تحقیق در مورد عناصر هسته ای

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:9

 فهرست مطالب

هالید نقره

مفاهیم پایه

خصوصیات فیزیکی هالید نقره

خصوصیات شیمیایی هالید نقره

اثر تابش بر روی هالیدهای نقره

مواد مورد نیاز در رآکتورهای هسته ای

دیدکلی

سوخت راکتور

اورانیوم

پلوتونیوم

توریوم

کند کننده‌ها

آب

آب سنگین :

گرافیت :

خنک کنندهها

ویژگیهای خنک کننده‌ها

مواد مناسب خنک کننده

هلیوم

فلزات مایع

حفاظ‌های راکتور

ویژگی‌های مواد محافظ

مواد کنترل

بور

ایندیم و کادمیوم

هافنیم

گادولینیم

Uranium [عناصر و مواد هسته ای]

هالید نقره

مفاهیم پایه

هالیدهای نقره گروهی از ترکیبات هستند که از پیوند اتمهای نقره با اتم‌های گروه هالوژن تشکیل می‌شود. این مواد در برابر نور و اشعه حساسیت زیادی از خود نشان می‌دهند. بنابراین از مواد در تهیه تصاویر فتوگرافی و رادیوگرافی استفاده می شود.

خصوصیات فیزیکی هالید نقره

هالیدهای نقره در ظاهر مانند نمکهای دیگر به رنگ سفید یا زرد کم‌رنگ دیده می‌شود و پیوند بین آنها از نوع یونی می‌باشد. پس نیروی الکتریکی بین آنها باعث حفظ وضعیت آنها در ساختار سه بعدی منظم کریستال می‌شود.

خصوصیات شیمیایی هالید نقره

کریستال هالید نقره خالص نسبتا پایدار است و به سادگی تحت تاثیر مواد شیمیایی قرار نمی‌گیرد اما در شرایط معینی با استفاده از مواد شیمیایی که به عنوان دهنده الکترون عمل می‌کنند و اصطلاحا به آنها مواد احیا کننده (کاهنده) می‌گویند می‌توان هالیدهای نقره را احیا کرد.

اثر تابش بر روی هالیدهای نقره

هنگامی که فوتونی در کریستال جذب می‌شود در این حالت فوتونهای تابشی به هالیدها مثل یون برمید برخورد کرده و باعث آزاد شدن الکترون می‌شود. که این الکترون در مدت زمان کوتاه درون کریستال حرکت کرده و در دام الکترونی با انرژی پایین و نزدیک به سطح کریستال به نام نقطه حساس قرار می‌گیرند. نقطه حساس در اثر ناخالص‌سازی مصنوعی کریستالهای هالید نقره در حین ساخت ایجاد می‌شود. پس از جذب الکترونها در نقطه حساس یونهای مثبت نقره‌ای که پیوند آنها در شبکه بر اثر برخورد فوتون از بین رفته به سمت نقطه حساس کشیده می‌شود.

دانلود مقاله انرژی هسته ای چیست؟

لینک و پرداخت دانلود*پایین مطلب*

فرمت فایل:Word(قابل ویرایش)

تعداد صفحه:5

فهرست 

استخراج اورانیوم از معدن

اورانیوم چیست؟

اورانیوم را بهتر بشناسیم

 غنی سازی

راکتور هسته ای

کاربردهای انرژی هسته ای

مقدمه

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 تنها حجم کوچکی از آن بصورت متراکم در معادن موجود است.

یکی از چگالترین فلزات رادیو اکتیو است که در طبیعت یافت می شود. این فلز در بسیاری از قسمتهای دنیا در صخره ها، خاک و حتی اعماق دریا و اقیانوس ها وجود دارد. اگر بخواهید از میزان موجودیت آن ایده ای بدست آورید باید بگوییم که میزان وجود و پراکندگی آن از طلا، نقر یا جیوه بسیار بیشتر است.

اورانیوم در طبیعت بصورت اکسید و یا نمک های مخلوط در مواد معدنی (مانند اورانیت یا کارونیت) یافت می شود. این نوع مواد اغلب از فوران آتشفشانها بوجود می آیند و نسبت وجود آنها در زمین چیزی معادل دو در میلیون نسبت به سایر سنگها و مواد کانی است. این فلز به رنگ سفید نقره ای است و کمی نرم تر از استیل بوده و تقریباً قابل انعطاف است. اورانیوم در سال 1789 توسط مارتین کلاپورت (Martin Klaproth) شیمی دان آلمانی از نوعی اورانیت بنام Pitchblende کشف شد. وجه تسمیه این فلز به کشف سیاره اورانوس بازمی گردد که هشت سال قبل از آن، ستاره شناسان آن را کشف کرده بودند. اورانیوم یکی از اصلی ترین منابع گرمایشی در مرکز زمین است و بیش از 40 سال است که بشر برای تولید انرژی از آن استفاده می کند. دانشمندان معتقد هستند که اورانیوم بیش از 6.6 بیلیون سال پیش در اثر انفجار یک ستاره بزرگ بوجود آمده و در منظومه شمسی پراکنده شده است. برای درک بهتر از توانایی اورانیوم در تولید انرژی لازم است نگاهی به ساختمان اتمی این فلز داشته باشیم.

تحقیق در مورد مقدمة تاریخی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:27

فهرست:

ندارد

مقدمه و توضیحات:

داستان کشف و گسترش انرژی هسته‌ای، که در مفهوم این پژوهش انرژی‌ای است که در اثر شکافت اوارنیم و احتمالاً عناصر سنگین دیگر آزاد می‌شود، به سال 1311/1932، که چادویک در آزمایشگاه کاوندیش، واقع در کمبریج، نوترون را شناسایی کرد، بر می‌گردد.

این کشف از چند نظر دارای اهمیت بود. اولاً، تشریح ساختار اتم به شکل قابل قبول‌تری امکان پذیر شد و نشان داده شد که هر عنصر بخصوص ممکن است چندین ایزوتوپ مختلف، یعنی گونه‌های مختلفی که تعداد نوترون‌های آنها فرق می‌کند، داشته باشد. ثانیاً، نوترون ذرة جدیدی بود که برای بمباران هستة اتم و ایجاد واکنشهای مصنوعی در اختیار دانشمندان فیزیک اتمی قرار می‌گرفت. در سالهای قبل از آن، دانشمندان برای این منظور از ذرات پروتون و آلفا (هستة عنصر هلیم) استفاده می‌کردند، اما بلافاصله بعد از کشف نوترون این دانشمندان، بخصوص دانشمند ایتالیایی فرمی که در رم کار می‌کرد، دریافتند که این ذره به علت بی‌بار بودن (برخلاف پروتون و ذرة آلفا) آسان‌تر به درون سد پتاسیل هستة اتم نفوذ کرده با آن برهم کنش می‌کند.

چند سال بعد، فرمی و همکارانش در رم عناصر طبیعی زیادی را با نوترون بمباران کردند و فرآورده‌های واکنشهای حاصل را مورد مطالعه قرار دادند. در بسیاری موارد فرمی دریافت که ایزوتوپ‌های پرتوازی عنصر اصلی تولید می‌شدند، و وقتی این ایزوتوپ‌ها وا می‌پاشیدند عناصر دیگری، کمی سنگین‌تر از عناصر اصلی است، تولید می‌شدند. با این روش اورانیم، سنگین‌ترین عنصر طبیعی، در اثر بمباران با نوترون به عناصر سنگین‌تر فرا اوارنیم، که به صورت طبیعی روی زمین یافت نمی‌شدند، تبدیل شد. در این برهه، فرمی دو کشف بزرگ دیگر هم صورت داد، یکی اینکه نوترون‌های کم انرژی بطور کلی برای تولید واکنشهای هسته‌ای مؤثرند از نوترون‌های پر انرژی هستند، و دیگر

اینکه مؤثرترین راه کند کردن نوترون‌های پر انرژی پراکندگیهای متوالی آنها از عناصر سبک مثل هیدروژن در ترکیباتی مثل آب و پارافین است. نقش مهم این دو کشف در گسترش انرژی هسته‌ای در سالهای بعد به ثبوت رسید.

کتاب- نیروگاه هسته ای و فرایندهای آن- در 25 صفحه-docx

نیروگاه های اتمی

   

میزان کل انرژی های شناخته شده در کره زمین ، در جدول زیر منعکس شده است :

بسادگی ملاحظه می شود که نفت و گاز طبیعی کمترین میزان ذخیره را دارا می باشند و ذغال سنگ در مرحله بعد قرار دارد . ذخیره اورانیوم 235 ، که تکنولوژی امروزی تولید انرژی از آن را امکان پذیر ساخته است کمی بیش از میزان ذخایر نفت می باشد. ذخیره گونه های دیگر مواد رادیو اکتیو سنگین هزاران برابر ذخیره نفت خام است . همانطوریکه از اطلاعات انتهای جدول نیز مشخص است میزان انرژی دو تریم موجود در طبیعت ، که با تبدیل آن به هلیوم انرژی کسب می گردد (پمپ های هیدروژنی ) ، به تنهائی هزاران برابر ذخایر کل مواد رادیو اکتیو می باشند.
 

میزان ذخایر موجود جهت جهت گیری آتی انسان را برای تامین انرژی قابل مصرف خود به نمایش می گذارد. در حال حاضر علاوه بر مصرف نفت ، گاز طبیعی و ذغال سنگ در تولید انرژی های قابل کنترل ، اورانیوم نیز جزء منابع اقتصادی تامین کننده انرژی الکتریکی در آمده است ، گرچه تلاش و جهت گیری ها به سمتی است که بتوان از هیدروژن سنگین (دتریم ) موجود در طبیعت نیز، که عمده ترین گونه شناخته شده انرژی نهفته در جهان است ، استفاده کرد.
با توجه به آنچه که در بالا به آن اشاره شد ساختار و گونه های مختلف نیروگاه اتمی در زیر بیان می گردد.
شکل عمومی تولید انرژی الکتریکی در نیروگاههای اتمی همانند نیروگاههای بخاری است با این تفاوت که منبع تولید گرما سوخت فسیلی نمی باشد و انرژی مورد نیاز جهت تولید بخار برای گرداندن توربین ، از فعل و انفعالات اتمی در راکتور بدست می آید.
 

معمولاً انرژی حاصل از فعل و انفعالات اتمی در راکتور به یک سیال منتقل می گردد که این سیال می تواند بطور مستقیم به طرف توربین هدایت گردد و یا با عبور از مبدل گرما ، سیال دیگری را گرم نموده و نهایتاً آب لازم را به بخار تبدیل کرده و آنرا به توربین هدایت کند.
در راکتور های اتمی اولیه ، سیال منتقل کننده اولیه آب بوده که مستقیماٌ پس از تبدیل شدن به بخار بطرف توربین هدایت می شد اما در تکنولوژی امروزی برای ایجاد امکان کنترل بیشتر روی فعل وانفعالات اتمی و کاهش خطرات ناشی از فعل و انفعالات ، سیال واسطی بصورت مدار بسته حرارت تولیده شده در راکتور را در مبدل حرارتی جداگانه ای به آب منتقل نموده و آنرا به بخار تیدیل می نماید .                              .                       
فعل و انفعالات اتمی بدو صورت انجام می پذیرد:

الف ) شکافت یا شکست اتمی :
در این روش عناصر سنگین از طریق فعل وانفعالات اتمی به عناصر سبک تبدیل شده و انرژی آزاد می نمایند. در این حالت عناصر سنگین با از دست دادن نوترون و کاهش وزن به آزاد سازی انرژی درونی خود می پردازند. در راکتورهای نیروگاههای اتمی موجود، از این فرایند استفاده می شود
ب ) جوش یا گداخت اتمی :
در این روش عناصر سبک با جذب نوترن به عناصر سنگین تر تیدیل می شوند و همزمان با از دست دادن بخش جزئی از وزن خود ، قسمتی از انرژی درونی خود را آزاد می کنند.

شمای کلی مولدهای اتمی در شکل زیر منعکس شده است :
 

در پایان مناسب است به شمای حرارتی این نوع نیروگاهها نیز اشاره ای داشته باشیم . نمودار زیر به صورت ساده ای راندمان این نوع نیروگاهها را نشان می دهد :
                    

 

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای

می‌دانیم

تحقیق در مورد اورانیوم

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه5

فهرست مطالب

اورانیم

رادیواکتیویته و شکافتپذیری

منابع و مآخذ:

اتمی (عدد جرمی)  آن 03/238 است. نقطه ذوب آن 3/1132 درجه سلسیوس، نقطه جوش آن 3818 درجه سلسیوس و چگالی آن 05/19 در 20 درجه سلسیوس است. فلزی است شکلپذیر و به رنگ سفید نقره ای. اتم اورانیم سنگین ترین اتم یک عنصر طبیعی است. در پوسته زمین بسیار فراوان تر از عنصرهای معروفی مانند ید، جیوه و نقره است. اما در بیشتر سنگهای اورانیم دار، فقط مقدار خیلی کمی از این فلز وجود دارد. اورانیم هرگز به صورت خالص در طبیعت یافت نمی شود. از نظر شیمیایی بسیار واکنشپذیر است و به آسانی با بیشتر غیرفلزها وبعضی از اسیدها مانند اسیدئیدروکلریک

اورانیم عنصری است شیمیایی، با علامت اختصاری U ، عدد اتمی آن 92 و جرم