پایان نامه بررسی جامع انرژی هسته ای
فهرست مطالب
مقدمه .......................................................................................................................4
فصل اول
شکافتن اتم..............................................................................................................6
پیشرفتهای حاصله در دهه ی 90 ...................................................................... 6
ژئوفیزیک پرتوهای کیهانی و عناصر سنگین .................................................10
شکافتن اتم .............................................................................................................12
پروژه های مانهاتان.............................................................................................14
ساختار هسته ای اتم ..........................................................................................18
فصل دوم
گردش مواد سوختنی هسته ای یعنی چه ؟ ....................................................21
سنگ اورانیوم خام ................................................................................................22
انواع اورانیوم ........................................................................................................22
اورانیوم چگونه به دست می آید ؟.....................................................................23
غنی سازی اورانیوم............................................................................................. 24
فصل سوم
با عناصر سوختی مصرف شده چه می کنند ؟..............................................28
تاسیسات « دوباره غنی سازی » چیست ؟ .....................................................29
فصل چهارم
سرنوشت زباله های اتمی چیست ؟ ...................................................................31
آیا می توان زباله های اتمی را با اطمینان و ایمنی کامل انبار کرد ؟ ........32
آیا انرژی اتمی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است ؟ .............................33
سهم انرژی اتمی در تولید برق ......................................................................... 35
انرژی هسته ای بیم ها و امید ها .......................................................................39
منابع ........................................................................................................................43
|
انـرژی اتمی نیـاز امـروز ضـرورت فردا
مقدمه
تصور امکان ادامه زندگی امروزه بشر بدون وجود برق غیر قابل باور به نظر می رسد . در جهان کنونی قطع کوتاه مدت جریان برق می تواند لطمات جبران ناپذیری به روند زندگی وارد نماید . از این روی نیاز انسان به جریان الکتریسیته با نیاز به اکسیژن مقایسه
شده است .
افزایش جمعیت ، توسعه صنایع و کارخانجات و تولید روز افزون محصولاتی که برای استفاده متکی به جریان الکتریسیته هستند .
تولید روز افزون برق را اجتناب ناپذیر می سازد . این نیاز در کشورهای در حال توسعه به دلیل تمایل به رفع وابستگی و ایجاد اشتغال نمود بیشتری پیدا می نماید .
توسعه فعالیت در بخش کشاورزی و صنعت مستلزم در اختیار داشتن نیروی الکتریسیته کافی است ، علاوه بر آن که تامین برق مصرفی در بخش خانگی و شهری ( روشنایی معابر و امکان تفریحی ) که هر روز گسترش می یابد حجم زیادی از نیروی الکتریسیته را
طلب می نماید .
استفاده از سوخت های فسیلی ، نیروی آب و انرژی اتمی سه روش اصلی در تولید الکتریسیته در جهان محسوب می شود و در کنار آن استفاده از نیروی باد و انرژی خورشیدی به عنوان روشهای مکمل در برخی از کشورها سهم ناچیزی از تولید برق را به خود اختصاص می دهد .
براساس آخرین آمارها 105 کشور از جمله جمهوری اسلامی ایران تمام یا بیش از 80 درصد انرژی الکتریکی مورد نیاز خود را با استفاده از سوخت های فسیلی به دست
می آورند . در مقابل تنها 28 کشور تمام یا بیش از 80 درصد انرژی الکتریسیته مورد نیاز را با استفاده از نیروی آب ایجاد می نماید .
محدودیت منابع آبی یا عدم امکان احداث سد موجب گردیده تا تعداد کشورهای کمتری از نیروی آب برای تولید برق بهره گیرند . در مقابل بیشترین سهم در تولید الکتریسیته به سوخت های فسیلی اختصاص داده شده است که دسترسی به آن ساده تر به نظر می رسد
به دنبال افزایش قیمت نفت از یک سو و کاهش تدریجی ذخایر نفتی از سوی دیگر و در کنار آن محدودیت منابع آبی برخی از کشورها که به دنبال پیدا کردن منبع جایگزین برای تولید الکتریسیته بودند استفاده از انرژی اتمی را به عنوان بهترین راه برای به دست آوردن نیروی برق ارزان و مطمئن شناسایی نمودند .
براساس آخرین آمارها 31 کشور از انرژی اتمی به عنوان مولد بخشی از الکتریسیته مورد نیاز خود اقدام می نمایند .
فصل اول
شکافتن اتم
به نظر عامة مردم موفقیت های برجسته سالهای جنگ در زمینة فیزیک اتمی ( که به ساختن بمب اتم و پدید آمدن نیروی اتمی انجامید ) تا اندازة زیادی سایر پیشرفت های حاصله در علوم فیزیکی را تحت الشعاع قرار داد . البته صاحب نظران معاصر تنها از زاویة فیزیک اتمی به قضیه نگاه نمی کردند . با این که کشفیات جدید در مورد اتم بسیار جالب بود و جاذبة قابل ملاحظه ای داشت ، اما به طور کلی به آنها به عنوان پدیده هایی می نگریستند که ارتباط چندانی با زندگی روزمرة مردم ندارند . واقعیت آن بود که پیشرفت در جبهة وسیعی ( از جمله در زمینه هایی مانند تکنیک های استخراج فلزات و ژئوفیزیک ، هواشناسی و اقیانوس نگاری ) ، چه در سطح نظری و چه در سطح عملی ، در شرف وقوع بود .
پایان نامه بررسی انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن
سر ارادت ما و آستان حضرت دوست که هرچه بر سرما می رود ارادت اوست
پیشگفتار
کره ی زمین جایی که ما اکنون به راحتی بر رویش قدم می گذاریم، مکانی است که در گذشته های دور تنها آب ها برویش شناور بودند. بعد از چندی خشکی ها بر رویش پدید آمدند و آغاز زندگی موجود سازنده، اعم از گیاهان، آبزیان و ... و انواع مختلفی که زبان آدمی قادر به نام بردن آنها نیست.
اما انسان اولیه – موجود ناآگاه که طبیعت دست نخورده را در کنار خود داشت – با مرور زمان این مطالب را درک کرد که این محیط وحشی می تواند مأمنی مناسب برایش باشد و باید از تمام پدیده هایش استفاده کند.
اما، چه کسی فکر می کرد که از باد، بتوان نیروی بس مؤثر تولید کرد. از خورشید که گرمابخش کره ی ماست انرژی بگیرد. از آب دریاها، از گرمای عمق زمین و ...
بعد از مدتی که آشنایی اش نسبت به محیط افزایش پیدا کرد، با دستگاه های ساخت خود زمین را حفر کرد و گاز طبیعی را بدست آورد. کمی که پیش رفت، نفت را کشف کرد.
اما، چه کسی می دانست که کوچکترین و ریزترین شی جهانی که با قوی ترین میکروسکوپ های الکترونیکی هم قادر به رویت آن نبوده اند، سرشار از انرژی باشد؟
نیرویی که بتوان از انرژی آن تمام مردم جهان را بهره مند ساخت.
کشف این انرژی در زمانهای دور کاری بس دشوار بود. پس چگونه خانم کوری و آقای کرل موفق به کشف آن شدند؟ شاید حدس و گمانی که پایانش به موفقیت ختم شد.
در این پژوهش دانش آموزان جستجوگری به شرح مختصری درباره ی این انرژی و کاربردهای آن (در پزشکی، صنعت، کشاورزی و....) پرداخته اند. تا افرادی که در موردش اطلاعاتی ندارند، ذهنشان آگاهی پیدا کند.
سپاس بی کران به درگاه حق تعالی و درود و سلام به کلیه ی فرستادگانش به ویژه خاتمه آنان و عترت پاکش که چراغ راه زندگی متعالی اند. بسیار شاکریم که در برهه ای از عمرمان پروردگار عالمیان توفیق به ما عنایت فرمود تا از این طریق سهیم ناچیزی از دین خود را به شهدا و مردم قهرمان کشور عزیزمان ادا کرده باشیم.
بدون شک چکامه و دستاورد موجود بی نقص نیست بنابراین از بزرگان و تمامی عزیزان که این تحقیق را مطالعه کرده و می کنند که ما را از راهنمائیهای لازم بی نصیب نفرمایند.
مقدمه :
نه تنها جهان دنش و دنیای امروز متوجه ذره که همه اشیاء عالم خلقت را تشکیل می دهد، می باشد و نیرو و خاصیت آنرا مورد بررسی قرار داده است، بلکه بشر همواره در این امر تعلق داشته و تا آنجا که محیط و وسعت دانش او اجازه میداده در شناسائی و کشف آن کوشیده است. یونانیان قدیم در طریق کشف ذره پیشقدم بوده اند. اولین فردی که در مطالعه و بحث راجع به اتم پرداخت، دمکریتوس یونانی آن هم در 2500 سال پیش بوده است.
اما دانشمندان ایرانی از قبیل ابوعلی سینا فیلسوف نامدار و طبیب حاذق و ملاصدرا و امام غزالی و غیره نسبت به ذره و خاصیت آن شرح و بسط داده اند و با عبارت طنز ادبی حقیقت علمی و تغییر ناپذیر اتم را آشکار ساخته اند.
اتم یعنی ذره کوچکترین جز شیء مادی است که منشأ تشکیل اشیاء است. همه چیز از اجتماع ذرات کوچک اتم متشکل گردیده جهان و موجودات در آن هسته مجموع اجتماع ذرات اتم هستند اتم یا ذره خود از هسته مرکزی و ذرات ریز دیگری بنام الکترون تشکیل شده اند. ذرات موجود در هسته اتم پروتون نام دارند (بار الکتریکی مثبت) اما چون طبق قانون جاذبه (هم نام دافعه) نیرویی این ذرات را به یکدیگر متصل کرده است که به آن نوترون گویند. نوترون بار الکتریکی ندارد. الکترون ها که به دور هسته در حال گردش اند دارای بار منفی اند، اگر تعداد پروتون ها و الکترون های درون یک اتم مساوی باشد، آن اتم از نظر بار الکتریکی خنثی است.
در جهان هستی سه نیرو وجود دارد نیروی جاذبه ی نیوتونی (نام کاشف نیروی جاذبه) نیروی الکترومغناطیسی و نیروی اتمی و یا انرژی ذره ای که مورد بحث این پژوهش است که دارای جرم و انرژی و نور و تشعشع می باشد و مطابق فرضیه ی آلبرت انیشتین با قابلیت تبدیل جرم و انرژی بیکدیگر تحت فرمول E=MC2 منشأ اکتشافات جدید در جهان هستی و سیر در کرات و پی بردن به اسرار آن ها گردیده است هرچند اتم موجود انرژی و نور و حرارت است اما بشر تا چند قرن قبل بعظمت و نیروی خارق العاده آن پی نبرده و خواص فراوان آن را نمی دانست.
قرن هجدهم و نوزدهم را که دوران کشف جدید و ترقی و تعالی بشر می توان نامید، مغزهای متفکر باهوش، کنجکاوی بسیار کردند و با رنج فراوان و کوشش زیاد بکشف اسرار اتم آنطور که علم و عمل خواهان آن بود، نائل آمدند. امروزه با وسع دانش و بینش نظری و علمی، استفاده از نیروی شگرف اتمی عالمگیر شده و در اقصی نقاط جهان از این منبع عظیم قدرت بهره برداری علمی، فنی، طبی، اجتماعی و غیره می شود.
از برکت این کشف مهم در زمان صلح، فواید بی شماری عاید مردم جهان گردیده است. امروزه با استفاده معقول و مفید در اثر مهار کردن اتم، بشر توانسته با نیروی درمانی بر قخطی و گرسنگی غلبه نماید، آفات نباتی را از بین ببرد، کود لازم و مقدار دقیق آنرا در ازدیاد محصول کشاورزی معلوم نماید و عملاً نظریه معروف مالتوس را مبنی بر افزایش روز افزون جمعیت کره ی زمین و محدودیت مواد خوراکی مردود اعلام دارد.