دوشنبه, ۱۰ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 29 April, 2024
مجله ویستا
نیروگاه اتمی
نیروگاه اتمی در واقع یک بمب اتمی است که به کمک میلههای مهارکننده و خروج دمای درونی بوسیله مواد خنک کننده مثل آب و گاز ، تحت کنترل در آمده است. اگر روزی این میلهها و یا پمپهای انتقال دهنده مواد خنک کننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی بوجود میآید و حتی ممکن است نیروگاه نیز منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی سابق.
طی سالهای گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوع انرژی هستهای تمایل داشتند و حتی دولت ایران ۱۵ نیروگاه اتمی به کشورهای آمریکا ، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه مهمتری میل آیلند (Three Mile Island) در ۲۸ مارس ۱۹۷۹ و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر کرد و ترس و وحشت از جنگ اتمی و به خصوص امکان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتا مجبور به تجدید نظر در برنامههای اتمی خود کرد.
● ساختار نیروگاه اتمی
نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است که همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. این مواد عبارتند از:
● ماده سوخت
ماده سوخت متشکل از اورانیوم طبیعی ، اورانیوم غنی شده ، اورانیوم و پلوتونیم است. که سوختن اورانیوم بر اساس واکنش شکافت هستهای صورت میگیرد.
● نرم کنندهها
نرم کنندهها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل از شکست با آنها الزامی است و برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرا احتمال واکنش شکست پی در پی به ازای نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D۲O) یا زغال سنگ (گرافیت) به عنوان نرم کننده نوترون بکار برده میشوند.
● میلههای مهارکننده
این میلهها از مواد جاذب نوترون درست شدهاند و وجود آنها در داخل راکتور اتمی الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترونها در قلب راکتور میشوند. اگر این میلهها کار اصلی خود را انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه قدرت راکتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس راکتور پیش میآید. این میله ها می توانند از جنس عنصر کادمیم و یا بور باشند.
● مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی
این مواد انرژی حاصل از شکست اورانیوم را به خارج از راکتور انتقال داده و توربینهای مولد برق را به حرکت در می آورند و پس از خنک شدن مجدداً به داخل راکتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودی عمل می کنند و با خارج از محیط رآکتور تماسی ندارند. این مواد می توانند گاز CO۲ ، آب ، آب سنگین ، هلیوم گازی و یا سدیم مذاب باشند.
● طرز کار نیروگاه اتمی
عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در این پدیده با ورود یک نوترون کم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ ۲۳۵U عمل شکست انجام می گیرد و انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم ، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادی نوترون میشود.
بطور متوسط تعداد نوترونها به ازای هر ۱۰۰ اتم شکسته شده ۲۴۷ عدد است و این نوترونها اتمهای دیگر را میشکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده اورانیوم به صورت زنجیرهای انجام میشود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد. در واقع ورود نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام با انتشار انرژی معادل با Mev۲۰۰ میلیون الکترون ولت است.
این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات است. که اگر به صورت زنجیرهای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابه بمب اتمی عمل خواهد کرد. اما اگر تعداد شکستها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست ، اتم بعدی شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاه اتمی بوجود میآید.
● نمونه عملی
نیروگاهی که دارای ۱۰ تن اورانیوم طبیعی است قدرتی معادل با ۱۰۰ مگاوات خواهد داشت و بطور متوسط ۱۰۵ گرم ۲۳۵U در روز در این نیروگاه شکسته می شود و همانطور که قبلا گفته شد در اثر جذب نوترون بوسیله ایزوتوپ ۲۳۹U ، ۲۳۸U بوجود میآمد که بعد از دو بار انتشار ذرات بتا (الکترون) به ۲۳۹Pu تبدیل میشود که خود مانند ۲۳۵U شکست پذیر است. در این عمل ۷۰ گرم پلتونیوم حاصل میشود.
ولی اگر نیروگاه سورژنراتور باشد و تعداد نوترونهای موجود در نیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب بیشتر از این خواهد بود و مقدار پلتونیومهای بوجود آمده از مقدار آنهایی که شکسته میشوند بیشتر خواهند بود. در چنین حالتی بعد از پیاده کردن میلههای سوخت میتوان پلتونیوم بوجود آمده را از اورانیوم و فرآوردههای شکست را به کمک واکنشهای شیمیایی بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.
همچنین مشاهده کنید
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
خرید میز و صندلی اداری
خرید بلیط هواپیما
گیت کنترل تردد
آمریکا ایران مجلس شورای اسلامی مجلس خلیج فارس شورای نگهبان حجاب دولت دولت سیزدهم افغانستان جمهوری اسلامی ایران گشت ارشاد
هواشناسی شهرداری تهران تهران شورای شهر شورای شهر تهران شهرداری پلیس قتل فضای مجازی سیل سلامت وزارت بهداشت
قیمت دلار قیمت خودرو مالیات خودرو دلار ایران خودرو بازار خودرو بانک مرکزی قیمت طلا تورم مسکن سایپا
سریال پایتخت تئاتر تلویزیون فیلم سریال سینمای ایران موسیقی سینما کتاب قرآن کریم
سازمان سنجش انتخاب رشته باتری
اسرائیل رژیم صهیونیستی فلسطین غزه جنگ غزه روسیه اوکراین حماس نوار غزه ترکیه عراق طوفان الاقصی
فوتبال استقلال پرسپولیس فوتسال تیم ملی فوتسال ایران بازی سپاهان باشگاه پرسپولیس لیگ برتر انگلیس جام حذفی آلومینیوم اراک تراکتور
تسلا ایلان ماسک اپل تبلیغات مریخ آیفون ناسا گوگل فناوری بنیاد ملی نخبگان
سرطان سازمان غذا و دارو روانشناسی موز خواب طول عمر دندانپزشکی بارداری آلزایمر روغن حیوانی