خرید اینترنتی کتاب

جستجو در تک بوک با گوگل!

تابعيت پايگاه تك بوك از قوانين جمهوري اسلامي ايران

فرادرس!



چطور!




تبلیغات!


غلبه بر کم رویی

کشف راکتـور هسته‌ ای دو میلیـارد ساله

278 views

بازدید

کشف راکتـور هسته‌ ای دو میلیـارد ساله
۳ (۶۰%) ۱ vote

راکتور هسته ای

کشف راکتـور هسته‌ ای دو میلیـارد ساله

محققان موفق به کشف یک راکتور هسته‌ای طبیعی شده‌اند که مدعی‌اند حدود ۱٫۸ میلیارد سال قدمت داشته و حدود ۵۰۰ هزار سال در گذشته دور فعالیت داشته است.
در سال ۱۹۷۲، یکی از کارکنان نیروگاه فرآوری سوخت هسته‌ای اوکلو آفریقا در جریان بررسی اورانیوم به دست آمده از یک معدن عادی متوجه نکته مشکوکی شد؛ مثل همه اورانیوم‌های طبیعی، این ماده شامل سه ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۴، اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ بود. برای چند هفته متوالی متخصصان کمیسیون انرژی اتمی فرانسه (CEA) سردر گم بودند.
تاکنون در همه معادن اورانیوم؛ اتم‌های اورانیوم ۲۳۵ تنها ۰٫۷۲۰ درصد از کل اورانیوم طبیعی را تشکیل می‌دهند، اما در نمونه‌های بررسی شده از معدن اوکلو در کشور گابون (غرب آفریقا)، اورانیوم ۲۳۵، ۰٫۷۱۷ درصد از مقدار کل نمونه را تشکیل می‌دادند که همین مساله باعث جلب توجه محققان فرانسوی شد چرا که نکته عجیبی در مورد این معدن وجود داشت؛ در بررسی‌های بیش‌تر مشخص شد که در بخشی از معدن حتی مقدار اورانیوم ۲۳۵ از ۰٫۷۱۷ درصد نیز کم‌تر است؛ به نظر می‌رسید که حدود ۲۰۰ کیلوگرم از این اورانیوم در گذشته بسیار دور استخراج شده است، مقداری که امروزه با آن می‌توان ۵ تا ۷ بمب هسته‌ای ساخت؛ پس از مدت کوتاهی محققان از سرتاسر جهان برای بررسی‌های بیش‌تر در اوکلو جمع شدند.
چیزی که در این معدن کشف شد تعجب محققان را برانگیخت. در این معدن یک راکتور هسته‌ای زیرزمینی کشف شد که بالاتر از دانش کنونی ما در این مساله قرار دارد.
دانشمندان معتقدند که این راکتور طبیعی هسته‌ای باستانی حدود ۱٫۸ میلیارد سال قدمت داشته و به مدت ۵۰۰ هزار سال در گذشته دور فعال بوده است.
در ادامه تحقیقات گسترده‌ تری انجام شد و مشخص شد که محققان آثار محصولات شکافت‌پذیر و پسماند هسته‌ای را در چند منطقه در این معدن یافته‌اند.
راکتورهای مدرن و امروزی ما واقعا از لحاظ طراحی و کارکرد با این راکتور غول پیکر باستانی قابل مقایسه نیستند؛ براساس گفته محققان، طول این راکتور چند کیلومتر بوده است؛ نکته شگفت‌انگیز دیگر آن است که تأثیر گرمای این راکتور غول‌پیکر بر آب و هوا به ۴۰ متر از هر جهت محدود شده بود.
هم‌چنین پسماندهای هسته‌ای رادیواکتیو هنوز هم در بخش‌هایی در محیط معدن وجود دارند.
موضوع جالب دیگر آن است که زنجیره‌ فعالیت‌ های هسته‌ ای به نحوی انجام شده است که پلوتونیوم به عنوان یک محصول جانبی تولید شده است.
گلن سیبورگ، رییس پیشین کمیسیون انرژی اتمی آمریکا در این‌باره می‌گوید: ‌برای سوخت اورانیوم در یک واکنش، همه شرایط باید کاملا درست باشند. برای مثال آبی که در واکنش هسته‌ای استفاده می‌شود باید کاملا خالص باشد، حتی وجود ذرات بسیار ناچیز ناخالصی در آب باعث سمی شدن واکنش می‌شود، نکته مهم آن است که آب کاملاً خالص در طبیعت وجود ندارد، بنابراین آب استفاده شده در این راکتور نیز ابتدا خالص شده است.
راکتور طبیعی هسته‌ای
راکتورهای طبیعی زمانی شکل می‌گیرند که معادن غنی از اورانیوم به تدریج از آب زیرزمینی یا سطحی پر شدند. این آب به صورت کندکننده عمل کرد و واکنش‌های زنجیره‌ای شدیدی به وقوع می‌پیوندد. با افزایش دما، آب کندکننده بخار می‌شد و راکتور خاموش می‌شد. پس از مدتی، این بخارها به مایع تبدیل می‌شدند و دوباره راکتور به راه می‌افتاد. این سیستم خودکار و بسته، یک راکتور را کنترل می‌کرد و برای صدها هزار سال، این راکتور را فعال نگاه می‌داشت.


0

نويسنده / مترجم : -
زبان کتاب : -
حجم کتاب : -
نوع فايل : -
تعداد صفحه : -

 ادامه مطلب + دانلود...
کشف راکتـور هسته‌ ای دو میلیـارد ساله
3 (60%) 1 vote

نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای

269 views

بازدید

امتیاز به این مطلب!
بدلیل محدودیت های موجود برای انجام آزمایشهای هسته ای ،مجموعه ای از انیمیشنهای هسته ای را تهیه نموده ام تا بصورت آزمایشگاه مجازی مورد استفاده قرار گیرد که در ادامه تعدادی ازآنها درغالب تصویر مورد استفاده قرار گرفته است.در این مقاله پس از معرفی ذرات بنیادی و منشا نیروهای چهار گانه طبیعت از طریق مبادله ذرات بنیادی و اندازه حرکت توسط اجسام، شدت نسبی آنها مورد مقایسه قرار گرفته سپس عملکرد راکتور، واکنش های هسته ای و موج انفجار، مورد بررسی قرار گرفته است،در نهایت مراحل چرخه سوخت هسته ای معرفی و روش های مختلف غنی سازی تشریح و کاربرد صلح آمیز هسته ای ارایه گردیده است.

واژگان کلیدی: هسته،راکتور،غنی سازی ،چرخه سوخت ، اورانیوم.
                    
۱٫ مقدمه
در طبیعت  چهار نیروی بنیادی گرا نشی، 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( حدود۱۰۶×300 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.
۲٫ بحث   
ذرات بنیادی طبیعت ازذرات 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 ،۱۰-۲=الکترو مغناطیسی و۱۰-۹  = هسته ای ضعیف و ۱۰-۳۸  = 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.
         
        
واکنش شکافت هسته ای      واپاشی الفایی        واپاشی گامایی               واپاشی بتایی

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.
     
در همه راکتورها ی شکافتی ، نوترون های کند نشده حاصل از شکافت با اورانیوم  238 برخورد نموده و پلوتونیوم۲۳۹ نیز مطابق   238U+n(fast)→239 U→239  Np→239 Pu تولید می کنند، ولی برای اهداف نظامی از راکتورهای ویژه با شار نوترونی زیاد استفاده می شود ،این راکتور و یک واحد باز پردازش برای تولید Pu در یک ساختمان عادی جای می گیرد. انفجار هسته ا ی راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در آن واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از  میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای تولید انفجارهسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه آغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد. در شکافت هسته ای Fat man برای شروع واکنش انفجار داخل گوی صورت میگیرد و موج ضربه ای حاصل از ان Pu239 که در مرکز گوی با U238 احاطه شده را به داخل کره میفرستد و آن را فشرده میکند تا واکنش هسته ای خارج از حد بحرانی انجام گیرد و بمب منفجر شود. همچنین در شکافت هسته ای Little boyیک گلوله حاوی U235 به دور یک مولد نوترون بالای یک گوی حاوی U235 حول دستگاه مولد نوترون قرار دارد و هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند.حسگر حساس به فشار، ارتفاع مناسب را  برای انفجار چا شنی مشخص میکند و مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشود و گلوله به پایین میافتد.سپس گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هسته ای رخ میدهد و بمب منفجر میشود. انفجار گداخت هسته ای نسبت به انفجار شکافتی بازده و قدرت تخریب بیشتری دارد مشکلات استفاده از این انفجار الف ) T,d که سوخت این انفجار هستند هر دو به شکل گازند و امکان ذخیره سازی انها مشکل است پس باید به دمای-۲۵۰۰C برده شوندتا مایع گردند. ب) تهیه T مشکل و پر هزینه است.


0

نويسنده / مترجم : -
زبان کتاب : -
حجم کتاب : -
نوع فايل : -
تعداد صفحه : -

 ادامه مطلب + دانلود...
امتیاز به این مطلب!



هو الکاتب


پایگاه اینترنتی دانلود رايگان كتاب تك بوك در ستاد ساماندهي سايتهاي ايراني به ثبت رسيده است و  بر طبق قوانین جمهوری اسلامی ایران فعالیت میکند و به هیچ ارگان یا سازمانی وابسته نیست و هر گونه فعالیت غیر اخلاقی و سیاسی در آن ممنوع میباشد.
این پایگاه اینترنتی هیچ مسئولیتی در قبال محتویات کتاب ها و مطالب موجود در سایت نمی پذیرد و محتویات آنها مستقیما به نویسنده آنها مربوط میشود.
در صورت مشاهده کتابی خارج از قوانین در اینجا اعلام کنید تا حذف شود(حتما نام کامل کتاب و دلیل حذف قید شود) ،  درخواستهای سلیقه ای رسیدگی نخواهد شد.
در صورتیکه شما نویسنده یا ناشر یکی از کتاب هایی هستید که به اشتباه در این پایگاه اینترنتی قرار داده شده از اینجا تقاضای حذف کتاب کنید تا بسرعت حذف شود.
كتابخانه رايگان تك كتاب
دانلود كتاب هنر نيست ، خواندن كتاب هنر است.

دانلود کتاب , دانلود کتاب اندروید , کتاب , pdf , دانلود , کتاب آموزش , دانلود رایگان کتاب


تمامی حقوق و مطالب سایت برای تک بوک محفوظ است و هرگونه کپی برداری بدون ذکر منبع ممنوع می باشد.


فید نقشه سایت

تمامی حقوق برای سایت تک بوک محفوظ میباشد