مسئولان در بخش های گوناگون، نوآوری، خلاقیت و ابتکار در روشها را وظیفه خود بدانند -رهبر معظم انقلاب   
۱۳۹۳ شنبه ۲۹ آذر -اِسَّبِت ٢٧ صفر ١٤٣٦ - Saturday December 2014
نقشه وب سایت   تماس با ما  جستجو در وب سایت  ورود به صفحه اصلی
  بازدید ها :  665   بازدید    تاریخ درج مطلب  20/1/1388    
 
 
انرژی هسته ای، روشی سبز برای تأمین انرژی مورد نیاز جوامع

رشد جمعیت کره زمین و توسعه جوامع بشری به مفهوم نیازمندی روزافزون انسان به منابع انرژی کارمد است و انرژی هسته ای یکی از روش های پیچیده اما مفید تأمین انرژی مورد نیاز انسان محسوب می شود.
امروزه بخش اعظم انرژی مورد نیاز انسان از سوزاندن سوخت های فسیلی از قبیل زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی حاصل می شود که این امر سبب انتشار روز افزون گازهای گلخانه ای و در پی آن افزایش آلودگی ها، گرم شدن کره زمین و بروز مشکلات فراوان است. استفاده از سوخت هسته ای برای تأمین انرژی مورد نیاز سال هاست که در کشورهای صنعتی جهان به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته و روز به روز بر تعداد کشورهای خواهان استفاده از این فناوری افزوده می شود. به طور کلی، غنی سازی عناصر رادیو اکتیو و تبدیل آنها به سوخت هسته ای، استفاده از سوخت هسته ای برای تولید برق و بازیافت و کنترل پسمانده ها و زباله های هسته ای مباحث مهم مربوط به فناوری هسته ای صلح آمیز محسوب می شوند که راه حل های فراوانی برای هر کدام از آنها ارائه شده است.

تأمین برق از سوخت هسته ای به زبان ساده عبارت است از:
‪۱-‬ تولید حرارت در پی شکست هسته های عناصر رادیواکتیو در راکتورهای اتمی؛
‪2- ‬استفاده از حرارت تولید شده برای بالا بردن دمای آب و تولید بخار؛
‪3- ‬استفاده از بخار آب حاصل شده برای چرخاندن پره های توربین های بخار؛
‪4- ‬به چرخش در آمدن ژنراتورهای مولد برق در پی چرخش توربین ها؛
‪5- تولید برق در ژنراتورها و استفاده از شبکه های انتقال نیرو برای رساندن برق به دست مصرف کنندگان؛
انرژی هسته ای به طور کلی از شکست اتم های عناصر"اورانیوم"، "پلوتونیوم" و "توریوم" و یا از هم جوشی هسته های اتم های هیدروژن و در نتیجه تولید عنصر هلیوم، حاصل می شود(همانند آنچه در خورشید و سایر ستارگان رخ می دهد).
در حال حاضر اصلی ترین روش مورد استفاده انسان برای دستیابی به انرژی هسته ای، شکست اتم های عناصر "اورانیوم" و "پلوتونیوم" است. نکته قابل توجه در مورد عنصر اورانیوم این است که شکست هر اتم عنصر اورانیوم، انرژی معادل سوختن ‪ ۱۰‬میلیون اتم کربن(زغال سنگ) تولید می کند. اورانیوم در طبیعت به صورت ترکیبی از دو ایزوتوپ "اورانیوم ‪ "۲۳۵‬ و "اورانیوم" ۲۳۸‬ یافت می شود. "اورانیوم" ۲۳۵‬همان ماده اولیه ای است که در راکتورهای اتمی مورد استفاده قرار می گیرد ولی مشکل این جاست که‪ ۹۹/۳‬ درصد از اورانیوم استخراج شده از طبیعت، "اورانیوم" ۲۳۸‬بوده و تنها ‪ ۰/۷‬درصد از آن "اورانیوم" ۲۳۵‬ است. برای رفع این مشکل و دستیابی به میزان بیشتر ایزوتوپ "اورانیوم" ۲۳۵اورانیوم استخراج شده از طبیعت را به روش های مختلف و پیچیده به اصطلاح "غنیسازی" کرده و غلظت "اورانیوم"۲۳۵‬را از ‪ ۰/۷‬درصد به حدود ‪ ۴‬تا ‪۵‬ درصد می رسانند و بازمانده "اوانیوم"۲۳۸‬نیز برای مصارف دیگر مورد استفاده قرار می گیرد. استفاده روزانه یک گرم عنصر رادیواکتیو "اورانیوم" و یا "پلوتونیوم" در یک راکتور هسته ای معمولی می تواند انرژی برابر سوزاندن روزانه سه هزار کیلوگرم زغال سنگ در نیروگاه های غیرهسته ای تولید کند که البته نباید فراموش کرد سوختن این میزان زغال سنگ موجب تولید۲۵۰‬ کیلوگرم گاز گلخانه ای دی اکسید کربن نیز می شود. یکی از محصولات جانبی واکشن های هسته ای پیچیده که درون راکتورهای نیروگاه ها باقی می ماند، عنصر رادیواکتیو "پلوتونیوم" است که خود این عنصر نیز می تواند پس از بازیافت و جداشدن از مابقی اورانیوم، به عنوان سوخت هسته ای مورد استفاده قرار بگیرد. به طور معمول، هر میزان "اورانیوم"۲۳۵‬غنی شده به عنوان سوخت در یک راکتور هسته ای قرار داده شود، در پایان یک چهارم از همان میزان اولیه، عنصر پلوتونیوم حاصل می شود. این بدان معناست که به زبان ساده پس از هر چهار بار تغذیه یک راکتور هسته ای با "اورانیوم"۲۳۵‬یک بار می توان از پلوتونیوم حاصل شده به عنوان سوخت هسته ای استفاده کرد و به عبارت دیگر این راکتورها به نوعی سوخت خود را نیز تأمین می کنند. زباله های هسته ای راکتورها علاوه بر بقایای اورانیوم و همچنین پلوتونیوم حاصل شده، دارای مقادیر قابل توجهی عناصر رادیواکتیو خطرناک بوده که معمولاً در کارخانه های جداگانه و با روش های متفاوت از میزان تششعات زیان بار آنها کاسته می شود. هم اکنون کشورهای مختلفی از جمله انگلیس، فرانسه، بلژیک و روسیه سوخت هسته ای تولید شده در راکتوهای نقاط مختلف جهان را دریافت کرده و پس از بازیافت، پلوتونیوم استخراج شده از آن را مجدداً به عنوان سوخت اتمی مورد استفاده قرار می دهند.
کشور آمریکا بخش بزرگی از زباله های هسته ای تولید شده در راکتورهای خود را به جای بازیافت، در صحرای "نوادا" دفن می کند. این زباله های هسته ای دارای طول عمر مشخصی هستند و هر چه از عمر آنها می گذرد میزان تابش های خطرناک آنها کاهش یافته و به مرور به سطح قابل قبولی می رسد. بر خلاف تصور عموم، راکتورهای هسته ای مورد استفاده در نیروگاه های هسته ای دارای قابلیت انفجار همانند یک بمب اتمی نبوده و از امنیت نسبتاً بالایی برخوردارند. در بمب های اتمی، مقدار نسبتا زیاد "اورانیوم"۲۳۵‬و یا "پلوتونیوم" در زمانی بسیار کوتاه(‪۱۰‬به توان ۸‬ثانیه) مصرف شده و به مواد دیگر تبدیل می شوند(عملی که با روندی بسیار کندتر و به صورت کنترل شده در راکتورهای نیروگاه ها صورت می گیرد). در یک بمب اتمی، فشردگی و کمبود فضا درون بمب سبب می شود که نوترون های آزاد شده یک هسته به راحتی با هسته های اورانیوم مجاور برخورد کرده و یک واکنش زنجیرهای و بسیار سریع رخ دهد که این امر عملاً در راکتورهای نیروگاه های هسته ای غیر ممکن است. با این وجود طراحی و یا اداره نامناسب یک راکتور هسته ای می تواند سبب بالارفتن بیش از حد دمای بخار آب و از هم پاشیدن راکتور و حتی بروز فجایع هسته ای و پخش شدن مواد خطرناک رادیو اکتیو در محیط شود.(نیروگاه اتمی "چرنوبیل" در شوروی سابق پیش از انفجار،۱۵۰‬برابر حد استاندارد خود فعال شده بود.) با تمامی این تفاسیر، مزایای انرژی هسته ای چنان گسترده است که به نظر می رسد استفاده گسترده از این فنآوری برای تأمین انرژی مورد نیز نسل های بعدی بشریت، اجتناب ناپذیر باشد. در دهه نود میلادی، حدود ‪ ۵۰۹‬راکتور هسته ای در نیروگاه های نقاط مختلف جهان فعال بودند که پیش بینی می شود تعداد راکتورهای هسته ای فعال جهان در سال های آینده افزایش قابل توجی پیدا کند.

گردآورنده: کیوان باقری

منبع: ایرنا

 

 

اين مقاله تا چه اندازه براي شما مفيد بوده است؟

 12345 
ضعيفعالي
توضیحات شما . (اختياري)

ميانگين آرا :5.0 از 5 امتياز است.


12345
2 : تعداد کل آرا ارسال شده
-1 672 -1 -1

کامپیوتر
هوافضا
صنایع الکترونیکی
نجوم
مقالات عمومي
  
 
ارسال به دوستان


در صورتی که مایلید دوستان شما نیز از این مطلب استفاده کنند , کافیست نام و آدرس ایمیل خود و دوست خود  را وارد نموده تا این مطلب به دوستتان ارسال شود.
 




 
صفحه اصلی | اخبار و رویداد ها | مجموعه مطالب | اردبیل شناسی | صدرا | مسابقات | تماس با ما
Copyright 2009 Tebyan Branch Of Ardebil Province. All rights reserved.
Web Design : WebHouse