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

مقاله در مورد پسمانهاي مواد راديو اكتيو

$
0
0
 nx دارای 20 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 : پسمانهای مواد رادیو اكتیو مقدمه پسمانهای مواد رادیو اكتیو در تاسیسات هسته ای ، تهیه و تولید رادیو ایزوتوپها ، آزمایشگاههای رادیو شیمی ، نیروگاههای هسته ای ، صنایع ، پزشكی هسته ای و باز فراوری سوختهای مصرف شده به صورت جامد ، مایع و گاز تشكیل می شوند و ساطع كننده پرتوهای یون ساز می باشند . پسمانهای مواد رادیو اكتیو بر حسب میزان اكتیویته به سه دسته تقسیم بندی می شوند :1- LLW یا پسمانهای با اكتیویته پایین ( در حدود m3 / ci 1/0 ) 2- MLW یا پسمانهای با اكتیویته متوسط ( M3 / CI 4 10 – 1/0 ) 3- HLW یا پسمانهای بااكتیویته بالا ( بیشتر از m3 / ci 4 10) فاكتور رفع آلودگی مقیاسی برای آمایش پسمانهای مایع می باشد . هر چه فاكتور رفع آلودگی بیشتر باشد نشانگر آن است كه فرایند جدا سازی بهتر صورت گرفته است . طبق تعریف فاكتور رفع آلودگی عبارت است از :اكتیویته بعد از آزمایش اكتیویته قبل از آزمایش = DF در روش تبخیر ، فاكتور رفع آلودگی بین 6 10 – 5 10 است . پسمانهای رادیو اكتیو بخش عمده ای از محصول اجتناب ناپذیر تولید انرژی الكتریكی حاصل از شكافت هسته در راكتورهای تحقیقاتی و نیروگاههای اتمی هستند . پسمانهای رادیو اكتیو در تاسیسات هسته ای به صورت مایع – جامد و گازی تولید می شوند . این پسمانها آلوده به مواد رادیو اكتیو بوده و بیشترین مقدار آن از نظر میزان اكتیویته در روند بازیابی سوختهای مصرف شده ضمن عملیات جدا سازی اورانیوم و پلوتونیم از محصولات شكافت حاصل می شود . مشكل عهده در پسمانها نیمه عمر آنهاست . بعضی از رادیو ایزوتوپهای موجود در پسمان دارای نیمه عمر بسیار طولانی بوده كه شرایط ایمنی خاصی را طلب می كند و می بایست در مكان مناسبی نگهداری شوند تا به محیط زیست راه نیابند در غیر این صورت آلودگیهای خطرناك زیست محیطی را به همراه خواهند داشت . با توجه به سمیت شدید رادیوبیولوژیكی و شیمیایی رادیونوكلیدهای موجود در پسمانها آمایش و جداسازی به منظور جلوگیری از پخش و مهاجرت این گونه عناصر سمی و پرتو زا به محیط زیست ضروری به نظر می رسد و باید آمایش و بهسازی بر روی پسمانها به طور اصولی و دقیق صورت گیرد . آمایش پسمانهای آلوده به مواد رادیو اكتیو پسمانهای رادیو اكتیو حاصل از یك كارخانه بازیابی با ظرفیت سالیانه 1500 تن پیش از سه میلیار كوری پرتو گاما و بتا و دو میلیون كوری پرتو آلفا تولید می كند . مقدار این پسمانها از نظر میزان حجم بالغ 000/50 متر مكعب در سال می باشد . كه پس ازعملیات رادیو شیمیایی به روشهای مختلف می توان حجم آن را به كمتر از 4000 متر مكعب تقلیل داد . هدف آمایش پسمانهای مایع ، جداسازی رادیونو كلیدهای موجود در پسمان به روشهای مختلف مانند رسوب گیری ، تبخیر و تبادل یونی است و سپس جهت عدم مهاجرت مواد رادیو اكتیو به محیط زیست می بایست آنها را در سیمان یا قیر و شیشه تثبیت كرد .از آنجاییكه نیمه عمر رادیو ایزوتوپهای موجود در پسمانهامعمولاً بسیار بالاست پس از انجام موارد فوق باید این پسمانها را در مكانهایی خاص و دور از دسترس نگهداری نمود تا ضمن تلاشی به نو كلیدهای پایدار تبدیل شوند . از روشهای مناسب و از نظر اقتصادی مقرون به صرفه جهت آمایش پسمانهای مایع و جامد می توان به روشهای سمنت كردن ، قیر كردن ، شیشه كردن ، روش خاكستر كردن اتمی و بالاخره فرستادن آنها به كرات دیگر دیگر اشاره كرد . شیشه های بر سیلیكات به طور ماكزیمم قادر است 10 كوری اكتیویته از محصولات شكافت را در خود نگهدارد . برای دفع زباله های اتمی در پسمانگور باید به مسایل زمین شناسی ، خاك شناسی ، آب شناسی ، زلزله نگاری و تعیین عمق آبهای زیر زمینی توجه شود . به هر صورت زباله های اتمی وحشت زا بوده و مهندسین شیمی و دانشمندان علوم هسته ای باید راه حلهای علمی و رضایت بخشی باید راه حلهای علمی و رضایت بخشی را برای جدا سازی عناصر ترانس اورانیوم از محصولات شكافت به طور دقیق بررسی نموده و از عملیات جدا سازی با دقت بالا در مقیاس صنعتی استفاده نمایند تا بتوان عناصر ترانس اورانیوم به خصوص پلوتونیم 239 را كه هسته قابل قابل شكافت می باشد با پرتودهی در راكتور به محصولات با نیمه عمر كوتاه تبدیل نمود و از پخش و مهاجرت آن به محیط زیست جلوگیری به عمل آورد . طبق رفرنسهای موجود ، دفع پسمانهای هسته ای در اعماق زمین كه از سال 1945 معمول شده روش اطمینان بخشی نمی باشد . زیرا پوسیدگی تدریجی و نشت آب از محفظه هاو همچنین سیل وزلزله و آتش فشانها می تواند این پسمانها را بر روی زمین بیاورد . و آبهای سطحی و همچنین محیط زیست را آلوده و مسموم نماید . لذا زباله های اتمی معمایی بسیار بزرگ و پیچیده تر از خود اتم و سلاحهای هسته ای راتشكیل می دهد زیرا هنوز قانون قاعده و استاندارد كشوری برای مدفون ساختن دایمی پسمانهای رادیو اكتیو با نیمه عمر بالا در كار نیست و هیچ محل همیشگی نیز برای این كار وجود ندارد . خوشبختانه كشورما در شرایط كنونی باامكانات وسیع و گسترده خود بااین گونه پسمانها در حال حاضر سر و كار ندارد . به هر صورت كنترل و نگهداری پسمانهای رادیو اكتیو باید بر اساس مقررات و بررسیهای عمده از نظر ایمنی برای سلامتی نسلهای حال و آینده ارزیابی شود . چه ما علاوه بر وظیفه رفع خطر از نسلهای كنونی مسئولیت خطیری در مقابل حفظ سلامتی چندین هزار نسل آینده را نیز به عهده داریم و این در صورتی است كه تولید پسمانها به همین جا ختم می شود . زیرااگر تولید انرژی در آینده به طور گسترده تری از صنایع هسته ای تامین می شود . مشكل دفع پسمانهای رادیو اكتیو از نظر تكنولوژی نهتنها ساده نبوده بلكه به مخارج كمر شكن از نظر اقتصادی نیز منتهی می شود . با توجه به درجه سمیت این مواد پرتو زا از نظر رادیو تو كسیكولوژی ، بررسی ، كنترل ، نگهداری ، آمایش و دفع آنها مسئولیت سنگینی را برای مسئولین مربوطه ایجاد می نماید . در مراكز هستهای مسئولیت بررسی ، جمع آوری ، دوزیمتری و انتقال و دفع پسمانهای موارد رادیو اكتیو به عهده واحدی بنام پسمانداری می باشد ، كه هدف آن بررسیهای علمی ، فنی ، اقتصادی و انتخاب رودخانهها و آبهای زیر زمینی است . عمده ترین رادیونو كلیدها از نظر تولید پسمان ، استرانسیم ، 90 و سزیم – 137 با نیمه عمرهای 28 و 1/30سال می باشد كه بررسی و كنترل آنها از نظر مسایل زیست محیطی وظیفه مهم و پر مسئولیتی را برای تشكیلاتی پسمانداری ایجاد می نماید . در كشورهای پیشرفته ای نظیر آلمان ، پسمانهای با اكتیویته كم و متوسط را پس از جداسازی و تثبیت در سیمان ، یا قیر ، در گنبدهای نمكی با عمق بیش از 1000 متر دفن می كنند . لازم به ذكر است كه دولت آلمان از دفن پسمانهای عناصر ترانس اورانیوم در این گنبدهای نمكی خودداری می نماید . زیرااین عناصر بی اندازه سمی و خطرناك بوده و چنانچه در طی زمان این گنبدها به زیر آب روند ، آب دریاها را شدید آلوده خواهند نمود . عناصر ترانس اورانیوم ( به جز پلوتونیوم كه به صورت پیش تشكیل یا primordial در پوسته زمین وجود دارد ) به طور مصنوعی تهیه می گردند . این عناصر از نپتونیم شروع شده و شامل 14 عنصر بعد از آن در جدول تناوبی می باشد كه همگی در حال پركردن اربیتال داخلی 5f می باشند و لذا از نظر خواص شیمیایی بسیار شبیه به هم عمل كرده ، بنابراین جدا سازی آنها نیز بسیار دشوار است . با توجه به قدرت مهاجرت بالای عناصر ترانس اورانیوم در صورت ورود این عناصر به محیط زیست ( از جمله محیطهای آبی نظیر دریاها ، دریاچه ها و اقیانوسها ) آلودگیهای شدید زیست محیطی ایجاد خواهد شد .. به عنوان مثال پلوتونیم – 239 كه امروزه در جهان از نظر استراتژیكی بسیار بااهمیت است ، دارای نیمه عمر 24400 سال بعد می باشد وبنابراین قادر است به طور وحشتناكی برای قرنهای متمادی محیط را آلوده نماید . نقش آلودگیهای رادیو اكتیو در اكو سیستمهای آبی همزمان با مطالعاتی كهدر زمینه آلودگیهای هستهای در اتمسفر بهعمل آمده مطالعات و پژوهشهای گسترده ای هم در محیط های آبی رخ داده و مشخص گردیده كه نسبت مستقیمی بین رها سازی پسمانهای مایع ناشی از تاسیسات هسته ای و افزایش آلودگیهای رادیو اكتیو در محیط آبی ( نظیر دریاها و اقیانوسها ) وجود دارد. در واقع محیط های دریایی قسمت اعظم ریزش پسمانهای مایع را در بر دارند . معمولاً رادیو ایزوتوپها جذب ذرات معلق موجود در آب شده و سپس با توجه به نوع بستر دریا ( كه خاصیت تبادل یونی قوی یا ضعیف داشته باشد ) در آن جایگزین می شوند . به عنوان مثال كربوناتها به علت خاصیت تبادل یونی ضعیف كمتررادیونو كلیدها را جذب می كند .تخلیه رادیونو كلیدها در یك منطقه سبب آلودگی رسوبات در جهت عمودی شده به طوری كه ذرات جدید بر روی ذرات قدیمی قرار می گیرند این فرایند به نام فرایند رشد یا افزایش شناخته شده است . قابل توجه است كه مواد رادیو اكتیو به علت جذب سطحی و عمقی در حیوانات دریایی می توانند وارد زنجیره عذایی گردند . مثلاً جلبكها یكی از عوامل انتقال مواد رادیو اكتیو به جانوران دریایی محسوب می شوند و در واقع به عنوان یك ردیاب مناسب برای رادیو نو كلیدهایی كه تعیین آنها در آب مشكل است به شمار می روند ( البته خاصیت جذب مواد رادیو اكتیو در انواع مختلف جلبكها متفاوت است . ) هملانطور كه اشاره شد از عناصر رادیو اكتیو بسیار خطرناك ، پلوتونیم می باشد . پس از ورود پلوتیونیمبه محیط زیست از جمله دریاها این عنصر وارد زنجیره غذایی شده و در نهایت می تواند وارد بدن انسان شود . طبق بررسیهای به عمل آمده تجمع پلوتونیم در ماهیان آبهای شیرین بیشتر در اندامهایی نظیر جگر ، كلیه ، طحال و استخوانها دیده می شود . گسترده فاكتور انتقال از آب به ماهی حدود 10 تا 1000 می باشد . اما برای ماهیان دریاها این فاكتوركوچكتر است . نیمه عمر بیولوژیكی برای پلوتونیم معمولاً حدود 30 روز است كه در موارد نادر تا 200 روز هم افزایش می یابد . در موجوداتی نظیر خرچنگها ، جذب پلوتونیم از آب دریا به آرامی صورت می گیرد . علاوه بر این قسمتی از پلوتونیم كه از طریق پوست وارد بدن جانور می شود می تواند از طریق اسكلت قدیمی جدا شده خارج گردد . تنظیم تعادل در خرچنگ دریایی بعداز 150 تا 250 روز مشاهده می گردد . پس از فاجعه چرنوبیل ( انفجار راكتور شماره 4 نیروگاه هسته ای چرنوبیل – 26 آوریل 1986 ) بیش از پنجاه میلیون كوری مواد گوناگون پرتوزا نظیر رید- 131 ، سزیم – 134 و 137 پلوتونیوم 239 و ; در حجم های مختلف و در گستره 400-300 كیلومتری پخش شده و این در حالی است كه ورزش باد ذرات سبكتر را تا كشورهای دور دست نیز انتقال داد . خوشبختانه طی نمونه برداری و مراحل مختلف و پیچیده آماده سازی و آنالیز رسوبات دریای خزر ( در سال 1374 ) در دو منطقه آستارا و انزلی نسبت به عنصر خطرناك پلوتونیوم ، مشخص گردید كه مقدار این عنصر در مقایسه با مناطق آلوده بسیار ناچیز و قابل اغماض است . از آنجایی كه پلوتونیوم عنصریی با پرتو دهی آلفاست می تواند ضایعات جبران ناپذیری را برای بدن به همراه آورد . ذرات آلفا در ارگانهای بحرانی بدن نظیر جگر ذخیره شده و آنگاه این ذره با برد كم و انرژی بالایی ( 4-8 mev ) كه دارد قادر است انرژی خود را بدون كم و كاست به یك سلول منتقل كرده و آنرا نابود نماید . البته در این مرحله مغز استخوان مجددا شروع به سلول منتقل كرده و آنرا نابود نماید . البته در این مرحله مغز استخوان مجدداً شروع به سلول سازی خواهد نمود . اما اگر شعله آلفا به DNA برخورد كند از آن یك رادیكال ساخته خواهد شد . و آنگاه این رادیكالبارادیكال های دیگر تركیب شده پیوند شیمیایی را به وجود می آورد كه برای انسان نا شناخته بوده وبه مرگ دردناكی می انجامند. همچنین فرایند موتاسیئون كه در روند تكامل انسان در نسل بشر اختلال ایجاد می كند ، یكی دیگر از عوارض پرتوهای یونساز مواد رادیواكتیو می باشد . آلودگی حرارتی آلودگی حرارتی نوع جدیدی از آلودگی بوده كه ناشی از افزایش آهنگ رشد جوامع بشری و صنایع و نیاز آنها به انرژی می باشد . احداث سریع تعداد زیادی از نیروگاههای حرارتی ( كه با سوختهای فسیلی كار می كند ) و نیروگاههای هسته ای در امتداد جریانهای آبی و سواحل می تواند اكو سیستم آبی را تغییر معمولاً در جهت بهبود محیط زیست و بهره برداری قاره ای و دریایی نیست . با انتشارات گزارشات سالهای 1965-1962 دولت آلمان فدرال – آشكار شد كه حدود000/700 ماهی طی افزایش حرارت آب از بین رفته اند . محاسبات انجانم شده از نتایج نمونه برداریهای نیروگاههای حرارتی در رودخانه سن بین پاریس و لوهاور نشان می دهد كه فاصله بین این نیروگاهها تا رودخانه ، بایستی چه میزان باشد تا دمای آب در حد قابل قبولی باقی بماند . در واقع گرم شدن آب موجب كاهش مقدار اكسیژن محلول و در نتیجه كاهش قدرت خود پالایی رودخانه می گردد . بنابراین آلودگی ناشی از مواد آلی در رودخانه ها افزایش یافته و در نحوه پخش و پراكنش موجودات رودخانه كه در حالت طبیعی به طور عادی زندگی می كنند تغییراتی به وجود می آورد . به عنوان مثال می توان به از بین رفتن نوعی ماهی استخوانی به نام SALMONIDE و رشد غیر عادی آمیبهایی كه شرایط بهداشتی محیط را به هم می زنند اشاره كرد . از بعد دیگر سوختهای فسیلی موجب بالارفتن درجه حرارت اتمسفر و افزایش میزان co2 در سطح جهانی نیز می شوند و در صورت افزایش CO2 در دراز مدت ، شاهد افزایش درجه حرارت كره زمین ، ذوب یخهای قطبی ، بالا آمدن سطح آبها و به زیر رفتن مناطق ساحلی خواهیم بود . قابل توجه است كه در مقایسه نیروگاههای هسته ای ، آلودگی بسیار كمتری راایجاد می كنند . بر طبق گزارش آژانس بین المللی انرژی اتمی ، بیش از17-16 درصد منابع تولید برق در جهان ، نیروگاههای اتمی هستند و این امر موجب می شود تا میلیاردها تن از میزان گاز CO2 كه عانمل اصلی اثر گلخانه ای است كاسته شود . بنابراین نیروگاههای هسته ای به مثابه شمشیر دو لبه ای هستند كه در صورت استفاده درست و حساب شده انرژی پاكیزه تر را به ارمغان می آورند و در صورتی كه نكات حساس و دقیق ایمنی در مورد آنهارعایت نشود نه تنها موجب بروز آلودگی حرارتی می شوند بلكه پسمانهای رادیو اكتیو خطرات عمده ای را ( در صورت عدم آمایش و حذف بهینه ) برای محیط زیست به بار خواهند آورد . كاربرد های صلح آمیز عناصر رادیو اكتیو با توجه به خواص مهم عناصر رادیو اكتیو یعنی پرتو دهی آنها این عناصر كاربردهای گسترده ای هم پیدا می كند . چنانچه انرژی پرتوهای آلفا ، بتا و گاما را یكسان در نظر بگیریم مشاهده می گردد كه این سه پرتو دارای اثرات بیولوژیكی یكسانی نخواهد بود . اشعه آلفا بیشتر از mm 05/0 در بافت بدن نمی تواند نفوذ نماید . ولی از آنجایی یكه كلیه انرژی خود را بدون كم و كاست به سلول منتقل می نماید موجبات تخریب سلول رافراهممی كند . در صورتی كهدر مقایسه با آن اشعه بتا برد بیشتر و انرژی كمتری دارد . اشعه گاما به صورت سه پدیده فوتو الكتریك ، كامپتون و تولید زوج الكترون با برد بسیار زیاد انرژی اندك خود را به سلول منتقل می نماید . بنابراین از نقطهنظر حفاظتی و كنترل افراد نسبت به پرتوهای یونساز ، فاكتور كیفی اشعه آلفا و نوترون 20 و اشعه گاما یك د ر نظر گرفته شده است . با توجه به موارد فوق و نوع پرتو ساطع شده عناصر رادیو اكتیو كاربردهای مختلفی ( علاوه بر تسلیحات هسته ای ) خواهند داشت . مثلاً از عناصر هسته ای ) خواهند داشت . مثلاً از عناصر ساطع كننده پرتو آلفا می توان به پلوتونیوم – 239 و 238 ، آمریسیم ، كوریم- 242 و كالیفرنیم – 252 اشاره كرد . قدرت حرارتی یك گرم كوریم 242 ، w/g 120 می باشد و 7/0 گرم آن قار است یك لیتر آب را در نقطه جوش نگهدارد . توجه بهانرژی اینرادیونو كلید در شرایط خاص ، از آن جهت ساخت باطریهای رادیو ایزوتوپهای در ماهواره هااستفاده می شود . همچنین پلوتونیوم – 238 ، به عنوان منبع حرارتی در ماهواره ها به كار رود . در دستگاه های تنظیم ضربان قلب ( maker pace ) نیز این عنصر كاربرد دارد . كالیفرنیم – 252 یكی دیگر از عناصر با ارزش و مهم سری ترانس اورانیوم است كه البته تهیه آن به تكنولوژی بسیار پیشرفتهای نیاز دارد . از این رادیونو كلید بهعنوان چشمه نوترونی برای آنالیز مواد در اعماق اقیانوسها استفاده می شود . از دیگر كاربردها كالیفرنیم ، در پزشكی هستهای و بمباران كردن و تخریب غدد سرطانی را می توان برشمرد . بهاین ترتیب كه كالیفرنیم را در سوزنهای مخصوص قرار داده و توسط ایریدیم و پلاتین coating شده و سپس آنرادر غدد سرطانی فرو می برند . از آنجایی كه حدود 80% غد سرطانی محتوی آب می باشند ، نوترون ضمن برخورد با پروتون جایگزین آن شده و پروتون را خارج می كند . انرژی پس زنی پروتون قادر است كه سلولهای سرطانی را از بین برد ( بدین ترتیب مشاهده می شود كه می توان سلولهای سرطانی را تا حد بسیار بالایی توسط این رادیو نو كلید معالجه نمود اما گرانی و عدمدسترسی مشكل ساز است ) با توجه به موارد مذكور در صورت رعایت اصول ایمنی مشاهده می شود كه عناصر رادیو اكتیو استفاده های بسیار سودمندی را برای بشر به همراه خواهند داشت . اما در غیر این صورت با توجه به همان خواص ویژه خود ( پرتو دهی و نیمه عمر بالا ) می توانند خطرات فراوانی را برای محیط زیست ایجاد نمایند . ادامه خواندن مقاله در مورد پسمانهاي مواد راديو اكتيو

نوشته مقاله در مورد پسمانهاي مواد راديو اكتيو 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>