................... 66

فصل پنجم : نتیجه گیری

مقدمه ....................................................................................................................... 68

نتیجه گیری ............................................................................................................... 69

مشکلات تحقیق ........................................................................................................ 70

پیشنهادات ................................................................................................................ 71

منابع و مآخذ ............................................................................................................ 72





پیشگفتار

سپاس خداوندی را که انسان را از گل خشکیده آفرید و او را بینا و شنوا قرار داد و به او قدرت تفکری داد تا طبیعت را به تسخیر درآورد و پرده از اسرار آفرینش بردارد. با استفاده از قدرت تفکر خدادادی به درون کوه رسوخ کند و از دل سنگی انرژی غیرقابل تصور بیرون آورد.

آری بحث، بحث انرژی هسته ای است و ایران در این زمینه پیشرفت های چشمگیری داشته است. به خصوص این که چندی پیش، سازمان انرژی اتمی اعلام کرد تمام ابهامات در مورد انرژی هسته ای ایران برطرف شده و استفاده ایران از این انرژی کاملاً صلح آمیز است. بر این اساس تحقیقی گرد آوردیم تا اطلاعاتی درباره این بحث مهم کسب کنیم.

تحقیقی که هم اکنون پیش روی شماست حاصل تلاش نوجوانان امروز است و آیندگان فردا.

در این تحقیق سعی شده است تا استفاده های انرژی هسته ای به زبانی ساده بیان شود. امید است که مورد توجه قرار گیرد.



















چکیده

هسته اتم اورانیم یک ماده رادیواکتیو است با شکافته شدن به رادیو ایزوتوپ تبدیل می شود.

سودمندترین مصارف رادیو ایزتوپ ها در تحقیقات پزشکی، در تشخیص بیماری و درمان آنها می باشد.

این امر به طور کلی با استفاده از رادیو داروها و با اعمال روش های خاص صورت می گیرد.

برای تولید محصول بهتر در کشاورزی از پرتوهای حاصل از مواد رادیواکتیو و رادیو ایزوتوپ ها بهره می گیرند دانه یا بذر مورد نظر را مورد تابش قرار می دهند یا با آبهای مخصوص آبیاری می کنند و سپس با اندازه گیری میزان تغییرات گیاه مقدار بهره گیری گیاهان را از رادیوایزوتوپها اندازه می گیرند و مهم ترین کاربرد انرژی هسته ای در صنعت





مقـدمه

انرژی در لغت به معنای توانایی انجام کار است اما به معنای واقعی میزان نیرویی است که در یک شیء یا جرم خاص ذخیره شده باشد و به انرژی های الکتریسیته، مکانیکی، پتانسیل گرانشی، جنبشی، گرمایی و ... دسته بندی می شود.

مواد آلی موادی انرژی زا هستند مانند: نفت، زغال سنگ، گازوئیل و ... . اما این مواد مضراتی هم دارند برای مثال ایجاد گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و در نتیجه گرم تر شدن زمین.

اما از تمام انرژی ها مفیدتر انرژی هسته ای است که البته در کنار مزایا، مضراتی هم دارد که مهمترین آنها به جا ماندن پسماندهای پرتوزا است. مزایای انرژی هسته ای بسیار است و در قرن 21 کشورهای مطرح دنیا بر سر این انرژی با یکدیگر رقابت دارند.

در این میان ایران از پیشرفت فوق العاده و قابل تحسینی برخوردار است. زیرا توانسته است به انرژی هسته ای دست پیدا کند، نکات مبهم را در مورد آن از بین ببرد و اعتماد اکثر کشورها را جلب کند.

هر چند انرژی هسته ای مضراتی دارد که از جمله آنها می توان گفت پرهزینه است و مواد اولیه آن پرتوهای خطرناک گسیل می کند اما فوایدی دارد که با توجه به آنها باید گفت ارزش این را دارد که با تمام دردسرهای این انرژی از آن به عنوان انرژی برتر یاد کنیم.

انرژی هسته ای کاربردهای زیادی در علوم پزشکی، صنعت، کشاورزی و... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است اما هیچ انرژی ای به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود.

در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربرد زیادی دارد که اهمّ آنها عبارتند از:

ـ رادیوگرافی

ـ گامااسکن

ـ استریلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتوهای هسته ای

ـ رادیوبیولوژی

ـ عکس رادیوگرافی

پرتوهای هسته ای کاربرد زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتند از:

ـ موتاسیون (جهش) هسته ای ژن ها در کشاورزی

ـ کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای

ـ جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با استفاده از اشعه گاما

ـ انبار کردن میوه ها

انرژی برتر در صنعت نیز کاربردهای متنوع و زیادی دارد که از جمله آنها می توان نام برد:

ـ نشت یابی با اشعه

ـ دبی سنجی پرتویی

ـ سنجش پرتویی میزان خورگی قطعات

ـ سنجش شدت تشعشعات (نور و فیزیک امواج)

ـ سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار

ـ چگالی سنجی مواد معدنی با اشعه

ـ کشف عناصر نایاب در معادن

که در فصول آینده به این موارد پرداخته خواهد شد.




بیان مسئله

انرژی هسته ای و کاربرد های صلح آمیز آن

اما باید دانست منظور از انرژی هسته ای چیست و چه کاربردهایی دارد که در فصل های آتی به این مسئله خواهیم پرداخت.




اهداف تحقیق :

هدف از این تحقیق دست یابی به آگاهی در زمینه ی انرژی هسته ای و بررسی روش های صلح آمیز استفاده از آن است. در زمانی که کشورهای قدرت طلب استفاده از انرژی هسته ای را حق خود می دانند لازم است که ما در این زمینه اطلاعات کسب کنیم و گامی در جهت این مهم برداریم تا کشور ما به عنوان یک کشور اسلامی در حال توسعه مطرح شود. با توجه به این که کشور ما به عنوان یک کشور اسلامی باید اطلاعاتی در زمینه ی تمام علوم داشته باشد پس لازم است جوانان و نوجوانان ما نیز از این انرژی و کاربرد آن در تمام زمینه ها از جمله: کشاورزی، صنعت و پزشکی اطلاعاتی داشته باشند. ما نیز بر خود دانستیم تا ذره ای از این علم که مانند دریایی است را گرد آوریم و در اختیار هم نوعانمان قرار دهیم.




اهمیت و ضرورت تحقیق

در جهانی که روز به روز پیشرفته تر و ماشینی تر می شود دانستن علم روز دنیا موضوعی بس حیاتی است چرا که اگر اندکی کوتاهی کنیم از قافله جا مانده ایم و هیچ وقت بدان
نمی رسیم پس باید وقت را غنیمت شمرد و همگام بود با گذشت زمان و پیشرفت های روز دنیا. بنابراین به عنوان نسل جوان کشوری در حال پیشرفت بر خودمان لازم دانستیم تا اطلاعاتی درباره جدیدترین علم دنیا در کشورمان یعنی فناوری هسته ای اطلاعاتی کسب کنیم و در این راه قدم نهیم و با توکل بر خدای متعال فعالیت در این زمینه را آغاز کنیم تا بتوانیم به عنوان آیندگان کشور باعث پیشرفت کشورمان ایران شویم.





فرضیات تحقیق



1- کاربرد انرژی هسته ای در پزشکی

2- کاربرد انرژی هسته ای درکشاورزی و رشته های وابسته

3- کاربرد انرژی هسته ای در صنعت






تعریف واژگان اساسی

الف: اتم atom

کوچکترین بخش یک عنصر که بتواند به عنوان یک ذره ی پایدار وجود داشته باشد.

ب: هسته ی اتم ncleus,atomic

هسته ی یک اتم توده ی کوچک، ولی سنگین داخلی اتم است که وزن و بار مثبت را متمرکز ساخته است. وزن و هر یک از خواص پرتوزایی اتم به هسته مربوط می شود، در حالی که خواص شیمیایی و طیف های تابش فرابنفش (U.V.) و مرئی به الکترون های مداری بستگی دارند. هسته از ذرات ریز اتمی تشکیل شده است.

پ: شکافت Fission

ت: فرآورده های شکافت Fission procucts

فرآورده های شکافت، هسته های سنگین هستند. شکافت به طور کلی فرآیندی بی تقارن است. بازده بیشتر به جرم 90 ~ و جرم 140 ~ مربوط می شود؛ توزیع فرآورده ها به انرژی ذره ی بمباران کننده بستگی دارد. فرآورده های شکافت، معمولاً به شدت پرتوزا هستند.

ج: کوری Curie

واحد استاندارد پرتوزایی برابر 1010× 6/3 = 1Ci فروپاشی در ثانیه است. شمار فروپاشی های انجام گرفته به وسیله ی یک گرم رادیم است.



والیم Valium

دیازپام diazepam، به عنوان داروی خواب آور مصرف می شود.

نیمه عمر half- life: half – value period

زمان لازم برای این که غلظت یک ماده به نصف مقدار اولیه اش برسد، برای عناصر پرتوزایی نیمه عمر × 69/0 است که ثابت تباهی decay constant است. این اصطلاح برای اجزای ناپایدار و گذرا یا واکنش های شیمیایی مرتبه ی اول به کار می رود.

ایزوتوپ isotope

عناصر یا اتم های با عدد اتمی برابر و، بنابراین، خواص شیمیایی یکسان، اما وزن های اتمی متفاوت هستند، نظیر O و O. افزون بر ایزوتوپ های پایدار، ایزوتوپ های رادیواکتیو عناصر شناخته شده اند. گرچه ایزوتوپ ها خواص شیمیایی یکسان دارند، تفاوت جزئی آن ها در جرم منجر به پدید آمدن تفاوت های جزئی در خواص فیزیکی می شود. با

راکتور، واکنشگاه reactor

فرآیندهای شیمیایی، در مقیاس بالا، در محیط های گوناگونی، معمولاً در مخزن ها، لوله ها، برج ها یا بسترهای سیال fluidized beds انجام می شوند. این محیط ها را معمولاً راکتورهای شیمیایی می نامند و قلب فرآیند شیمیایی را تشکیل می دهند.



مقدمه

در قسمت بیان مسئله گفته شد باید بدانیم انرژی هسته ای چیست اما برای دانستن این موضوع ابتدا باید تاریخچه و زمان کشف این انرژی عظیم و مهم را بدانیم.

در این فصل به بیان مختصری از تاریخچه و تلاشهای دانشمندان پیشین پرداخته ایم تا با دیدی بازتر با انرژی هسته ای آشنا شوید.



پیشینیـه ی تحقیق :

الف :یشینه ی عملی

در سال 1897هنری بکرل قطعه ای از سنگ یکی از ترکیبات طبیعی اورانیوم را به طور اتفاقی در کشوی میز خود قرار داد بی اطلاع یک فیلم حساس عکاسی نیز در کشوی میز وی قرار داشت پس از مدتی بکرل متوجه شد که فیلم عکاسی نسبت به سنگ طبیعی اورانیوم حساسیت نشان داده به طوری که بر اثر اشعه های این سنگ فیلم عکاسی که به نور حساس است خراب شده و غیرقابل استفاده است.

پس از او خانم ماری کوری و همسرش پیرکوری در فرانسه تحقیقات گسترده ای به روی سنگهای دارای اورانیوم انجام دادند و موفق به کشف عناصر رادیوم و پلونیوم شدند که به مراتب خاصیت تشعشعی آن بیشتر از اورانیوم بود.

از طرفی چند دانشمند هسته ای فرانسوی به دلیل اشغال کشورشان توسط کشور آلمان به انگلستان رفتند و همراه خود اسناد و مدارک مهم آزمایشگاه های هسته ای فرانسه و اروپا را به آنجا انتقال دادند در سال 1941 در انگلستان 5 دانشمند فرانسوی با سرعت بخشیدن به تحقیقات خود روز به روز به ساخت بمب هسته ای نزدیکتر شدند بالاخره این گروه از دانشمندان با ترغیب دولت آمریکا به سرعت به آنجا رفتند و در اوایل سال 1943 این دانشمندان به گروهی دیگر از دانشمندان هسته ای آمریکا و غیرآمریکایی که مشغول به تحقیق بر روی ساخت سلاح هسته ای بودند ملحق شدند.





ب:پیشینه نظری

به علت محدود بودن کتاب درباره این موضوعواز طرفی نا مفهوم بودن مطالب آن، تشخیص نقص مشکل بود دلایل زیر حاکی از وجود همین اشکالات است

1- اطلاعات ما به حد کافی نبود

2- تعداد کتاب هایی که مطالعه کردیم خیلی محدود بود که در این کتاب ها به موضوع خاص ونا مشابه (متضاد با نظریه ها ) وجود نداشته است

3- به علت محدود بودن زمان نتوانستیم به موضوعات مختلف و بحث وتحقیق راجعبه نظریه های گذشته بپردازیم و مشکلات آنها را پیدا کنیم

4- چون کتاب هایی که ما مطالعه می کردیم همه در محدوده زمانی خاصی چاپ شده بودندکه مانتوانستیم به نکات جدید و نظریه های مخالف با نظریه های گذشته پی ببریم

5- موضوع گسترده ، تخصصی و پیچیده است و خیلی کم میتوان اشکالات آن را یافت

بنا براین در این زمینه به نقصی نرسیدیم



مقـدمه

آثار فیزیکی و شیمیایی انواع گوناگون تابش ها بر مواد زیست شناختی از این لحاظ مورد استفاده و مطالعه قرار می گیرد که معلوم شود، مثلاً تابش چگونه تغییرات ژنتیکی تولید
می کند چون کشف شده است که بسیاری از فرآیندهای شیمیایی کلیه ی سلول ها با
رشته هایی از مولکول ها سازمان می یابد. بدیهی است که تنها تابش یک ذره می تواند با شکستن پیوند شیمیایی در چنین رشته ای، تغییرات دائمی و احتمالاً فاجعه آمیز در سلول ایجاد کند.

سودمندترین مصارف رادیوایزوتوپ ها در تحقیقات پزشکی، تشخیص بیماری و درمان آن ها می باشد. مثلاً به کمک ردیاب ها می توان سرعت جریان خون در قلب و اندام ها را معین و بدین ترتیب حالات غیرعادی آن ها را مشخص نمود.

مقادیر زیاد تابش می تواند آسیب های جدی به تمام سلول های زنده وارد آورد. لیکن
سلول های بیمار غالباً آسان تر از سلول های عادی آسیب می بینند. بنابراین تابش می تواند برای درمان بعضی از بیماری ها، از جمله سرطان مفید واقع می شود.

افزایش کاربرد رادیوایزوتوپ ها ارتباط نزدیکی با پیشرفت در شیمی مواد دارویی رادیواکتیو دارد. این پیشرفت ها همراه با پیشرفت در الکترونیک و دستگاه های هسته ای، در طی سال های 1960 و 1970 منجر به ظهور رشته ی تخصصی مهمی در پزشکی شد که آن را پزشکی هسته ای می نامند.

روش های تولید رادیوایزوتوپ ها

برای تولید رادیوایزوتوپ ها دو روش وجود دارد که در زیر، به اختصار بیان گردیده است:

1. شکافت: هسته ی اورانیوم 235، یک نوترون جلب کرده و ناپایدار می شود و به دو اتم کوچکتر تبدیل می شود. در طی این واکنش، دو یا سه نوترون به همراه مقداری انرژی آزاد می شود. نوترون های آزاد شده، هسته ی اورانیوم دیگری را می شکافند. این شکافت ها منجر به واکنش های زنجیره ای خود نگه دار می شود.

در اثر شکافت اورانیوم، نوکلییدهای مفید ید 131، مولیبدن 99، زنون 133 و سزیم 137تولید می شود. (همان. از ص 153 تا 154).

برای این شکافت مقدار کمی اورانیوم 235 را در راکتور قرار می دهند و پس از مراحلی عملیات جداسازی ایزوتوپ ها را انجام می دهند. این عملیات با تکنیک های جداسازی شیمیایی مثل: رسوب سازی، استخراج حلالی، تبادل یونی، الکترولیز، تقطیر، کروماتوگرافی و ... است. (همان از ص 157 تا ص 160)

2. بمباران نوترونی: در این واکنش هسته های پایدار مورد هدف، یک نوترون جلب
می کنند که حاصل این برهم کنش تولید یک رادیوایزوتوپ غنی شده از نوترون می باشد. رایج ترین این واکنش های طی فرآیند y و x انجام می شود.


کاربرد رادیوایزوتوپ ها

روش های تشخیصی پزشکی هسته ای مبنی بر استفاده از ردیاب های رادیواکتیو است که در بدن از خود پرتوی گاما ساطع می کنند. این ردیاب ها، ایزوتوپ هایی با نیمه عمر کوتاه و به صورت مواد شیمیایی هستند که فرآیندهای فیزیولوژیکی خاصی را انجام می دهند. ( « شیمی عمومی با نگرش کاربردی»، از ص 371 تا 373.)

برای یافتن علایم و شرایط غیرمعمول، تصاویر از طریق دوربین پزشک گرفته شده و روی مانیتورها ثبت می شود. از نظر شیمی هر عضو تفاوت عمل دارد. بنابراین هر عضو مواد خاصی را جذب می کند. مثلاً تیروئید، ید جذب می کند و مغز، گلوکز را. بنابراین داروسازان هسته ای با پیوند رادیوایزوتوپی به مواد بیولوژیکی، به اصطلاح رادیو داروهای ویژه ای را تولیت می کنند. زمانی که یکی از این ها وارد بدن می شوند بلافاصله با مواد مشابه طبیعی آمیخته شده و وارد فرآیند بیولوژی می شوند. (همان از ص 373 تا ص 375).

انتخاب رادیوایزوتوپ های پزشکی بر حسب نوع و انرژی تابش گسیل شده، نیمه ی عمر، سرعت و کامل بودن دفع آن ها صورت می گیرد. (« فیزیک در خدمت علوم بهداشت».از ص 451 تا ص 453).

رادیم و فرآوره های واپاشی رادیواکتیو، در پزشکی هسته ای بسیار مفید هستند. رادیم از سال 1901 به صورت طبیعی و از سال 1946 به صورت مصنوعی مورد استفاده قرار می گرفته است. رادیم، آلفا گسیل می کند. نیمه ی عمر آن 1622 سال است و برد آن کم تر از 1mm است که با یک ورق کاغذ متوقف می شود. (همان از ص 453 تا ص 455).

واپاشی آلفا گازهایی در درون رادیواکتیو تولید می کند. پس از اولی واپاشی، واپاشی های بعدی ایزوتوپ های دیگری با نیمه ی عمر کوتاه تولید می کنند. (همان از ص 455 تا ص 457).

رادیم یک مرحله از رشته طولانی فرآیندهای رادیواکتیو است که با ایزوتوپ اورانیوم 238 شروع به ایزوتوپ سرب پایدار 206 ختم می شود. رادیم را به واسطه ی نیمه ی عمر بلندش می توان از سنگ اورانیوم جدا کرد و به عنوان منبعی برای فرآوره هایش با طول عمر کوتاه تر که از نظر پزشکی تابش مفیدی گسیل می کنند، به کار برد. (همان از ص 457 تا ص 458).

کاربرد رادیوایزوتوپ ها در تشخیص

از رادیوایزوتوپ ها در علم پزشکی هسته ای استفاده های متعددی می کنند. مثل:

1. کاربرد رادیوایزوتوپ ها در مطالعه عوارض خون، مانند آزمایش های تصفیه ی آهن پلاسما، برگشت آهن پلاسما و تعیین طول عمر گلبول های خون.

2. کاربرد رادیوایزوتوپ ها در مطالعه ی جریان خون، مانند اندازه گیری حجم کلی خون، اندازه گیری حجم پلاسما، اندازه گیری حجم گلبول های قرمز در تعیین سرعت جریان خون.

3. کاربرد رادیوایزوتوپ ها در مطالعات گوارشی. مانند اندازه گیری میزان جذب چربی ها و پروتئین ها.

4. کاربرد رادیوایزوتوپ ها در مطالعه و تشخیص بیماری های تیروئید. مانند آزمایش برداشت ید رادیواکتیو up-take.

5. کاربرد رادیوایزوتوپ ها در تشخیص شکل ارگان ها و غدد سرطانی.

اکنون در این جا، برای مثال به شرح مورد چهارم یعنی «کاربرد رادیوایزوتوپ ها در مطالعه و تشخیص بیماری های تیروئید» پرداخته می شود.

در این آزمایشات، مقدار تراسوری را که وارد بدن می شود، باید بسیار کم باش تا حالت تعادل فیزیولوژیکی عضو را بر هم نزند. این مطالعات پزشکی زمانی ارزشمند است که قبل از مطالعه، ید اضافی از هیچ راهی (مثل: خوراکی، تزریقی، استعمال خارجی و...) به بدن وارد نشده باشد. ضمناً فرد بیمار دارویی را که فعالیت تیروئید را کم یا زیاد کند یا به طور کلی تأثیر دهد، مصرف نکرده باشد. پس از این بررسی ها برای تشخیص بیماری های تیروئید، مقداری ید رادیواکتیو I131 را به بیمار تجویز می کنند، که در حوضچه ی غیرآلی مخلوط و قسمتی از آن همانند ید پایدار به وسیله ی تیروئید جذب می شود. («مقدمه ای بر فیزیک پزشکی». از ص 72 تا ص 97).

ید را به بیمار، به صورت خوراکی می دهند. پس از 2 و 24 ساعت، مقدار درصد جذب شده توسط تیروئید را اندازه گیری می کنند. (بر حسب CPm) و شمارش زمینه ی خون (Back Ground) را از آن کم می کنند. میزان ید تجویزشده را قبل از ورود به بدن بیمار به
وسیله ی دستگاه شمارنده اندازه گیری می کنند. (همان از ص 451 تا ص 454).

رادیوایزوتوپ ها در تعیین تومورها

به وسیله ی رادیوایزوتوپ ها دو مسئله را در تشخیص تومورها می توان حل کرد:

یکی این که تومور، تشخص داده شده و محل آن معین است؛ در این صورت می توان فهمید که خوش خیم یا بدخیم است.

دیگر این که تومور مشکوک است؛ در این حال می توان به وجودش پی برد و محل و موقعیت آن را تعیین نمود.

1. آزمایش تشخیص بدخیمی تومور

آزمایش بدین قرار است که به بیمار مقداری فسفات نشاندار با فسفر 32 که دهنده ی اشعه ی بتا است تزریق می نمایند. ساعات بعد از تزریق، مرتباً رادیواکتیویته ی ناحیه ی تومور و نواحی مجاور را به وسیله ی کنتور گایکر اندازه گیری می کنند. هرگاه رادیواکتیویته ناحیه ی تومور لااقل دو برابر سایر نواحی باشد می توان تومور را بدخیم دانست. این آزمایش که به سهولت و با وسایل ساده انجام می گیرد در تشخیص تومورهای پوست، پستان، بیضه، چشم و متاستازهای نمود لنفاوی به کار می رود. ( « اشعه ایکس و رادیواکتیویته». از ص 47 تا ص 50 )

تاریخچه :

بررسی هایی که دانشمندان انجام می دهند و از رادیوایزوتوپها استفاده می نمایند محققینی که علاقمند به حل مطالب معضل فیزیولوژی می باشند چه مسائلی که امروزه مورد بررسی قرار می گیرند مشابه مسائلی است که ساک و ناپ یک قرن پیش با آن مواجه بودند برای این محققین که آرزومند حل چنین مطالبی می باشند. رادیوایزوتوپها راه تازه ای را گشوده است. استفاده از مواد رادیواکتیو ردیاب در این رشته با کارهای George Hevesy دانشمند مجارستانی آغاز می شود. از آنجا که نخستین استفاده و بررسی با رادیوایزوتوپها از نقطه نظر تاریخ اهمیت دارد، به ذکر پیشقدمان استفاده از این تکنیک می پردازیم.

برای اولین بار در سال 1943 م هوزی به اخذ جایه نوبل برای کشف تکنیک استفاده از رادیوایزوتوپهای ردیاب یا اتم های نشان دار تامل آمد و بعدها به رادرفورد (Rutherford) در منچستر (Manchester) پیوست و با وی همکاری نمود. را در فورد در این شهر استاد فیزیک بود و آنچه که هوزی در کنفرانس ژنو عرضه کرده بود، بسیار مورد توجه را در فورد قرار گرفت. وی علاقمند بود که خواص پرتوافکنی عناصر رادیواکتیو بخصوص رادیوم دی (Radium-D) را به نحوی بررسی نماید. او توانست این عضو رادیواکتیو را به فرم متمرکزی بدست آورد. چنانکه معلوم شده است از طریق خالص نمودن سنگ معدن اورانیوم (uranium ores) سرب نماید می گردد و سرب بدست آمده دارای مقادیر زیادی رادیوم D می باشد. را در فورد در حدود صدها کیلوگرام کلرورسرب از دولت اتریش که به صورت سنگ معدن اورانیوم رادیوم از معدن داشتند. در حدود چهل عنصر لازم برای رشد گیاهی تعیین نمایند. (اتم و کشاورزی 204-215)

اطلاعات کلی از چگونگی اثر مواد مختلف شیمیایی را با اضافه نمودن کودهای مختلف می توان بدست آورد ولی به علت پیچیدگی ترکیب شیمیای خاک این روش مطالعه قدری ابتدائی به نظر می رسد.

فیزیولوژیست هایی نظیر ساکس (sachs) و فلپ (knop) به این نتیجه رسیدند که گیاهان می توانند با مواد غذایی از قبیل ازت، گوگرد، پتاسیم، فسفر، منیزیم و آهن به رشد خود ادامه دهند و بعدها در آزمایشات خود گیاهان را در محلول های غذایی شامل عناصر اصلی که در بالا ذکر شد کشت دادند. در صورتی که این عناصر مواد ضروری و اصلی گیاهی بود می بایستی گیاه به خوبی بتواند در چنین محلولی نمو نماید و عملا این عقیده با استعمال محلول ناپ به حقیقت نزدیکتر شد.

همراه با بروز جنگ جهانی دوم موسساتی توسط کشاورزان ایجاد شد. کار این موسسات به کار بودن ترکیباتی بود که در آن ها نسبت NPK برعایت شده باشد. ناگفته نماند که در بعضی از موارد، تغییرات این نسبتها ممکن است منجر به فوائدی گردد. به طوری که مورد گیاه گوجه فرنگی برای تولید میوه زیادتر می توان کودی که دارای فسفر بیشتری باشد به کار برد. روستائیان انگلستان با به کاربردن کودهایی که نسبت NPK در آن رعایت شده است نتایج نیکوئی بدست آورند.

اولین بررسی پیرامون موارد استعمال بیولوژیکی مواد رادیواکتیو ردیاب نیز به هوزی تعلق دارد. زیرا وی برای اولین بار این خاصیت را در چگونگی جذب سرب توسط گیاهان و خروج آنها توسط حیوانات مورد بررسی قرار داد. ماده ردیاب وی در این بررسی رادیو ایزوتوپ توریوم بی (thorium-B) بود که امروزه ما آن را ایزوتوپ سرب 212 (pb) می نماییم.

گرچه تجربه هوزی از نقطه نظر تغذیه گیاه چیزی به دانش فیزیولوژیست ها نیافزود ولی وی اصول تکنیک ظریف مواد ردیاب را عرضه کرد. به طوری که میزان سربی که وی در برگها و ساقه ها یافت به قدری جزئی بود که به روش دیگری قابل اندازه گیری نبود. (اتم در خدمت کشاورزی و منابع ایران 204-214)

در سال 1934 مواد ردیاب فراوانی بدست آمد و بررسیهای بیولوژیکی فراوانی انجام گردید این تغییر و تحول با کشف فردریک جولیئت (Frederic joliot) و خانم وی که امکان تهیه رادیوایزوتوپهای مصنوعی را در آزمایشگاه به ثبوت رسانید آغاز گردید. آنها به آکادمی علوم فرانسه (ژاپن 1934) گزارش دادند که آلومینیوم در اث بمباران با ذرات آنها رادیواکتیویته مصنوعی پیدا کرده و این ترانسموتاسیون منجر به تشکیل فسفر رادیواکتیو گردیده است. به پاس موفقیت جولیت (joliot) و خانم وی که توانسته بودند عناصر تازه رادیواکتیوی تهیه نمایند جایزه نوبل در سال 1935 در رشته شیمی به آنها تعلق گرفت.

اندازه گیری ضخامت

از آنجایی عبور پرتوهای رادیواکتیو از مواد بتدریج باعث کاهش انرژی آنها می شود، با ساخت دستگاه های اندازه گیری دقیق انرژی می توان ضخامت اجسانی را که این پرتوها به آن تابیده می شود را اندازه گیری کرد. از همین خاصیت می توان برای مشخص کردن کیفیت برخی از مواد یا اجناس تولیدی که آیا ترک و شکستگی دارند یا خیر نیز استفاده کرد.

اندازه گیری سرعت

استفاده از مقادیر بسیار کم و ضعیف از مواد رادیواکتیو در کنترل پروسس های تولید محصولات تقریبا کاری عادی در تمامی کشورهای صنعتی جهان است. برای مثال افزودن مقدار کمی از این مواد به مایعی که از درون شبکه لوله ای به هم پیچیده عبور می کند، اجازه می دهد تا بسادگی بتوان با اندازه گیری تشعشعات از بیرون لوله، پی به سرعت مایع درون لوله و از آنجا دبی مایع پی برد.

کنترل کیفی

کاربرد بسیار جالب دیگر هنگامی است که می خواهیم محلولهای کاملا همگن تهیه کنیم. فرض کنید می خواهید دو مایع که از لحاظ فیزیکی کاملا مشابه هم هستند را با یکدیگر بصورت کاملا یکنواخت با هر نسبتی مخلوط کنید. برای حصول اطمینان از اینکه این دو ماده خوب با یکدیگر مخلوط شده اند کافی است به یکی از آنها مقدار کمی ماده رادیواکتیو اضافه کنید و در انتهای مسی تولید نمونه گیری کنید. بدیهی است اگر میزان مواد رادیواکتیو در نمونه ها یکی باشد این دو ماده بصورت یکنواخت با یکدیگر مخلوط شده اند.

سالهای سال است که کشورهای صنعتی از دانش هسته ای برای اندازه گیری کمیت های مختلف صنعتی استفاده می کنند.

استفاده بعنوان حساسه (Sensor)

در بسیاری از موارد که امکان تماس مستقیم سنسور (حساسه) با موادی که قرار است اندازه گیری شوند وجود ندارد و یا سنسور لازم بسیار گرانقیمت است مانند فلزات مذاب، شیشه مذاب و ... ساده ترین روش، برای اندازه گیری استفاده از مواد رادیواکتیو است. کافی است همانند مثالهای قبل از مقدار بسیار کمی از مواد رادیواکتیو را با فلز مخلوط کنید و میزان یا در واقع سطح مایع آنرا بدون تماس مستقیم اندازه گیری کنید.

تغییر در ویژگیهای مواد

تاباندن اشعه رادیواکتیو به ماده می تواند باعث بالارفتن کیفیت یا میزان برخی ویژگیهای مواد شود. بعنوان مثال خصوصیاتی چون سختیف مقاومت و چگالی از جمله شاخص هایی هستند که اشعه رادیواکتیو می تواند روی آن تاثیر بگذارد.

چند مثال کاربردی در صنعت

در صنعت اتومبیل سازی از مواد رادیواکتیو برای کنترل کیفیت ورق استیل استفاده می شود.
در صنعت ساخت و نگهداری هواپیما برای کنترل وجود شکاف یا نشتی در موتورهای جت از مواد رادیو اکتیو استفاده می کنند.
برای برآورد میزان سنگهای معدنی در معادن یا مواد نفتی در چاه های نفت یا حفاری ها از این مواد استفاده می کنند.
برای مشخص کردن کیفیت جوشکاری در لوله های که در زیرزمینی کارگذاری شده اند نیز مواد رادیواکتیو راه حل مناسبی است.
بسیاری از دستگاه های فتوکپی برای جلوگیری از به هم چسبیدن کاغذها بر اثر الکتریسیته ساکن و در نهایت جمع شدن در دستگاه از مقادیر بسیار کمی مواد رادیو اکتیو استفاده می کنند.
استفاده از مواد رادیواکتیو برای تمیز کردن و زدودن آلودگی در بسیاری از لوازم مانند لنزهای چشم یا برخی مواد آرایشی.
و ...


هسته اتم ها شامل نوکلوئون ها (Nucleons) یعنی پروتون ها و نوترون هاست. آنها از کوارک ها (Quarks) ساخته شده و به واسطه نیروی قوی که از تبادل گلوئون ها (Gluon exchange) میان کوارک ها برقرار می شود و به هم پیوند می خورند، پروتون 2 کوارک بالا (u ) و یک کوارک پایین (d) دارد. نوترون d 2 و یک u را دارا است. رمز رهایی انرژی در شکافت، گداخت هسته ها، پیدایش استعدادات زمینه های برهم کنش هسته ای و گسیل پرتوها در انرژی پیوندی (بستگی) هسته ای هر اتم نهفته است. انرژی پیوندی در حین تشکیل هسته جدید از تجمع پروتون و نوترون آزاد می شود. جرم پروتون ها و نوترون ها کمتر از جرم واقعی اتم به وجود آمده است. فرمول نسبیت برابر با انرژی پیوندی است که اجزاء را در هسته نگه داشته است. این انرژی در هنگام تشکیل هسته (فوتون) خارج می شود و همین مقدار انرژی لازم است تا هسته به حالت اولش بازگردد.

منحنی انرژی پیوندی نشانگر این است که اتم ها از هیدروژن تا آهن به فیدان افزایش نوکلوئون هایشان پایدار می شوند. از آهن به بعد با افزایش میزان نوکلوئون ها از پایداری اتم ها کاسته می شود به طوری که اورانیوم 235 با اندکی انرژی القاپذیر و آماده شکافت می شود. هسته های سبک به وسیله گداخت و هسته های سنگین به وسیله شکافت به هسته میانی با پایداری بیشتر تبدیل می شوند (پیدایش و کاربردهای علوم و فناوری هسته ای : احمد قریب : 1384 : 9-2)

در اتم های یک عنصر چنانچه پروتونها و نوترون ها به صورت ناپایداری چیده شده باشد تابش زا یا رادیواکتیو خواهد بود. یک رادیواکتیو در اثر عدم تعادل مناسب میان تعداد پروتون ها و نوترون های خود در پی یافتن آرامش پایدار دچار واپاشی رادیواکتیو می شود. این واپاشی به صورت کاتوره ای نسبت به زمان رخ می دهد. ولی تعداد زیادی از مواد رادیواکتیو طول عمر قابل پیش بینی دارند.



زنجیره واپاشی رادیواکتیو

هسته دختر در دومین مکان به طور قطری و به سمت پایین و چپ قرار دارد. این مربع نمایانگر ایزوتوپ توریم 234 است. این نوکلوئید بر مبنای نشانه های تاریخی به صورت Vranium XI نمایش داده می شد که این نامی بود که قبل از توریم بدان اطلاق می شد.

ذرات هنگام واپاشی از خود پرتوهایی گسیل می کنند. به این عمل تابش زایی می گویند. در تابش زایی سه نوع پرتو گسیل می شود.

1) آلفا (یون مثبت هلیم)

2) بتا (الکترون منفی)

3) گاما (امواج پر انرژی الکترومغناطیس)

در میدان مغناطیسی پرتوهای آلفا در یک جهت و پرتوهای بتا در جهت مخالف آلفا حرکت می کنند و پرتوهای گاما انحراف ندارد.

توریم هنگام واپاشی یک الکترون منفی گسیل می کند. بنابراین کمبود جرم قابل ملاحظه نیست . اما در این صورت در میدان یک بار منفی کم است که به معنای افزایش یک واحد در عدد اتمی (z) خواهد بود که در اثر آن یک نوترون به یک پرتون تبدیل می شود. یک حرکت به بالا و یکی به سمت چپ باعث رسیدن به پروتکتینیم 243 می شود که آن هم دارای ایزومریک است و همراه با یک بتای منفی. بنابراین یک حرکت قطری به سمت بالا و چپ باعث رسیدن به اورانیوم می شود. اورانیم با گسیل یک ذره آلفا به توریم 230 تبدیل می شود. یک واپاشی آلفای دیگر موجب رسیدن به رادون 222 و سپس به پلوتونیم 218 و سرب 214 می شود. اما ایزوتوپ سرب بسیار ناپایدار است که با گسیل یک الکترون منفی به بیسموت 214 می رسد (پیدایش و کابردهای علوم و فناوری هسته ای : احمد قریب : 69-25).

چرخه ی سوخت

اکتشاف و استخراج سنگ معدن اورانیوم و تهیه 8O3U تغلیظ شده اگر هدف به کارگیری اورانیوم طبیعی در راکتورهای خنک کننده ی آب سنگین باشد ، 8O3Uمستقیماً به اکسید اورانیوم 2O U تبدیل می شود اما اگر هدف استفاده از سوخت در راکتورهای آبی باشد به 6UF یا هگزا فلوئور اورانیوم (HEX) تبدیل می شود. 6 UF سپس با یکی از روش های جداسازی ایزوتوپی غنی سازی می شود.

در مرحله ی بعدی به صورت پودر 2UO در می آید . این پودر به وسیله ی فرآیندهای پرس کردن، سینترینگ و سایش، تبدیل به قرص های سوخت شده و برای جایگزینی در میله های سوخت آماده می گردد. ساخت میله سوخت، با قرار دادن این قرص ها در غلاف و مسدود کردن دو انتهای آن انجام می گیرد. میله های ساخته شده پس از انجام کنترل های لازم به صورت مجتمع های سوخت درآمده و جهت قرار داد ن در راکتور آماده می شوند.

پژوهش بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آنمقاله بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آنانرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آنتحقیق بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آندانلود پژوهش بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آنبررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آنانرژی هسته ایکاربرد صلح آمیز انرژی هسته ای

دانلود تحقیق درباره غنی سازی اورانیم

تحقیق درباره غنی سازی اورانیم

دانلود تحقیق درباره غنی سازی اورانیوم

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	10 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	18

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 4152

تمام فایل ها

*تحقیق درباره غنی سازی اورانیم*

غنی سازی اورانیم یعنی چه؟ چگونه اورانیم تبدیل می شود؟

در این مقاله با غنی سازی اورانیم و تبدیل آن به انرژی به همراه نیکل بسیار مفید در این زمینه به زبان ساده آشنا می شوید.ضمن اینکه از این به بیان کلام جذاب یک عکس زیبابینی در متن نوشتارب به شمار می شود.

استفاده اصلی از انرژی هسته ای تقلید انرژی الکتریسیته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه اندازی دوربین های مواد است بدن راکتورهای موجود در نیروگاههای هسته ای این نیروگاه ها شبیه دیگر نیروگاه ها زغال سنگی و سوختی می شود.انرژی هسته ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا از انرژی الکترییکی به طور مداوم است سوخت این گونه ایستگاه ها را اورانیم تشکیل می دهد.

چرخه سوخت هسته ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم درراکتورهای هسته ای ممکن می کند اورانیوم عصری نسبتا معمولی وعادی است که در تمام دنیایافت می شود. این جنس به صورت معدنی در بعضی از کشورها موجود دارد که حتما باید قبل از مصرف به صوت روخت در راکتورهای هسته ای فرگری شود.

الکتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راکتورهای هسته ای و با ایجاد بخار برای به کار انداختن توربین هایی که مواد متصل ارز تولید می شود. سوختی که از راکتور خارج شده بعد از این که به پایان عمر مفید خود رسید میتواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.

فعالیت های مختلفی که با تولید الکتریسته از واکنش های هسته ای هم راهند مرتبط به چرخه سوخت هسته ای هستند چرخه سوختی انرژی هسته ای با اورانیوم آغاز می شود و با انهدام پسمانده های هسته ای پایان می یابد. دوبار عمل آوری سوخت های خرج شده به مرحله ای چرخه سوخت هسته ای شکلی صحیح می دهد.

اورانیوم

اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتور است که در سراسر پوسته سخت زمین موجوداست. این فلز حدودا 500 بار از طلا فراوان تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی وعادی است. اورانیوم اکنون به اندازه ای در صخره ها وخاک و زمین وجود دارد که در آب رودخانه ها و دریاها واقیانوس ها موجود است. برای مثال این فلزپا غلظتی در حدود4 قسمت در هر میلیون (ppm4) که گرانیت وجوددارد که ما درصد از کره زمین را عالم می شود رکوردها با غلظتی باید بر 400 ppm و در ته مانده زغال سنگ با غلظتی بیش از 100ppm موجود است. اکثر رادیوالکتریسته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن های دیگری است که با عملیات رادیواکتیو به وجود آمده اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب کردن به جا مانده اند.

چند منطقه در سراسر دنیا وجوددارد که غلظت اورانیوم موجود در آن ها به قدر کافی است که آن برای استفادها ز نظر اقتصادی به صرفه وامکان پذیر است این مواد غلیظ سنگ معدن یا کاله نامیده میشود.

غنی سازی اورانیماورانیوماستخراج اورانیومانرژی هسته ایماده زردتعریف غنی سازی اورانیومغنی سازی یعنی چهچگونه اورانیوم تبدیل میشودراکتورهای هسته ایانرژی الکترییکیسوخت هسته ایانرژی هسته ایدانلوددانلود مقالهدانلود تحقیقدانلود پایان نامه

دانلود تحقیق درباره غنی سازی اورانیم

تحقیق درباره غنی سازی اورانیم

دانلود تحقیق درباره غنی سازی اورانیوم

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	10 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	18

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 4152

تمام فایل ها

*تحقیق درباره غنی سازی اورانیم*

غنی سازی اورانیم یعنی چه؟ چگونه اورانیم تبدیل می شود؟

در این مقاله با غنی سازی اورانیم و تبدیل آن به انرژی به همراه نیکل بسیار مفید در این زمینه به زبان ساده آشنا می شوید.ضمن اینکه از این به بیان کلام جذاب یک عکس زیبابینی در متن نوشتارب به شمار می شود.

استفاده اصلی از انرژی هسته ای تقلید انرژی الکتریسیته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه اندازی دوربین های مواد است بدن راکتورهای موجود در نیروگاههای هسته ای این نیروگاه ها شبیه دیگر نیروگاه ها زغال سنگی و سوختی می شود.انرژی هسته ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا از انرژی الکترییکی به طور مداوم است سوخت این گونه ایستگاه ها را اورانیم تشکیل می دهد.

چرخه سوخت هسته ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم درراکتورهای هسته ای ممکن می کند اورانیوم عصری نسبتا معمولی وعادی است که در تمام دنیایافت می شود. این جنس به صورت معدنی در بعضی از کشورها موجود دارد که حتما باید قبل از مصرف به صوت روخت در راکتورهای هسته ای فرگری شود.

الکتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راکتورهای هسته ای و با ایجاد بخار برای به کار انداختن توربین هایی که مواد متصل ارز تولید می شود. سوختی که از راکتور خارج شده بعد از این که به پایان عمر مفید خود رسید میتواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.

فعالیت های مختلفی که با تولید الکتریسته از واکنش های هسته ای هم راهند مرتبط به چرخه سوخت هسته ای هستند چرخه سوختی انرژی هسته ای با اورانیوم آغاز می شود و با انهدام پسمانده های هسته ای پایان می یابد. دوبار عمل آوری سوخت های خرج شده به مرحله ای چرخه سوخت هسته ای شکلی صحیح می دهد.

اورانیوم

اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتور است که در سراسر پوسته سخت زمین موجوداست. این فلز حدودا 500 بار از طلا فراوان تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی وعادی است. اورانیوم اکنون به اندازه ای در صخره ها وخاک و زمین وجود دارد که در آب رودخانه ها و دریاها واقیانوس ها موجود است. برای مثال این فلزپا غلظتی در حدود4 قسمت در هر میلیون (ppm4) که گرانیت وجوددارد که ما درصد از کره زمین را عالم می شود رکوردها با غلظتی باید بر 400 ppm و در ته مانده زغال سنگ با غلظتی بیش از 100ppm موجود است. اکثر رادیوالکتریسته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن های دیگری است که با عملیات رادیواکتیو به وجود آمده اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب کردن به جا مانده اند.

چند منطقه در سراسر دنیا وجوددارد که غلظت اورانیوم موجود در آن ها به قدر کافی است که آن برای استفادها ز نظر اقتصادی به صرفه وامکان پذیر است این مواد غلیظ سنگ معدن یا کاله نامیده میشود.

غنی سازی اورانیماورانیوماستخراج اورانیومانرژی هسته ایماده زردتعریف غنی سازی اورانیومغنی سازی یعنی چهچگونه اورانیوم تبدیل میشودراکتورهای هسته ایانرژی الکترییکیسوخت هسته ایانرژی هسته ایدانلوددانلود مقالهدانلود تحقیقدانلود پایان نامه

دانلود مقاله درباره آشنایی با انرژی هسته‌ای و استفاده های صلح جویانه از آن

مقاله درباره آشنایی با انرژی هسته‌ای و استفاده های صلح جویانه از آن

دانلود مقاله درباره اشنایی با انرژی هسته ای و استفاده های صلح جویانه از ان در صنعت و اقتصاد

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	431 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	18

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 4152

تمام فایل ها

*آشنایی با انرژی هسته‌ای و استفاده های صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد*

1- مقدمه

انرژی هسته ای از عمده ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته ای است و هم اکنون نقش عمده ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولت­ها قرار دارد. به عبارت بهتر، بررسی، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی است. امروزه بحران­های سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانی­های زیست محیطی، ازدیاد جمعیت، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راه کارهای مناسب برای حل معظلات انرژی در جهان به خود مشغول داشته اند.

در حال حاضر اغلب کشورهای جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاری ها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاست گذاری، استراتژی و برنامه های زیربنایی و اصولی انجام می دهند. در میان حامل­های مختلف انرژی، انرژی هسته ای جایگاه ویژه ای دارد. هم اکنون بیش از 430 نیروگاه هسته ای در جهان فعال می باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هسته­ای تأمین می شود.

جمهوری اسلامی ایران بیش از سه دهه است که تحقیقات متنوعی را در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی هسته ای انجام داده و براساس استراتژی خود، مصمم به ایجاد نیروگاه­های هسته ای به ظرفیت کل 6000 مگاوات تا سال 1400 هجری شمسی می باشد. در این زمینه، جمهوری اسلامی ایران در نشست گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی، تمایل خود را نسبت به همکاری تمامی کشورهای جهان جهت ایجاد این نیروگاه­ها و تهیه سوخت مربوطه رسما" اعلام نموده است.

2- سوخت هسته ای

استفاده از سوخت هسته­ای برای تولید انرژی، با به کارگیری اولین راکتورهای قدرت در دهه 60 میلادی شروع شد و تولید و مصرف آن به طور پیوسته رو به افزایش بوده است.

پایه صنعت انرژی هسته­ای مبتنی بر استفاده از انرژی درونی اورانیوم می­باشد. بر حسب نوع راکتور نیروگاه اتمی، قسمت اصلی این انرژی و یا بخش کوچکی از آن مورد استفاده قرار می­گیرد.

یکی از تفاوت های اساسی سوخت هسته­ای با سوخت فسیلی، پدیده شکافت هسته­ای در سوخت است. با تولید انرژی به وسیله شکافت، ساختار سوخت به صورت آرام ولی پیوسته تغییر کرده و پاره های شکافت رادیو اکتیو را به وجود می­آورد. از این حهت رعایت مسایل ایمنی و پیش بینی جداره های بازدارنده متوالی در راکتور برای جلوگیری از پخش مواد رادیواکتیو ضروری است.

یکی دیگر از ویژگی های سوخت هسته­ای، امکان استفاده از آن در یک مدار بسته یا چرخه سوخت است. با بازفرایابی سوخت مصرف شده که در حال حاضر در کشورهای صنعتی انجام می­گردد، اورانیوم مصرف نشده و پلوتونیوم تولید شده در راکتور برای مصرف دوباره، برگشت داده می­شود.

در راکتورهای هسته­ای از شکافت هسته­ای برای تولید انرژی گرمایی استفاده می­شود. این انرژی حرارتی به وسیله توربین به انرژی مکانیکی و توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل می­شود. بنابراین، راکتورهای هسته­ای همان نقشی را در نیروگاه هسته­ای ایفاد می­کنند که دیگهای بخار در نیروگاه­ های حرارتی با سوخت فسیلی به عهده دارند. تفاوت نیروگاه­های هسته­ای با حرارتی در نوع سوخت مصرفی آنهاست که در اولی از سوفت هسته­ای و در دومی از مواد نفتی، گاز یا زغال سنگ استفاده می­شود.

ماده اصلی که برای سوخت راکتورها به کارمی­رود، اورانیوم یا ترکیباتی از این فلز است که به علت خاصیتی که در جذب نوترون و شکافت هسته­ای دارد، مورد استفاده قرار می­گیرد. اورانیوم یک ماده رادیواکتیو است که در طبیعت یافت می­شود. پلوتونیوم فلز دیگری است که برای سوخت در راکتورهای قدرت به کار می­رود ولی این فلزکه آن هم رادیواکتیو است، در طبیعت یافت نمی­شود و از واکنش های هسته­ای اورانیوم به وجود می­آید.

آشنایی با انرژی هسته‌ایاستفاده های صلح جویانه ازانرژی هسته ایانرژی هسته ایانرژی اتمیراکتورهاتامین انرژینیروگاه هسته ایسوخت هسته ایبمب اتمیدانلوددانلود مقالهدانلود تحقیقدانلود پایان نامه

دانلود ضرورت دستیابی به فناوری هسته ای

ضرورت دستیابی به فناوری هسته ای

انرژی هسته‌ای از عمده‌ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته‌ای است و هم اکنون نقش عمده‌ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	50 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	62

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

ضرورت دستیابی به فناوری هسته ای

مقدمه
انرژی هسته‌ای از عمده‌ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته‌ای است و هم اکنون نقش عمده‌ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن ، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولتها قرار دارد. به عبارت بهتر ، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی بررسی ، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی در آن کشور است. امروزه بحرانهای سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی ، نگرانیهای زیست محیطی ، ازدیاد جمعیت ، رشد اقتصادی ، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راهکارهای مناسب در حل معظلات انرژی در جهان به خود مشغول داشته اند.
در حال حاضر اغلب ممالک جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاریها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاستگذاری ، استراتژی و برنامه‌های زیربنایی و اصولی انجام می‌دهند. هم اکنون تدوین استراتژی که مرکب از بررسی تمامی پارامترهای تأثیر گذار در انرژی و تعیین راهکارهای مناسب جهت تمیزتر و کاراتر نمودن انرژی و الگوی بهینه مصرف آن می‌باشد، در رأس برنامه‌های زیربنایی اکثر کشورهای جهان قرار دارد. در میان حاملهای مختلف انرژی ، انرژی هسته‌ای جایگاه ویژه‌ای دارد. هم اکنون بیش از 430 نیروگاه هسته‌ای در جهان فعال می‌باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هسته‌ای تأمین می‌شود.

ذخایر و سرمایه گذاری جهانی انرژی
براساس گزارش وزارت صنایع فرانسه ، هزینه یک نیروگاه هسته‌ای 1400 مگا واتی معادل 15.4 میلیارد فرانک ، یک نیروگاه گاز سوز با همین ظرفیت 4.3 میلیارد فرانک و یک نیروگاه زغال سنگ یوز با ظرفیت مشابه 9 میلیارد فرانک ارزش دارد. در مقابل ، این امتیاز برای گاز ارمغانی به همراه ندارد. زیرا هزینه تولید هر کیلو وات ساعت برق تا 70 درصد به قیمت سوخت بستگی دارد.
بر اساس مطالعات انجام گرفته ، 43 سال دیگر نفت ، 66 سال دیگر گاز طبیعی و 233 سال دیگر زغال سنگ تمام خواهد شد، اما هنوز می‌توان ذخایر تازه کشف کرد. اورانیوم مورد نیاز تا 60 سال دیگر وجود دارد. رآکتورهایی که از نوترونهای سریع استفاده می‌کنند (سوپر _ فیکس در فرانسه) قادرند از یک واحد حجم اورانیوم ، هفتاد بار بیشتر از رآکتورهای کنونی انرژی بگیرند. نفت 34 درصد ، زغال سنگ 31 درصد ، گاز 22 درصد ، انرژی هسته‌ای 6 درصد ، سایر انرژیها 7 درصد.

تکثیر هسته‌ای به منظور کاهش هزینه‌ها
در مورد تولید انرژی باید به این نکته توجه کنیم که این انرژی چه خدماتی را ارائه می‌کند و با کدام هزینه ، که اکثرا مردم به دنبال خدمات بیشتر با دستیابی آسان و ایمنی بالا با هزینه کمتر هستند. در حال حاضر تولید برق گازی ارزانتر از دیگر سوختها می‌باشد و با سوخت زغال سنگ بیشترین هزینه را دارد. البته اگر موضوع عوارض آلودگی گاز کربنیک را فراموش نکنیم. در صورت وضع این مالیات ، بهای تولید گازی برق افزایش می‌یابد. در این میان انرژی هسته‌ای ، تقریبا از هرگونه بحران این چنینی به دور است.


برای ساخت یک بمب هسته‌ای با کمترین هزینه ، علاوه بر داشتن تأسیسات مربوطه ، لازم است پلوتونیومی در اختیار داشت که میزان ایزوتوپ 240 آن بیشتر باشد. این پلوتونیوم را می‌توان در یک رآکتور هسته‌ای غیر نظامی نیز تولید کرد. به همین دلیل است که آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در وین ، پیوسته رآکتورهای جهان را کنترل می‌کند.

کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته‌ای
علیرغم پیشرفت همه جانبه علوم و فنون هسته‌ای در طول نیم قرن گذشته ، هنوز این تکنولوژی در اذهان عمومی ناشناخته مانده است. وقتی صحبت از انرژی اتمی به میان می‌آید، اغلب مردم ابر قارچ مانند حاصل از انفجارات اتمی و یا راکتورهای اتمی برای تولید برق را در ذهن خود مجسم می‌کنند و کمتر کسی را می‌توان یافت که بداند چگونه جنبه‌های دیگری از علوم هسته‌ای در طول نیم قرن گذشته زندگی روزمره او را دچار تحول نموده است. اما حقیقت در این است که در طول این مدت در نتیجه تلاش پیگیر پژوهشگران و مهندسین هسته‌ای، این تکنولوژی نقش مهمی را در ارتقاء سطح زندگی مردم ، رشد صنعت و کشاورزی و ارائه خدمات پزشکی ایفاء نموده است.

ضرورت دستیابیانرژی هسته ایفناوری هسته ایتکنولوژی هسته ایضرورت دستیابی به فناوری هسته ایتکثیر هسته‌ای به منظور کاهش هزینه‌هاکاربردهای علوم و تکنولوژی هسته‌ایذخایر و سرمایه گذاری جهانی انرژیپایان نامهپژوهشتحقیقمقالهدانلود پایان نامهدانلود پژوهشدانلود تحقیقدانلود مقاله

دانلود دانلود تحقیق فیزیک هسته ای

دانلود تحقیق فیزیک هسته ای

انرژی هسته ای به طور کلی برای سلامت انسان ایمن و غیر زیان آور تشخیص داده شده است اما وقتی اشکالی در تاسیسات هسته ای رخ دهد، می تواند موجب گسترش انتشار پرتوهای رادیواکتیو و به مخاطره افتادن سلامت انسانها شود

دسته بندی	فیزیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	63 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	27

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 1024

تمام فایل ها

فیزیک هسته ای


مقدمه
انرژی هسته ای به طور کلی برای سلامت انسان ایمن و غیر زیان آور تشخیص داده شده است. اما وقتی اشکالی در تاسیسات هسته ای رخ دهد، می تواند موجب گسترش انتشار پرتوهای رادیواکتیو و به مخاطره افتادن سلامت انسانها شود و حتی یک نیروگاه هسته ای متوسط را به نامی مشهور و به یادماندنی مثل “چرنوبیل” تبدیل کند.
با این حال، انفجار در نیروگاه هسته ای چرنوبیل روسیه تفاوت های زیادی با حوادث اخیر نیروگاه هسته ای فوکوشیمای ژاپن دارد که در اثر زمین لرزه دچار مشکل شده است. تمام کارشناسان معتقدند که این دو حادثه به هیچ وجه دارای وضعیت مشابه نیستند.
انفجارهای هیدروژنی روزهای اخیر که در راکتورهای نیروگاه فوکوشیمای شماره یک رخ داد، باعث مجروح شدن ۱۱ نفر شد و صدمات زیادی به این راکتورها وارد کرد و این مسئله نگرانی از احتمال ذوب شدن این راکتورها و انتشار پرتوهای رادیواکتیو خطرناک را افزایش داده است.
نتیجه آزمایش کنترل پرتوهای رادیواکتیو در بیش از ۱۶۰ نفر که در نواحی اطراف نیروگاه فوکوشیما بودند، مثبت اعلام شد و ۱۷ نفر از خدمه یک بالگرد آمریکایی که در حال امدادرسانی در آن نواحی بودند نیز با سطح پائینی از پرتوهای رادیواکتیو آلوده شده اند، اما پس از شستشوی بدنشان با آب و صابون دیگر نشانه ای از آلودگی مشاهده نشده است.
دیوید برنر، رئیس مرکز تحقیقات رادیولوژیکی دانشگاه کلمبیا معتقد است که سطح تشعشات در حال حاضر پایین است، اما پس از ۲۴ تا ۴۸ به سطح بحرانی خواهد رسید.
اکنون که عموم مردم از این که چه اتفاقی در نیروگاه ژاپن رخ خواهد داد، دچار اضطراب شده اند و به همین خاطر بررسی نوع پرتوهایی که هر روز مردم با آن در ارتباط هستند و خطری که پرتوگیری بیش از حد ایجاد خواهد کرد، از اهمیت شایانی برخوردار است.
دکتر جیمز ترال، رئیس دانشکده رادیولوژی آمریکا می گوید: من نگران این هستم که افکار عمومی بر ضد انرژی هسته ای تحریک شود و بار دیگر شاهد رکود این منبع انرژی در جهان باشیم.
وی می افزاید: اگر نگاهی واقع بینانه به انرژی هسته ای داشته باشیم متوجه خواهیم شد که پیامدهای آن برای سلامت انسان بسیار کمتر از هر نوع انرژی تولید شده از منابع فسیلی است.

تحقیقانرژیفیزیکهسته ایفیزیک هسته ایانرژی هسته ایدانلود تحقیق فیزیک هسته ایدانلود مقاله فیزیک هسته ایدانلود پروژه فیزیک هسته ای