دانلود تحقیق انرژی هسته ای

Word 40 KB 19171 12
مشخص نشده مشخص نشده محیط زیست - انرژی
قیمت قدیم:۱۲,۰۰۰ تومان
قیمت: ۷,۶۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • در حال حاضر انرژی اتمی یکی از مهمترین منابع انرژی بسیاری از کشورهای جهان است .

    با وجود این ، تا سالهای اخیر اکثر مردم درباره‌ی آن بی اطلاع بودند .

    در اواخر جنگ جهانی دوم ، زمانی که دو بمب اتمی بر روی شهرهای ناکازاکی و هیروشیما در ژاپن انداخته شد ، برای اولین بار مردم پی به قدرت انرژی اتمی بردند .

    از آن زمان تا به امروز از انرژی اتمی فقط به منظور تولید نیرو استفاده شده است ، هر چند که سلاحهای اتمی متعددی در جهان وجود دارند .

    جمعیت جهان با سرعت رو به افزایش است و مردم نیز مایلند سطح زندگیشان بهتر شود و توقعشان بیشتر شده است .

    این دو عامل دلیل نیاز روز افزون انرژی است .

    قدرت اتم هرگاه هسته ی متراکم اتمی شکافته شود ، انرژی هسته ای تولید می شود .این فرآیند شکافت اتم نامیده می شود .

    هسته اتم از دونوع ذره به نام های پروتون و نوترون تشکیل شده است ؛ این ذرات خیلی محکم به یکدیگر چسبیده اند.

    شکستن هسته ی اتم بسیار مشکل است ، هرچند هسته های بزرگتر راحت تر شکافته می شوند .

    وقتی هسته ی یک اتم شکسته می شود سه پدیده به وقوع می پیوندد : هسته های عناصر مختلفی با هسته های کوچکتر تشکیل می شوند ؛ ذرات اتمی آزاد می شوند ، و انرژی تولید می شود .

    فرآیند دیگری هم وجود دارد که به آن همجوشی هسته ای می گویند که در این فرآیند هسته‌ی دو اتم به یکدیگر پیوند می خورند .

    در عمل همجوشی هسته ای نیز انرژی آزاد می شود .

    اما دانشمندان هنوز از آن در نیروگاههای برق استفاده نمی کنند ، تا اینکه روش مناسبی برای مهار کردن این انرژی پیدا کنند .

    واکنش های کنترل شده و کنترل نشده هسته هنگامی شکافته می شود که : یک نوترون آزاد از ماده ی رادیواکتیو جذب آن شود .

    هسته ای که توسط یک نوترون شکافته شده است، نوترون های فراوانی تولید می کند .

    هر یک از این نوترونها توسط هسته های بیشتری جذب شده و به این ترتیب تعداد نوترون های بیشتری آزاد می شود .

    این فرایندبه صورت یک واکنش زنجیره ای همچنان ادامه پیدا می کند .

    در یک واکنش کنترل نشده اکثر نوترون های جدید با هسته های دیکر برخورد می کنند واتم های بیشتری شکافته می شوند و مقدار بسیار زیادی انرژی آزاد می شود و این فرآیند همان چیزی است که در انفجار یک بمب اتمی روی می دهد .

    بمب اتم بمب اتم یک واکنش هسته ای کنترل نشده است ، برای اینکه نوترونها سریع حرکت می کنند و هسته ها خیلی سریع می شکنند و مقدار زیادی انرژی در کمتر از یک ثانیه آزاد می شود .

    سوختهای هسته ای تنها ، اتم های عناصر خاصی دارای هسته هایی هستند که وقتی شکافته می شوند قابلیت پخش نوترون را دارند .

    بنابراین فقط می توان این عناصر را برای ایجاد واکنش هسته ای به کار برد ، این عناصر به مواد قابل شکافت موسومند .

    تنها عنصر قابل شکافت طبیعی ، یک نوع خاص از اورانیوم است ، که ایزوتوپ آن اورانیوم 23500 است .

    ایزوتوپها اشکال مختلف یک عنصرند که تفاوت آنها در تعداد نوترونهای موجود در هسته شان می باشد .

    اورانیوم یک فلز براق سنگین است که در میان عناصر طبیعی ، سنگین ترین وزن اتمی را داراست .

    فقط اورانیوم استخراج شده حاوی اورانیوم 23500 و باقی ایزوتوپ اورانیوم 23800 است .

    یک کیلوگرم اورانیوم 235 به اندازه ی سه میلیون زغال سنگ انرژی تولید می کند .

    سایر سوخت های هسته ای در اثر فعل و انفعالاتی که بر روی اورانیوم انجام می گیرد قابل تهیه می باشد .

    استخراج : دو میلیونوم از سطح پوسته ی زمین را اورانیوم تشکیل می دهد .

    اورانیوم به صورت سنگ معدن یافت می شود که کانیهای قابل استخراج می باشند و در اغلب مناطق درصد اورانیوم بسیار کم است و تنها مناطق محدودی هستند که دارای معادن اورانیوم هستند که عبارتند از : زئیر ، آفریقای شمالی ، فرانسه ، جمهوریهای چک و اسلواک ، آمریکای شمالی ، استرالیا ، چین و جمهوری فدرال روسیه .

    سنگ معدن اورانیوم نزدیک به پوسته ی زمین یا در اعماق زمین قرار داشته باشد ، شیوه ی استخراج ، همانند استخراج سایر سنگ های معدنی است .

    جداسازی و میله های سوخت پیش از آن که اورانیوم 235 مورد استفاده قرار بگیرد باید از اورانیوم 2380 تفکیک شود .

    برای این کار ، اورانیوم را تبدیل به گاز می کنند و سپس توسط دستگاه سانتریفوژ یا گریز از مرکز عمل جداساطی صورت گیرد .

    اورنیوم 238 که سنگین تر است در لبه ها اورانیوم 235 در مرکز دستگاه گریز از مرکز انباشته می شود .

    اورانیوم 235 سپس به پودر سیاه رنگی که اکسید اورانیوم نامیده می شود ، تولید می گردد .

    این پودر به صورت قرص هایی درون یک لوله که به آن میله سوخت می گویند قرار داده میشود .

    این میله ها نیز در لوله هایی قرار گرفته و آماده استفاده در راکتور می شود .

    نیروگاه در نیروگاه حرارتی عادی حرارتی ، برای تبدیل به بخار آب از سوخت نفت یا زغال سنگ استفاده می شود .

    بخار حاصل موجب چرخش توربین ها شده و برق تولید می شود .

    اما در نیروگاههای اتمی ، حرارت لازم برای تولید بخار از یک واکنش هسته ای کنترل شده تامین می شود .

    عمل واکنش ، درون راکتور ودر ساختمانی که مجهز به تمامی سیستم های ایمنی است ، انجام می گیرد .

    این ساختمان محافظت شده عمده ترین تفاوت بین نیروگاههای حرارتی و اتمی است .

    برای جلوگیری از نشست مواد رادیواکتیو ، چه هنگامی که نیروگاه در حال کارکرد است و چه هنگامی که حادثه ای روی می هد .

    این ساختمان از بتن و فولاد ساخته می شود .

    تفاوت دیگر این دو نوع نیروگاه در این است که از بعضی نیروگاه های اتمی قدیمی برای تهیه ی پلوتونیوم که برای ساختن بمب های اتمی مورد نیاز است استفاده می شود .

    بخشهای مختلف در نیروگاه اتمی یک نیروگاه اتمی شامل یک راکتور هسته ای است که در هسته ی آن میله های سوخت حاصل اورانیوم و میله های کنترل کننده برای کنترل تعداد نوترون های حاصل از شکافت اتم ، وارد راکتور و یا از آن خارج می شوند .

    میله های کنترل کننده نوترون ها را جذب می کنند ودر صورت لزوم قادر به توقف کلی واکنش زنجیره ای نیز می باشند .

    واکنش هسته ای تولید گرما می کند که توسط جریان سرد کننده ای که از رآکتور عبور می کند این گرما را جذب می کند و به مبدل حرارتی انتقالمس یابد .

    مبدل حرارتی با استفاده از این گرما تولید بخار می کند .

    از این مرحله به بعد نیروگاه اتمی مانند نیروگاه حرارتی عمل می کند و بخار های مصرف شده در برجهای خنک کننده به آب تبدیل می شوند که دوباره قابل مصرفند .

    کف راکتور محفظه بالای راکتور که محل کنترل نیروگاه است دسترسی به ملیه‌های سوخت و هسته ی راکتور را فراهم می کند .

    دستگاههای مخصوصی میله های سوخت مصرف شده را با میله های جدید ، بدون آنکه نیاز به خاموش کردن رآکتور و یا متوقف کردن تولید الکتریسیته باشد جایگزین کنند .

    کنترل کننده های نوترون شکافت هسته ای هنگامی روی می دهد که یک نوترون با اتم اورانیوم برخوردکند و آن را می شکافند .

    در این لحظه سایر نوترون ها نیز به سرعت آزاد می شوند ، برای ایجاد واکنش زنجیره ای نوترون های پرجنب و جوش باید سرعت خود را از دست بدهند و کند شوند .

    این عمل توسط کنترل کننده - ماده ای مانند گرافیت یا آب که در حین عبور نوترون ها از میان آنها از میزان سرعتشان کاسته می شود انجام می گیرد .

    برای کنترل مطلوب نوترون ها ، هسته ی مرکزی رآکتور به میله های کادمیمی نیز که جذب کننده ی نوترون ها هستند مجهز می باشد .

    موتورهای هسته ای از نظر تئوری دلیلی وجود ندارد که برای به حرکت درآوردن انواع موتورها ، از رآکتورهای هسته ای در اندازه های مختلف استفاده نشود .

    امروزه راکتورهای هسته ای با موفقیت در کشتی ها و زیردریایی ها به کار گرفته می شوند .

    بزرگترین امتیاز استفاده از این نوع موتورها که برای تولید نیرو به کار می رود ، در این است که کشتی یا زیردریایی می تواند برای مدت طولانی و بدون آنکه نیاز به سوخت گیری مجدد داشته باشد ، در دریا بماند .

    زیردریایی های اتمی تحقیقات در مورد استفاده از رآکتورهای اتمی در زیردریایی ها از سال 1949 آغاز گردید .

    مطالعات بسیار موفقیت آمیز بود و منجر به سفر دریایی زیر دریایی ناتیلوس از زر پخ ها به قطب شمالی در سال 1985 گردید .

    زیردریایی های اتمی مزایای زیادی دارند و مهمترین آنها ماندن در زیر دریا برای مدت طولانی است و مهمتر این که در زیر آب ماندن زیر دریایی و به سطح آب نیامدنش آن را از دید پنهان نگاه می دارد .

    تشعشعات هسته ای هنگامی که هسته یک اتم ، تجزیه یا شکافته می شود ، از خود اشعه پخش می کند .

    اتم های مشخصی مانند رادیوم به طور طبیعی تجزیه شده و اشعه تولید می کنند .

    این پدیده را تجزیه رادیواکتیو می گویند .

    در شکافت هسته ای ، اتم به طور مصنوعی در رادیواکتیو تجزیه می کنند .

    تشعشعات اتمی به سه دسته تقسیم می شوند : آلفا ، بتا و گاما .

    تابشهای آلفا«نسبتاً بزرگ» بوده و از مواد به راحتی عبور نمی کنند .

    جلوی آنها را می توان توسط یک ورق کاغذ سد کرد .

    تابش های بتا کوچکتر هستند و توسط یک ورق نازک فلزی (مثلاً آلومینیم) می توان جلوی آنها را سد کرد .

    تابشهای گاما مانند اشعه X پر از انرژی هستند و فقط توسط ورقه های ضخیم فلزات سنگین (مانند سرب) می توان آنها را متوقف کرد .

    کنترل تشعشعات تشعشعات قابل دیدن ، بوئیدن و احساس کردن نیستند .

    برای آشنا کردن آنها ابزار خاصی مورد نیاز است .

    یکی از این ابزارها دستگاه شمارگر گایگر است .

    برای بررسی اینکه آیا ماده ای رادیواکتیو است یا نه از دستگاه شمارشگر گایگر استفاده می شود .

    بازیافت برای بازیافت سوخت ، آنرا درون ظرف های بخصوصی که فلاکس نام دارد حمل می کنند که موقتاً در انبار نگهداری می شوند .

    در کارخانه ی بازیافت ، سوخت قابل مصرف به شیوه ی استخراج توسط حلال بازیابی می شود .

    با این وجود هنوز مقدار زیادی ضایعات رادیواکتیو باقی می ماند که باید آنها را از بین برد .

    دفن ضایعات هسته ای از یک نیروگاه هسته ای سه نوع ماده زاید با درجه های مختلف حاصل می شود : 1-ضایعات با سطح آلودگی کم 2-ضایعات با سطح آلودگی متوسط 3-ضایعات با سطح آلودگی بالا .

    مطمئن ترین روش برای ایمنی از ضایعات با سطح آلودگی متوسط وبالا ، قرار دادن آنها در محفظه های کاملاً مسدود و دفن کردن آنهاست .

    ضایعات برای هزاران سال می توانند باقی بمانند .

    به همین علت دفن ضایعات در لابه‌لای صخره ها سخت مانند گرانیت که امکان جابجایی ندارد شیوه ی تقریباً مطمئن است .

    اگر صخره‌ی سنگ ها جابجا شده و یاترک بردارند و مخازن حاوی ضایعات اتمی بشکنند ، امکان نشت ضایعات بسیار زیاد است .

    در این صورت مواد رادیواکتیو رها شده و ممکن است به منابع آب نفوذ کند .

    فجایع هسته ای چگونه رخ می دهند ؟

    معمولاً حادثه زمانی روی می دهد که سیستم خنک کننده راکتور ایراد پیدا کنند .

    اگر سیستم خنک کننده ی کمکی نیز ار کار بیفتد ، محفظه راکتور بیش از حد گرم خواهد شد .

    در این وضعیت اگر میله های سوخت ذوب شوند، کنترل این وضعیت بسیار مشکل خواهد شد .

کلمات کلیدی: انرژی هسته ای

داستان کشف و گسترش انرژي هسته‌اي، که در مفهوم اين پژوهش انرژي‌اي است که در اثر شکافت اوارنيم و احتمالاً عناصر سنگين ديگر آزاد مي‌شود، به سال 1311/1932، که چادويک در آزمايشگاه کاونديش، واقع در کمبريج، نوترون را شناسايي کرد، بر مي‌گردد. اين کشف از چن

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، 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 ...

انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است. ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است : E = MC2 برطبق فرمول فوق انرژی (E) برابر است با جرم (m) ضربدر سرعت ...

استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الکتریسته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است. بدون راکتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی می‌شود. انرژی هسته‌ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی از انرژی الکتریکی به‌طور مداوم است. سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را ...

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 ...

ماههاست که مسائل مربوط به فعالیت های اتمی و هسته ای جمهوری اسلامی مورد توجه رسانه‌های خبری داخلی و خارجی قرار گرفته است ؛ به این بهانه و نیز با توجه به نشست امروز شورای حکام، نگاهی داریم به موازین حقوقی بین المللی و صلح آمیز بودن فعالیتهای هسته ای ایران. 1) معیار صلح آمیز بودن فعالیت هسته ای دولت ها معیار اینکه فعالیت هسته ای یک کشوری صلح آمیز یا غیرصلح آمیز است چیست و چه مرجع ...

استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق روشی پیچیده اما کارامد برای تامین انرژی مورد نیاز بشر است. به طور کلی برای بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای در نیروگاه‌های هسته‌ای، از عنصر اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود که ماحصل عملکرد نیروگاه، انرژی الکتریسته است. عنصر اورانیوم که از معادن استخراج می‌شود به صورت طبیعی در راکتورهای نیروگاه‌ها قابل استفاده ...

انرژی در جهان امروز یک عامل راهبردی است و اغلب کشورهای جهان به خصوص آنها که به دنبال اعمال اراده و قدرت خود بر دیگر کشورها می باشند از همین دریچه به مقوله انرژی می نگرند. همان طوری که این نگاه را می توانیم از زمان های گذشته یعنی دوران استعمار کهنه تا به امروز دنبال کنیم. در این میان کشور ما ایران، علاوه بر اینکه دارای ذخایر ویژه و عمده ای از منابع انرژی بخصوص نفت و گاز می باشد، ...

انرژی هسته ای و مصارف صلح آمیز آن انرژی هسته ای، شکل اصلی دیگری از انرژی است که در داخل اتم قرار دارد . یکی از قوانین جهانی این است که انرژی نه تولید پذیر است و نه از بین رفتنی ، اما به شکلهای دیگر قابل تبدیل است. ماده را می توان به انرژی تبدیل نمود. آلبرت انیشتن ، مشهورترین دانشمند جهان ، فرمول ریاضی خاصی را برای شرح این نظریه ارائه نموده است : E = MC2 برطبق فرمول فوق انرژی (E) ...

دسترسی ایران به بازار سوخت هسته ای بین المللی و همکاری در انرژی هسته ای: براساس یک توافق کلی و اعتماد دو جانبه در حال رشد، اتحادیه اروپا، سه کشور اروپایی از توسعه برنامه هسته ای غیرنظامی ایران حمایت می کنند. این حمایت شامل کمک برای تخصیص تجهیزات مورد نیاز برای راکتورهای تحقیقی بیشتر در ایران و همکاری در دیگر حوزه های استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای، غیر از فعالیت های چرخه سوخت ...

آشنایی با فعالیت های سازمان انرژی اتمی ایران بدون تردید جمهوری اسلامی ایران از کشورهای صاحب نام در عرصه فناوری هسته ای در جهان است، اما کسب این جایگاه در گرو تلاش های بی وقفه کارشناسان و متخصصان اهل این سرزمین است که در طول سال های گذشته از هیچ کوششی فرو گذار نبوده اند. روایت جهانی شدن دانش هسته ای ایرانیان روایتی شنیدنی است که بازگویی و تامل در آن نسل امروز ما را با مسیر پیموده ...

ثبت سفارش
تعداد
عنوان محصول