تحقیق درباره انرژی اتمی

تحقیق درباره انرژی اتمی

مقدمه
در حال حاضر انرژي اتمي يكي از منابع مهم انرژي بسياري از كشورهاي جهان است . با وجود اين ، تا سالهاي اخير اكثر مردم دربارة آن بي اطلاع بودند در اواخر جنگ جهاني دوم زماني كه دو بمب اتمي بر روي شهرهاي ناكازاكي و هيروشيما در ژاپن انداخته شد ، براي اولين بار مردم پي بر قدرت انرژي اتمي بردند. از آن زمان تا به امروز از انرژي اتمي فقط به منظور توليد نيرو استفاده شده است ، هرچند كه سلاحهاي اتمي متعددي در جهان وجود دارند.
جمعيت جهان با سرعت رو به افزايش است و مردم نيز مايلند سطح زندگي شان بهتر شود و توقعاتشان بيشتر شده است. اين دو عامل دليل نياز روز افزون به انرژي است. اين انرژي موارد استفاده هاي فراوان دارد ، از جمله راه انداختن ماشين آلات كارخانه ها ، توليد گرما و نيروي برق ، درحالي تقاضاي جهاني انرژي رو به افزايش است ، منابع سوختهاي فسيلي (زغال سنگ ، نفت و گاز ) در حال اتمام هستند. در حال حاضر ، سوختهاي فسيلي تنها منابع اصلي تامين كنندة انرژي جهان هستند و بايد به دنبال منابع ديگر انرژي بود ، يكي از منابع جايگزين كه قبلا كشف شده است انرژي اتمي مي باشد.

تحقیق درباره انرژی اتمی

انرژي هسته اي
اولين استفاده از انرژي هسته اي در جنگ جهاني دوم بعمل آمد و از آن پس امكان تهيه انرژي مفيد به مقياس وسيع از اين منبع مورد نظر بوده و از آن غالبا بعنوان پشتوانه اي در برابر مسئله اتمام منابع فسيلي انرژي ياد مي شود. در عين حال كه انرژي هسته ممكن است بر منابع فسيلي مزايايي ( از نظر آلوده تر كردن هوا ) داشته باشد استفاده از آن مستلزم يك تكنولوژي پيشرفته و پيش بيني هاي لازم براي مسائل ايمني است . در استفاده از انرژي هسته اي حرارت حاصله از شكستن اتمها كه تحت كنترل انجام مي گيرد به مصرف توليد بخار مي رسد. عمل شكستن اتمها و توليد حرارت در راكتورها انجام مي گيرد كه سوخت آنها اورانيوم (و يا توريم) است. حرارت سپس بوسيله يك يا چندين عامل واسطه كه تحت فشارهاي مختلف هستند به بخار تبديل شده و توربينهاي مولد برقي را مي چرخانند. در راكتورهاي معمولي كه سوخت آنها اورانيوم 235 است مقدار كمي از سوخت ( در حدود يك درصد ) به پلوتونيوم تبديل شده و در اين تبديل تفاوت به صورت انرژي آزاد مي شود. اين عمل سبب مي شود كه يك تن سوخت اورانيوم كه در اين راكتورها «سوخته» مي شود معادل سوختن پنجاه هزار تن زغال سنگ الكتريسيته توليد كند. در حال حاضر حدود 16000 يعني پنج درصد انرژي الكتريكي مصرفي در امريكا از انرژي هسته اي توليد مي شود كه راكتورهاي فوق الذكر را بكار گرفته اند. اين مقدار در حدود يك درصد انرژي كل مصرفي امريكا است . راكتورهاي ديگري كه در آن كشور تحت ساختمان هستند داراي ظرفيتي در حدود 54000 خواهد بود و مقدار 80000 ديگر نيز يا در مرحله طرح يا سفارش هستند بطوريكه در پايان اتمام آنها مجموعا 150000 الكتريسيته از انرژي هسته اي در آن كشور تهيه خواهد شد كه تخمين زده مي شود در سال 2000 قسمت قابل توجهي از انرژي الكتريكي امريكا را تامين كند. (مثلا 25 تا 30 درصد) . در انگليس نيز حدس زده مي شود تا اواخر قرن حاضر راكتورهاي هسته اي تا حدود 25% الكتريسيته مورد احتياج را كه در آن موقع در حدود 40000 تخمين زده مي شود تامين كند. گرچه به نظر مي رسد كه انرژي هسته اي ممكن است راه حل عمده اي براي بحران انرژي باشند . ولي بايد توجه داشت كه موفقيت عمده انرژي هسته اي مي تواند در توليد انرژي الكتريكي بوده كه فقط

تحقیق درباره انرژی اتمی

جزئي از انرژي لازم براي احتياجات آينده است. و حتي توليد الكتريسيته به مقدار وافر از اين منبع مستلزم پيمودن راهي است كه كاملا كوبيده و صاف نشده است. بعلاوه عليرغم بوجود آمدن راكتورهاي مولد مسئله سوخت اتمي لازم هنوز بطور كامل حل نشده است . ديگر اينكه تكنولوژي قادر باشد راكتورهاي اتمي نوعي سم ايجاد كند . كه نه از راه انشقاق (fissin) كه در راكتورهاي فعلي بكار مي رود بلكه از راه Fuslan انرژي اتمي را آزاد كند. سوخت لازم (مثلا ديوتريوم) براي چنين راكتورهايي مقدار زياد در طبيعت موجود است. عليرغم اين اشكالات براي جايگزيني و تكميل احتياجات انرژي در عرض نيم قرن آينده شايد بتواند تا حدود بيست تا سي درصد مصرف انرژي الكتريكي را از انرژي هسته اي تامين كرد.

تاريخچه شناخت ماده
توماس اديسون در سال 1879 لامپ الكتريكي را اختراع كرد و پس از آن طي ده سال كه او كوشش خستگي ناپذير موفق به اختراع بسياري از وسايل توليد و توزيع برق گرديد و از پرتو نبوغ فكري او تحولات و تغييرات شگرفي در زندگي و رفاه صدها ميليون نفر از مردم جهان پديد آمد.
شكافتن هسته و انرژي هسته اي
با توجه به اينكه در يك واكنش هسته اي تغييرات انرژي بسيار زياد است . اين مطلب مهم مورد تحقيق و بررسي قرار گرفت كه اگر بتوان يك واكنش هسته اي توليد كرد كه بتواند بخودي خود متوالياً صورت بگيرد ، ميتوان انرژي هايي ميليونها مرتبه بيشتر از انرژيهاي حاصل از واكنشهاي كنترل نشده ي ديگر را بدنبال داشته باشد كشف نشده بود تا اينكه در سال 1938 يك دانشمند شيمي آلماني به نام « اتو هامن » با همكاري خويش «اشتراسمن» كه روي اثر بمباران اتمهاي اورانيوم توسط نوترون مطالعه مي كردند انتظار داشتند كه تشكيل ايزوتوپ منگينتر از اورانيوم هدف (6238 ) را مشاهده كنند ، ولي با كمال تعجب هامن دريافت كه نمونه اورانيوم بمباران شده توسط نوترونها ايجاد اتمهاي راديواكتيو ، عنصري بسيار سبكتر يعني باريم (A=146) نموده است . معماي اين كشف بزودي توسط فيزيكدانهاي آلماني ( ليز مينز ، واترفريج ) روشن شد و هر دو نظر دادند كه چنانچه هسته هاي 6238 نوتروني را شكار نمايند هسته مركب حاصله ناپايدار بوده و به جاي اينكه از خود ذرات آنها يا بتا صادر كند دفعتا پس از تقريبا ثانيه شكسته و به دو تكه يا فراگمان تقريبا مساوي تقسيم مي شود و حدود دو تا سه نوترون نيز آزاد ميگردند. يك چنين پديده اي را فيسيون يا شكافت هسته اي مي گويند. يك نمونه متداول از اين واكنش هسته

تحقیق درباره انرژی اتمی

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر