فناوری هسته ای

 

در سال 1938 يک تيم آلماني در تکرار آزمايشي مشابه بودند که مشاهده نمودند در اثر يک شکافت هسته اي علاوه بر آزاد شدن مقداري انرژي تعدادي نوترون آزاد مي شود که خود باعث اتفاق افتادن چندين واکنش شکافت هسته اي زنجيره اي ديگر مي شود .

سرانجام در 2 دسامبر 1942 فرمي بهمراه همکارنش در پروژه اي بنام chicago-pile1   اولين رآکتور آزمايشي را بهره برداي نمودند و در 27 ژوئن 1951 اولين رآکتور هسته اي براي توليد انرژي الکتريکي در حدود 100 کيلو وات از انرژي هسته اي در پروژه EBR-I ساخته شد.

در نهايت در روز 27 ژوئن 1954 اتحاد جماهير شوروي اولين نيروگاه هسته اي 5 مگا واتي را براي نخستين بار وارد شبکه برق سراسري خود نمود . اولين نيروگاه تجاري دنيا را انگلستان با توان 50 مگاوات مورد بهر برداري قرار داد .

بدين ترتبيب توجه بشر به سمت انرژي هسته اي جلب شده و باعث گرديد فيزيک هسته اي و در نتيجه فناوري هسته اي شکل بگيرد و بعنوان شاخه اي نوين وارد فناوري هاي بشري شود .

ادامه نوشته

شکاف هسته ای

انرژی شکافت هسته‌ای

کشف انرژی هسته‌ای در جریان جنگ جهانی دوم صورت گرفت و اکنون برای شبکه برق بسیاری از کشورها هزاران کیلو وات تهیه می کند (نیروگاه هسته ای). بحران انرژی بر اثر بالارفتن قیمت نفت در سال 1973 استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای بیشتر وارد صحنه کرد. در حال حاضر ممالک اروپایی انرژی هسته‌ای را تنها انرژی می‌داند. که می‌تواند در اکثر موارد جایگزین نفت شود. استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای که بر روی یک ماده قابل احتراق کانی که بصورت محدود پایه گذاری می‌شود. برای سایر کشورها خطرات بسیار دارد در حال حاضر تولید الکتریسته با استفاده از شکافت هسته‌ای کنترل شده به میزان زیادی توسعه یافته و مورد قبول واقع شده است. تولید انرژی هسته‌ای در کشورهای توسعه یافته بخش مهمی از طرح انرژی ملی را تشکیل می‌دهد. 

انرژی بستگی هسته‌ای

می‌توان تصور کرد که جرم هسته ، M ، با جمع کردن Z (تعداد پروتونها) ضربدر جرم پروتون و N تعداد نوترونها ضربدر جرم نوترون بدست می‌آید.

M = Z×M_p + N×M_n

از طرف دیگر M همیشه کمتر از مجموع جرمهای تشکیل دهنده‌های منزوی هسته است. این اختلاف به توسط فرمولانیشتین توضیح داده می‌شود که رابطه بین جرم و انرژی هم ارزی جرم و انرژی را برقرار می‌سازد. اگر یک دستگاه مادی دارای جرم باشد در این صورت دارای انرژی کلی E است. E = M C² که در آن C سرعت نور در خلا و M جرم کل هسته مرکب از نوکلئونها و E مقدار انرژیی است که در اثر فروپاشی جرم M تولید می‌شود. بنابر این اصول انرژی هسته‌ای بر آزاد سازی انرژی پیوندی هسته استوار است. هر سیستمی که دارای انرژی پیوندی بیشتر باشد پایدار می‌باشد. در واقع جرم مفقود شده در واکنشهای هسته‌ای طبق فرمول E = M C² به انرژی تبدیل می‌شود. پس انرژی بستگی اختلاف جرم هسته و جرم نوکلئونهای تشکیل دهنده آن است، که معرف کاری است که باید انجام شود تا نوکلئونها از هم جدا شوند. 

فیزیک هسته ای

فیزیک هسته ای چیست؟

درون هر اتم می‌ توان سه ذره ریز پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.
پروتونها در کنار هم قرار می‌گیرند و هسته اتم را تشکیل می‌دهند، در حالی که الکترونها به دور هسته می‌چرخند. پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بار الکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف ، یکدیگر را جذب می‌کنند، پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می‌کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندن الکترونها در حرکت به دور هسته می‌گردد.

در اغلب حالت‌ها تعداد پروتونها و الکترونهای درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی خنثی است.

نوترون، بار خنثی دارد و وظیفه اش در هسته، کنار هم نگاه داشتن پروتونهای هم بار است.می دانیم که ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع می‌کنند .در نتیجه وظیفه نوترونها این است که با فراهم آوردن شرایط بهتر، پروتونها را کنار هم نگاه دارند. ( این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورت می‌گیرد )
تعداد پروتونهای هسته نوع اتم را مشخص می‌کند.

گداخت هسته ای

گداخت هسته ای

 گداخت شکل دیگری از انرژی هسته ای است. گداخت ، به معنی الحاق هسته های کوچکتر و ساختن یک هسته بزرگتر است. در داخل خورشید ، گداخت هسته ای اتمهای هیدروژن باعث تولید اتمهای هلیوم می شود. در اثر این گداخت، گرما ، نور و پرتوهای دیگری تولید می شود.

همانطوریکه در تصویر می بینید ، با ترکیب دو نوع اتم هیدروژن (دوتریم و ترتیم) ، یک اتم هلیوم و یک ذره اضافی بنام نوترون تشکیل می شود. در واکنش فوق مقداری انرژی نیز تولید می گردد. دانشمندان مدتها که برروی کنترل گداخت هسته ای کار می کنند تا بتوانند یک رآکتور گداخت برای تولید برق بسازند. اما مشکل این است که نمی دانند چگونه واکنش در یک محیط بسته را کنترل کنند.

مزیّت گداخت هسته ای نسبت به شکافت هسته ای در این است که ماده رادیواکتیو کمتری تولید کرده و سوخت آن پایدارتر از عمر خورشید است.

برق هسته ای

آشنايي با برق هسته اي

برق هسته اي به هر فناوري طراحي شده به منظور استحصال انرژي از هسته اتم ها بوسيله واکنش هاي کنترل شده گفته مي شود.

تنها روشي که امروزه به کار برده مي شود، توليد برق از طريق شکافت هسته اي است، با اين وجود روشهاي ديگر مانند گداخت هسته اي و ديگر روشهاي راديواکتيو در آينده مي توانند به کار روند.

در سال 2007 بيش از 14 درصد الکتريسيته جهان از نيروي هسته اي تامين شد و اين در حالي است که 15 راکتور جديد در جهان در حال ساخت است.

ادامه نوشته

آهنگ امیر تتلو درباره انرژی هسته ای

 

 

نام: اهنگ امیر تتلو به نام انرژی هسته ای

حجم : 13و 7 مگابایت

دانلود موزیک ویدیو 

دانلود اهنگ

مستند انرژی هسته ای

نام: مستند انرژی هسه ای 

حجم: 216 مگابایت

                                                               دانلودرایگان

جدید ترین خبر

متن كامل جديدترين گزارش آژانس اتمي درباره برنامه هسته‌اي ايران

خبرگزاري فارس: مديركل جديد آژانس بين‌المللي انرژي اتمي در اولين گزارش خود درباره برنامه هسته‌اي ايران با تاكيد بر همكاري ايران و آژانس تاكيد كرد همه 4 بازرسي سرزده آژانس از تاسيسات غني‌سازي سوخت ايران پس از آخرين گزارش "محمد البرادعي " با موفقيت انجام شده است.

 

به گزارش فارس، "يوكيا آمانو " مدير كل ژاپني آژانس بين‌المللي انرژي اتمي اولين گزارش خود درباره برنامه هسته‌اي ايران را پنجشنبه منتشر كرد كه متن كامل آن به شرح زير است:

اجراي توافقنامه پادمان‌هاي ان‌پي‌تي و مفاد مرتبط با قطعنامه‌هاي 1737 (2006)، 1747 (2007)، 1803 (2008) و 1835(2008) شوراي امنيت در جمهوري اسلامي ايران

ادامه نوشته

در باره رآکتور هسته ای

راكتور هسته‌ای وسیله ایست كه در آن فرایند شكافت هسته‌ای بصورت كنترل شده انجام می‌گیرد. انرژی حرارتی بدست آمده از این طریق را می‌توان برای بخار كردن آب و به گردش درآوردن توربین‌های بخار ژنراتورهای الكتریكی مورد استفاده قرار داد.
اورانیوم غنی شده، معمولا به صورت قرص‌هائی كه سطح مقطعشان به اندازه یك سكه معمولی و ضخامتشان در حدود دو و نیم سانتیمتر است در راكتورها به مصرف می‌رسند.
این قرص‌ها روی هم قرار داده شده و میله‌هایی را تشكیل می‌دهند كه به میله سوخت موسوم است.
میله‌های سوخت سپس در بسته‌های چندتائی دسته بندی شده و تحت فشار و در محیطی عایقبندی شده نگهداری می‌شوند.
در بسیاری از نیروگاه‌هاي هسته‌اي برای جلوگیری از گرم شدن بسته‌های سوخت در داخل راكتور، این بسته‌ها را داخل آب سرد فرو می‌برند.
در نیروگاه‌های دیگر برای خنك نگه داشتن هسته راكتور، یعنی جائی كه فرایند شكافت هسته‌ای در آن رخ می‌دهد، از فلز مایع (سدیم) یا گاز دی اكسید كربن استفاده می‌شود.
برای تولید انرژی گرمائی از طریق فرایند شكافت هسته‌ای، اورانیومی كه در هسته راكتور قرار داده می‌شود باید از جرم بحرانی بیشتر (فوق بحرانی) باشد.
یعنی اورانیوم مورد استفاده باید به حدی غنی شده باشد كه امكان آغاز یك واكنش زنجیره‌ای مداوم وجود داشته باشد.
برای تنظیم و كنترل فرایند شكافت هسته‌ای در یك راكتور از میله‌های كنترلی كه معمولا از جنس كادمیوم است استفاده می‌شود.
این میله‌ها با جذب نوترون‌های آزاد در داخل راكتور از تسریع واكنش‌های زنجیره‌ای جلوگیری می‌كند.
زیرا با كاهش تعداد نوترون‌ها، تعداد واكنش‌های زنجیره‌ای نیز كاهش می‌یابد. حدوداً ۴۰۰ نیروگاه هسته‌ای در سرتاسر جهان فعال هستند كه تقریبا ۱۷ درصد كل برق مصرفی در جهان را تامین می‌كنند.
از جمله كاربردهای دیگر راكتورهای هسته‌ای، تولید نیروی محركه لازم برای جابجایی ناوها و زیردریایی های اتمی است.

رآکتور هسته ای

اتم