Quantcast
Channel: دانلود فایل رایگان
Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

مقاله در مورد نيروگاههاي هسته اي وبمب هاي هسته اي چگونه كار ميكنند

$
0
0
 nx دارای 18 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : نیروگاههای هسته ای وبمب های هسته ای چگونه كار میكنند این روزها در مجلات,روزنامه ها,تلویزیون وغیره از همه چیز میشنویم ولی بیشتر از همه فعالیت های صلح آمیزوغیر صلح آمیز هسته ای است كه ذهنمان را مشغول میسازد.در اینجا سعی بر آن است كه مطالب حتی الامكان به صورت عامه فهم وبه گونه ای كه حق مطلب ادا شود,برای شما توضیحاتی پیرامون بمب های هسته ای ,تشعشعات هسته ای ونیروگاههای هسته ای عنوان شود. قبل از اینكه به اصل موضوع بپردازیم خدمت دوستان خوبم باید عرض كنم كه این مطالب ممكن است برای عده ای از دوستان بسیار پیش پا افتاده وساده باشه به هر حال شما به بزرگی خودتون ببخشید و اینو هم در نظر بگیرید كه مخاطب های این وبلاگ ممكنه از هر قشری باشند پس ما هم مجبوریم كه ملاحظه حال اونا رو هم بكنیم;. اما اصل موضوع;. میدانیم كه دنیای اطرافمان از 92 عنصر موجود در طبیعت ساخته شده است. به این شكل كه عناصر از اتم ها ساخته شده اند وتشكیل مولكول آن عنصر را میدهند و اگر این مولكولها در كنار یكدیگرقرار گیرند ماده بوجود می آید. بسیاری از مواد از عناصر مختلف تشكیل شده اند بنابراین اتم های مختلفی در آنها وجود دارد. لازم به ذكر است قطر اتم 10 به توان منفی ده متر میباشد واندازه هسته در مركز اتم0001/0 بزرگی اتم كوچكتر است و یا به عبارتی دقیقتر قطر كامل هسته به طور میانگین 10به توان منفی 15 متر میباشد. ابتدا به تشریح ساختمان اتم میپردازیم: در داخل هر اتم سه ذره وجود دارد:الكترون با بار منفی , پروتون با بار مثبت و نوترون خنثی. بارهای همنام یكدیگر را دفع و بارهای غیر همنام یكدیگر را جذب میكنند بجز نوترون كه هیچ عكس العملی ندارد. هسته اتم هر عنصر از پروتون و نوترون تشكیل شده است كه مجموع تعداد آنها را عدد اتمی آن عنصر ,وبه آنها نوكلئون میگویند. لازم به ذكر است جرم نوترون 675/1ضربدر 10 به توان منفی 27 كیلوگرم ,وجرم پروتون 673/1ضربدر 10 به توان منفی 27 میباشد. پروتون های تشكیل دهنده هسته اتم چون دارای بار مثبت هستند پس طبیعی است كه یكدیگر را دفع كنند برای جلوگیری از این اتفاق نوترون ها مانند چسبی از متلاشی شدن هسته جلوگیری میكنند.الكترون ها نیز در مدارات بیضی شكل و نامنظم در اطراف هسته با سرعت بسیار زیاد در حال گردشند وهر چه این الكترون ها به لایه والانس نزدیكتر میشوند تعلق آنها به هسته كاهش میابد(بر اساس مدل اتمی بور). اما اگر بخواهیم علمی تر بحث كنیم باید بگوئیم تقریبا سه نیرو در هسته هر اتم وجود داردكه یكی از آنها سعی در انهدام هسته و دو تای دیگر سعی در پایداری هسته دارند. اولی نیروی كولنی یا همان دافعه پروتونی میباشد , دومی نیروی گرانش ناشی از جاذبه بین ذرات جرم دار است وسومی كه مهمترین دلیل جلوگیری از متلاشی شدن هسته میباشد همان نیروی هسته ای است. دقت كنید نیروی كولنی بسیار ناچیز است و نمیتواند به تنهایی هسته را متلاشی كند و نیروی گرانش ذرات نیز بسیار كم میباشد و توانایی در تعادل نگه داشتن هسته را ندارد,در واقع این نیروی هسته ای است كه اتم را در تعادل نگه داشته و از واپاشیده شدن نوكلئون ها جلوگیری میكند. برای توضیح این نیرو باید گفت اگر فاصله بین پروتون و نوترون از 5 ضربدر 10 به توان منفی 15 متر(5فمتو متر) بیشتر شود نیروی هسته ای وجود ندارد , بر عكس اگر این فاصله از مقدار یاد شده كمتر شود نیروی هسته ای بیشترمیشود بدین طریق هسته از متلاشی شدن نجات میابد. سال 1905 در یك آپارتمان كوچك در شماره 49 خیابان كرامر گاسه در برلین (منزل مسكونی اینشتین)اتفاق بزرگی افتاد ; كسی چه میدانست با كشف فرمول معروف نسبیت خاص E=mc2 میتوان جان هزاران نفر را در هیروشیما و ناكازاكی گرفت و یا اینكه برای میلیون ها نفر در سرار جهان برق و انرژی تولید كرد ؟! فرمول E=mc2 به ما میگوید كه اندازه انرژی آزاد شده برابر است با تغییرات جرم جسم تبدیل شده در مجذور سرعت نور. به این معنی كه اگر ما جسمی به جرم مثلا یك كیلوگرم را با سرعتی نزدیك به سرعت نور به حركت درآوریم انرژی معادل 9ضربدر10به توان 16 ژول خواهیم داشت كه رقم بسیار وحشتناكی است ولی واقعیت این است كه چنین چیزی غیر ممكن است !!! چرا ؟ چون بر اساس همان فرمول نسبیت حركت با سرعت نور برای اجسام غیر ممكن است. برای درك بهتر موضوع فرمول را به شكل دیگری مینویسیم : m=E/C2 اگر C2 ثابت فرض شود به روشنی پیداست كه انرژی و جرم نسبت مستقیم با یكدیگر دارند ,حال اگر ما بخواهیم جسمی به جرم m را با سرعت نور © به حركت درآوریم طبیعتا باید به آن انرژی بدهیم و از آنجا كه m و E با یكدیگر نسبت مستقیم دارند پس هر چه انرژی بیشتر شود m نیز بزرگتر میشود ودر واقع قسمت اعظم انرژی همان چیزی است كه حركت با سرعت نور را برای اجسام غیر ممكن میكند. قبل از اینكه توضیحات بیشتری داده شود لازم است كمی هم در مورد راههای آزاد كردن انرژی هسته ای بگوئیم. به طور كلی انرژی موجود در هسته به دو روش آزاد میشود : 1- روش شكافت هسته ای كه در آن یك اتم سنگین مانند اورانیوم تبدیل به دو اتم سبكتر میشود . ویا به عبارتی دیگر وقتی كه هسته ای سنگین به دو یا چند هسته با جرم متوسط تجزیه میشود میگویند شكافت هسته ای رخ داده است و وقتی هسته ای با عدد اتمی زیاد ش كافته شود , مقداری از جرم آن ناپدید وبه انرژی تبدیل میشود(طبق قانون نسبیت. 2- روش همجوشی (گداخت هسته ای) ; كه در آن دو اتم سبك مانند هید روژن تبدیل به یك اتم سنگین مانند هلیم میشود. درست همانند اتفاقی كه در حال حاضر در خورشید می افتد, كه در هر دو حالت انرژی قابل توجهی آزاد می شود. در حال حاضر اكثر بمب های هسته ای ونیروگاههای هسته ای بروش شكافت هسته عمل میكنند . حال دوباره به توضیحات مربوط اتم بر میگردیم . در اینجا لازم است نكاتی را در مورد پا یداری و ناپایداری توضیخ دهیم; اگرما 13 پروتون را با 14 نوترون تركیب كنیم هسته ای خواهیم داشت كه اگر 13 الكترون در اطراف آن گردش كنند یك اتم آلومینیوم را میسازند .حال اگر میلیاردها عدد از این اتم ها را در كنار هم قرار دهیم آلومینیوم را می سازیم(AL27) كه با آن انواع وسایل نظیر قوطی ها و درب وپنجره ها و غیره; را میتوان ساخت. حال اگر همین آلومینیوم را در شیشه ای قرار دهیم ! وچند میلیون سال به عقب برگردیم این آلومینیوم هیچ تغییری نخواهد كرد ,پس آلومینیوم عنصری پایدار است . تا حدود یك قرن پیش تصور بر این بودكه تمام عناصر پایدار هستند. مساله مهم دیگر اینكه بسیاری از اتم ها در اشكال متفاوتی دیده می شوند . برای مثال : مس دو شكل پایدار دارد , مس 63 ومس 65 كه به این دو نوع ایزوتوپ گفته می شود .هر دوی آنها 29 پروتون دارند اما چون در عدد اتمی 2 واحد فرق دارند به سادگی می توان فهمید كه تعداد نوترون های اولی 34 ودیگری 36 است وهر دوی آنها پایدار هستند.در حدود یك قرن پیش دانشمندان متوجه شدند گه همه عناصر ایزوتوپ هایی دارند كه رادیواكتیو هستند.مثلا : هیدروژن را در نظر بگیرید , در مورد این عنصر سه ایزوتوپ شناخته شده است. 1- هیدروژن معمولی یا نرمال (H1) در هسته اتم حود یك پروتون دارد وبدون هیچ نوترونی. البته واضح است چون نیازی نیست تا خاصیت چسبانندگی خود را نشان دهد چرا كه پروتون دیگری وجود ندارد. 2- هیدروژن دوتریم كه یك پروتون ویك نوترون دارد و در طبیعت بسیار نادر است. اگرچه عمل آن بسیار شبیه هیدروژن نوع اول است برای مثال میتوان از آن آب ساخت اما میزان بالای آن سمی است. هر دو ایزوتوپ یاد شده پایدار هستند اما ایزوتوپ دیگری از هیدروژن وجود دارد كه ناپایدار است ! 3- ایزوتوپ سوم هیدروژن (تریتیوم) كه شامل دو نوترون و یك پروتون است. همان طور كه قبلا گفته شد این نوع هیدروژن ناپایدار است . یعنی اگر مجددا ظرفی برداریم واین بار درون آن را با این نوع از هیدروژن پر كنیم و یك میلیون سال به عقب برگردیم متوجه میشویم كه دیگر هیدروژنی نداریم و همه آن به هلیم 3 تبدیل شده است (2 پروتون و یك نوترون) واین ها همه توضیحاتی ساده در مورد پایداری و ناپایداری بود. در یك پاراگراف ساده میتوان گفت كه هر چه هسته اتم سنگین تر شود تعداد ایزوتوپ ها بیشتر میشود و هر چه تعداد ایزوتوپ ها بیشتر شود امكان بوجود آمدن هسته های ناپایدار نیز بیشتر خواهد شد و در نتیجه احتمال وجود نوع رادیواكتیو نیز بیشتر میشود. .در طبیعت عناصر خاصی را میتوان یافت كه همه ایزوتوپ هایشان رادیو اكتیو باشند.برای مثال دو عنصر سنگین طبیعت كه در بمب ها ونیروگاههای هسته ای از آنها استفاده می شود را نام میبریم : اورانیوم و پلوتونیوم. اورانیوم به طور طبیعی فلزی است سخت,سنگین,نقره ای و رادیواكتیو,با عدد اتمی 92سالهای زیادی از آن به عنوان رنگ دهنده لعاب سفال یا تهیه رنگهای اولیه در عكاسی استفاده میشد و خاصیت رادیواكتیو آن تا سال 1866 ناشناخته ماند و قابلیت آن برای استفاده به عنوان منبع انرژی تا اواسط قرن بیستم مخفی بود. خصوصیات فیزیكی اورانیوم اورانیوم طبیعی (كه بشكل اكسید اورانیوم است) شامل3/99% از ایزوتوپ اورانیوم 238 و7/0% اورانیوم 235است. كه نوع 235 آن قابل شكافت است و مناسب برای بمب ها ونیروگاههای هسته ای است. این عنصر از نظر فراوانی در میان عناصر طبیعی پوسته در رده 48 قراردارد. از نظر تراكم و چگالی باید گفت 6/1 مرتبه متراكم تر از سرب است.وهمین تراكم باعث سنگین تر شدن آن می شود.برای مثال اگر یك گالن شیر وزنی حدود 4 كیلوگرم داشته باشد ,یك گالن اورانیوم 75 كیلوگرم وزن دارد!!! انواع اورانیوم اورانیوم با غنای پایین كه میزان اورانیوم 235 آن كمتر از 25% ولی بیشتر از7/0% است كه سوخت بیشتر راكتورهای تجاری بین 3 تا 5 درصد اورانیوم 235 است. اورانیوم با غنای بالا كه در اینجا بیشتر از 25% وحتی در مواردی آن را تا98% نیز غنی می كنند و مناسب برای كاربردهای نظامی وساخت بمب های هسته ای است. و اما منظور از غنی سازی اورانیوم چیست؟ بطوربسیار خلاصه غنی سازی عبارت است از انجام عملی كه بواسطه آن مقدار اورانیوم 235 بیشتر شود و مقدار اورانیوم 238 كمتر. كه پس از جمع آوری اورانیوم 238 ,آن را زباله اتمی می نامند. غنی سازی اورانیوم به روشهای مختلفی انجام می شود كه چند مورد از آن را خدمت شما یادآور می شویم: 1-استفاده از اصل انتشار گازها 2-استفاده از روش فیلترینگ 3-استفاده از میدانهای مغناطیسی4- استفاده از دستگاه سانتریفوژ كه در حال حاضر روش‌چهارم متداولترین , باصرفه ترین و مطمئن ترین روش به شمار می آید. ادامه خواندن مقاله در مورد نيروگاههاي هسته اي وبمب هاي هسته اي چگونه كار ميكنند

نوشته مقاله در مورد نيروگاههاي هسته اي وبمب هاي هسته اي چگونه كار ميكنند اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.


Viewing all articles
Browse latest Browse all 46175

Trending Articles



<script src="https://jsc.adskeeper.com/r/s/rssing.com.1596347.js" async> </script>