تحقیق در مورد چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نیاز دارد؟

اختصاصی از حامی فایل تحقیق در مورد چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نیاز دارد؟ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 18 صفحه

---

 قسمتی از متن .doc : 

انجمن جهانی هسته‌ای (WNA)

چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نیاز دارد؟

به اتو اسی(AutoEssay) انجمن جهانی هسته ای (WNA) در باره نقش نیروی هسته‌ای خوش آمدید.

این اتواسی 50 «صفحه» کوتاه را عرضه می‌کند که برای ارایه واقعیت‌ها، شایعات و نهایتا تنویر افکار عمومی نسبت به انرژی هسته‌ای طراحی شده است.

می‌توانید اطلاعات بیشتری را در باره صنعت هسته‌ای در صفحه اول سایت WNA ملاحظه کنید.

هدف ما ارتقاء اطلاعات دقیق اذهان عمومی در باره سیاست جهانی هسته‌ای است ما از بازدیدکنندگان این سایت دعوت می‌نمائیم که ما را راهنمائی کنند.

روند بشریت

بشریت برای چندین هزار سال با کمترین اثرگذاری بر روی کره زمین زندگی کرد.

حتی پنج قرن پیش در زمان وقوع رنسانس در اروپا، خاندان مینگ در چین و اولین حکمران مغول در هند، جهان هنوز جمعیت کمی داشت.

از آن زمان، جمعیت جهان که بر اثر انقلاب‌های پیش آمده در زمینة کشاورزی، صنعت و دارو، رشد شتابزده‌ای پیدا کرده و در حدود 15 برابر شده است.

از شش میلیارد جمعیت امروز جهان، چندین میلیون آن در سطوح بسیار بالائی از استانداردها زندگی کرده و از زندگی خود لذت می‌برند.

اما یک سوم از انسان‌ها به برق دسترسی ندارند و یک‌سوم دیگر نیز دسترسی محدودی به آن دارند.

جمعیت‌های زیادی نیز در فقر ملالت‌باری زندگی می‌کنند. بیش از یک میلیارد نفر آب پاکیزه در اختیار ندارند و دو میلیارد و 400 میلیون نفر از سیستم مناسب تخلیه فاضلاب محرومند.

همه روزه 40 هزار نفر – یعنی هر دقیقه 25 نفر – بر اثر بیماریها می‌میرند که به سادگی با پیشرفت اولیه اقتصادی می‌توان از آن پیشگیری کرد.

طی 50 سال آینده زمانی که جمعیت جهان به 9 میلیارد نفر برسد، نیازهای برآورده نشده امروزه بشری به شدت چند برابر خواهد شد.

برای کاهش مصیبتهای بشر نه تنها توسعه اقتصادی ضروری است بلکه ایجاد شرایط لازم نیز برای تثبیت جمعیت جهان لازم است.

امروزه تلاش روبه‌رشد برای رفع این نیازها در اکثر کشورهای در حال توسعه جهان، تقاضای بسیار زیادی برای استفاده از انرژی ایجاد کرده است.

تا سال 2050 مصرف جهانی انرژی دو برابر خواهد شد.

بیوسفر(موجودات کره زمین) در خطر

در روی کره زمین تاثیر گرم شدن «گازهای گلخانه‌ای» یک پدیدة غیرقابل بحث است که بدون آن جهان از یخ پوشیده خواهد شد.

برای مدت هزاران سال، عدم تغییر تراکم گازهای گلخانه‌ای محیط زیست معقولی را ایجاد کرد که تمدن توانست در آن رشد یابد.

در قرن بیست و یکم، فعالیت انسان موجب می‌گردد این گازهای گرماگیر دو برابر شوند.

این تغییر در عصر زمین‌شناسی ناگهانی و کم‌سابقه است.

امروزه بیشتر انرژی که برای تولید برق، کار کارخانه‌ها، راه‌اندازی وسایل نقلیه و گرم کردن منازل مصرف می‌شود، از سوزاندن سوخت‌های فسیلی تأمین می‌شود.

منابع فسیلی، از جمله زغال، نفت و گاز طبیعی، آنچنان به سرعت مصرف می‌شوند که طی قرن آینده تا اندازه گسترده‌ای از بین می‌روند.

ضایعات تمام سوخت‌های فسیلی به طور مستقیم در هوا پراکنده می‌شود. بخش اعظم این ضایعات به شکل گازهای گلخانه‌های مانند دی‌اکسید کربن است.

در هر سال ضایعات ناشی از سوخت‌های فسیلی 25 میلیارد تن دی‌اکسید کربن به جو زمین اضافه می‌کند. این مقدار برابر است با 70 میلیون تن در هر روز و یا 800 تن در هر ثانیه.

کارشناسان جهان به منظور تجزیه و تحلیل تأثیرات ناشی از تشکیل سریع گازهای گرماگیر، از طریق هیأت‌های بین دول سازمان ملل در امر تغییر آب و هوا با یکدیگر همکاری می‌کنند.

مطالعه تغییرات آب و هوا، پیچیده و تابع تئوریهای رقابتی است. اما دانشمندان در این زمینه توافق دارند که افزایش گازهای گلخانه‌ای باعث جذب بیشتر گرمای خورشیدی توسط کره زمین می‌شود.

بعقیده بیشتر دانشمندان علم هواشناسی، گازهای گلخانه‌ای تولید شده بوسیله انسان موجب شده است که گرمترین 10 سال طول تاریخ در 15 سال اخیر رخ دهد.

کارشناسان علم هواشناسی به اتفاق آرا هشدار می دهند که تشکیل گازهای گلخانه‌ای ممکن است در قرن آینده فاجعه‌آمیز باشند.

افزایش سطح آب دریاها، دمای شدید هوا، بروز طوفان‌های سهمگین، خشکسالی ویرانگر و شیوع بیماری، تولید مواد غذایی، قابلیت اسکان بشر را در بسیاری از مناطق از بین می‌برد.

این کارشناسان هشدار می‌دهند که تغییر شدید آب و هوا احتمالا ‌می‌تواند موجب بی‌ثباتی سرتاسر کره زمین شود.

همه کشورها در تغییر آب و هوا سهیم هستند. چه از نظر علت تغییر آب و هوا و چه از نظر تأثیر آن.

در کشورهای آمریکای شمالی هر شخص در هر روز 54 کیلوگرم یا 120 پوند دی‌اکسید کربن در جو زمین پخش میکند.

در اروپا و ژاپن سرانه انتشار این گاز در هر روز بیش از 23 کیلوگرم یا 50 پوند است.

در کشور چین با 3/1 میلیارد نفر جمعیت که بشدت در حال توسعه است، سطح نشر این گازها 6 کیلوگرم یا 13 پوند بر هر نفر در روز است.

اگر تاریخ را یک رودخانه تصور کنیم، بشریت به بخش‌های خروشان و تندآب آن رسیده است.

در 50 سال آینده جمعیت جهان، بیشتر از مجموع انرژیی که در کل تاریخ تاکنون مصرف شده است را مصرف خواهد کرد.

بشریت با آینده‌ای از تغییرات شدید چه از نظر روش تولید انرژی و چه از نظر سلامت سیارة ما روبه‌رو می‌شود.

افزایش جمعیت جهان از زمانی که شما این اتواسی(AutoEssay) را ملاحظه کرده‌اید:

این رقم (که در نسخة خودکار نشان داده شده است) به اندازة کمی سریع‌تر از دو نفر در هر ثانیه افزایش می‌یابد.

میزان دی‌اکسید کربن تولید شده در اثر سوختن سوخت فسیلی(بر حسب تن) از زمانی که این اتواسی را ملاحظه کرده‌اید:

این رقم (که در نسخة خودکار نشان داده شده است) به مقدار حدود 50 هزار تن در هر دقیقه افزایش می‌یابد.

بشریت نمی‌تواند به عقب برگردد. جمعیت در حال رشد جهان به مقادیر معتنابهی از انرژی نیاز دارد تا:

آب آشامیدنی تهیه کند.

انرژی کارخانه‌ها، منازل و حمل و نقل را تأمین نماید و

از زیرساخت‌های لازم برای تأمین تغذیه، آموزش و بهداشت حمایت کند.

برآورده کردن این نیازها مستلزم تأمین انرژی از تمام منابع آن است. اما «ترکیب» انرژی جهان باید به دور از استفاده عنان گسیخته از سوخت‌های فسیلی، به سرعت توسعه یابد.

کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، محیط زیست و منابع غیرقابل جایگزین را برای نسل‌های آینده حفظ می‌کند.

پیشگیری از تغییر فاجعه‌آمیز آب و هوا

تحقیق درباره آشنایی با انرژی هسته‌ای و استفادههای صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد 23 ص

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره آشنایی با انرژی هسته‌ای و استفادههای صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد 23 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 27

آشنایی با انرژی هستهای و استفادههای صلح جویانه از آن در صنعت و اقتصاد

1- مقدمه

انرژی هسته ای از عمده ترین مباحث علوم و تکنولوژی هسته ای است و هم اکنون نقش عمده ای را در تأمین انرژی کشورهای مختلف خصوصا کشورهای پیشرفته دارد. اهمیت انرژی و منابع مختلف تهیه آن، در حال حاضر جزء رویکردهای اصلی دولتها قرار دارد. به عبارت بهتر، بررسی، اصلاح و استفاده بهینه از منابع موجود انرژی، از مسائل مهم هر کشور در جهت توسعه اقتصادی و اجتماعی است. امروزه بحرانهای سیاسی و اقتصادی و مسائلی نظیر محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانیهای زیست محیطی، ازدیاد جمعیت، همگی مباحث جهان شمولی هستند که با گستردگی تمام فکر اندیشمندان را در یافتن راه کارهای مناسب برای حل معظلات انرژی در جهان به خود مشغول داشته اند.

در حال حاضر اغلب کشورهای جهان به نقش و اهمیت منابع مختلف انرژی در تأمین نیازهای حال و آینده پی برده و سرمایه گذاری ها و تحقیقات وسیعی را در جهت سیاست گذاری، استراتژی و برنامه های زیربنایی و اصولی انجام می دهند. در میان حاملهای مختلف انرژی، انرژی هسته ای جایگاه ویژه ای دارد. هم اکنون بیش از 430 نیروگاه هسته ای در جهان فعال می باشند و انرژی برخی کشورها مانند فرانسه عمدتا از برق هستهای تأمین می شود.

جمهوری اسلامی ایران بیش از سه دهه است که تحقیقات متنوعی را در زمینه های مختلف علوم و تکنولوژی هسته ای انجام داده و براساس استراتژی خود، مصمم به ایجاد نیروگاههای هسته ای به ظرفیت کل 6000 مگاوات تا سال 1400 هجری شمسی می باشد. در این زمینه، جمهوری اسلامی ایران در نشست گذشته آژانس بین المللی انرژی اتمی، تمایل خود را نسبت به همکاری تمامی کشورهای جهان جهت ایجاد این نیروگاهها و تهیه سوخت مربوطه رسما" اعلام نموده است.

2- سوخت هسته ای

استفاده از سوخت هستهای برای تولید انرژی، با به کارگیری اولین راکتورهای قدرت در دهه 60 میلادی شروع شد و تولید و مصرف آن به طور پیوسته رو به افزایش بوده است.

پایه صنعت انرژی هستهای مبتنی بر استفاده از انرژی درونی اورانیوم میباشد. بر حسب نوع راکتور نیروگاه اتمی، قسمت اصلی این انرژی و یا بخش کوچکی از آن مورد استفاده قرار میگیرد.

یکی از تفاوت های اساسی سوخت هستهای با سوخت فسیلی، پدیده شکافت هستهای در سوخت است. با تولید انرژی به وسیله شکافت، ساختار سوخت به صورت آرام ولی پیوسته تغییر کرده و پاره های شکافت رادیو اکتیو را به وجود میآورد. از این حهت رعایت مسایل ایمنی و پیش بینی جداره های بازدارنده متوالی در راکتور برای جلوگیری از پخش مواد رادیواکتیو ضروری است.

یکی دیگر از ویژگی های سوخت هستهای، امکان استفاده از آن در یک مدار بسته یا چرخه سوخت است. با بازفرایابی سوخت مصرف شده که در حال حاضر در کشورهای صنعتی انجام میگردد، اورانیوم مصرف نشده و پلوتونیوم تولید شده در راکتور برای مصرف دوباره، برگشت داده میشود.

در راکتورهای هستهای از شکافت هستهای برای تولید انرژی گرمایی استفاده میشود. این انرژی حرارتی به وسیله توربین به انرژی مکانیکی و توسط ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل میشود. بنابراین، راکتورهای هستهای همان نقشی را در نیروگاه هستهای ایفاد میکنند که دیگهای بخار در نیروگاه های حرارتی با سوخت فسیلی به عهده دارند. تفاوت نیروگاههای هستهای با حرارتی در نوع سوخت مصرفی آنهاست که در اولی از سوفت هستهای و در دومی از مواد نفتی، گاز یا زغال سنگ استفاده میشود.

ماده اصلی که برای سوخت راکتورها به کارمیرود، اورانیوم یا ترکیباتی از این فلز است که به علت خاصیتی که در جذب نوترون و شکافت هستهای دارد، مورد استفاده قرار میگیرد. اورانیوم یک ماده رادیواکتیو است که در طبیعت یافت میشود. پلوتونیوم فلز دیگری است که برای سوخت در راکتورهای قدرت به کار میرود ولی این فلزکه آن هم رادیواکتیو است، در طبیعت یافت نمیشود و از واکنش های هستهای اورانیوم به وجود میآید.

3- انرژی هسته ای

انرژی به دست آمده از فعل و انفعالات هسته ای را انرژی هسته ای می گویند. این انرژی از دو منشا می تواند سرچشمه بگیرد. یکی شکافت هسته  اتمهای سنگین و دیگر همجوشی یا گداخت هسته اتمهای سبک، که به اختصار به این دو فعل و انفعال هسته ای که به تولید انرژی هسته ای منجر می گردند پرداخته می شود.

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 درباره ی نیروگاه هسته‌ای

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره ی نیروگاه هسته‌ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 3

نیروگاه هسته‌ای

.

برج‌های خنک‌سازی نیروگاه هسته‌ای کاتنوم فرانسه

نیروگاه هسته‌ای نیروگاهی است که در آن از انرژی آزاد شده از شکافت هسته‌ای برای تولید برق استفاده می‌شود.

رآکتورهای هسته‌ای را چنان طراحی می‌کنند که در آنها واکنش شکافت در شرایطی نزدیک به حالت بحرانی تحقق یابد. قلب رآکتور اساسا متشکل است از سوخت (در این مورد اورانیوم ۲۳۵) که در استوانه‌های مخصوص دربسته‌ای جاسازی شده‌اند. این استوانه‌ها در ماده‌ای که کندکننده نامیده می‌شوند غوطه‌ور شده‌اند. کندکننده به منظور کندسازی و باز تاباندن نوترونهایی که در واکنش شکافت تولید می‌شوند مورد استفاده قرار می‌گیرد. متداول‌ترین کندکننده‌ها عبارت‌اند از:آب، آب سنگین و کربن.

روند واکنش

سوخت یک نیروگاه هسته ای، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می‌شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه‌آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله‌های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می‌شوند. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره‌ای کنترل شده، شکافته می‌شوند. در یک واکنش زنجیره ای، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها د

کنترل واکنش

سرعت واکنش را نیز می‌‌توان به کمک چند میله کنترل کرد که این میله‌ها در قلب راکتور قرار می‌گیرند. این میله‌ها معمولاً از ماده‌ای مانند کادمیوم که نوترون‌ها را بخوبی جذب می‌کند ساخته می‌‌شوند. برای آنکه آهنگ واکنش افزایش یابد میله‌ها را تا حدودی از قلب رآکتور بیرون می‌‌آورند. برای کاستن از سرعت واکنش و یا متوقف ساختن آن، میله‌ها را بیشتر در قلب راکتور فرو می‌برند.

در نهایت واکنش صورت گرفته در رآکتور به صورت گرمای بسیار زیادی ظاهر می‌‌شود بنابراین رآکتور همانند کوره‌ای عمل می‌کند که سوختش به جای گاز، نفت و یا ذغال‌سنگ، اورانیوم ۲۳۵ است. گرمای تولید شده را به کمک جریان سیالی که از قلب رآکتور میگذرد به محفظه مبادله کننده گرما که در آن آب وجود دارد منتقل می‌کنند و درآنجا آب داخل مبادله کننده را تبخیر می‌کنند. بخار متراکم شده پس از به گردش درآوردن توربین ژنراتورهای مولد برق، مجدداً به داخل محفظه مبادله کننده باز می‌گردد. البته سیال گرم شده چون از قلب رآکتور می‌‌گذرد و درآنجا در معرض تابش پرتوهای رادیواکتیو قرار می‌گیرد مستلزم مراقبت‌های ویژه است.البته انرژی گرمایی مابین آبی که در رآکتور در جریان است وآبی که توربینها را به حرکت در میآورد درتجهیزاتی به نام مولدهای بخار(steam generators)مبادله میگردد

تحقیق درمورد انرژی هسته ای (3)

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درمورد انرژی هسته ای (3) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 13

انرژی هسته‌ای از معدن تا نیروگاه

استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق روشی پیچیده اما کارامد برای تامین انرژی مورد نیاز بشر است. به طور کلی برای بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای در نیروگاه‌های هسته‌ای، از عنصر اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود که ماحصل عملکرد نیروگاه، انرژی الکتریسته است. عنصر اورانیوم که از معادن استخراج می‌شود به صورت طبیعی در راکتورهای نیروگاه‌ها قابل استفاده نیست و به همین منظور باید آن را به روشهای مختلف به شرایط ایده عال برای قرار گرفتن درون راکتور آماده کرد. اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ‪ U‬و عدد اتمی آن ‪ ۹۲‬است. این عنصر دارای دمای ذوب هزار و ‪ ۴۵۰‬درجه سانتیگراد بوده و به رنگ سفید مایل به نقره‌ای، سنگین، فلزی و رادیواکتیو است و به رغم تصور عام، فراوانی آن در طبیعت حتی از عناصری از قبیل جیوه، طلا و نقره نیز بیشتر است.

عنصر اورانیوم در طبیعت دارای ایزوتوپهای مختلف از جمله دو ایزوتوپ مهم و پایدار اورانیوم ‪ ۲۳۵‬و اورانیوم ‪ ۲۳۸‬است. برای درک مفهوم ایزوتوپهای مختلف از هر عنصر باید بدانیم که اتم تمامی عناصر از سه ذره اصلی پروتون، الکترون و نوترون ساخته می‌شوند که در تمامی ایزوتوپهای مختلف یک عنصر، تعداد پروتونهای هسته اتمها با هم برابر است و تفاوتی که سبب بوجود آمدن ایزوتوپهای مختلف از یک عنصر می‌شود، اختلاف تعداد نوترونهای موجود در هسته اتم است. به طور مثال تمامی ایزوتوپهای عنصر اورانیوم در هسته خود دارای ‪۹۲‬ پروتون هستند اما ایزوتوپ اورانیوم ‪ ۲۳۸‬در هسته خود دارای ‪ ۱۴۶‬نوترون (‪ (۹۲+۱۴۶=۲۳۸‬و ایزوتوپ اورانیوم ‪ ۲۳۵‬دارای ‪ ۱۴۳‬نوترون(‪ (۹۲+۱۴۳=۲۳۵‬در هسته خود است.

اورانیوم ‪ ۲۳۵‬مهمترین ماده مورد نیاز راکتورهای هسته‌ای(برای شکافته شدن و تولید انرژی) است اما مشکل کار اینجاست که اورانیوم استخراج شده از معدن ترکیبی از ایزوتوپهای ‪ ۲۳۸‬و ‪ ۲۳۵‬بوده که در این میان سهم ایزوتوپ ‪ ۲۳۵‬بسیار اندک(حدود ‪ ۰/۷‬درصد) است و به همین علت باید برای تهیه سوخت راکتورهای هسته‌ای به روشهای مختلف درصد اوانیوم ‪ ۲۳۵‬را در مقایسه با اورانیوم ‪ ۲۳۸‬بالا برده و بسته به نوع راکتور هسته‌ای به ‪ ۲‬تا ‪ ۵‬درصد رساند و به اصطلاح اورانیوم را غنی‌سازی کرد.

درون راکتورهای هسته‌ای، هسته اورانیوم ‪ ۲۳۵‬به صورت کنترل شده شکسته شده که در این فرایند مقداری جرم به انرژی تبدیل می‌شود. همین انرژی سبب ایجاد حرارت(اغلب از این حرارت برای تبخیر آب استفاده می‌شود) و در نتیجه چرخیدن توربینها و در نهایت چرخیدن ژنراتورهای نیروگاه و تولید برق می‌شود.

در نیروگاه‌های غیر هسته‌ای، از سوزاندن سوختهای فسیلی از قبیل نفت و یا زغال سنگ برای گرم کردن آب و تولید بخار استفاده می‌شود که یک مقایسه ساده میان نیروگاه‌های هسته‌ای و غیر هسته‌ای، صرفه اقتصادی قابل توجه نیروگاه‌های هسته‌ای را اثبات می‌کند.

به طور مثال، برای تولید ‪ ۷۰۰۰‬مگاوات برق حدود ‪ ۱۹۰‬میلیون بشکه نفت خام مصرف می‌شود که استفاده از سوخت هسته‌ای برای تولید همین میزان انرژی سالیانه میلونها دلار صرفه جویی به دنبال دارد و به علاوه میزان آلایندگی زیست محیطی آن نیز بسیار کمتر است.

کافی است بدانیم که مصرف این ‪ ۱۹۰‬میلیون بشکه نفت خام برای تولید ‪ ۷۰۰۰‬مگاوات برق، ‪ ۱۵۷‬هزار تن گاز گلخانه‌ای دی اکسید کربن، ‪ ۱۵۰‬تن ذرات معلق در هوا، ‪ ۱۳۰‬تن گوگرد و ‪ ۵‬تن اکسید نیتروژن در محیط زیست پراکنده می‌کند که نیروگاههای هسته‌ای این آلودگی‌ها را ندارند. پس از آشنایی با مفاهیم کلی انرژی هسته‌ای و مزایای آن، ابتدا با مراحل مختلف چرخه سوخت هسته‌ای آشنا می‌شویم و سپس نحوه استفاده از سوخت هسته‌ای درون راکتور را مرور می‌کنیم.

چرخه سوخت هسته‌ای عبارت است از: ‪ -۱‬فراوری سنگ معدن اورانیوم ‪-۲‬ تبدیل و غنی‌سازی اورانیوم ‪ -۳‬تولید سوخت هسته‌ای ‪ -۴‬بازفرآوری سوخت مصرف شده.

در حال حاضر چند کشور صنعتی جهان هر کدام در یک، چند و یا همه چهار مرحله یاد شده از چرخه سوخت هسته‌ای فعالیت می‌کنند.

هم اکنون به لحاظ صنعتی، کشورهای فرانسه، ژاپن، روسیه، آمریکا و انگلیس دارای تمامی مراحل چرخه سوخت هسته‌ای در مقیاس صنعتی هستند و در مقیاس غیرصنعتی، کشورهای دیگری مثل هند نیز به لیست فوق اضافه می‌شوند.

کشورهای کانادا و فرانسه در مجموع دارای بزرگترین کارخانه‌های تبدیل اورانیوم(مرحله پیش از غنی‌سازی ) هستند که محصولات آنها شامل ‪UO3,UO2,UF6‬ غنی نشده می‌باشد و پس از آنها به ترتیب کشورهای آمریکا، روسیه و انگلستان قرار دارند. در زمینه غنی‌سازی نیز، دو کشور آمریکا و روسیه دارای بزرگترین شبکه غنی‌سازی جهان هستند.

آمریکا هم اکنون بزرگترین تولیدکننده سوخت هسته‌ای(مرحله بعد از غنی سازی) در جهان است و پس از