سه شنبه ۰۵ بهمن ۱۳۹۵

تبلیغات

انرژی هسته ای مفید برای هر زمان

danesheroz1 آبان ۵, ۱۳۹۲ ۱
انرژی هسته ای مفید برای هر زمان

دانش روز: این مقاله نتیجه تمام تحقیقات من در این ۷ ماه است . در این مدت چیزهای بسیاری از این انرژی یاد گرفتم که انها را به طور ساده و روان برای شما نوشته ام

 به گزارش دانش روز،

 فیزیک هسته ای:

 بخشی از دانش فیزیک است که به خواص و ویژگی های هسته اتم میپردازد.

 در جهان مواد از مولکول ساخته شده اند و مولکولها از به هم پیوستن اتم ها ساخته میشود. هر اتم دارای پروتون . الکترون و نوترون است. نوترونها و پروتونها در هسته قرار دارند و الکترون در اطراف هسته قرار دارد.

 پروتون:ذره ای با بار مثبت که در هسته اتم قرار دارد .

 پروتون در واقع هیدروژنی است که الکترونش را از دست داده است.

 نوترون: ذره ای با بار خنثی که کارش در هسته کنار هم نگه داشتن پروتون هاست. چون همانطور که میدانیم ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع میکنند و کار نوترونها در هسته این است که شرایطی را به وجود بیاورند که  پروتونها در کنار هم قرار گیرند . این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورت میگیرد.جرم نوترون قدری بیشتر از پروتون است.

 هسته اتم: ناحیه ای با جرم بالا که پروتونها و نوترونها در ان قرار دارند.

 الکترون: ذره ای با بار منفی در روی مدار های خاصی به دور هسته میچرخند. جرم الکترون بسیار کمتر از پروتون و نوترون است.

 در هسته اتم انرژی زیادی وجود دارد که به ان انرژی هسته ای میگویند. دانشمندان با پی بردن به این انرژی سعی در ان دارند که از آن در بهتر شدن جهان استفاده کنند.

 این انرژی با پیوند و یا شکافته شدن هسته اتم رخ میدهد که درباره آن در صفحات بعد بیشتر گفته میشود. البته قابل ذکر است که برای به دست اوردن این انرژی هر عنصری را نمیتوان به کاربرد..

 برای این کار نیاز به بعضی عناصر خاص رادیو اکتیو داریم. برای درک بهتر انرژی هسته ای و فیزیک هسته ای باید درباره مواد رادیو اکتیو هم بدانیم.

  رادیو اکتیو:

 اتمهای ناپایدار

 تا اوایل قرن بیستم، تصور می شد تمامی اتم ها پایدار هستند)یعنی فکر میکردند انها نابود نمیشوند)، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم

 توسط بکرل  مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند و برخی دیگر، تمام

 ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است. رادیواکتیو بدان معنی است که هسته اتم از خود تشعشع بیرون  میدهد.

 ایزوتوپ: یک عنصر ممکن است شامل چند نوع اتم باشد که اختلاف آنها با یکدیگر در جرم اتمی (تعداد پروتون)است. فردریک سودی اصطلاح ایزوتوپ (از واژه یونانی به معنای هم مکان) را برای اتمهای یک عنصر که که از نظر جرم با یکدیگر تفاوت دارند پیشنهاد کرد. مثلا وقتی میگوییم اورانیوم ۲۳۵ یعنی این ایزوتوپ از اورانیوم در هسته خود دارای ۲۳۵ پروتون است.

 هیدورژن مثال خوبی از عنصری است که ایزوتوپ های زیادی دارد و فقط یکی از آنها رادیو اکتیو است.

 هیدروژن طبیعی ( همان هیدروژنی که ما می شناسیم) در هسته خود دارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. ( البته چون فقط یک پروتون درهسته وجود دارد نیازی به نوترون نیست ) ایزوتوپ دیگر هیدروژن،هیدروژن ۲ یا دو تریوم است که یک پروتون و یک نوترون در هسته خود جای داده است. دوتریوم، فقط ۰۱۵/۰درصد کل هیدروژن را تشکیل می دهد و در طبیعت بسیار کمیاب است، با این حال مانند هیدورژن طبیعی رفتار می کند. البته از یک جهت با آن تفاوت دارد و آن، سمی بودن دوتریوم در غلظت های بالاست.

 دوتریوم هم ایزوتوپ پایداری است، ولی ایزوتوپ بعدی که تریتیوم خوانده می شود، ناپایدار است. تریتیوم که هیدروژن ۳ نیز خوانده می شود، در هسته خود یک پروتون و دو نوترون دارد و طی یک واپاشی رادیواکتیو به هلیوم ۳ تبدیل می شود. این بدان معنی است که اگر ظرفی پر از تریتیوم داشته باشید و آن را بگذارید و یک میلیون سال بعد برگردید، ظرف شما پر از هلیوم ۳ است. هلیوم ۳ از ۲ پروتون و یک نوترون ساخته شده وعنصری پایدار است.

 در برخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ ها رادیواکتیو هستند. اورانیوم بهترین مثال برای

چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیوبته زیاد سنگین ترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به طور

 طبیعی یافت می شود. علاوه بر آن، هشت عنصر رادیواکتیو طبیعی هم وجود دارند که عبارتند از پولوتونیوم، استاتین، رادون، فرانسیم، رادیوم، اکتینیوم، توریم و پروتاکتسینانیوم. عناصر سنگین تر از اورانیوم که به دست  انسانها در آزمایشگاه ساخته شده اند، همگی رادیواکتیو هستند.

 واپاشی رادیو اکتیو

 اتم یک ایزوتوپ رادیواکتیو طی یک واکنش خودبخودی به یک عنصر دیگر تبدیل می شود. این واپاشی  همان اتفاقی است که بعد از پیوند یا شکافت هسته اتم رخ میدهد .

 اورانیوم و غنی سازی:

 اطلاعات اولیه:

 اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، U و عدد اتمی آن ۹۲ می‌باشد. اورانیوم یک عنصر سنگین ، سمی ، فلزی ، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره‌ای می‌باشد،  ایزوتوپ ۲۳۵ آن برای سوخت راکتورهای هسته‌ای و سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌شود.

 سنگ اورانیوم

 معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز در صخره‌ها ، خاک ، آب ، گیاهان و جانوران از جمله انسان یافت می‌شود.

 اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره‌ای فلزی با خاصیت رادیواکتیوی ضعیف می‌باشد که کمی از فولاد نرم‌تر است. این فلز چکش‌خار ، رسانای جریان الکتریسیته می‌باشد. اگر اورانیوم به‌خوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید می‌شود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، می‌تواند به‌صورت شیمیایی به دی‌اکسید اورانیوم و دیگر گونه‌های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

 دو ایزوتوپ مهم آن U235 و U238 میباشند که u235 مهمترین برای راکتورها و سلاحهای هسته ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که در طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترون ها شکافته میشود.

  اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که میتوانست شکافته شود

  کاربردها:

 .اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده میشود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنی شده برای سوخت ناوگان خود و زیردریایی ها و همچنین سلاحهای هسته ای استفاده میکنند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U235 غنی شده میباشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هسته ای بشدت غنی میشوند که این مقدار بصورت تقریبی ۹۰% میباشد.

 مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته ای است که در آنها سوخت U235 به میزان ۲الی۳% غنی میشود.

 دیگر کاربردهای این عنصر عبارتند از :

 لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است (که داخل فرایند غنی سازی نمیشود) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ به آن اضافه میشود.

 نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸ آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.

 U235 در راکتورهای هسته ای به پلوتونیوم تبدیل میشود. و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار میگیرد.

 معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی میباشند. چراکه مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شده اند حاوی مقدار زیادی اورانیوم میباشند.

  تاریخچه:

 استفاده از اورانیوم به شکل اکسیدطبیعی آن به سال ۷۹ میلادی بر می گردد یعنی زمانی که این عنصر برای اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شیشه زرد با یک در صد اورانیوم در نزدیکی ناپل ایتالیا کشف شده است)

 کشف این عنصر به شیمیدان آلمانی به نام مارتین هنریچ کلاپرس اختصاص داده شد که در سال ۱۷۸۹ اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی کشف کرد. نام این عنصر بر اساس سیاره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزیده شد .

  هشدار ها:

 تمام ترکیبات اورانیوم سمی و رادیو اکتیو هستند. سمی بودن این عنصر میتواند کشنده باشد. در مقادیر بسیار کم خاصیت سمی بودن این عنصر به کلیه آسیب میرساند. در کل ترکیبات اورانیوم به سختی جذب روده و ریه میشوند و خطرات رادیولوژیکی آن باقی میماند. فلز خالص اورانیوم نیز خطر آتش سوزی به همراه دارد.

 غنی سازی

 غنی‌سازی اورانیوم عملی است که به‌واسطهٔ آن در یک تودهٔ اورانیوم طبیعی مقدار ایزوتوپ ۲۳۵U بیشتر شود و مقدار ایزوتوپ ۲۳۸U کم‌تر گردد. غنی‌سازی اورانیوم یکی از مراحل چرخه سوخت هسته‌ای است.

 ایزوتوپهای اورانیوم می‌توانند از هم جدا شوند تا تمرکز یک ایزوتوپ بر دیگری را افزایش دهند. این فرایند غنی سازی نام دارد.

 اورانیوم۲۳۵ مهم ترین ماده مورد نیاز راکتورهای هسته ای(برای شکافته شدن و تواید انرژی) است.

 اما مشکل کار اینجاست که اورانیوم استخراج شده از معدن ترکیبی از ایزوتوپ های اورانیوم بوده (اورانیوم۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸) و به همین علت باید برای تهیه سوخت  راکتورهای هسته ای به روش های مختلف درصد اورانیوم ۲۳۵ را بالا برد و اصطلاحا به ان غنی سازی اورانیوم میگویند.

 برای غنی سازی اورانیوم ابتدا سنگ معدن انرا با اسید ذوب و بعد از خالص شدن فلز انرا به صورت ترکیب با اتمهای فلور f9   و به صورت مولکول اورانیوم هگزا فلوراید  تبدیل میکنند که به صورت گازی است.

 برای غنی سازی اورانیوم راه های مختلفی وجود دارد که در زیر سه مورد انرا نام میبریم:

 ۱-دیفوزیون گازی

 ۲- سانتریفوژ

 ۳-میدان مغناطیسی

 واکنش های هسته ای

 تعریف واکنش های هسته ای:

 تبدیلات خود بخودی یا مصنوعی بعضی از هسته‌های اتمی به هسته دیگر که نتیجه بهم خوردن ترکیب ساختمان هسته یا تغییر در تعداد نوکلئونها (ذرات هسته‌ای) است واکنشهای هسته‌ای نام دارند.

 راههای مختلف تولید انرژی هسته‌ای

 ·         شکافت هسته‌ای

 ·         همجوشی هسته‌ای

 شکافت هسته‌ای (Nuclear Fission)

 فرض می شود نوترون منفردی به یک قطعه ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ نفوذ کند در اثر برخورد به هسته اتم اورانیوم ۲۳۵، اورانیوم به دو قسمت شکسته می‌شود، مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد. در حدود (Mev 200) اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته اورانیوم ۲۳۵ آزادی دو نوترون است که می‌تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد.

 این چهار نوترون نیز چهار هسته اورانیوم ۲۳۵ را می‌شکند چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می‌کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می‌باشند، سپس شکست هسته‌ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می‌یابد.

 در هر دوره تعداد نوترونها دو برابر می‌شود، در یک لحظه واکنش زنجیری خود بخودی شکست هسته‌ای شروع می‌گردد. در واکنشهای کنترل شده تعداد شکست در واحد زمان و نیز مقدار انرژی به تدریج افزایش یافته و پس از رسیدن به مقداری دلخواه ثابت نگهداشته می‌شود.

 مراحل شکست ۲۳۵U

 ۱n + 235U → ۲۳۴U → ۱۴۴Ba+89Kr + 3 1n

 N نوترون   Uاورانیوم    BRباریم    KRکریپتون

 در واکنش اخیر در نتیجه برخورد نوترون به ۲۳۵U آن را به ۲۳۴U تحریک شده تبدیل می‌کند. نهایتا اورانیوم تحریک شده نیز بعد از شکافت ، به باریم و کریپتون و سه تا نوترون تبدیل می‌شود.

 مواد قابل شکست (Fissionable Materials)

 موادی که وقتی تحت تابش نوترون قرار می‌گیرند انجام یک واکنش شکست هسته ای را ممکن می سازند چنین خاصیتی در عناصر زیر وجود دارد   :

 اورانیوم ۲۳۵- اورانیوم ۲۳۸ – پلوتونیوم۲۳۹-

 محصولات شکست اورانیوم (Uranium Fission Puroduets)

 زمانی که هسته اتمی اورانیوم ۲۳۵به دو قسمت شکسته می‌شود عناصر زیر تولید می‌شوند: استرتیوم ۹۰ ، کریپتون ۹۱ ، ایتریوم ۹۱ ، زیرکونیوم ۹۵ ، ید ۱۲۶ ، سزیم ۱۳۷، باریم ۱۴۲ ، سریم ۱۴۴ قابل ذکر هستند.

 همجوش هسته‌ای (Nuclear Fusion)

 همجوشی هسته‌ای عبارت است از اتحاد عناصر سبک برای تشکیل عناصر سنگین تر که نوع واکنش را واکنش همجوشی گویند تا بحال در انفجار بمب هیدروژنی قوی و بسیار خوب تشخیص داده شده است. این واکنش برای انسان چندان مفید نیست و بنابراین دانشمندان بطور جدی کوشش می کنند تا واکنش همجوشی را کنترل کنند یعنی  کاهش سرعت واکنش به درجه ای که بتواند برای مقاصد صلح جویانه مفید باشد.

 در مرحله اول این واکنشها بصورت کنترل شده برای تولید برق استفاده می‌شود. همچنین انرژی تولید شده در این واکنش ۸ برابر انرژی تولید شده در شکافت هسته‌ای می‌باشد. منشأ انرژی تابشی خورشید و دیگر ستاره‌ها یک سری از واکنشهای هسته‌ای انرژی زا است. اتمهایی که دراین واکنشها در درون ستاره شرکت می‌کنند کاملا یونیزه‌اند. یعنی تمامی الکترونها از آن کنده شده است. چنین مجموعه‌ای از ذرات باردار را پلاسما مینامند.

 دوتریوم و تریتیوم ایزوتوپهای هیدروژن مواد قابل احتراق همجوشی هسته‌ای را تشکیل می‌دهند. هسته دوتریوم از یک نوترون و یک پروتون تشکیل می‌یابد. هسته تریتیوم دارای دو نوترون و یک پروتون است.

 سوخت های همجوشی :

 ملاحظات فرایند های طبیعی و نتایج حاصل از آنها نشان داده است که واکنش های همجوشی گوناگونی وجود دارد. از جمله از واکنش های همجوشی  هسته ای واکنش دوترون با تریتیوم می باشد

 نیروگاه اتمی.راکتور های هسته ای

 دید کلی:

 راکتورها سیستمیهایی هستند که واکنش های هسته ای مثل شکافت هسته‌ای در آنها صورت می گیرد و انرژی تولیده در آنها تحت کنترل در می آید. به عنوان مثال خورشید یک راکتور هسته ای طبیعی است که در آن عناصر سبک هسته ای به هم جوش می خورند (همجوشی هسته ای) و تولید انرژی می کنند.

 نیروگاه اتمی

 ساختار راکتورهای هسته ای:

 نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است که همه آنها نقش اساسی و مهمی در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. ‏این مواد عبارت اند از:

 ۱-ماده سوخت:

 ماده سوخت متشکل از اورانیوم طبیعی ، اورانیوم غنی شده ، اورانیوم و پلوتونیم است. که سوختن اورانیوم بر ‏اساس واکنش شکافت هسته‌ای صورت می گیرد.‏

 ۲-غلاف سوخت:

 در راکتورهای هسته ای سوخت مستقیما در داخل راکتور قرار داده نمی‌شوند، بلکه همواره بصورت پوشیده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 ۳-نرم کننده ها:‏‎

 ‏نرم کننده ها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل از شکست هسته  با آنها الزامی است و ‏برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرا احتمال واکنش شکست پی در پی به ازای ‏نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D2O) یا زغال سنگ (گرافیت) به عنوان نرم کننده نوترون ‏به کار برده می شوند.‏

 ۴-میله های مهارکننده:‏‎

 ‏ این میله ها از مواد جذب کننده  نوترون درست شده اند و وجود آنها در داخل راکتور اتمی ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترون ها در قلب رآکتور می شوند. اگر این میله ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه قدرت راکتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر کادمیم و یا بور باشند.‏

 ۵-مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی:

  این مواد انرژی حاصل از شکست اورانیوم را به خارج ‏از راکتور انتقال داده و توربین های مولد برق را به حرکت در می آورند و پس از خنک شدن مجدداً به داخل ‏راکتور برمی گردند.

 یک راکتور هسته ای به شیوه زیر کار میکند:

 همانطور که در تصویر میبینید اب به وسیله ی پمپ وارد راکتور شده و با انرژی تولید شده از طریق شکافت هسته ای بخار میشود و به خارج راکتور انتقال مییابد و بعد به سمت مولد برق هدایت میشود.به نظر ساده است اما اصلا این طور نیست.

  طرز کار نیروگاه اتمی:

 عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در ‏این پدیده با ورود یک نوترون کم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ عمل شکست انجام می گیرد و ‏انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم ، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از ‏لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادی نوترون می شود.

 به طور متوسط تعداد نوترون ها به ازای هر ۱۰۰ اتم شکسته شده ۲۴۷ عدد است و این نوترون ها اتم های ‏دیگر را می شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده اورانیوم به ‏صورت زنجیره ای انجام می شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد. در واقع ورود ‏نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام با انتشار انرژی معادل با ‏‎ Mev‎‏۲۰۰ میلیون الکترون ‏ولت است. ‏

 این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات ‏است. که اگر به صورت زنجیره ای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابه بمب اتمی عمل خواهد کرد. اما ‏اگر تعداد شکست ها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست، اتم بعدی ‏شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاه اتمی به وجود می آید. ‏

 فواید انرژی هسته ای:

 تولید برق با انرژی هسته ای:

 در نیروگاه اتمی با استفاده از انرژی تولید شده از شکافت هسته ای توربین ها را به حرکت در اورده و در نتیجه برق تولید میکنند.

 پزشکی هسته ای:

 شاخه‌ای از  علم پزشکی و پرتونگاری مولکولی است که در آن از مواد رادیواکتیو برای تشخیص و درمان بیماری ها استفاده می شود.(مثل رادیوایزوتوپ‌ها).

 ویژگی پزشکی هسته‌ای در این است که توانایی ارائه دادن اطلاعات تصویری از فرایندها و عملکردهای متابولیکی بدن را دارد.

 داروهای هسته ای:

 داروهای نشاندار رادیواکتیو که به مریض تزریق یا خورانده می‌شوند، به نام رادیو داروها معروف هستند. دارویی هسته‌ای روش دارویی خاصی است که با ترکیبات ، آزمایش یا تزریق مناسب رادیو دارو به مریض ارتباط دارد.

 کشاورزی و صنایع غذایی هسته ای:

 جلوگیری ازجوانه زدن محصولات غذایی – کنترل وازبین بردن حشرات – به تأخیرانداختن زمان رسیدن محصولات – افزایش زمان نگهداری – کاهش میزان آلودگی میکروبی – ازبین بردن ویروسهای گیاهی وغذایی – طرح باردهی وجهش گیاهانی چون گندم ، برنج و پنبه.

 ضرر های انرژی هسته ای برای جهان:

 بمب اتم:

  نگاه کلی

 آنچه خداوند در طبیعت به خوبی نهاده است، اگر بصورت صحیح و در جهت درست خود مورد استفاده قرار گیرد، وسایل رفاه و آسایش بیشتر را تامین خواهد کرد. اما اگر این امکانات خدادادی در جهت نادرست مورد بهره برداری قرار گیرند، نه تنها وسیله‌ای برای آرامش و آسایش او نخواهد بود، بلکه بلای جان او شده و وسیله‌ای برای تهدید جهان او تبدیل خواهد شد. یکی از این منابع طبیعی سنگ معدن اورانیم است که اگر بصورت درست مورد استفاده قرار گیرد، بسیار مفید بوده و به تعداد فوق‌العاده‌ای می‌تواند انرژی برق مورد استفاده بشر را تامین کند، اما متاسفانه استفاده‌های نادرست سبب شده است که این عنصر خدادادی ماده اولیه سلاحهای مرگبار باشد که بمب اتمی یکی از این نمونه‌ها می‌باشد.

  تاریخچه

 استفاده از انرژی هسته‌ای به مقیاس زیاد بین سالهای ۱۹۳۹ ، تا ۱۹۴۵ در ایالات متحده آمریکا انجام شد. این امر زیر فشار جنگ جهانی دوم ، بصورت نتیجه تلاشهای مشترک تعداد زیادی از دانشمندان و مهندسان صورت گرفت. دست اندرکارانی که در ایالات متحده به این کار اشتغال داشتند، آمریکایی ، بریتانیایی و پناهندگان اروپایی کشورهایی بودند که زیر سلطه فاشیسم قرار داشتند. تلاش آنان این بود که قبل از آلمانیها به یک سلاح هسته‌ای دست پیدا کنند ، این سلاح هسته‌ای همان بمب اتمی بود.

  بمب اتمی چیست؟

 بمب اتمی در اصل یک راکتور هسته‌ای ‌کنترل نشده است که در آن یک واکنش هسته‌ای بسیار وسیع در مدت یک میلیونیم ثانیه در سراسر ماده صورت می‌گیرد. بنابراین ، این واکنش با راکتور هسته‌ای کنترل شده تفاوت دارد.

  عناصر اصلی سازنده

 یعنی برای ساخت بمب اتم از  پلوتونیوم۲۳۹و اورانیوم ۲۳۵استفاده می‌شد. هر دو این عناصر می‌توانند یک واکنش زنجیری کنترل نشده سریع ایجاد کنند. بمب‌های هسته‌ای یا اتمی از هر دو این مواد ساخته می‌شوند.

  عواقب ناشی از بمب اتمی

 . در انفجار بمب اتمی مقدار قابل توجهی محصولات شکافت رادیواکتیو پراکنده می‌شوند. این مواد بوسیله باد از یک بخش جهان به نقاط دیگر آن منتقل می‌شوند و بوسیله باران و برف از جو زمین فرو می‌ریزند. بعضی از این مواد رادیو اکتیو طول عمر زیادی دارند، لذا بوسیله مواد غذایی گیاهی جذب شده و بوسیله مردم و حیوانات خورده می‌شوند. معلوم شده است که اینگونه مواد رادیواکتیو آثار ژنتیکی و همچنین آثار جسمانی زیان آوری دارند.

   شهر هیروشیما در ژاپن که توسط بمب اتمی ویران شده است.

 زباله های هسته ای  و دفع انها

 زباله های هسته ای:

 بعد از عمل شکافت در راکتور های هسته زباله های اتمی تولید میشوند که رادیو اکتیو و خطر ناک هستند به همین دلیل باید انها را دفع کنیم.

  خطر واپاشی رادیواکتیوی:

 خطر عمده ناشی از این واقعیت است که بعضی نیم عمرها* زمان فعالیت زباله‌های رادیواکتیوی را به هزاران سال می‌رسانند. واپاشی رادیواکتیوی باید جریان خود را طی کند حتی اگر هزار سال طول بکشد.

 راه حل:

 اصل قضیه این است که زباله‌ها را هر چه ممکن است از خود دور کنیم. طرحهای خیالی از این قبیل که زباله‌های هسته‌ای را با موشک به خورشید یا فضای بسیار دور حمل کنیم یا آنها را در اقیانوسهای عمیق دفن کنیم ،عمدتا به خاطر هزینه زیاد و خطرات احتمالی کنار گذاشته شده‌اند. وزارت انرژی متعهد شده است که در سال ۱۹۹۸ انبارهای زیرزمینی در بسترهای نمکی ، رسی و صخره‌ای ایجاد کند. بر طبق این طرح زباله‌ها نخست در محفظه‌های خاصی که در مقابل ضربه خوردگی مقاومت هزاران ساله دارند، قرار می‌گیرند سپس به انبارها منتقل می‌شوند.

 دانشمندان بر این باورند که این بهترین راه موجود است.

 *نیم عمر: نیم عمر یک ماده مدت زمانی است که طول میکشد که خاصیت رادیو اکتیوبته ان به نصف کاهش یابد.

 منابع: سایت داده های علوم زمین کشور/  سایت ویکی پدیا/ سایت رشد/

 

گردآورنده: محمدی/مفاآنلاین

یکشنبه ۵ آبان ۱۳۹۲ - ۱۳:۱۹
کد خبر : 69801
بازدیدها: 446

یک دیدگاه »

  1. حمیدرضا مبلغ ناصری تیر ۱۶, ۱۳۹۴ در ۱:۴۸ ب٫ظ - Reply

    سلام لطفا به ما اطلاعاتی در مورد عناصری بدهید که از آنها نمی توان برای ساخت بمب اتم استفاده کرد تا ان شا الله از آنها استفاده کنیم و تحریم ها لغو گردد

پاسخی بگذارید »