موضوع : انرژی هسته ای تحویل در محیط : word

عنوان سفارش : ??? ????? R ? !????? ! ??? R تعداد صفحه : 15 قیمت : 6000 تومان جهت سفارش اینجا کلیک کنید <-- نمایش تحقیق بعدی ..... نمایش تحقیق قبلی -->

مقدمه
انرژی هسته ای یعنی انرژی هسته اتم. برای ازاد کردن این انرژی و استفاده از آن دو نوع فرایند را می توان به کار گرفت که یکی شکاف هسته ای و دیگری گداخت هسته ای می باشد. ( شکل 8-7 )
شکاف هسته ای عبارت است از شکستن هسته اتم به ذرات کوچکتر و گداخت هسته ای یعنی ترکیب هسته های اتم و تولید هسته های سنگین تر. محصول فرعی هر دو واکنش، آزاد شدن انرژی است. واکنش های مهارشده شکافت هسته ای در راکتورهای هسته ی صورت می گیرد و در نتیجه آن انرژی تولید می شود. این فرایند ها نیازمند به اورانیوم به عنوان سوخت می باشند ولی اورانیوم خود میلیون ها سال طول می کشد تا تراکم آن به حدی برسد که بتوان با معدن کاری مقرون به صرفه آن را استخراج کرد. اورانیوم به سه صورت در طبیعت وجود دارد. اورانیوم 238 که تقریباً 3/99 درصد از کل اورانیوم طبیعی را تشکیل می دهد، اورانیوم 235 که حدود 7/0 درصد کل اورانیوم است و اورانیوم 234 که حدود 005/0 درصد را تشکیل می دهد. اورانیوم 235 را از 7/0 درصد به 3 درصد می رسانند و این اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت در واکنش های شکافت هسته ای به مصرف می رسد. در راکتور هسته ای ( شکافنده ) اورانیوم 235 را از طریق بمباران نوترونی می شکافند. محصول این واکنش نوترون، ترکش های شکافت و گرماست. نوترون های آزاد شده هر یک از اتم های اورانیوم 235 اصاب می کنند و به طور کلی نوترون های بیشتر، ترکش های شکافت و گرمای بیشتری آزاد می کنند. نوترون های آزاد شده، پُر شتابند و برای بالا بردن احتمال شکافت می باید از سرعت آنها کاست یا به اصطلاح آنها را مهار یا کُند سازی نمود. متداول ترین مهارگیر مورد استفاده، آب است. همراه با ادامه این فرایند یک واکنش زنجیره ای پیش می آید و اورانیوم بیشتر شکافته شده و نوترون و حرارت زیادتری آزاد می شود.
اما برخلاف شکافت که در آن هسته های سنگین از قبیل اورانیوم می شکند، در فرایند گداخت عناصر سبکی از قبیل هیدروژن با هم جوشیده و یکی شده و عناصر سنگین تری از قبیل هلیوم به وجود می آید. همراه با بروز گداخت، انرژی حرارتی آزاد می شود. گداخت هسته ای در واقع منبع انرژی در خورشید و سایر ستاره هاست. دو ایزوتوپ هیدروژن یعنی دوتریوم ( D ) و تریتیوم (T ) در یک راکتور گداخت فرضی به درون محفظه آن یعنی جایی که موقعیت لازم برای گداخت تامین شده، تزریق می گردد. محصولات گداخت D-T ، شامل هلیوم و نوترون است که اولی مسئول تولید 20 درصد انرژی آزاد شده و دومی 80 درصد ان می باشد.
برای بروز گداخت چندین شرط ضرورت دارد، اول آن که درجه حرارت می بایست فوق العاده بالا باشد ( برای گداخت D-T حدود 100 میلیون درجه سانتیگراد ) دوم ان که چگالی سوخت باید نسبتاً زیاد باشد. همه اتم ها در دمای لازم برای گداخت الکترون های خود را از دست داده و به پلاسما تبدیل می شوند. پلاسما ماده ای بدون بار الکتریکی است که از هسته ها و یون های مثبت و الکترون های با بار منفی تشکیل شده است. سوم آن که پلاسما را می باید تا زمانی محدود نگاه داشت که اطمینان حاصل شود انرژی حاصل ازگداخت، از انرژی تامین شده برای حفظ حالت پلاسما پیشی گیرد.
یک گرم سوخت D-T معادل 45 بشکه نفت، انرژی دارد. دوتریوم را به صورت مقرون به صرفه ازآب اقیانوس می توان گرفت و تریتیوم را می توان ازواکنش لیتیوم در یک راکتور شکافت تولید کرد، همچنین استخراج لیتیوم از ذخایر فراوان معدنی آن به طور اقتصادی امکان پذیر است. (39 )
اما از نظر تاثیرات زیست محیطی انرژی هسته ای، قابل ذکراست که در تمام مراحل از معدن کاوی تا مرحله شکافت و مهار شدن آن و خلاصه دفع ضایعات رادیواکتیو مقادیر متفاوتی پرتو وارد محیط زیست شده و بر آن تاثیرمی گذارد. علاوه بر خطرهای مربوط به حمل و دفع مواد هسته ای، فعالیت های خرابکارانه و افراد بی مسئولیت دولتی خطرهایی را اضافه می کند که در هیچ فرایند تولید انرژی از نوع دیگر مطرح نیست. در واقع انرژی هسته ای ممکن است پاسخی برای مشکل انرژی ما باشد و شاید روز بتواند انرژی ارزان و نامحدود تولید نماید، اما نیروی هسته ای باید با مسئولیت همراه باشد. ازنظر زیست محیطی روش گداخت هسته ای مناسب تر به نظرمی رسد. اول آن که کاربرد و حمل و نقل آن در مقایسه با انرژی شکافت و انرژی سوختهای فسیلی آسان تر است. ثانیاًَ راکتور گداخت در مقایسه با نوع شکافت، محصولات پرتو زای حاصل از شکافت ندارد، ضایعات پرتوزای آن نیز کم است و احتمال بروز حادثه نیز چندان نیست. اما از سوی دیگر راکتورهای مولد گداختی ازم وادی استفاده می کنند که برای انسان سمی است. مثلاً اگر لیتیوم به مقدار زیاد ازطریق تنفس و خوردن وارد بدن شود مسمومیت به بار می آورد.
هم اکنون انرژی هسته ای یک منبع تولید الکتریسیته است که در اینده با جدیت مورد ارزیابی قرار می گیرد. متخصصین هسته ای معتقدند که استفاده از این روش برای تولید انرژی، سبب آلودگی هوا یا اضافه شدن گازکربنیک به اتمسفر نمی شوند.
..................