تحقیق در مورد فیزیک هسته ای

اختصاصی از اس فایل تحقیق در مورد فیزیک هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه15

فهرست مطالب ساختار هسته

واپاشی رادیو اکتیو

تابش های طبیعی خطرناک

پس چه کار می‌شود کرد؟

شکافت هسته ای

شکافت القا شده

اثرات ایزوتوپها

• 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

تحقیق در مورد برق هسته ای

اختصاصی از اس فایل تحقیق در مورد برق هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه: 31
فهرست مطالب:

مقدمه

شرایط ایجاد شکافت زنجیری

انواع راکتور شکافتی

ساختمان راکتور

مورد خاص راکتورهای زاینده

دید کلی

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای

مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

تاریخچه

ساختمان راکتور

غلاف سوخت راکتور

مواد کند کننده نوترون

خنک کننده‌ها

کاربردهای راکتورهای هسته‌ای

انرژی شکافت هسته‌ای

انرژی بستگی هسته‌ای

شکافت 235U

ذخایر و سرمایه گذاری جهانی انرژی تکثیر هسته‌ای به منظور کاهش هزینه‌ها

مزایا و معایب انرژیهای فسیلی و هسته‌ای

گازهای گلخانه‌ای آسیبهای وارد شده به زمین

کاربرد انرژی اتمی در بخش بهداشتی

انرژی هسته‌ای در ایران

مقدمه

 

یک راکتور هسته‌ای گرمایی تولید می‌کند که منشأ آن در شکافت دو هسته قابل شکافت 235U یا 239Pu قرار دارد. تنها ماده موجود قابل کشافت در طبیعت ، 235U است که 1.140 اورانیوم طبیعی را تشیل می‌دهد و بقیه اساسا 238U

غیر شکافتی است. هر شکافت اتم اورانیوم در اثر یک نوترون ، 2 تا 3 نوترون با انرژی بالا (بطور متوسط 2Mev) یعنی نوترونهای سریع (20000Km/s) را تولید می‌کند.
این نوترونها به نوبه خود می‌توانند با سایر هسته‌های اورانیوم شکافت انجام دهند که نوترونهای گسیل شده شکافتهای دیگری را تولید می‌کنند و به این ترتیب واکنش زنجیره‌ای ایجاد می‌شود. اگر قطعه ماده قابل شکافت به حد کافی بزرگ باشد، تولید نوترونها تقویت شده و سبب انفجار می‌شود: این اساس بمب اتمی است. در یک راکتور هسته‌ای یک عده پدیده‌های دیگر را برای انجام واکنش مورد نظر قرار می‌دهند: تعدادی از نوترونها در اورانیوم بویژه در 238U بدون تولید شکافت ، تعدادی دیگر توسط مواد ساختاری جذب می‌شوند و بالاخره عده دیگری به بیرون مغز راکتور فرار می‌کنند و ناپدید می‌شوند.

شرایط ایجاد شکافت زنجیری

یک راکتور فقط با یک حجم معین که کمترین ماده قابل شکافت را داشته باشد، می‌تواند کار کند: کمترین مقدار ماده قابل شکافت را جرم بحرانی می‌نامند. در یک قطعه اورانیوم طبیعی ، هر چه قدر بزرگ هم باشد، واکنش زنجیره‌ای غیر ممکن است: مقدار ماده قابل شکافت (235U) بسیار کم است و اکثریت نوترونهای جذب شده با 238U تلف می‌شوند. بنابراین باید بطور مصنوعی شکافتها را در مقابل جذبهای بدون شکافت در شرایط مساعدی قرار داد. دو راه امکان پذیر است:

یا بطور قابل ملاحظه‌ای مقدار ماده قابل شکافت را افزایش می‌دهند (اورانیوم را با 235U غنی کرد یا به آن 239Pu افزود)، یا انرژی نوترونها را توسط کند کننده کاهش می‌دهند و آن نقش 235U را (مقطع شکافت 235U) در مقابل 2358U (مقطع جذب 238U) تقویت می‌کند. به این ترتیب دو دسته راکتور شکل می‌گیرند.

کاربردانرژی هسته ای درکشاورزی

اختصاصی از اس فایل کاربردانرژی هسته ای درکشاورزی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه

     انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در کشاورزی دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود.

    انرژی هسته ای خدمات برجسته ای در زمینه های مختلف دارد که مهمترین خدمت آن را می توان در بخش کشاورزی در نظر گرفت؛ افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به غذا، آب و حتی صادرات محصولات غذایی محتاج علمی است که بتواند به این نیازها پاسخ دهد.
امروزه استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای در بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال توسعه متداول است و ایران نیز مانند خیلی از کشورهای در حال توسعه، تحقیقات هسته ای خود را دنبال می کند.
     امروزه با بالا رفتن جمعیت جهان کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار شده است وتامین و امنیت غذایی از مهمترین دغدغه های هر کشور می‌باشد.یکی از مهمترین چالش‌های کشاورزی خسارات ضایعاتی است که به محصولات کشاورزی وارد می‌شود بطوریکه گفته‌می‌شود‌امروزه بیش از یک سوم محصولات کشاورزی در جهان از بین می‌روند.وجودآفات گوناگونی که به محصولات کشاورزی حمله ور شده وباعث نابودی آنها می‌گردد باعث شده از دیربازانسانها بفکر یافتن روشهای گوناگون برای از میان برداشتن این آفات ودر بدست آوردن محصولات کشاورزی سالم باشند تا با بالابردن سطح کمی و کیفی محصولات کشاورزی را توسعه ببخشند .

این فایل دارای 40 صفحه می باشد.

مقاله در مورد نیروگاه هسته ای جهان

اختصاصی از اس فایل مقاله در مورد نیروگاه هسته ای جهان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:92

 فهرست مطالب

ایزوتوپ های اورانیوم

ساختار نیروگاه اتمی

ماده سوخت

نرم کننده ها

میله های مهارکننده

مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی

غنی سازی اورانیم

1- نیروی پر قدرت کوارک

2- نیروی الکترومغناطیسی

3- نیروی ضعیف

شتاب دهنده چگونه کار می کند؟

آیا ذره و نیروی اولیه وجود دارد؟

چه عاملی کیهان را به تکاپو وا می‌دارد؟

کیهان از چه چیز ساخته شده است؟

آیا فرضیه نیروی ضد جاذبه که انیشتین پیشنهاد کرد نادرست بود‌ ؟

چرا ما در عالمی سه بعدی زیست می‌کنیم؟

آیا سفر در زمان امکان‌پذیر است؟

آیا ما در یک صافی کیهانی زندگی می‌کنیم ؟

پدیدار آگاهی از کجا وچگونه پدید آمده است ؟

برحسب نظریه اتمی عنصر عبارت است از یک جسم خالص ساده که با روش های شیمیایی نمی توان آن را تفکیک کرد. از ترکیب عناصر با یکدیگر اجسام مرکب به وجود می آیند. تعداد عناصر شناخته شده در طبیعت حدود 92 عنصر است.
هیدروژن اولین و ساده ترین عنصر و پس از آن هلیم، کربن، ازت، اکسیژن و... فلزات روی، مس، آهن، نیکل و... و بالاخره آخرین عنصر طبیعی به شماره 92، عنصر اورانیوم است. بشر توانسته است به طور مصنوعی و به کمک واکنش های هسته ای در راکتورهای اتمی و یا به کمک شتاب دهنده های قوی بیش از 20 عنصر دیگر بسازد که تمام آن ها ناپایدارند و عمر کوتاه دارند و به سرعت با انتشار پرتوهایی تخریب می شوند. اتم های یک عنصر از اجتماع ذرات بنیادی به نام پرتون، نوترون و الکترون تشکیل یافته اند. پروتون بار مثبت و الکترون بار منفی و نوترون فاقد بار است.
تعداد پروتون ها نام و محل قرار گرفتن عنصر را در جدول تناوبی (جدول مندلیف) مشخص می کند. اتم هیدروژن یک پروتون دارد و در خانه شماره 1 جدول و اتم هلیم در خانه شماره 2، اتم سدیم در خانه شماره 11 و... و اتم اورانیوم در خانه شماره 92 قرار دارد. یعنی دارای 92 پروتون است.
ایزوتوپ های اورانیوم
تعداد نوترون ها در اتم های مختلف یک عنصر همواره یکسان نیست که برای مشخص کردن آنها از کلمه ایزوتوپ استفاده می شود. بنابراین اتم های مختلف یک عنصر را ایزوتوپ می گویند. مثلاً عنصر هیدروژن سه ایزوتوپ دارد: هیدروژن معمولی که فقط یک پروتون دارد و فاقد نوترون است. هیدروژن سنگین یک پروتون و یک نوترون دارد که به آن دوتریم گویند و نهایتاً تریتیم که از دو نوترون و یک پروتون تشکیل شده و ناپایدار است و طی زمان تجزیه می شود.

ایزوتوپ سنگین هیدروژن یعنی دوتریم در نیروگاه های اتمی کاربرد دارد و از الکترولیز آب به دست می آید. در جنگ دوم جهانی آلمانی ها برای ساختن نیروگاه اتمی و تهیه بمب اتمی در سوئد و نروژ مقادیر بسیار زیادی آب سنگین تهیه کرده بودند که انگلیسی ها متوجه منظور آلمانی ها شده و مخازن و دستگاه های الکترولیز آنها را نابود کردند.

غالب عناصر ایزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانیوم، چهار ایزوتوپ دارد که فقط دو ایزوتوپ آن به علت داشتن نیمه عمر نسبتاً بالا در طبیعت و در سنگ معدن یافت می شوند. این دو ایزوتوپ عبارتند از اورانیوم 235 و اورانیوم 238 که در هر دو 92 پروتون وجود دارد ولی اولی 143 و دومی 146 نوترون دارد. اختلاف این دو فقط وجود 3 نوترون اضافی در ایزوتوپ سنگین است ولی از نظر خواص شیمیایی این دو ایزوتوپ کاملاً یکسان هستند و برای جداسازی آنها از یکدیگر حتماً باید از خواص فیزیکی آنها یعنی اختلاف جرم ایزوتوپ ها استفاده کرد. ایزوتوپ اورانیوم 235 شکست پذیر است و در نیروگاه های اتمی از این خاصیت استفاده می شود و حرارت ایجاد شده در اثر این شکست را تبدیل به انرژی الکتریکی می نمایند. در واقع ورود یک نوترون به درون هسته این اتم سبب شکست آن شده و به ازای هر اتم شکسته شده 200 میلیون الکترون ولت انرژی و دو تکه شکست و تعدادی نوترون حاصل می شود که می توانند اتم های دیگر را بشکنند. بنابراین در برخی از نیروگاه ها ترجیح می دهند تا حدی این ایزوتوپ را در مخلوط طبیعی دو ایزوتوپ غنی کنند و بدین ترتیب مسئله غنی سازی اورانیوم مطرح می شود.

ساختار نیروگاه اتمی

به طور خلاصه چگونگی کارکرد نیروگاه های اتمی را بیان کرده و ساختمان درونی آنها را مورد بررسی قرار می دهیم.

طی سال های گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوع انرژی هسته ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران 15 نیروگاه اتمی به کشورهای آمریکا، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه مهم تری میل آیلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه در 26 آوریل 1986، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر کرد و ترس و وحشت از جنگ اتمی و به خصوص امکان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتاً مجبور به تجدیدنظر در برنامه های اتمی خود کرد.

نیروگاه اتمی در واقع یک بمب اتمی است که به کمک میله های مهارکننده و خروج دمای درونی به وسیله مواد خنک کننده مثل آب و گاز، تحت کنترل درآمده است. اگر روزی این میله ها و یا پمپ های انتقال دهنده مواد خنک کننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی به وجود می آید و حتی ممکن است نیروگاه نیز منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی. یک نیروگاه اتمی متشکل از مواد مختلفی است که همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. این مواد عبارت اند از:

1- ماده سوخت متشکل از اورانیوم طبیعی، اورانیوم غنی شده، اورانیوم و پلوتونیم است.

عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در این پدیده با ورود یک نوترون کم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ اورانیوم 235 عمل شکست انجام می گیرد و انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دوتکه شکست و تعدادی نوترون می شود. تعداد متوسط نوترون ها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247 عدد است و این نوترون ها اتم های دیگر را می شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده اورانیوم به صورت زنجیره ای انجام می شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد.  

مدیریت پسماندهای هسته ای

اختصاصی از اس فایل مدیریت پسماندهای هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این مطلب از مطالب آزاد موجود در اینترنت جمع آوری شده است و در مورد مدیریت پسماندهای هسته ای و در 11 صفحه می باشد و در زیر قسمتی از متن آورده شده است :
آلایش هسته ای آلودگی است که توسط زباله‌ها و یا پسماندهای هسته‌ای ایجاد می گردد. اینها موادی هستند که در نیروگاه‌های هسته‌ای از طریق شکافت هسته‌ای تولید می‌شوند.
مشکل آلودگی
تجمع در برابر قوانین و صنایع انرژی هسته ای در ژنو. به طور کلی در تماس با مواد رادیواکتیو 2 نوع آلودگی وجود دارد:
سطح پائین، که بیشتر در مصارف پزشکی نظیر رادیولوژی، پرتودرمانی و اشعه ایکس وجود دارد. در این سطح، به دلیل آن که مواد رادیواکتیو، عمر کوتاهی دارند، خیلی سریع از بین می‌روند.
سطح بالا، که در اثر حضور در مرکز راکتور هسته‌ای به وجود می‌آید، مواد رادیواکتیوی نظیر اورانیوم، پلوتونیوم و دیگر عناصر رادیو اکتیوی به هنگام شکافت هسته‌ای تولید می‌شوند. بسیاری از عناصر تولید شده در این فرایند نیمه عمر بالایی دارند. بعضی از این مواد تا صدها سال نیز وجود دارند که وجود آنها صدمات جبران ناپذیری را به محیط زیست وارد می‌کند.
آلودگی‌های سطح بالا و اثرات آنها بر روی محیط زیست
هر نوع فلز سنگین مانند اورانیوم در اثر واکنش‌های هسته‌ای می تواند به زباله یا پسماند اتمی تبدیل شود. معمولاً منظور از زباله اتمی باقی مانده سوخت رآکتور اتمی است. خود فلز اورانیوم مقداری پرتوزایی طبیعی دارد. این مقدار بسیار اندک بوده و تشعشعات و پرتوهایی که از آن خارج می‌شوند، در حد خطرناکی نیست. تنها در صورت تماس مداوم است که ممکن است اثرات ناخوشایند و بیماری به‌بار آورد.
اما همین فلز اورانیوم پس از آنکه مورد شکافت اتمی قرار گرفت تبدیل به مواد دیگری می‌شود که برخی از آنها به شدت پرتوزا هستند. خواه این شکافت در رآکتور اتمی انجام شود، خواه در بمب اتم و خواه در آزمایشگاه. این مواد که عناصری چون رادیوم و کریپتون در آن به مقدار فراوان وجود دارند بسیار بسیار فعال و پرتوزا هستند. حتی لمس آنها برای چند ثانیه میتواند پیامدهای مرگباری به بار آورد.
دانشمندان و تکنسین‌های نیروگاه اتمی برای خارج کردن میله‌های سوختی از درون رآکتور و قراردادن آنها در محفظه‌های بسیار محکم و غیر قابل نفوذ از ربات و دوربین مدار بسته استفاده می‌کنند. این میله‌های سوختی پس از مرحله سرد شدن (که ممکن است تا چند روز به‌ درازا بکشد) به دقت در بسته‌های محکم و نفوذناپذیر قرار گرفته و سپس وارد یک کانتینر فولادی بسیار ضخیم و ضد زنگ و ضد ضربه می‌شوند.
دفن این زباله‌ها که تا هزاران سال به شدت پرتوزا و کشنده هستند تابع مقررات بسیار سخت و بسیار پیچیده‌ای است. آنها عموماً به صورت ذرات ریز در آمده و با شیشه مذاب مخلوط می‌شوند. سپس در یک بشکه قطور فولادی بسته‌بندی شده و آنها نیز به نوبه خود در لایه‌های ضد پوسیدگی و ضد نفوذ قرار می‌گیرند. حمل این مواد با اسکورت‌های ویژه امنیتی پلیس و حتی ارتش همراه است. زیرا چنانچه این مواد بدست تروریسها بیفتد میتواند فاجعه به بار آورد و حتی زندگی روی کره زمین را مختل کند. کافی است یکی از این بسته‌ها پوسیده شده و وارد طبیعت گردد. ممکن است آبزیان را آلوده نماید. در نتیجه پرندگان و در مرحله بعد گوشت‌خواران را نیز آلوده می‌کند. مرحله بعد آب‌های کره زمین است و در نتیجه نابودی.
بسته‌های ضایعات اتمی، سپس در لایه‌های ژرف زمین همچون گنبدهای نمکی که تا سده‌ها تغییر نمی‌کنند انباشته می‌شوند. در بسیاری از کشورها به علت همین پسماندهای اتمی گروه‌های طرفدار محیط زیست با تأسیس نیروگاه‌های اتمی مخالفت می‌کنند.
زباله های پرتوزا که ازجمله زباله های هسته ای اند به عنوان فرآورده جانبی فرآیندهای صنعتی همچون تولید میله های سوخت اورانیوم برای نیروگاه های هسته ای یا در نتیجه کاربردهای پزشکی و نظامی مواد پرتوزا تولید می شوند./گروه دانش و فناوری
روش های مقابله بامعضل زباله های هسته ای
انرژی هس