در باره انرژی هسته ای بیشتر بدانیم

فرمت : قابل ویرایش  word 

تعداد صفحات : 26 صفحه

انرژی هسته ای

استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الکتریسته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است. بدون راکتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی می‌شود. انرژی هسته‌ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی از انرژی الکتریکی به‌طور مداوم است. سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را اوانیوم تشکیل می‌دهد.

چرخه سوخت هسته‌ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم در راکتورهای هسته‌ای ممکن می‌کند.

پایان نامه اورانیوم

این فایل در قالب ورد و قابل ویرایش در 130 صفحه می باشد.
فهرست مطالب

مقدمه :
فصل اول : شناخت اورانیوم
۱-۱- پیشینه اورانیوم
۲-۱- مواد رادیو اکتیو
۳-۱- شناخت اولیه اورانیوم
۴-۱- پیشینه اورانیوم در ایران
۵-۱- آنومالی‌های رادیواکتیویته ایران
۶-۱- اورانیوم و انواع ترکیبات آن با اکسیژن
۱-۶-۱- اوراناتها و اورانیل‌ها
۷-۱- بررسی رادیو اکتیویته اورانیوم
۱-۷-۱- اشعه آلفا
۲-۷-۱- بتا
۳-۷-۱- گاما
۴-۷-۱- نوترون
۸-۱- ایزوتوپ‌های اورانیوم
۹-۱- کانی‌های مهم حاوی اورانیوم
۱-۹-۱- مهمترین کانی‌های اورانیوم‌دار اولیه
۲-۹-۱- مهمترین کانی‌های اورانیوم‌دار ثانویه
۱۰-۱- محیط های کانی سازی اورانیوم

فصل دوم : ژئوشیمی ، دخایر و کانسارهای اورانیوم
۱-۲- ژئوشیمی اورانیوم
۱-۱-۲- ژئوشیمی اورانیوم در محیط‌های ثانویه
۲-۱-۲- ژئوشیمی رسوبات روخانه‌ای
۳-۱-۲- ژئوشیمی خاک
۴-۱-۲- امانومتری
۵-۱-۲- بیوژئوشیمی
۶-۱-۲- آنومالی چیست
۲-۲- ذخایر اورانیوم
۱-۲-۲- منشاء ذخایر رسوبی اورانیوم
۲-۲-۲- شرائط محیطهای رسوبی برای تشکیل اورانیوم
۳-۲-۲- ژنزومنشاء اورانیوم
۴-۲-۲- ذخایر اورانیوم اولیه
۵-۲-۲- ذخایر اورانیوم ثانویه
۶-۲-۲- ذخایر اورانیوم نوع سوم.
۳-۲- کانسارهای اورانیوم
فصل سوم : روشهای اکتشاف اورانیوم
۱-۳- خصوصیات ژنتیکی بعضی ذخایر اورانیوم
۲-۳- سنگهای مزبان رسوبی
۳-۳- ذخایر تخت
۴-۳- ذخایر جبهه غلتکی
۵-۳- روش های ژئوفیزیکی
۶-۳- روش‌های هوابرد
۷-۳- نقشه بردارهای INPUT
8-3- ذخایر ماسه سنگی
۱-۸-۳- کانالهای قدیمی
۲-۸-۳- حوزه‌های فرسائی تکونیکی
۳-۸-۳- فرو افتادگی‌های تکونیکی
۴-۸-۳- حوزه‌های حاشیه‌ای
۵-۸-۳- حوزه‌های بین کوهستان و شبه کوهستانی
۹-۳- تحلیل حوزه‌های ایران
۱-۹-۳- خصوصیات حوزه‌های رسوبی ایران
۲-۹-۳- حوزه‌های رسوبی پالئوزوئیک
۳-۹-۳- حوزه‌های رسوبی فروزوئیک
۴-۹-۳- حوزه‌های رسوبی ترشیری و جوانتر
۱۰-۳- محیط‌ها و منابع مناسب برای اکتشاف اورانیوم در ایران
۱۱-۳- نتایج کلی برای برنامه ریزی اکتشاف
فصل چهارم : فرآوری اورانیوم
۱-۴- کانه آرایی کانسنگ اورانیوم
۲-۴- پیش تغلیظ
۱-۲-۴- سنگ جوری رادیو متریک
۲-۲-۴- روشهای ثقلی
۳-۲-۴- واسطه سنگین
۴-۲-۴- جداسازی قابلیت مغناطیسی
۵-۲-۴- فلوتاسیون
۶-۲-۴- تشویه
۳-۴- سنگ شکنی
۴-۴- آسیا کردن
۵-۴- فروشوئی
فصل پنجم : مصارف و بازار جهانی اورانیوم
۱-۵- تغییرات قیمت اکسید اورانیوم در سالهای ۹۸-۱۹۸۵
۲-۵- تغییرات قیمت هگزا فلئور اورانیوم در سالهای ۹۸-۱۹۸۵
۳-۵- پیش بینی قیمت آتی اورانیوم
۴-۵- خلاصه و نتیجه گیری
۵-۵- مروری بر عرضه و تقاضای اورانیوم در جهان
۶-۵- کشورهای تولید کننده اورانیوم
۷-۵- کاربردهای اورانیوم
۱-۷-۵- استفاده از اورانیوم برای انرژی هسته‌ای
۲-۷-۵- بمب اتمی
۳-۷-۵- سانتریفور گاز
۴-۷-۵- تلاشی کنترل شده در انرژی هسته‌ای
۸-۵- مزایای سوخت هسته ای
منابع و مأخذ

منابع و مأخذ :

الف : منابع فارسی

۱) محمدعلی نوری / گزارش کارآموزی / سازمان انرژی اتمی ایران / تابستان ۱۳۷۸

۲) سیاوش احمدی / دایره المعارف فشرده شیمی و مهندسی شیمی / جلد اول / سازمان انرژی اتمی

۳) بازار جهانی اورانیوم طی سالهای ۱۹۹۸-۱۹۸۵ / سازمان انرژی اتمی ، معاونت طرح و برنامه و امور مجلس

۴- زمین شناسی اقتصادی کاربردی – تألیف دکتر محمد حسن کریم‌پور – ناشر انتشارات صالح ، مشهد ، چاپ ۱۳۷۴ – صفحات ۲۱۵ تا ۲۲۹

۵- پروژه پایان دوره کارشناسی با عنوان خواص ژئوشیمیایی ذخایر اورانیوم – دانشکده فنی تهران جنوب

۶- گزارش اکتشافی شماره ۰۳۵۱-۸۰ سازمان انرژی اتمی با عنوان : بررسی کانسارهای ماسه سنگی ، از نظر الگوهای زایشی و۰۰۰ در حوزه‌های رسوبی ایران – تهیه و تنظیم : فرید بلورچی فرد.

ب : منابع انگلیسی

۱) LAEA , Uranium Etraction Technology , International Atomic Energy Agency, 1993 , pp 355

2) Uranium ore Proccess.

3) Uranium Exploration Methods , International Atomic energy Agency

4- uranium geochemisty , mineralogy , geology , exploration and resources , edited by B.De vivo , F.Ippolito , G.Gapaldi and P.R.Simpson  – the Institution of mining and metallurgy , London England 1983 – pages of 23 to 41

مقدمه :

پراکندگی و گسترش کانی‌ها در پوسته زمین تصادفی نیست و مشخصاً توسط عوامل زمین شناسی فیزیکو شیمیایی و ترمودینامیکی کنترل شده‌اند. بدین ترتیب زمین شناسان با استفاده از دانسته‌های خود راجع به این عوامل و نقش تعیین کننده آنها در متمرکز ساختن عناصر در نواحی مختلف و پدیده‌های زمین شناسی در گذشته و حال و رابطه آنها با هر عامل قادرند با سعی و تلاش و تجزبه و تحلیل داده‌های خود مناطق مستعد و دارای پتانسیل‌های معدنی را شناسایی کنند و یک الگوی منسجم و کارآیی در اختیار مهندسان اکتشاف معدن قرار دهند.

از طرف دیگر مهندسین اکتشاف با بهره‌گیری از داده‌های ژئوفیزیکی مثل بررسی داده‌های گامای طبیعی چاههای اکتشافی در آنومالی‌های احتمالی اورانیوم و یافتن همبستگی این داه‌ها با عوامل زمین شناسی کنترل کننده و مؤثر در محیط میزبان و سنگهای درونگیر ، و یا ارتباط بین داده‌های ژئوشیمی مختلف یا هاله‌های ژئوشیمیایی ، و یا ارتباطات سنی سنگهای میزبان با خصوصیات ژنتیکی و منشاء ذخایر اورانیوم قادر خواهند بود حتی ذخایر نهفته و ناپیدا را نیز پیش بینی کنند.

امروز عناصر رادیو اکتیو از نقش و اهمیت روز افزونی برخوردار می‌باشند به طوریکه این عناصر به ویژه اورانیوم از جایگاه ویژه‌ای در زمینه مسائل سیاسی نظامی ، تولید انرژی ، اقتصادی ، پزشکی و کشاورزی برخوردار است. دارا بودن تکنولوژی استفاده و پالایش این عناصر به ویژه اورانیوم در بسیاری از موارد سیاسی نظامی می‌تواند یک برگ برنده محسوب شود. در زمینه تولید انرژی باید اذعان داشت که با دارا بودن تکنولوژی پالایش این عنصر می‌توان به یک منبع بزرگ و عظیمی از انرژی دسترسی پیدا نمود زیرا انرژی حاصل از ۱ کیلوگرم این عنصر (اورانیوم) معادل انرژی حاصل از احتراق ۳۰۰۰ تن ذغال سنگ مرغوب و آنهم از نوع آنتراسیت است.

در زمینه جایگاه انرژی حاصل از اورانیوم باید گفت این انرژی به همراه انرژی حاصل از سوختهای سنگواره‌ای نظیر گاز و ذغال سنگ در زمره انرژیهای تجدید ناپذیر جای می‌گیرد که با بهره‌برداری و استخراج از آنها این منابع رو به منقصان و کاهش می‌نهند عناصر رادیو اکتیو طبیعی متعدد هستند واز آن میان می‌توان به اورانیوم ۲۳۵-۲۳۸ ، توریوم ۲۳۲ ، استرنسیوم ۸۷ ، پتانسیم ۴۰ ، کربن ۱۴ و غیره اشاره نمود. از آنجا که از بین عناصر رادیو اکتیو امروزه اورانیوم از نقش و اهمیت بسزایی برخوردار است موضوع بحث ما در اینجا این عنصر خواهد بود.

فصل اول : شناخت اورانیوم۱-۱- پیشینه اورانیوم

          در سال ۱۷۸۹ شخصی به نام Klaprothe داروساز و پروفسور شیمی دانشگاه برلین هنگام تحقیق بر روی میزان پچبلند از سنگ معدن کوههای ساکسونی کشف کرد. در ابتدا نام آنرا اورانیت گفتند ولی در سال ۱۷۹۰ به نام اورانیوم برگرفته از سیاره اورانوس بود. در سال ۱۸۴۲ دانشمندی بنام peliget متوجه شد که جسم قبلی در حقیقت  یعنی اکسید اورانیوم بوده ، لذا توسط احیاء اورانیوم تتراکلرید آبدار با فلز پتاسیم در یک محفظه بسته پلاتینی فلز اورانیوم خالص را تهیه نمود.

          در دورانهای قبل از اورانیوم و سنگهای معدنی اورانیوم برای تهیه رادیوم استفاده می‌شد طوری که مندلیف نیز اورانیوم را در گروه جدول تناوبی با کرم مولیبدن و تنگستن در یک طبقه بندی قرار داد. زیرا اورانیوم به عنوان یک محصول فرعی رادیو محسبو می‌شد.

          (cay) در سال ۱۸۹۶ Henre Bequerel دانشمند فرانسوی در هنگام مطالعه روی پدیده فسفر سانس ، مقداری اورانیوم را روی قطعات فیلم عکاسی که با ورقه‌های سیاهی پوشیده شده بود قرار داد. پس از چندی متوجه شد که فیلمها همگی سیاه شده‌اند. که اولین موضوع در تابش انرژی از اورانیوم نامید.

          در دهه ۱۹۳۰ دانمشندان به بررسی ساختمان داخلی اتمی عناصر از طریق مطالعه و بمباران اتمهای عناصر توسط ذرات نوترون استفاده کردند. که شاخه جدیدی در فیزیک بنام فیزیک هسته‌ای بوجود آمد. بعد از ان دانشمندان آلمانی موفق به شکافت هسته اورانیوم شدند. که در نهایت در ۱۹۴۲ Decemher اولین راکتور هسته‌ای توسط Enried Fermi و تعدادی از دانشمندان در شیکاگو امریکا ساخته شد.

۲-۱- مواد رادیو اکتیو :

          مواد رادیو اکتیو موادی هستند که تعداد نوترونهای آنها بیش از ۵/۱ برابر تعداد پروتونهایشان باشد. مواد رادیو اکتیو که بیشتر در طبیعت یافت می‌شوند عبارتند از : اورانیوم ، توریوم ، پتاسیم ، روبیدیم ، اکتینیوم که در طبیعت نا پایدار بوده و دائماً در حال متلاشی شدن و تغییر می‌باشند.

۳-۱- شناخت اولیه اورانیوم

          در جدول تناوبی مندلیف این عنصر در گروه چهارم و در دوره هفتم جای دارد و در گروه آکتنیدها می‌باشد مشخصات شیمیایی آن بدین شرح می‌باشد :

عدد اتمی ۹۲ ، چگالی ۹/۱۸ ، دمای جوش ۳۸۱۸  ، دمای ذوب  ۱۴۰۵ ، علامت شیمایی U ، وزن اتمی ۰۸/۲۳۸ ، الکترونگاتیومی  ۲/۱ ، ظرفیتهای آن ۳، ۴ ، ۵ ، ۶

علامت اختصاری

U

عدد اتمی

۹۲

وزن اتمی

۲۳۸٫۰۷

وزن مخصوص

۱۹۰٫۷

چگالی

 

نقطه ذوب

۱۹۸۹oc

نقطه جوش

۳۸۱۸oc

گرمای ویژه

۰٫۱۱۵۶j/grco

هدایت حرارتی

۲۶٫۸w.moc

فازهای جامد

 

الکترو نگاتیوی

۲/۱

رنگ

سفید نقره‌ای براق

جدول ۱ : خواص فیزیکوشیمیایی اورانیوم

۴-۱- پیشینه اورانیوم در ایران :

در سال ۱۹۵۵ یک کارشناس فرانسوی بنام Barian به همراه کارمندان ایرانی زمین شناسی در ضمن بررسی‌ها برای رساله دکترای خود موفق به کشف تعدادی از کانیهای اورانیوم دار گردید که این مطالعات در نواحی شمال شرقی و شمال آذربایجان ، ایران مرکزی و شمال شرق البرز و سایر نواحی ایران بوده است.

          این بررسی‌های اولیه باریان و زمین شناسان ایرانی موجب شد تا از طرف فرانسه گروهی از زمین شناسان اورانیوم به ایران عزیمت نموده و مطالعات دامنه‌داری را در نواحی مختلف ایران انجام دهند و پیشنهاداتی را برای اکتشاف و بهره‌برداری از اورانیوم ایران ارائه دادند.

          در سال ۱۹۷۰ Klaroth انرژی اتمی فرانسه طی قرار داد با دولت ایران به دنبال همکاریهای قبلی از طریق سازمان گسترش صنعت و نوسازی ایران با نظارت کارشناسان زمین شناسان کشور آمادگی خود را برای انجام یک سلسله مطالعات سیستماتیک برای پوشش سراسری ایران از طریق مطالعات رادیومتری برای اکتشاف اورانیوم اعلام نمود که این مطالعات اولین بار بطور مدون در حوزه کرمان انجام گرفت. زیرا در اتبدا تصور می‌شد که به علت وجود تشکیلات ماسه سنگی مربوط به رسوبات مردابی ژوراسیک پیشین و نیز وجود رخسارهای fluial که مربوط به سازنده‌های لیاس و دوگر بود و شباهت این رخسارها با طبقات ذغالی و ماسه سنگی و تشکیلات کورو متعلق به پالئوزوئیک در افریقا دارند ، گروه اکتشافی را ترغیب به بررسی‌های همه جانبه جهت شناخت لایه‌های پرتوزائی دارای اورانیوم در منطقه کرمان تا زرند و کوههای نریگان انجام گرفت.

          که نتایج این مطالعات تنها در شمال شرقی کرمان در ناحیه‌ای به نام خانوک در طبقات ماسه سنگی و کنگلومرائی قرمز و خاکستری به همراه کانی سازی مس در یک محیط اکسیدان و احیاء مشاهده شد در این ناحیه کانی سازی اورانیوم بصورت عددی‌های خاکستری مایل به قرمز در قاعده دوره کرتاسه صورت گرفته است.

          در سری بعدی مطالعات در جنوب طبس در ناحیه عباس آباد آئار کانی سازی توویوم به صورت مونازیت در ماسه سنگهای تشکیلات دونین شیستو ملاحظه گردید.

۵-۱- آنومالی‌های رادیوکتیویته ایران :

مهمترین این آنومالی‌ها عبارتند از گورچین حوزه تلخه رود ، زرگاه اطراف سراب ، خارک ، قشم ، مراغه ، سرخان لو ، آلودچان ، خراسان لو ، باستان در آذربایجان ، ساعتد گچین ، انارک ، کاله کافی ، عروسان ، خسرق جازموریان ، طالمسی ، مسن کنی تونالیت کوههای شیور داغ ، دچان ، معدن فیروزه نیشابور ، عباس آباد طبس ، خانوک در شمال غربی حوزه کرمان ، خمور بیابانک .

۱-۶- اورانیوم و انواع ترکیبات آن با اکسیژن

اورانیوم در گروه تنگستن قرار گرفته ولی عملاً خواص شیمیایی آن متناوب از این عنصر می‌باشد. به عنوان مثال اورانیوم بصورت ترکیب با کمپکلهای گوناگون از سایر عناصر ظاهر می‌شود که به دلیل میل شدید به تشکیل یونهای کمپکس در محلول آن می‌باشد. اورانیوم دارای خاصیت lithophile   می‌باشد یعنی با گوگرد S ترکیب کم و در عرض میل شدیدی به ترکیب شدن با اکسیژن را دارد.

در نتیجه اورانیوم فلزی بطور طبیعی —- نمی‌شوند و بصورت کانیهای اکسیدی و یا غکهای اکسیژن‌دار در طبیعت یافت می‌شوند.

اورانیوم ۶ ظرفیتی پایدارترین نوع است که موجب تشکیل یون اورانیل و نمکهای اورانیل می‌گردد. که این غکها به رنگ زرد مایل به سبز بوده و توانایی فلورسنتی را دارای می باشند.

عیار حذا اورانیوم ۱۱٫ اگر در تن می باشد. که در شرایط احیائی بسیار کم تحرک و در شرائی اکسید کننده بسیار پر تحرک و در محیط های خنثی تا قلیایی بسیار زیاد می‌باشد.

اکسیدهای اورانیوم پایدا نقش مهمی در تکنولوژی تولید اورانیوم را ایفا می‌کنند که u+4 و u+6 متداولترین حالات اکسیداسیون اورانیوم در طبیعت می‌باشند و کانیهای اورانیوم محتوی u+4 اولیه هستند که عمل متامیکتیزاسیون در آنها صورت می‌گیرد این کانی‌ها تیره رنگ ، غیر محلول بوده و فاقد خاصیت فلوئورسانس می‌باشند.تمامی این اکسیدهای شناخته شده به شرح ذیل می‌باشند :

منو اکسید اورانیوم uO

دی اکسید اورانیوم  :

در طبیعت بصورت بلورهای اورانیت یافت می‌شود که به دو صورت تهیه می‌شود :

الف ) تجزیه حرارتی نمکهای اورانیوم در محل بدون هوا

که واکنش‌های تجزیه حرارتی تولید دی اکسید اورانیوم به شرح زیر می‌باشد :

دی اکسید اورانیوم در محلول‌های بازی پراکسید هیدروژن حل شده و تشکیل پراورانات می‌دهد ،

ب) احیاء پراکسیدهای بزرگتر در درجه حرارت زیاد به وسیله گازهای احیاء کننده واکنش‌های این روش بدین شرح است .

مقاله غنی سازی اورانیم

لینک خرید و دانلود در پایین صفحه

فرمت فایل : word (قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات :28

غنی سازی اورانیم یعنی چه؟ چگونه اورانیم تبدیل می شود؟

در این مقاله با غنی سازی اورانیم و تبدیل آن به انرژی به همراه نیکل بسیار مفید در این زمینه به زبان ساده آشنا می شوید.ضمن اینکه از این به بیان کلام جذاب یک عکس زیبابینی در متن نوشتارب به شمار می شود.

استفاده اصلی از انرژی هسته ای تقلید انرژی الکتریسیته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه اندازی دوربین های مواد است بدن راکتورهای موجود در نیروگاههای هسته ای این نیروگاه ها شبیه دیگر نیروگاه ها زغال سنگی و سوختی می شود.انرژی هسته ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا از انرژی الکترییکی به طور مداوم است سوخت این گونه ایستگاه ها را اورانیم تشکیل می دهد.

چرخه سوخت هسته ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم درراکتورهای هسته ای ممکن می کند اورانیوم عصری نسبتا معمولی وعادی است که در تمام دنیایافت می شود. این جنس به صورت معدنی در بعضی از کشورها موجود دارد که حتما باید قبل از مصرف به صوت روخت در راکتورهای هسته ای فرگری شود.

الکتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راکتورهای هسته ای و با ایجاد بخار برای به کار انداختن توربین هایی که مواد متصل ارز تولید می شود. سوختی که از راکتور خارج شده بعد از این که به پایان عمر مفید خود رسید میتواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.

فعالیت های مختلفی که با تولید الکتریسته از واکنش های هسته ای هم راهند مرتبط به چرخه سوخت هسته ای هستند چرخه سوختی انرژی هسته ای با اورانیوم آغاز می شود و با انهدام پسمانده های هسته ای پایان می یابد. دوبار عمل آوری سوخت های خرج شده به مرحله ای چرخه سوخت هسته ای شکلی صحیح می دهد.

تحقیق - انرژی اتمی

لینک دانلود "  MIMI file " پایین همین صفحه 

تعداد صفحات :  " 58  "

فرمت فایل : "  word   "

فهرست مطالب :

مقدمه ......................................... 1

چکیده ......................................... 3

فصل اول : شناخت انرژی اتمی ..................... 4

تعریف انرژی ................................... 5

دسته بندی انرژی ها ............................ 5

انرژی اتمی و اهمیت آن ........................... 6

اورانیوم ...................................... 8

غنی سازی اورانیوم ............................. 10

فصل دوم : تولید انرژی اتمی .................... 12

شکافت هسته به وسیله نوترون ................... 13

همجوشی هسته اتم ................................ 17

رابطه انیشتین ................................. 19

فصل سوم : راکتورهای اتمی ...................... 20

ساختمان راکتور ............................... 21

سوخت راکتور .................................. 21

مواد کند کننده نوترون ........................ 23

خنک کننده ها ................................. 24

انواع راکتور.................................. 26

آب سنگین در راکتور............................. 27

فصل چهارم : موارد استفاده انرژی اتمی .......... 30

تولید برق .................................... 31

انرژی اتمی در پزشکی ........................... 32

انرژی اتمی در صنعت ............................ 36

انرژی اتمی در کشاورزی ......................... 39

فصل پنجم : مزایا و مضرات انرژی اتمی ........... 40

بمب اتمی ....................................... 42

فصل ششم : سازمان های اتمی ..................... 48

انرژی اتمی در ایران ........................... 49

آژانس بین المللی اتمی ........................... 51

ارجاعات ...................................... 52

فهرست منابع .................................. 54

بخشی از  فایل  :

مقدمه

امروزه مردم دنیای بزرگ ما ، بزرگترین دوران رشد و تکامل خود را در تمامی زمینه ها تجربه می کنند . در گذشته سرعت گسترش و پیشرفت در علوم و فنون مختلف چون امروز نبوده است . اکنون انسان باشتاب روز افزون به سوی دنیایی بهتر و زندگی توأم با آسایش بیشتر پیش می رود . صرف نظر از مشکلات و معضلات جانبی ناشی از توسعه بی رویه و نامناسب در برخی جهات ، به طور کلی می توان گفت پیشرفت علوم باعث ارتقاء سطح زندگی ، معیشت و آسایش بشر امروزی شده است بشر پیشرفته کنونی ، به افق های دوردست چشم دوخته و پس از تسخیر ماه می رود تا به کرات دیگر و فضای لایتناهی دست یابد پیشرفت و تعالی بشر امروز ، بی شک مرهون تلاش بی وقفه دانشمندان علوم مختلف بوده است .

بنابراین مادر دنیای امروز نیازمند به جایگزینی انرژی هسته ای با سوخت های فسیلی هستیم و این حق پیشرفت ، از آن ماست . جمهوری اسلامی ایران به عنوان یکی از کشورهای امضا کننده ی معاهده ی منع تکثیر و گسترش سلاح های هسته‌ای، همواره بر حق خود جهت برخورداری از دانش و فناوری مسالمت آمیز هسته ای ، بر اساس موافقت نامه های جهانی تأکید کرده و استفاده از آن را حق مسلم خود می‌داند .

در این تحقیق سعی شده اشاره ای هر چند اندک به مزایای این نیروی عظیم و روش بهره‌برداری و استفاده از آن بشود . بنابر این هدف اینجانب از انجام این تحقیق آشنایی با انرژی اتمی بوده است .

ضمناً از تمامی کسانی که روح تحقیق و پژوهش را در دانش آموزان پرورش می‌دهند، صمیمانه تشکر می کنم . چون یقین دارم حتی این تحقیق های کوچک در آینده، زمینه ساز تحقیق ها و پژوهش های بسیار بزرگ تر شده و گامی جهت پیشرفت مردم عزیز خواهد شد .

چکیده

در حال حاضر ، انرژی اتمی بهترین سوخت جهان به شمار می رود که از دو راه شکافت هسته ای و همجوشی هسته ای می توان آن را تولید و از انرژی آن استفاده کرد . در روش شکافت هسته ای که کاملاً در راکتور اتمی انجام می گیرد ، اورانیوم سوخت اصلی است و از آن برای به کار انداختن راکتور استفاده می شود . در این روش یک نوترون به هسته اورانیوم 235 که مقدار آن در سنگ اورانیوم 07/0 درصد است، برخورد کرده ، باعث تقسیم شدن آن می شود و دو نوترون جدید هم به وجود می آید این دو نوترون جدید خود به دو هسته دیگر برخورد کرده و به همین ترتیب هسته های زیادی شکافته می شوند و انرژی فراوانی را تولید می کنند . در همجوشی هسته ای دقیقاً عکس این عمل رخ می دهد . یعنی دو هسته کوچک به یک هسته بزرگتر تبدیل شده و به همراه نوترون مقدار بسیار عظیمی انرژی تولید می کند . البته این عمل هنوز در روی زمین به طور کامل انجام نگرفته است . زیرا امکان پذیر نمی باشد .

از انرژی بدست آمده در روش های بالا می توان برای تولید برق استفاده کرد همچنین انرژی اتمی در پزشکی ، صنعت و کشاورزی استفاده های فراوانی دارد .

انرژی اتمی حدود 30 سال است که وارد ایران شده و هم اکنون بخش کوچکی از تولید برق کشور را به خود اختصاص داده است .

تعریف انرژی

هر نوع حرکت و پویایی چه در موجود زنده و چه غیر زنده نیاز به یک عامل اولیه برای شروع و همچنین ادامه کار خود دارد . این عامل حرکت و پویایی را انرژی می نامیم . انرژی عبارت است از توانایی انجام کار به زبان دیگر برای انجام هر کاری نیاز به انرژی است . بنابراین هر نوع حرکت و جنبشی برای آن که انجام شود . نیاز به انرژی دارد. (1)

دسته بندی انرژی ها: نوعی تقسیم بندی انرژی به این شکل است که تمام انرژی‌ها را در دو گروه انرژی های نهفته در ماده (مانند انرژی سوخت های فسیلی و انرژی اتمی) و انرژی مکانیکی تقسیم بندی می کنند .

نوع دیگر تقسیم بندی بر حسب دائمی بودن (تجدید پذیر مانند انرژی باد) و غیر دائمی بودن (تجدید ناپذیر بودن مانند انرژی اتمی ناشی از اورانیوم) بودن انرژی هاست.(2)

انرژی اتمی و اهمیت آن

انرژی اتمی از جمله انرژی های تجدید ناپذیر است و از جمله انرژی های نهفته در ماده می باشد . این انرژی از یک واکنش اتمی ناشی می شود . یعنی فعل و انفعالات درون اتم های سوخت اتمی باعث تولید آن می شود . در فرآیند تولید انرژی اتمی ، اتم های سوخت اتمی ، که غالباً فلز اورانیوم است ، متلاشی می شوند . ماده‌ی اورانیوم که مهم ترین سوخت برای بدست آوردن انرژی اتمی است ، به مقدار نسبتاً زیاد در پوسته زمین وجود دارد . تا سال 1960 نفت و زغال سنگ تنها منابع انرژی جهان به شمار می رفتند . ولی از آن سال به بعد انرژی اتمی نیز قسمتی از انرژی مورد نیاز بشر را تأمین می کند . با کشف منابع جدید اورانیوم در پوسته زمین رفته رفته تعداد نیروگاه هایی که از اورانیوم به عنوان سوخت اتمی استفاده و برق تولید می کنند افزایش یافت.(3)  

از همان ابتدای استخراج نفت برای مصرف بشر ، روز به روز به مقدار مصرف آن افزوده می شد . و متخصصان همواره نگران آن بودند که در آینده نه چندان دور روزی خواهد رسید که منابع زیر زمینی نفت به پایان خواهد رسید . هنوز هم این نگرانی ها وجود دارد . از همان زمان ، این نگرانیها دانشمندان را بر یافتن راه های جدید برای تولید انرژی از منابع انرژی دیگر ترغیب نموده است . استفاده از انرژی اتمی ناشی از این نوع بینش دانشمندان نسبت به آینده سوخت های فسیلی بوده است .

دانشمندان دریافته اند که منشأ تمام انرژی های مورد استفاده بشر حاصل از انرژی تشعشعات نورانی خورشید است . اما نکته بسیار جالب اینکه منشأ خود انرژی خورشیدی ، انرژی اتمی یا انرژی حاصل از همجوشی اتم هاست . بنابر این انرژی اتمی ریشه و منشأ تمام انرژی جهان هستی است . از ابتدای قرن بیستم که دانشمندان به انرژی  عظیمی که در اتم برخی فلزات سنگین مثل اورانیوم و پلوتونیم وجود دارد ، پی بردند . تحقیقات فراوانی به منظور یافتن روش های مناسب به منظور استفاده از این انرژی عظیم توسط دانشمندان کشورهای پیشرفته انجام شده است . این تحقیقات در سال 1956 به ایجاد اولین نیروگاه اتمی دنیا در آمریکا منجر شد و عملاً از سال 1960 میلادی استفاده از انرژی اتمی به جای سوخت های فسیلی به تدریج در حال شکل گیری است.(4)

هم اکنون کشورهای صنعتی که بخش عمده انرژی دنیا را مصرف می کنند استفاده از انرژی اتمی به عنوان سوخت اصلی برای نیروگاه های برق را انتخاب نموده و تلاش زیادی برای افزایش میزان تولید برق از طریق انرژی اتمی انجام می دهند . چیزی که باعث شده انرژی اتمی بیش از دیگر انرژی های نو مورد توجه قرار بگیرد ، آن است که انرژی های نو هر یک به دلیل خاصی قادر به برآوردن نیازهای انرژی بشر امروزی که به طور فزاینده ای در حال رشد است ، نمی باشد . در مقابل ، انرژی اتمی نسبت به دیگر انرژی های نو از مزایای ویژه ای برخوردار است . و از همه مهمتر آن که این انرژی به صرفه اقتصادی است .

بنابر این انرژی اتمی با آن که از نظر بسیاری از مردم ، انرژی خطر ناکی برای محیط زیست به شمار می رود ، اما عملاً توسعه روز افزون و شتابانی داشته است . به طوری که بسیاری از کشورهای جهان سوم نیز در آستانه استفاده از این انرژی برای تولید برق قرار گرفته اند .

از آن جا که ساختن نیروگاه اتمی به دانش و تکنولوژی بسیار پیشرفته نیاز دارد، کشورهای پیشرفته توانسته اند با مراقبت شدید و وضع مقررات سخت ، جلوی ورود تکنولوژی و طرز ساخت نیروگاه های اتمی به کشورهای کمتر توسعه یافته را تا حدودی بگیرند ، اما به طور کامل موفق نبوده اند .

ما باید به گونه ای تدریجی استفاده از انرژی سوخت های فسیلی را با منابع انرژی دیگر جایگزین کنیم ، چرا که با اتمام منابع سوخت های فسیلی باید بلا فاصله قدرت استفاده از انرژی های دیگر را داشته باشیم . و از آن جا که دستیابی به منابع انرژی های دیگر به زمان طولانی بستگی دارد ، به ناچار باید از حالا تلاش گسترده ای را آغاز کنیم تا در دهه های آینده دچار کمبود انرژی در کشور نشویم. با این استدلال برنامه ریزی جهت استفاده از انرژی اتمی را می توان لازم و ضروری دانست.(5)‌

اورانیوم

قبل از آن که به معرفی اورانیوم بپردازیم ، بهتر است کمی خود اتم را توضیح دهیم و آن را بشناسیم . هر عنصری از ذرات بسیار ریزی که ما آن ها را اتم می‌نامیم ، ساخته شده است . اتم ها به حدی کوچک هستند که با هیچ دستگاهی نمی توان آن ها را دید . اورانیوم و پلوتونیم نیز که هر دو فلز هستند ، از ذرات بسیار ریز اتم درست شده اند . دانشمندان کشف کرده اند که یک اتم خود از چند ذره ریز تر تشکیل شده است . ممکن است یک اتم ، 1 ،2، 3، ...،6 یا 7 لایه داشته باشد در مرکز این چند لایه یک ذره دیگر وجود دارد که نسبت به خود اتم بسیار ریزتر است این ذره را هسته ی اتم می گویند .

اورانیوم

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
گروه معدن

عنوان پایان نامه:
اورانیوم