مقاله. بمب هسته ای چگونه کار می

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

بمب هسته ای چگونه کار می‌کند؟

شما احتمالاً در کتابهای تاریخ خوانده‌اید که بمب هسته‌ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه ژاپن بکار رفت و ممکن است فیلم‌هایی را دیده باشید که در آنها بمب‌های هسته‌ای منفجر می‌شوند. درحالیکه در اخبار می‌شنوید، برخی کشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یکدیگر گفتگو می‌کنند، کشورهایی مثل هند و پاکستان سلاح‌های اتمی خود را توسعه می‌دهند. ما دیده‌ایم که این وسایل چه نیروی مخرب خارق‌العاده‌ای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه کار می‌کنند؟ در این بخش خواهید آموخت که بمب هسته‌ای چگونه تولید می‌شود و پس از یک انفجار هسته‌ای چه اتفاقی می‌افتد؟ فیزیک هسته‌ای انرژی هسته‌ای به 2 روش تولید می‌شود: 1- شکافت هسته‌ای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم می‌شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می‌شود. 2- گداخت هسته‌ای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا می‌شود، معمولاً هیدروژن‌ها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم می‌شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید می‌شود. در شکل زیر نمونه ای از شکافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است: و در شکل زیر گداخت هسته‌ای اتم‌های هیدروژن و تبدیل آنها به هلیوم 3 و الکترون آزاد نمایش داده شده است: طراحی بمب‌های هسته‌ای: برای تولید بمب هسته‌ای، به یک سوخت شکافت‌پذیر یا گداخت‌پذیر، یک وسیله راه‌انداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است. بمب‌های اولیه با روش شکافت هسته‌ای و بمب‌های قویتر بعدی با روش گداخت هسته‌ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم: بمب‌ شکافت هسته‌ای : 1- بمب‌ هسته‌ای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد. 2- بمب هسته‌ای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد. بمب گداخت هسته‌ای : 1- بمب گداخت هسته‌ای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد. بمب‌های شکافت هسته‌ای: بمب‌های شکافت هسته‌ای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته‌ای استفاده می‌کنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هسته‌ای استفاده می‌شود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می‌کند و اتم به سرعت متلاشی می‌شود. نوترون‌های آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته‌های دیگر را متلاشی می‌کنند. زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته‌ها بسیار کوتاه است (کمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی که یک هسته متلاشی می‌شود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد می‌کند. مقدار انرژی موجود در یک پوند اورانیوم معادل یک میلیون گالن بنزین است! در طراحی بمب‌های شکافت هسته‌ای، اغلب از دو شیوه استفاده می‌شود: روش رها کردن گلوله: در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد. هنگامی که این بمب به زمین اصابت می‌کند، رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می‌شوند و گلوله به پائین می‌افتد. 2- گلوله به کره برخورد می‌کند و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 3- بمب منفجر می‌شود. در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است: روش انفجار از داخل: در این روش که انفجار در داخل گوی صورت می‌گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است. هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره روشن می‌شوند و یک موج ضربه‌ای ایجاد می‌کنند. 2- موج ضربه‌ای، پلوتونیم را به داخل کره می‌فرستد. 3- هسته مرکزی منفجر می‌شود و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 4- بمب منفجر می‌شود. بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است.

مقاله. مزایای انرژی هسته ای

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

مزایای انرژی هسته ای    انرژی هسته ای جایگزینی بی خطر، پاک و ارزان برای تولید برق ارایه می کند و نباید اجازه داد اطلاع رسانی غلط و تاکتیک های ایجاد رعب و وحشت در مردم بر بکارگیری صحیح از این انرژی تأثیر منفی بگذارد. پایگاه اینترنتی دانشگاه پیتزبورگ در مقاله ای به قلم برنارد کوهن، محقق و استاد دانشگاه با بیان این مطلب به بررسی مزیت های انرژی هسته ای پرداخته و می نویسد.    یکی از مزیت های مهم سوخت هسته ای این است که این سوخت مانع بروز انواع متعدد مشکلات زیست محیطی می شود که بر اثر سوخت های فسیلی (زغال سنگ) نفت و گاز ایجاد می شود.    از مهمترین مشکلات ناشی از سوخت های فسیلی که بیشترین توجه را به خود جلب کرده است گرم شدن زمین و تغییر آب و هوا و همچنین بارش باران های اسیدی است که آثار مخربی بر جنگل ها و ابزیان برجا گذاشته است.    این نویسنده می افزاید: آلودگی هایی که هر سال هزاران نفر را به گام مرگ فرو می برد پیامدهای منفی ناشی از حفاری های گسترده زغال سنگ و نشت نفت در آب های جهان است.    کوهن یادآور می شود که گرم شدن زمین موضوع کنفرانس های بین المللی مختلفی بوده است که همگی به لزوم کاهش انتشار دی اکسید کربن تأکید کرده اند.    سوزاندن سوخت های فسیلی موجب تولید حجم زیادی دی اکسید کربن می شود که همین امر موجب افزایش دمای زمین می شود.    برآوردها از میزان افزایش دمای زمین و پیامدهای آن متفاوت است اما نهایتاً اهمیت آثار آن را نمی توان از نظر دور داشت.    این مقاله می افزاید: از آنجائی که کشاورزی نیز به تغییرات آب و هوایی بسیار حساس است این امر موجب تغییر نوع محصولات قابل کشت در نواحی مختلف می شود.    تغییرات آب و هوایی مشکلاتی را هم در عادات دام نظیر عادات تولید مثلی پدید می آورد.    در نهایت آب شدن یخ های قطبی موجب بالا آمدن سطح آب دریا و افزایش جاری شدن سیل می شود و همچنین موجبات نفوذ آب شور به منابع آب شهری و آلودگی آب های زیر زمینی را فراهم می کند.    تغییر الگوهای طوفان، بارش باران و وزش باد از دیگر پیامدهای مهم تغییر آب و هوای زمین به شمار می رود.    سوزاندن سوخت های فسیلی موجب تولید حجم انبوهی دی اکسید سولفورو اکسید نیتروژن می شود. این گازها در ترکیب با رطوبت موجود در هوا، اسیدهایی را به وجود می آورند که همراه باران بر زمین فرو می ریزد.    آثار این باران های اسیدی، پیچیده و نتیجه گیری درباره آنها بحث انگیز است اما شواهد محکمی وجود دارد که در برخی مناطق باران های اسیدی دریاچه ها را برای ماهی ها غیر قابل زندگی ساخته و به جنگل ها به شدت آسیب زده است.    مشکلات ناشی از باران های اسیدی مسایلی را نیز در عرصه سیاسی به وجود آورده است.    مثلاً فعالیت نیروگاه های برق ایالات مرکزی آمریکا که مجهز به زغال سنگ هستند موجب بارش باران های اسیدی در شرق کانادا شده است. این موضوع اکنون یکی از عمده علل مشکلات اخیر در روابط کانادا و آمریکا به شمار می رود.    مشابه این وضع در اروپا نیز وجود دارد. آلاینده های ناشی از سوخت زغال سنگ انگلیس در حال از بین بردن دریاچه ها و جنگل های آلمان و کشورهای اسکاندیناوی است.    برناردکوهن می نویسد: وضع نامناسب سلامت بشر امروز بهایی است که در استفاده از سوخت های فسیلی می پردازیم.    مطالعات گسترده ای برای محدود کردن آثار زیانبار آلودگی هوا بر انسان صورت گرفته است اما توفیق برای دستیابی به این هدف بسیار اندک بوده است.    این مشکل با درک این واقعیت پیچیده می شود که این آثار زیانبار به تدریج طی سال ها یا دهه ها ایجاد می شود.    آلودگی هوا طی سال ها سیستم ایمنی بدن و توانایی را در مقابله با بیماری های مختلف ضعیف می کند.    تغییر دادن برنامه های فعلی و استفاده از انرژی هسته ای به جای سوخت های فسیلی می تواند از این عوارض نامطلوب جلوگیری کند.    زیان های ناشی از غیبت نیروی کار یا کاهش توانمندی آن بر اثر بیماری های مختلف حاصل از آلودگی هوا نیز مسائلی هستند که می تواند بطور غیرمستقیم بر اقتصاد یک کشور اثر بگذارد.    کوهن سپس تحت عنوان «انرژی هسته ای جایگزین ایمن و پاک» در این مقاله می نویسد:    جامعه هسته ای آمریکا در تحقیقاتی فواید انرژی هسته ای را اینگونه بررسی می کند که جمعیت زمین رو به افزایش است بنابراین نیاز به برق نیز افزایش خواهد یافت. رایانه (تلویزیون) مایکوویو و وسایل برقی بسیاری، امروزه به عنوان وسایل ضروری زندگی شناخته می شوند.    همه روش های تولید برق معایبی دارند. با گرم شدن زمین باید به دنبال راه هایی برای کاهش استفاده از سوخت های فسیلی باشیم چرا که راه های مختلفی برای تولید برق بدون انتشار آلاینده ها وجود دارد که معقول ترین روش در حال حاضر انرژی هسته ای است.    فقط در آمریکا هر سال 30 هزار نفر بر اثر آلاینده های حاصل از سوخت های فسیلی جان می بازند.    از مهمترین مزیت های سوخت هسته ای این است که سوخت هسته ای را می توان بازفراوری کرد و زباله های هسته ای را می شود با درنظرگرفتن تدابیر امنیتی دفن کرد.    کوهن می نویسد: برخی کارشناسان توسعه بهره گیری از انرژی خورشیدی را پیشنهاد می کنند. مشکل عمده در این روش اتکای آن به هواست. خورشید همیشه و در زمانی که نیاز به انرژی بسیار بالاست، نمی درخشد. مشکل دیگر این است که سلول های فوتو ولتانیک نمی توانند به جریان مستقیم برق تبدیل شوند. برخی دیگر احداث بیشتر نیروگاه های برق متکی به سوخت زغال سنگ را پیشنهاد کرده اند.    منابع زغال سنگ تا 400 سال دیگر کافی است اما سوخت زغال سنگ موجب انتشار گازهای سمی سولفور و اکسید نیتروژن می شود.    در این بین انرژی هسته ای تنها راه باقی مانده و روشی است که برآورد می شود در آینده در دسترس خواهد بود.    این امر کشورها را از اتکا به منابع انرژی خارجی بی نیاز می کند. به هر حال همه روش های تولید انرژی موافقان و مخالفانی دارد. در این بین باید تصمیمی صحیح برای تأمین نیاز آیندگان به انرژی اتخاد شود. کشورهای مختلف جهان اکنون به روش های گوناگونی نیاز انرژی خود را تأمین می کنند.    آمریکا برای تولید هفتاددرصد برق خود از سوخت های فسیلی و عمدتاً زغال سنگ و گاز طبیعی استفاده می کند.    انرژی هسته ای فقط 19 درصد و سدهای هیدروالکتریکی یازده درصد دیگر این نیاز را برآورده می کنند. برخلاف آمریکا کشورهای دیگر به خوبی مزایای انرژی هسته ای را درک کرده اند.    فرانسه از انرژی هسته ای برای تولید 77 درصد برق خود استفاده می کند. 35 نیروگاه برق هسته ای اکنون در سراسر دنیا در حال ساخت است که بیست و چهار مورد آن در آسیا است.    در همین حال از چهارصدو چهل و دو نیروگاه برق هسته ای که در 32 کشور جهان فعال است چرنوبیل تنها حادثه ای است که در سابقه استفاده از انرژی هسته ای ثبت شده است.    انرژی هسته ای هیچ گاز یا فلز سمی بر محیط زیست نمی افزاید و برخلاف سدهای هیدروالکتریکی

چرخه سوخت هسته اى با فهرست 90 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 92

فهرست

مقدمه ……………………………………………………………………1

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی ………………………………………1

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی …………………………………2

کاربردهای اورانیوم غنی شده ………………………………………………2

نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو …………………………………… 3

دید کلی………………………………………………………………… 4

حالتهای برهمکنش …………………………………………………………4

چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟ ………………………………………… 6

نگاه اجمالی: …………………………………………………………… 11

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق…………………………………………12 برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها…………………………………… 13

انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی………………………… 13

کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری ………………………14

کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب : ……………………………14

کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی : ………………… 14

آنچه باید بدانیم: ………………………………………………………… 15

اورانیوم …………………………………………………………………15

از بمب اتم بیشتر بدانیم ……………………………………………………17

بمبهای هسته ای چگونه ساخته میشوند؟ …………………………………… 18

اختراع بمب اتم ………………………………………………………… 19

استفاده مفید از همجوشی هسته‌ای: …………………………………… 21

چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشکیل دهنده آن …………………………… 25

استخراج …………………………………………………………………26

تبدیل اورانیوم ……………………………………………………………27

غنى سازى ……………………………………………………………… 27

بمب اورانیومى ……………………………………………………………28

راکتورهاى هسته اى ……………………………………………………… 29

بازپردازش ……………………………………………………………… 30

بمب پلوتونیوم ……………………………………………………………30

بمب اتمی …………………………………………………………………31

لیزه میتنر ( مادر انرژی اتمی)……………………………………………… 33

بمب هسته ای چگونه کار می‌کند؟…………………………………………… 34

طراحی بمب‌های هسته‌ای: ………………………………………………… 36

بمب‌ شکافت هسته‌ای :…………………………………………………… 36

بمب گداخت هسته‌ای : …………………………………………………… 36

بمب‌های شکافت هسته‌ای: ………………………………………………… 36

روش انفجار از داخل……………………………………………………… 38

بمب‌ گداخت هسته‌ای:………………………………………………………39

اثر بمب‌های هسته‌ای: ………………………………………………………40

زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته‌ای عبارتند از : …………………………… 40

دید کلی ………………………………………………………………… 41

آیا می‌دانید که …………………………………………………………… 42

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای …………………………………………… 42

سوخت راکتورهای هسته‌ای ……………………………………………… 44

مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها …………………………………… 44

چرا سقف نیروگاه  های  اتمی گنبدی شکل است؟…………………………… 45

ساساکی! شجاع باش!…………………………………………………… 51

شمار تلفات انفجار نیروگاه چرنوبیل………………………………………… 72

دید کلی ………………………………………………………………… 73

ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………74

طرز کار نیروگاه اتمی ………………………………………………………75

نمونه عملی ……………………………………………………………… 76

افشاگری افشاگر برنامه هسته ای تل آویو؛……………………………………77

ساختار نیروگاه های اتمی جهان …………………………………………… 81 ایزوتوپ های اورانیوم …………………………………………………… 82

ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………83

غنی سازی اورانیم …………………………………………………………86

سالگرد این حادثه………………………………………………………… 87

مقدمه

سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 0.7 درصد و 238U ‏به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل می‌کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط ‏مولکولهای گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد.

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی

گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-‏25x10 سانتیمتر) باشد

ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد. ‏

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.

کاربردهای اورانیوم غنی شده

شرایطی ایجاد کرده اند که نسبت 235U به 238U را به 5 درصد می‌‏رساند. برای این کار و تخلیص کامل اورانیوم از سانتریفوژهای بسیار قوی

تحقیق در مورد فیزیک هسته ای با تاریخچه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 14 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

تاریخچه

برای بررسی تاریخچه فیزیک هسته‌ای لازم است ابتدا تاریخچه اتم را مطالعه کنیم. تمام مواد پیرامون ما از مولکول تشکیل شده است، مولکول هم به نوبه خود از اتم تشکیل شده است. دانشمندان و فلاسفه یونانی حدس و گمان می‌کردند که اتم تجزیه ناپذیر است. یکی از این دانشمندان از جمله دموکرتیوس (Democritus) کلمه اتم را از کلمه یو نانی «اتوموس» که به معنای «غیر قابل تجزیه» می‌باشد اقتباس کردند. این حدس و گمان دانشمندان یونانی حدود هزار سال دوام آورد، چند دهه طول کشید که نظریه غیر قابل تجزیه بودن اتم رد شد. اولین و اساسی‌ترین نتیجه تحقیقات ثابت کرد که اتم شامل دو جزء اصلی می‌باشد:

هسته سنگین که تقریبا تمام جرم اتم را در خود دارد.

پوسته‌ای سبک که از ذرات الکتریسیته (الکترون) ساخته شده است. این الکترونها با سرعت فوق العاده زیادی به دور هسته در حرکت بوده و هرگز به روی آن سقوط نمی‌کنند.

ساختار هسته

تا آنجا که به ساختار هسته‌ای مربوط است می‌توان هسته اتم را به عنوان یک جرم نقطه‌ای و یک بار نقطه‌ای در نظر گرفت.

هسته ، شامل تمامی بار مثبت و تقریبا تمامی جرم اتم است، در نتیجه مرکزی را تشکیل می‌دهد که الکترونها حول آن می‌چرخند.

فیزیک هسته ای چیست؟

درون هر اتم می‌توان سه ذره ریز پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.پروتونها در کنار هم قرار می‌گیرند و هسته اتم را تشکیل می‌دهند، در حالی که الکترونها به دور هسته می‌چرخند. پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بار الکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف ، یکدیگر را جذب می‌کنند، پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می‌کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندن الکترونها در حرکت به دور هسته می‌گردد. در اغلب حالت‌ها تعداد پروتونها و الکترونهای درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی خنثی است.نوترون، بار خنثی دارد و وظیفه اش در هسته، کنار هم نگاه داشتن پروتونهای هم بار است.می دانیم که ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع می‌کنند .در نتیجه وظیفه نوترونها این است که با فراهم آوردن شرایط بهتر، پروتونها را کنار هم نگاه دارند. ( این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورت می‌گیرد )

تعداد پروتونهای هسته نوع اتم را مشخص می‌کند. برای مثال اگر 13 پروتون و 14 نوترون، یک هسته را تشکیل دهند و 13 الکترون هم به دور آن بچرخند، یک اتم آلومینیوم خواهید داشت و اگر یک میلیون میلیارد میلیارد اتم آلومینیوم را در کنار هم قرار دهید، آنگاه نزدیک به پنجاه گرم آلومینیوم خواهید داشت! همه آلومینیوم هایی که در طبیعت یافت می‌شوند، AL27 یا آلومینیوم 27 نامیده می‌شوند. عدد 27 نشان دهنده جرم اتمی است که مجموع تعداد پروتونها و نوترونهای هسته را نشان می‌دهد.اگر یک اتم آلومینیوم را درون یک بطری قرار دهید و میلیونها سال بعد برگردید، باز هم همان اتم آلومینیوم را خواهید یافت. بنابراین آلومینیوم 27 یک اتم پایدار نامیده می‌شود.بسیاری از اتمها در شکل های مختلفی وجود دارند. مثلاً مس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30 درصد بقیه را تشکیل می‌دهد. شکل های مختلف اتم، ایزوتوپ نامیده می‌شوند. هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ خصوصیات یکسانی دارند و هر دو هم پایدارند.اتمهای ناپایدارتا اوایل قرن بیستم، تصور می‌شد تمامی اتم‌ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم توسط بکرل مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند و برخی دیگر، تمام ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است. رادیواکتیو بدان معنی است که هسته اتم از خود تشعشع ساطع می‌کند.

هیدورژن مثال خوبی از عنصری است که ایزوتوپ های متعددی دارد و فقط یکی از آنها رادیو اکتیو است. هیدروژن طبیعی ( همان هیدروژنی که ما می‌شناسیم) در هسته خود دارای یک پروتون است و هیچ نوترونی ندارد. ( البته چون فقط یک پروتون درهسته وجود دارد نیازی به نوترون نیست ) ایزوتوپ دیگر هیدروژن، هیدروژن 2 یا دو تریوم است که یک پروتون و یک نوترون در هسته خود جای داده است. دوتریوم، فقط 015/0 درصد کل هیدروژن را تشکیل می‌دهد و در طبیعت بسیار کمیاب است، با این حال مانند هیدورژن طبیعی رفتار می‌کند. البته از یک جهت با آن تفاوت دارد و آن، سمی بودن دوتریوم در غلظت های بالاست. دوتریوم هم ایزوتوپ پایداری است، ولی ایزوتوپ بعدی که تریتیوم خوانده می‌شود، ناپایدار است. تریتیوم که هیدروژن 3 نیز خوانده می‌شود، در هسته خود یک پروتون و دو نوترون دارد و طی یک واپاشی رادیواکتیو به هلیوم 3 تبدیل می‌شود. این بدان معنی است که اگر ظرفی پر از تریتیوم داشته باشید و آن را بگذارید و یک میلیون سال بعد برگردید، ظرف شما پر از هلیوم 3 است. هلیوم 3 از 2 پروتون و یک نوترون ساخته شده وعنصری پایدار است ).

در برخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ‌ها رادیواکتیو هستند. اورانیوم بهترین مثال برای چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیویته زیاد سنگین ترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به

تحقیق: مزایای انرژی هسته ای

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 6

مزایای انرژی هسته ای    انرژی هسته ای جایگزینی بی خطر، پاک و ارزان برای تولید برق ارایه می کند و نباید اجازه داد اطلاع رسانی غلط و تاکتیک های ایجاد رعب و وحشت در مردم بر بکارگیری صحیح از این انرژی تأثیر منفی بگذارد. پایگاه اینترنتی دانشگاه پیتزبورگ در مقاله ای به قلم برنارد کوهن، محقق و استاد دانشگاه با بیان این مطلب به بررسی مزیت های انرژی هسته ای پرداخته و می نویسد.    یکی از مزیت های مهم سوخت هسته ای این است که این سوخت مانع بروز انواع متعدد مشکلات زیست محیطی می شود که بر اثر سوخت های فسیلی (زغال سنگ) نفت و گاز ایجاد می شود.    از مهمترین مشکلات ناشی از سوخت های فسیلی که بیشترین توجه را به خود جلب کرده است گرم شدن زمین و تغییر آب و هوا و همچنین بارش باران های اسیدی است که آثار مخربی بر جنگل ها و ابزیان برجا گذاشته است.    این نویسنده می افزاید: آلودگی هایی که هر سال هزاران نفر را به گام مرگ فرو می برد پیامدهای منفی ناشی از حفاری های گسترده زغال سنگ و نشت نفت در آب های جهان است.    کوهن یادآور می شود که گرم شدن زمین موضوع کنفرانس های بین المللی مختلفی بوده است که همگی به لزوم کاهش انتشار دی اکسید کربن تأکید کرده اند.    سوزاندن سوخت های فسیلی موجب تولید حجم زیادی دی اکسید کربن می شود که همین امر موجب افزایش دمای زمین می شود.    برآوردها از میزان افزایش دمای زمین و پیامدهای آن متفاوت است اما نهایتاً اهمیت آثار آن را نمی توان از نظر دور داشت.    این مقاله می افزاید: از آنجائی که کشاورزی نیز به تغییرات آب و هوایی بسیار حساس است این امر موجب تغییر نوع محصولات قابل کشت در نواحی مختلف می شود.    تغییرات آب و هوایی مشکلاتی را هم در عادات دام نظیر عادات تولید مثلی پدید می آورد.    در نهایت آب شدن یخ های قطبی موجب بالا آمدن سطح آب دریا و افزایش جاری شدن سیل می شود و همچنین موجبات نفوذ آب شور به منابع آب شهری و آلودگی آب های زیر زمینی را فراهم می کند.    تغییر الگوهای طوفان، بارش باران و وزش باد از دیگر پیامدهای مهم تغییر آب و هوای زمین به شمار می رود.    سوزاندن سوخت های فسیلی موجب تولید حجم انبوهی دی اکسید سولفورو اکسید نیتروژن می شود. این گازها در ترکیب با رطوبت موجود در هوا، اسیدهایی را به وجود می آورند که همراه باران بر زمین فرو می ریزد.    آثار این باران های اسیدی، پیچیده و نتیجه گیری درباره آنها بحث انگیز است اما شواهد محکمی وجود دارد که در برخی مناطق باران های اسیدی دریاچه ها را برای ماهی ها غیر قابل زندگی ساخته و به جنگل ها به شدت آسیب زده است.    مشکلات ناشی از باران های اسیدی مسایلی را نیز در عرصه سیاسی به وجود آورده است.    مثلاً فعالیت نیروگاه های برق ایالات مرکزی آمریکا که مجهز به زغال سنگ هستند موجب بارش باران های اسیدی در شرق کانادا شده است. این موضوع اکنون یکی از عمده علل مشکلات اخیر در روابط کانادا و آمریکا به شمار می رود.    مشابه این وضع در اروپا نیز وجود دارد. آلاینده های ناشی از سوخت زغال سنگ انگلیس در حال از بین بردن دریاچه ها و جنگل های آلمان و کشورهای اسکاندیناوی است.    برناردکوهن می نویسد: وضع نامناسب سلامت بشر امروز بهایی است که در استفاده از سوخت های فسیلی می پردازیم.    مطالعات گسترده ای برای محدود کردن آثار زیانبار آلودگی هوا بر انسان صورت گرفته است اما توفیق برای دستیابی به این هدف بسیار اندک بوده است.    این مشکل با درک این واقعیت پیچیده می شود که این آثار زیانبار به تدریج طی سال ها یا دهه ها ایجاد می شود.    آلودگی هوا طی سال ها سیستم ایمنی بدن و توانایی را در مقابله با بیماری های مختلف ضعیف می کند.    تغییر دادن برنامه های فعلی و استفاده از انرژی هسته ای به جای سوخت های فسیلی می تواند از این عوارض نامطلوب جلوگیری کند.    زیان های ناشی از غیبت نیروی کار یا کاهش توانمندی آن بر اثر بیماری های مختلف حاصل از آلودگی هوا نیز مسائلی هستند که می تواند بطور غیرمستقیم بر اقتصاد یک کشور اثر بگذارد.    کوهن سپس تحت عنوان «انرژی هسته ای جایگزین ایمن و پاک» در این مقاله می نویسد:    جامعه هسته ای آمریکا در تحقیقاتی فواید انرژی هسته ای را اینگونه بررسی می کند که جمعیت زمین رو به افزایش است بنابراین نیاز به برق نیز افزایش خواهد یافت. رایانه (تلویزیون) مایکوویو و وسایل برقی بسیاری، امروزه به عنوان وسایل ضروری زندگی شناخته می شوند.    همه روش های تولید برق معایبی دارند. با گرم شدن زمین باید به دنبال راه هایی برای کاهش استفاده از سوخت های فسیلی باشیم چرا که راه های مختلفی برای تولید برق بدون انتشار آلاینده ها وجود دارد که معقول ترین روش در حال حاضر انرژی هسته ای است.    فقط در آمریکا هر سال 30 هزار نفر بر اثر آلاینده های حاصل از سوخت های فسیلی جان می بازند.    از مهمترین مزیت های سوخت هسته ای این است که سوخت هسته ای را می توان بازفراوری کرد و زباله های هسته ای را می شود با درنظرگرفتن تدابیر امنیتی دفن کرد.    کوهن می نویسد: برخی کارشناسان توسعه بهره گیری از انرژی خورشیدی را پیشنهاد می کنند. مشکل عمده در این روش اتکای آن به هواست. خورشید همیشه و در زمانی که نیاز به انرژی بسیار بالاست، نمی درخشد. مشکل دیگر این است که سلول های فوتو ولتانیک نمی توانند به جریان مستقیم برق تبدیل شوند. برخی دیگر احداث بیشتر نیروگاه های برق متکی به سوخت زغال سنگ را پیشنهاد کرده اند.    منابع زغال سنگ تا 400 سال دیگر کافی است اما سوخت زغال سنگ موجب انتشار گازهای سمی سولفور و اکسید نیتروژن می شود.    در این بین انرژی هسته ای تنها راه باقی مانده و روشی است که برآورد می شود در آینده در دسترس خواهد بود.    این امر کشورها را از اتکا به منابع انرژی خارجی بی نیاز می کند. به هر حال همه روش های تولید انرژی موافقان و مخالفانی دارد. در این بین باید تصمیمی صحیح برای تأمین نیاز آیندگان به انرژی اتخاد شود. کشورهای مختلف جهان اکنون به روش های گوناگونی نیاز انرژی خود را تأمین می کنند.    آمریکا برای تولید هفتاددرصد برق خود از سوخت های فسیلی و عمدتاً زغال سنگ و گاز طبیعی استفاده می کند.    انرژی هسته ای فقط 19 درصد و سدهای هیدروالکتریکی یازده درصد دیگر این نیاز را برآورده می کنند. برخلاف آمریکا کشورهای دیگر به خوبی مزایای انرژی هسته ای را درک کرده اند.    فرانسه از انرژی هسته ای برای تولید 77 درصد برق خود استفاده می کند. 35 نیروگاه برق هسته ای اکنون در سراسر دنیا در حال ساخت است که بیست و چهار مورد آن در آسیا است.    در همین حال از چهارصدو چهل و دو نیروگاه برق هسته ای که در 32 کشور جهان فعال است چرنوبیل تنها حادثه ای است که در سابقه استفاده از انرژی هسته ای ثبت شده است.    انرژی هسته ای هیچ گاز یا فلز سمی بر محیط زیست نمی افزاید و برخلاف سدهای هیدروالکتریکی