اختصاصی از
یارا فایل دانلود تحقیق تاریخچه تکامل چرخه سوخت هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
سابقه تاریخی:
پس از جنگ جهانی دوم، متفقین هر گونه فعالیت در زمینه توسعه صنعتی یا تحقیقاتی هسته ای را در هر دو بخش آلمان ( شرقی و غربی) ممنوع کردند. پس از آنکه آلمان غربی رسما اعلام کرد که هیچ گونه سلاح هسته ای تولید نمی کند و در اختیار هم ندارد، در سال 1955 به عنوان یک کشور مستقل اجازه تحقیق و توسعه در زمینه انرژی هسته ای و استفاده صلح آمیز از آن را کسب کرد. تا آن زمان، برخی کشورها تحقیقات و کار روی فناوری هسته ای را آغاز کرده بودند و برخی حدود 10 سال در این زمینه سابقه داشتند. برای پر کردن این فاصله آلمان ها دست به کار شدند و بخش های سیاسی، اقتصادی و علمی مختلف در این کشور برای جلب همکاری همه جانبه بین المللی به صورت همسو وارد عمل شدند. بر همین اساس "برنامه هسته ای آلمان" تدوین شد. این برنامه شامل ساخت چند راکتور اولیه، فراهم کردن چرخه کامل سوخت و دورریزی زباله های رادیو اکتیو می شد. در سال 1955 دولت فدرال آلمان، وزارت انرژی این کشور را تاسیس کرد. به این ترتیب آلمان به یکی از اعضای تشکیل دهنده "جامعه انرژی اتمی اروپا" (EUROTOM ) و همچنین "آژانس انرژی هسته ای" (NEA) تبدیل شد. توافق نامه هایی برای همکاری با فرانسه، انگلیس و آمریکا به امضا رسید. با مشارکت تولید کنندگان آمریکایی، آلمان ها شروع به ساخت نیروگاه های هسته ای تجاری کردند. (شرکت های زیمنس و وسیتنگهاوس برای ساخت PWR راکتورهای آبی و شرکت های AEG و جنرال الکتریک برای ساخت راکتورهای آبی نوع BWR آمادگی خود را اعلام کردند.) تسهیلات و امکانات کارخانه های الکتریکی آلمان موجب تسریع کار شد. در عرض چند سال، چندین مرکز تحقیقات هسته ای در آلمان غربی به وجود آمد: KFK و GKSS و KFA در سال 1956. HMI و DESY در سال 1959 و GSI در سال 1969. بیشتر این مراکز تحقیقاتی همانند موسسات دانشگاهی مجهز به راکتورهای تحقیقاتی بودند. امروزه بیشتر راکتورهای تحقیقاتی تعطیل شده اند. از اواخر دهه 1980 برخی از این مراکز تحقیقاتی حوزه فعالیتشان را ( با تغییر نام) به تحقیق درباره موضوعات محیط زیستی تغییر دادند. به دلیل شرایط اقتصادی، تحقیقات هسته ای، بیشتر و بیشتر به فیزیک هسته ای بنیادین محدود شد. در سال 1958 یک نیروگاه هسته ای آزمایشی 16 مگاواتی ( به نام VAK ) به شرکت های GE /AEG سفارش داده شد که در سال 1960 به بهره برداری رسید. ساخت و ساز مستقل هسته ای آلمان از سال 1961 و با سفارش یک راکتور دمای بالا ( به نام AVR) به شرکت های BBK/BBC آغاز شد. سفارش ساخت راکتورهای تولید انرژی با توان بین 250 تا 350 مگاوات و 600 تا 700 مگاوات بین سال های 1965 تا 1970 به شرکت های مختلف داده شد. پس از حدود 15 سال آلمان توانست فاصله خود را با فناوری روز دنیا در زمینه تکنولوژی هسته ای از میان بردارد. در این دوران صنایع هسته ای آلمان اولین سفارش های خارجی خود را از هلند (برای ساخت نیروگاه بورسل) و آرژانتین ( نیروگاه آتوچا) دریافت کرد. در سال 1972 ساخت راکتور ببیلیس - که بعدها به بزرگترین راکتور جهان تبدیل شد – با توان 1200 مگاوات در آلمان آغاز شد. بین سال های 1970 تا 1975 سالانه به طور متوسط سفارش ساخت 3 واحد نیروگاه هسته ای داده می شد. در سال 1960 شرکت های زیمنس و AEG با ادغام فعالیت های آتی در برنامه های هسته ای شان KWU (Kraftwerk Union) را بنیان نهادند. ساخت نیروگاه های هسته ای KWU با راکتورهای آبی PWR توسط متخصصین داخلی آغاز شد. با پشتوانه سال ها تجربه عملیاتی، در نهایت یک راکتور آبی 1300 مگاواتی استاندارد شده (Konvoi) برای ساخت معرفی شد. هر چند که تنها ساخت 3 واحد Konvoi ( یعنی Isar-2, Neckarwestheim-2 , Emsland ) در عمل محقق شد. واحدهای Konvi که در سال 1982 سفارش داده شد و در سال های 88 و 89 به بهره برداری رسید، جزو آخرین پروژه های نیروگاه هسته ای در آلمان محسوب می شوند. تا آن زمان این نیروگاه ها چیزی حدود یک سوم از برق مصرفی کشور آلمان را تامین می کردند. در آلمان شرقی ساخت نیروگاه های هسته ای از سال 1955 و با کمک اتحاد جماهیر شوروی سابق آغاز شد. پس از راه اندازی "موسسه مرکزی فیزیک هسته ای" در سال 1956 و در شهر روسندورف تحقیقات در زمینه فیزیک هسته ای رسما آغاز شد. در همان مکان و در سال 1957 یک راکتور تحقیقاتی با کمک های شوروی شروع به کار کرد. اولین نیروگاه هسته ای آلمان شرقی با توان 70 مگاوات با نام رایسنبرگ (Rheinsberg ) مجهز به یک راکتور آبی PWR روسی در سال 1966 وارد شبکه برق این کشور شد. بین سال های 1974 تا 1979 واحدهای 1 تا 4 نیروگاه هسته ای گریفسوالد ( Greifswald ) ، آنها هم مجهز به راکتورهای روسی، به شبکه پیوستند. پس از اتحاد دو آلمان تجهیزات امنیتی پیشرفته متعلق به نیروگاه های هسته ای روسی از آلمان شرقی خارج شدند. بنابر گزارش ها هم اکنون تجهیزات هسته ای آلمان شرقی در مقایسه با همسایه غربی از امنیت پائین تری برخوردار است. به دلیل مسائل امنیتی و اقتصادی – به خصوص کاهش میزان مصرف – مسئولان تصمیم گرفتند این نیروگاه ها را ارتقای سطح ندهند و پس از مدتی این تجهیزات به تدریج تعطیل شدند. کار بر روی واحدهای در دست ساخت 6 و 7 و 8 گریفسوالد نیز متوقف شد. دو ماکت طرح اولیه راکتور پیشرفته در آلمان ساخت شد. یکی راکتور دمای بالا به نام THTR300 توسط HRB/BBC و دیگری یک راکتور به نام SNR300 توسط Interatom/siemens . اولی پس از راه اندازی و شروع به کار موفق و چند سال بهره برداری به دلایل اقتصادی و سیاسی تعطیل شد و دومی نیز هر چند کار ساختش به اتمام رسید، اما هرگز به بهره برداری نرسید. تمام نیروگاه های هسته ای آلمان که در حال حاضر فعال هستند، توسط KWU یا Siemens/AEG ساخته شده اند. دومین تامین کننده نیروگاه های هسته ای آلمان، شرکت BBR ( حاصل ادغام شرکت های Babcock& Wilcox, Boveri& Cie, Brown ) بود که در سال 1999 فروخته شد. به مدت چند سال شرکت های آلمانی به همراه Siemens/KWU و همکاری نزدیک شرکای فرانسوی اش (Edf و Framatoune ) در تدارک ساخت یک راکتور آبی PWR پیشرفته با نام EPR ( مخفف راکتور آب فشرده اروپایی) بودند. طراحی این راکتور بسیار مدرن بود و در ساخت آن تجهیزات پیشرفته ایمنی در نظر گرفته شده بود. در طراحی EPR تمهیداتی نیز برای کنترل حوادث منتج از ذوب هسته اندیشیده شده بود. دولت آلمان علاوه بر این از ساخت یک BWR ( راکتور آب جوش ) پیشرفته با نام SWR1000 که توسط Siemens/KWU در حال ساخت بود و دارای تجهیزات اضافی ایمنی بود، حمایت و استقبال کرد. از اوایل سال های دهه 1970 میلادی برنامه کاملا موفق هسته ای آلمان با مخالفت های رو به افزایش داخلی مواجه شد. از یک سو اعتراضات و تظاهرات خشونت آمیز و تصرف سایت ها توسط معترضین – به خصوص در بروکدورف، ویل و واکرسدورف – صورت گرفت و از سوی دیگر "شهروندان نگران" دست به شکایات قانونی علیه توسعه نیروگاه های هسته ای زدند. نتیجه این شد که ساخت و دادن مجوز احداث این نیروگاه ها به دلیل موانع قانونی به تاخیر افتاد. امروزه، ساخت نیروگاه های اتمی جدید به منظور تولید برق به لحاظ قانونی در آلمان ممنوع است.
تاریخچه تکامل چرخه سوخت هسته ای
تمام تجهیزات لازم برای ایجاد چرخه کامل سوخت هسته ای در سال های قبل و در بخش های مختلف آلمان آماده شده بود. در آلمان غربی سابق یک معدن بسیار کوچک استخراج اورانیوم به نام الویلر با قدرت تولید کیک زرد؛ در آلمان شرقی سابق نیز تجهیزات عظیم تولید اورانیوم در ویسموت که در شروع کار بخشی از اورانیوم
مصرفی شوروی سابق را نیز تامین می کرد. الویلر اکنون تعطیل شده و ویسموت که از لحاظ مجموع اورانیوم تولید شده پس از آمریکا و کانادا مقام سوم جهان را داشت- غیرفعال شده است. پروژه ساخت یک نیروگاه بازیافت سوخت در واکرسدورف نیز در سال 1988، به دلیل اعتراضات عمومی و همچنین مشکلات اقتصادی متوقف شد. پس از آن و در حال حاضر آلمان برای بازیافت سوخت مصرف شده با شرکت های COGEMA از فرانسه و BNFL از انگلیس قرارداد دارد. این قرارداد با در نظر گرفتن قوانین شرکت های خصوصی و با موافقت دولتی تنظیم شده است. ضایعات رادیو اکتیو حاصل از پروسه بازیابی سوخت مصرف شده در کشورهای خارجی به آلمان بازگردانده می شود و پلوتونیوم حاصل از بازیافت برای تولید سوخت MOX استفاده می شود. یک نیروگاه ساخت سوخت MOX در هانائو ساخته شد ولی به دلایل عمدتا سیاسی مجوز بهره برداری نگرفت و به همین دلیل اکنون بلااستفاده مانده است. نیروگاه پیلوت بازیافت WAK نیز در حال حاضر غیرفعال است. از اوایل دهه 1960 میلادی آلمان غربی برنامه ای را برای مدیریت و دورریزی ضایعات رادیواکتیو نیروگاه ها آغاز کرد. سیاست دور ریزی زباله های هسته ای بر پایه این تصمیم بنا شده بود که تمام این ضایعات باید در اعماق زمین دفن شود. این سیاست در صورتی موجه است که یک مانع ضد تشعشعات رادیو اکتیو، که قادر به جذب این تشعشعات به صورت بلندمدت و تا زمان از بین رفتن کامل ضایعات باشد، راه آنها را برای رسیدن به سطح زمین سد کرده باشد. عملی کردن این سیاست و فعال شدن در این زمینه در معدن تحقیقاتی آسه در حوزه نمکی نیررساخسن آغاز شد، جایی که ضایعات رادیواکتیو با تشعشع پایین و متوسط به صورت آزمایشی و تا اواخر سال 1978 دور ریخته می شد. در سال 1979، یک موافقت نامه اصولی برای مدیریت ضایعات نیروگاه های هسته ای بین دولت فدرال و دولت محلی (لاندر) به امضا رسید. بر اساس این قرارداد دولت محلی نیدرساخسن متعهد شد حوزه نمکی گورلبن را برای تشخیص قابل استفاده بودن آن برای میزبانی انواع مختلف ضایعات رادیو اکتیو – به خصوص ضایعات با تشعشع خیلی زیاد – مورد ارزیابی و آزمایش قرار دهد. به دنبال سیاست های جدید انرژی در آلمان تحقیقات و کاوش های زیرزمینی در حوزه نمکی گورلبن در اکتبر سال 2000، حداقل به مدت سه سال و حداکثر تا 10 سال، متوقف شده است. محل سابق معدن سنگ آهن شاخت کنراد - آن هم در یندرساخسن- مجوز میزبانی زباله های هسته ای با تشعشع پایین و متوسط را گرفته، اما ساخت تاسیسات مخزن اصلی آن، باز هم به دلایل قانونی هنوز آغاز نشده است.
وضعیت و فعالیت نیروگاه های هسته ای
در سال 2002 ، 19 نیروگاه هسته ای فعال در آلمان به مجموع ظرفیت تولید 4/22 گیگاوات رسیدند که این میزان هفت درصد بیشتر از سال 1999 بود. این مسأله با افزایش توان راکتور گرمای ( KKP2 و KKU ) و همچنین بهینه سازی توربین بخار (1,KKI2 KKE, KKI ) محقق شد. افزایش توان راکتور گرمایی برای چند نیروگاه دیگر نیز در نظر گرفته شده است. الکتریسیته ناخالص تولید شده در نیروگاه های هسته ای در سال 2002 حدود 165 ساعت بود که 4/0درصد کمتر از سال قبل و حدود یک سوم کل برق تولید شده در کشور بود. این نسبت از سال 1985 تقریبا ثابت مانده است . اما طی دو دهه آینده این میزان به دلایل سیاسی که منجربه از رده خارج کردن نیروگاه های هسته ای می شود، کاهش خواهد یافت.
تامین کنندگان نیروگاه های هسته ای
از آغاز قرن بیست و یکم میلادی هیچ یک از نیروگاه های هسته ای آلمان تامین کننده داخلی ندارد. تنها تولید کننده داخلی یعنی Siemens/ KWU بخش هسته ای خود را با فراماتوم ANP ادغام کرد.
شامل 40 صفحه word
دانلود با لینک مستقیم
دانلود تحقیق تاریخچه تکامل چرخه سوخت هسته ای 
