تحقیق در مورد غنی سازی اورانیم

اختصاصی از حامی فایل تحقیق در مورد غنی سازی اورانیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

ضرورت انرژی هسته‌ای

کاربرد روز افزون انرژی یکی از مظاهر مهم زندگی جدید است. مقدار انرژی مصرفی در ایلات متحده ، که یک کشور صنعتی پیشرفته است بین سالهای 1920 تا 1970 با ضریبی حدود 40 افزایش یافته است. این بدان معنی است که در طول این 50 سال ، مقدار مصرف انرژی تقریبا هر 10 سال دو برابر شده است. با آنکه هنوز زغال سنگ و نفت وجود دارد. آشکار شده است که حتی با کوشش‌های بیشتر برای استفاده محتاطانه و صرفه جویانه از انرژی ، بازهم منابع انرژی جدیدی لازم است، انرژی حاصل از شکافت هسته (و در دو مدت ، از همجوشی) می تواند این نیاز را مرتفع سازد. آیا بحران انرژی حل میشود؟ نیاز برای منابع جدید انرژی در بحران انرژی که ایالات متحده ، کشورهای غربی و ژاپن در سالهای 1974- 1973 با آن مواجه بودند شدیدا احساس میشد. این کمبود ناشی از آن بود که کشورهای تولید کننده نفت در خاورمیانه حمل نفت به بعضی از کشورهای پیشرفته صنعتی را کاهش دادند. این گونه رویدادها نظرها را بر روشهای دیگر تولید انرژی متمرکز کرد. از مصرف زغال سنگ که آلودگی بیشتری دارد به انرژی خورشیدی ، و به نقش صنعت توان هسته‌ای در اقتصاد ما کشانید. ارمغان فناوری هسته‌ای پیشرفت توان هسته‌ای در ایالات متحده از آنچه در پایان جنگ جهانی دوم انتظار می رفت، کندتر بوده است. به دلایل گوناگون ، اداری و فنی عمدتا در ارتباط با جنگ سرد با اتحاد شوروی ، کمیسیون انرژی اتمی آمریکا ( (AAEC) که امروزه مرکز انرژی Department of Energy نامیده میشود. تاکیدی بر پژوهش ، درباره سیستمهای توان الکتریکی هسته‌ای نداشت تا آنکه در 1953 آیزنهاور به این امر اقدام کرد. در طی سالهای 1960 توان الکتریکی هسته‌ای از لحاظ اقتصادی با هیدروالکتریسیته و الکتریسیته حاصل از زغال سنگ و نفت رقابت آمیز شد. در آغاز سال 1978، 65 راکتور هسته‌ای با ظرفیتی بیش از 47 میلیون کیلووات که حدود 9% تولید توان کل الکتریکی ملی است در حال کار بود. با حدود 90 راکتور که در دست ساختمان بود انتظار میرفت که بخش هسته‌ای محصول الکتریسیته امریکا در 1980 به حدود 17% و در 1985 به حدود 28% برسد. در مابقی جهان ، در آغاز 1978 ، حدود 130 راکتور توان هسته‌ای با ظرفیتی حدود 50 میلیون کیلووات در حال کار بود ، و انتظار میرفت در سال 1995 تعداد آنها به حدود 325 راکتور برسد. قدرت انرژی هسته‌ای روش‌های استفاده از انرژی هسته‌ای کاملا تازه تکامل یافته‌اند، اما نخستین نتایج به دست آمده از به کارگیری این روش‌ها مهم‌اند. بدون تردید ، تکامل بیشتر روش‌های تولید و کاربرد انرژی هسته‌ای فرصت‌های بی سابقه جدیدی را در پیش روی دانش ، فن و صنعت فراهم خواهد آورد. تجسم میزان کامل این فرصت‌ها در مرحله نوین دشوار است. آزادی انرژی هسته‌ای قدرت بیکرانی را در اختیار انسان گذاشته است مشروط بر این که این انرژی در راه هدف‌های صلح آمیز به کار گرفته شود. باید این را نیز به خاطر داشت که طراحی راکتور‌های هسته‌ای یکی از نتایج بسیار مهم ساختا درونی ماده است. تابش گسیلی از اتم‌ها و هسته‌های اتمی نامرئی و نا محسوس به نتیجه عملی کاملا مرئی ، یعنی آزاد سازی و استفاده از انرژی هسته‌ای نهان در اورانیوم ، منتهی شده است. این نتیجه به یقین اثبات میکند که نظرات علمی ما درباره اتم‌ها و هسته‌های اتمی درست‌اند، یعنی واقعیت عینی طبیعت را باز تاب میدهند.

غنی سازی اورانیم

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت، از دو ایزوتوپ 235 به مقدار 7/0 درصد و اورانیوم 238 به مقدار3/99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و بعد از تخلیص فلز، اورانیوم را به صورت ترکیب با اتم فلئور (F) و به صورت مولکول اورانیوم هکزا فلوراید UF6 تبدیل می کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط مولکول های گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد این پدیده را گراهان در سال 1846 کشف کرد. از این پدیده که به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می کنند.

در عمل اورانیوم هکزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستون هایی که جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور می دهند. منافذ موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 5/2 انگشترم (000000025/0 سانتیمتر) باشد. ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکول ها است. روش غنی سازی اورانیوم تقریباً مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این می توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین مرحله غنی سازی ایزوتوپ ها است زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم 140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی به دست می آید که فقط

تحقیق درمورد اورانیم

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درمورد اورانیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

اورانیم

اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن U وعدد اتمِی آن 92 می باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین، سمی، فلزی، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره ای می باشد به گروه آستیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته ای وسلاحهای هسته ای استفاده میشود. معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز درسخره ها خاک آب گیاهانو جانوران از جمله انسان یافت می شود.

خصوصیتهای قابل توجه

اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره ای فلزی با خاصیت رادیو اکتیوی ضعیف یباشد که کمی از فولادنرم تر است. این فلز چکش خاررسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic میباشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالی سرب میباشد. اگر اورانیوم به خوبی جدا شود بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید میشود. اورانیوم استخراج شده از معادن میتواند به صورت شیمیایی به دی اکسید اورانیوم و دیگر گونه های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:

آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.

بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.

گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکش خوارترین گونه اورانیوم میباشد.)

دو ایزوتوپ مهم ان U235 و U238 میباشند که u235 مهمترین برای راکتورهای و سلاحهای هسته ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته میشود. ایزوتوپ u238 نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیو اکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu239 پلوتونیوم تجزیه میکند. ایزوتوپ مصنوعی U233 نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود میآید. اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که میتوانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلا فاصله به به دو هسته کوچکتر تقسیم میشود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید میکند. اگر این نوترونها توسط هسته u235 دیگری جذب شوند عملکرد حلقه هسته ای دوباره اتفاق می افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد به حالت انفجاری در می آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد «شکاف هسته ای) نام دقیقتر برای این بمبها و بمب های هیدروژنی«آمیزش هسته ای( سلاحهای هسته ای میباشد.

کاربردها:

فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی میباشد.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 میکند. 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 90% میباشد.

مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته ای است که در آنها سوخت U235 به میزان 2الی3% غنی میشود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها به عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده 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 با آن اضافه میشود.

نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.

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

استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.

برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده میکنند.

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

فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده میشود.

این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده میشود.

تاریخچه:

بارگذاری میله های سوخت اتمی در راکتور

استفاده از اورانیوم به شکل اکسیدطبیعی آن به سال 79 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 1789 اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی که آن را pitchblende نامید کشف شد. نام این عنصر را

تحقیق درباره اورانیم

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره اورانیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

 

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 

تعداد صفحه:5

فهرست و توضیحات:

اورانیم

رادیواکتیویته و شکافتپذیری

اورانیم عنصری است شیمیایی، با علامت اختصاری U ، عدد اتمی آن 92 و جرم اتمی (عدد جرمی) آن 03/238 است. نقطه ذوب آن 3/1132 درجه سلسیوس، نقطه جوش آن 3818 درجه سلسیوس و چگالی آن 05/19 در 20 درجه سلسیوس است. فلزی است شکلپذیر و به رنگ سفید نقره ای. اتم اورانیم سنگین ترین اتم یک عنصر طبیعی است. در پوسته زمین بسیار فراوان تر از عنصرهای معروفی مانند ید، جیوه و نقره است. اما در بیشتر سنگهای اورانیم دار، فقط مقدار خیلی کمی از این فلز وجود دارد. اورانیم هرگز به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود. از نظر شیمیایی بسیار واکنشپذیر است و به آسانی با بیشتر غیرفلزها وبعضی از اسیدها مانند اسیدئیدروکلریک ترکیب می شود.

این فلز دو ویژگی مهم دارد. یکی اینکه رادیواکتیو است، یعنی اتمهای آن به طور طبیعی شکسته می شوند و اشعه آزاد می کنند. از این اشعه در پزشکی، کشاورزی، صنعت، زمین شناسی و زیست شناسی استفاده می کنند. دوم اینکه بعضی از اتمهای آن شکافتپذیرند، یعنی می توان به طور مصنوعی از راه تاباندن نوترون، هسته آنها را به دو جزء شکافت که در نتیجه انرژی خیلی زیادی آزاد می شود. از این انرژی هسته ای در نیروگاهها برای تولید برق استفاده می کنند. در ساختن بمب اتمی و دیگر سلاحهای هسته ای نیز از همین انرژی استفاده می شود. در گذشته های بسیار دور از ترکیبهای اورانیم در ساختن شیشه رنگی استفاده می کردند. واژه اورانیم از نام سیاره اورانوس گرفته شد. این سیاره هشت سال پیش از اورانیم کشف شده بود.

اورانیم چند اتم گوناگون دارد، ولی همه آنها از نظر شیمیایی رفتار یکسانی دارند. در هسته این اتمها تعداد نوترون ها متفاوت است، اما همه آنها 92 پروتون دارند. به این چنین اتمها ایزوتوپ می گویند. اورانیم 234، اورانیم 235 و اورانیم 238، سه ایزوتوپ اورانیم هستند که در طبیعت یافت می شوند. تعداد پروتون ها در هسته اتمهای این سه ایزوتوپ 92 است، اما عدد جرمی، یعنی مجموع تعداد نوترون های آنها به ترتیب 234، 235، و 238 است. علاوه بر اینها، دانشمندان تاکنون یازده ایزوتوپ مصنوعی اورانیم نیز ساخته اند. همه ایزوتوپ های اورانیم رادیواکتیو هستند.

اورانیم 235 تنها ایزوتوپ طبیعی اورانیم است که به آسانی شکافته می شود، اما مقدار آن فقط 71/0درصد اورانیم طبیعی است. اورانیم 238 که به سختی شکافته می شود 28/99 درصد اورانیم طبیعی را تشکیل می دهد. مقدار اورانیم 234 در اورانیم طبیعی فقط 0054/0 درصد است.

مهمترین سنگ معدنهای اورانیم عبارتند از: پچبِلنده، اورانینیت، کوفینیت، برانِریت، تورب،رنیت و کارنوتیت. پچبِلنده مخلوطی از اکسیدهای گوناگون اورانیم است و بیش از هر سنگ معدن دیگری اورانیم دارد، یعنی در حدود 45 تا 85 درصد. تاکنون مقدار اورانیم خالص در همه سنگ معدنهای دنیا را حدود 23 میلیون تن برآورد کرده اند. مهمترین ذخیره های اورانیم در زئیر، کانادا، چک، استرالیا، ایالات متحد امریکا و اتحاد جماهیر شوروی (سابق) قرار دارد.

تحقیق در مورد اورانیم

اختصاصی از حامی فایل تحقیق در مورد اورانیم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:5

 فهرست مطالب

اورانیم

رادیواکتیویته و شکافتپذیری

اورانیم عنصری است شیمیایی، با علامت اختصاری U ، عدد اتمی آن 92 و جرم اتمی (عدد جرمی)  آن 03/238 است. نقطه ذوب آن 3/1132 درجه سلسیوس، نقطه جوش آن 3818 درجه سلسیوس و چگالی آن 05/19 در 20 درجه سلسیوس است. فلزی است شکلپذیر و به رنگ سفید نقره ای. اتم اورانیم سنگین ترین اتم یک عنصر طبیعی است. در پوسته زمین بسیار فراوان تر از عنصرهای معروفی مانند ید، جیوه و نقره است. اما در بیشتر سنگهای اورانیم دار، فقط مقدار خیلی کمی از این فلز وجود دارد. اورانیم هرگز به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود. از نظر شیمیایی بسیار واکنشپذیر است و به آسانی با بیشتر غیرفلزها وبعضی از اسیدها مانند اسیدئیدروکلریک ترکیب می شود.

این فلز دو ویژگی مهم دارد. یکی اینکه رادیواکتیو است، یعنی اتمهای آن به طور طبیعی شکسته می شوند و اشعه آزاد می کنند. از این اشعه در پزشکی، کشاورزی، صنعت، زمین شناسی و زیست شناسی استفاده می کنند. دوم اینکه بعضی از اتمهای آن شکافتپذیرند، یعنی می توان به طور مصنوعی از راه تاباندن نوترون، هسته آنها را به دو جزء شکافت که در نتیجه انرژی خیلی زیادی آزاد می شود. از این انرژی هسته ای در نیروگاهها برای تولید برق استفاده می کنند. در ساختن بمب اتمی و دیگر سلاحهای هسته ای نیز از همین انرژی استفاده می شود. در گذشته های بسیار دور از ترکیبهای اورانیم در ساختن شیشه رنگی استفاده می کردند. واژه اورانیم از نام سیاره اورانوس گرفته شد. این سیاره هشت سال پیش از اورانیم کشف شده بود.

نیروگاههای هسته ای در جهان

اختصاصی از حامی فایل نیروگاههای هسته ای در جهان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

گسترش اولیه نیروی هسته ای در آلمان غربی بر مبنای راکتورهای PWR  , BWR  بود که با مجوز در این کشور ساخته می شدند . در چندین سال گذشته راکتورهای آلمان غربی از نظر تولید توان در راس فهرست راکتورهای جهان بوده اند . در سال 1365 / 1986 راکتور Mwe 1365  گراندی TWh 8/10 انرژی تولید کرد . آلمان غربی همچنین مبتکر راکتور باخنک کننده گازی دما – بالا ( HTGR  )  با عنصرهای سوخت کروی بوده است . این راکتور برای تغذیه یا توریم و اورانیم 232 طراحی شده بود ، اما تا امروز با سوخت معمولی اورانیم تغذیه شده است . در حال مخالفت سیاسی شدیدی گسترش نیروی         هسته ای در آلمان به خصوص بعد از حادثه چرنوییل در 1365 /1986وجود دارد و حزب سیاسی اصلی برآن است که ظرف  ده سال تمام نیروگاههای هسته ای را تعطیل کند .

این فایل دارای 10 صفحه می باشد.