شما در انجمن های ما ثبت نام نکرده اید یا هنوز وارد نشده اید . در صورتی که عضو نیستید همین حالا ثبت نام کنید.    
انجمن مذهبی ، فرهنگی و سیاسی نورآسمان

Help

فروشگاه طب اسلامی ، سنتی ، موادآرایشی ، بهداشتی و پوستی ارگانیک اسرار الشفاء


بازگشت   انجمن مذهبی ، فرهنگی و سیاسی نورآسمان > علمی و ادبی > موضوعات و مطالب علمی


موضوعات و مطالب علمی مباحث اموزش ها و کتاب ها و مقالات علمی در این بخش قرار می گیرد

پاسخ
 
LinkBack ابزارهای موضوع جستجو در موضوع نحوه نمایش
قدیمی 23-10-2012, 22:41   #1
همکار انجمن
 
safaeei آواتار ها
 
تاریخ عضویت: Apr 2009
محل سکونت: پيش خدا
نوشته ها: 3,354
Thanks: 1,819
Thanked 5,121 Times in 2,001 Posts
پیش فرض چرخه سوخت هسته ای از استخراج اورانیوم تا تولید انرژی

استخراج اورانیوم از معدن

اورانیوم که ماده خام اصلی مورد نیاز برای تولید انرژی در برنامه های صلح آمیز یا نظامی هسته ای است، از طریق استخراج از معادن زیرزمینی یا سر باز بدست می آید. اگر چه این عنصر بطور طبیعی در سرتاسر جهان یافت می شود اما تنها حجم کوچکی از آن بصورت متراکم در معادن موجود است.
هنگامی که هسته اتم اورانیوم در یک واکنش زنجیره ای شکافته شود مقداری انرژی آزاد خواهد شد.
برای شکافت هسته اتم اورانیوم، یک نوترون به هسته آن شلیک می شود و در نتیجه این فرایند، اتم مذکور به دو اتم کوچکتر تجزیه شده و تعدادی نوترون جدید نیز آزاد می شود که هرکدام به نوبه خود میتوانند هسته های جدیدی را در یک فرایند زنجیره ای تجزیه کنند.
جموع جرم اتمهای کوچکتری که از تجزیه اتم اورانیوم بدست می آید ازز کل جرم اولیه این اتم کمتر است و این بدان معناست که مقداری از جرم اولیه که ظاهرا ناپدید شده در واقع به انرژی تبدیل شده است، و این انرژی با استفاده از رابطه e=mc۲ یعنی رابطه جرم و انرژی که آلبرت اینشتین نخستین بار آنرا کشف کرد قابل محاسبه است.
اورانیوم به صورت دو ایزوتوپ مختلف در طبیعت یافت می شود. یعنی اورانیوم u۲۳۵ یا u۲۳۸ که هر دو دارای تعداد پروتون یکسانی بوده و تنها تفاوتشان در سه نوترون اضافه ای است که در هسته u۲۳۸ وجود دارد. اعداد ۲۳۵ و ۲۳۸ بیانگر مجموع تعداد پروتونها و نوترونها در هسته هر کدام از این دو ایزوتوپ است.
کشورهای اصلی تولید کننده اورانیوم

استرالیا
چین
کانادا
قزاقستان
نامیبیا
نیجر
روسیه
ازبکستان
برای به دست آوردن بالاترین بازدهی در فرایند زنجیره ای شکافت هسته باید از اورانیوم ۲۳۵ استفاده کرد که هسته آن به سادگی شکافته می شود. هنگامی که این نوع اورانیوم به اتمهای کوچکتر تجزیه می شود علاوه بر آزاد شدن مقداری انرژی حرارتی دو یا سه نوترون جدید نیز رها می شود که در صورت برخورد با اتمهای جدید اورانیوم بازهم انرژی حرارتی بیشتر و نوترونهای جدید آزاد می شود.
اما بدلیل "نیمه عمر" کوتاه اورانیوم ۲۳۵ و فروپاشی سریع آن، این ایزوتوپ در طبیعت بسیار نادر است بطوری که از هر ۱۰۰۰ اتم اورانیوم موجود در طبیعت تنها هفت اتم از نوع u۲۳۵ بوده و مابقی از نوع سنگینتر u۲۳۸ است.
فرآوری

سنگ معدن اورانیوم بعد از استخراج، در آسیابهائی خرد و به گردی نرم تبدیل می شود. گرد بدست آمده سپس در یک فرایند شیمیائی به ماده جامد زرد رنگی تبدیل می شود که به کیک زرد موسوم است. کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانیوم تشکیل میدهد.
دانشمندان هسته ای برای دست یابی هرچه بیشتر به ایزوتوپ نادر u۲۳۵ که در تولید انرژی هسته ای نقشی کلیدی دارد، از روشی موسوم به غنی سازی استفاده می کنند. برای این کار، دانشمندان ابتدا کیک زرد را طی فرایندی شیمیائی به ماده جامدی به نام هگزافلوئورید اورانیوم تبدیل میکنند که بعد از حرارت داده شدن در دمای حدود ۶۴ درجه سانتیگراد به گاز تبدیل می شود. باید این گاز را دور از معرض روغن و مواد چرب کننده دیگر نگهداری کرد.
غنی سازی

هدف از غنی سازی تولید اورانیومی است که دارای درصد بالایی از ایزوتوپ u۲۳۵ باشد.
اورانیوم مورد استفاده در راکتورهای اتمی باید به حدی غنی شود که حاوی ۲ تا ۳ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد، در حالی که اورانیومی که در ساخت بمب اتمی بکار میرود حداقل باید حاوی ۹۰ درصد اورانیوم ۲۳۵ باشد.
یکی از روشهای معمول غنی سازی استفاده از دستگاه های سانتریفوژ گاز است.
سانتریفوژ از اتاقکی سیلندری شکل تشکیل شده که با سرعت بسیار زیاد حول محور خود می چرخد. هنگامی که گاز هگزا فلوئورید اورانیوم به داخل این سیلندر دمیده شود نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش آن باعث می شود که مولکولهای سبکتری که حاوی اورانیوم ۲۳۵ است در مرکز سیلندر متمرکز شوند و مولکول های سنگینتری که حاوی اورانیوم ۲۳۸ هستند در پایین سیلندر انباشته شوند.
کیک زرد دارای خاصیت رادیو اکتیویته است و ۶۰ تا ۷۰ درصد آنرا اورانیوم تشکیل میدهد
هگزافلوئورید اورانیوم که در صنعت با نام ساده هگز شناخته می شود ماده شیمیائی خورنده ایست که باید آنرا با احتیاط نگهداری و جابجا کرد. به همین دلیل پمپها و لوله هائی که برای انتقال این گاز در تاسیسات فراوری اورانیوم بکار میروند باید از آلومینیوم و آلیاژهای نیکل ساخته شوند. همچنین به منظور پیشگیری از هرگونه واکنش شیمیایی برگشت ناپذیر.
اورانیوم ۲۳۵ غنی شده ای که از این طریق بدست می آید سپس به داخلاخل سانتریفوژ دیگری دمیده می شود تا درجه خلوص آن باز هم بالاتر رود. این عمل بارها و بارها توسط سانتریفوژهای متعددی که بطور سری به یکدیگر متصل می شوند تکرار می شود تا جایی که اورانیوم ۲۳۵ با درصد خلوص مورد نیاز بدست آید.
آنچه که پس از جدا سازی اورانیوم ۲۳۵ باقی میماند به نام اورانیوم خالی یا فقیر شده شناخته می شود که اساسا از اورانیوم ۲۳۸ تشکیل یافته است. اورانیوم خالی فلز بسیار سنگینی است که اندکی خاصیت رادیو اکتیویته دارد و از آن برای ساخت گلوله های توپ ضد زره پوش و اجزای برخی جنگ افزار های دیگر از جمله منعکس کننده نوترونی در بمب اتمی استفاده می شود.
یک شیوه دیگر غنی سازی روشی موسوم به دیفیوژن یا روش انتشاری است.
دراین روش گاز هگزافلوئورید اورانیوم به داخل ستون هایی که جدار آنها از اجسام متخلخل تشکیل شده دمیده می شود. سوراخهای موجود در جسم متخلخل باید قدری از قطر مولکول هگزافلوئورید اورانیوم بزرگتر باشد.
در نتیجه این کار مولکولهای سبکتر حاوی اورانیوم ۲۳۵ با سرعت بیشتری در این ستون ها منتشر شده و تفکیک می شوند. این روش غنی سازی نیز باید مانند روش سانتریفوژ، بارها و بارها تکرار شود.
منابع : گردآوری توسط پایگاه حوزه
safaeei آنلاین نیست.  
Digg this Post!Tweet this Post!Share on FacebookShare on google+
پاسخ با نقل قول
لینک ها
The Following User Says Thank You to safaeei For This Useful Post:
پاسخ

آموزش قرار دادن مطلب ، نظر و فعاليت در نورآسمان

لیست کامل لینک های جالب و مفید لینکدانی نورآسمان


برچسب ها
هسته ای


کاربران در حال دیدن موضوع: 1 نفر (0 عضو و 1 مهمان)
 
کاربران دعوت شده

ابزارهای موضوع جستجو در موضوع
جستجو در موضوع:

جستجوی پیشرفته
نحوه نمایش

مجوز های ارسال و ویرایش
شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
شما نمیتوانید فایل پیوست در پست خود ضمیمه کنید
شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید

BB code هست فعال
شکلک ها فعال است
کد [IMG] فعال است
کد HTML غیر فعال است
Trackbacks are فعال
Pingbacks are فعال
Refbacks are فعال


موضوعات مشابه
موضوع نویسنده موضوع انجمن پاسخ ها آخرين نوشته
متن کامل گزارش آژانس درباره ایران محب المهدي (عج) خبر گوناگون 1 09-11-2011 15:13
آشنایی با برق هسته ای خادم الزینب برق ، الکترونیک ، رباتیک و مخابرات 0 09-07-2011 16:59
انرژی هسته ای را در خانه تولید کنید!! paradise برق ، الکترونیک ، رباتیک و مخابرات 0 23-06-2011 12:19
سوخت گیری و سوخت رسانی در آسمان (Aerial refueling) paradise موضوعات و مطالب علمی 0 03-03-2011 10:46
همجوشی هسته ای Zz0r0xX ریاضی ، فیزیک و شیمی 0 22-02-2009 19:57

TwitterFacebookGoogle Plushttps://telegram.me/basijtvRSS Feed@basijtv

مسئولیت مطالب و نظرات مندرج در سایت بر عهده شخص ارسال کننده بوده و سایت نورآسمان هیچ گونه مسئولیتی در قبال موضوعات مطرح شده ندارد.
در صورت تمایل با رایانامه سایت به ادرس nooreaseman@chmail.ir تماس حاصل کنید.


اکنون ساعت 07:24 برپایه ساعت جهانی (GMT - گرینویچ) +3.5 می باشد.


Powered by: vBulletin Version 3.8.7
Copyright © 2000-2006 Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Friendly URLs by vBSEO 3.5.2

vBFarsi Language Pack Version 4.0 beta1