لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:90
فهرست مطالب
فهرست
مقدمه ……………………………………………………………………1
غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی ………………………………………1
غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی …………………………………2
کاربردهای اورانیوم غنی شده ………………………………………………2
نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو …………………………………… 3
دید کلی………………………………………………………………… 4
حالتهای برهمکنش …………………………………………………………4
چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟ ………………………………………… 6
نگاه اجمالی: …………………………………………………………… 11
کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق…………………………………………12 برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها…………………………………… 13
انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی………………………… 13
کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری ………………………14
کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب : ……………………………14
کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی : ………………… 14
آنچه باید بدانیم: ………………………………………………………… 15
اورانیوم …………………………………………………………………15
از بمب اتم بیشتر بدانیم ……………………………………………………17
بمبهای هسته ای چگونه ساخته میشوند؟ …………………………………… 18
اختراع بمب اتم ………………………………………………………… 19
استفاده مفید از همجوشی هستهای: <:P:>…………………………………… 21
چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشکیل دهنده آن …………………………… 25
استخراج …………………………………………………………………26
تبدیل اورانیوم ……………………………………………………………27
غنى سازى ……………………………………………………………… 27
بمب اورانیومى ……………………………………………………………28
راکتورهاى هسته اى ……………………………………………………… 29
بازپردازش ……………………………………………………………… 30
بمب پلوتونیوم ……………………………………………………………30
بمب اتمی …………………………………………………………………31
لیزه میتنر ( مادر انرژی اتمی)……………………………………………… 33
بمب هسته ای چگونه کار میکند؟…………………………………………… 34
طراحی بمبهای هستهای: ………………………………………………… 36
بمب شکافت هستهای :…………………………………………………… 36
بمب گداخت هستهای : …………………………………………………… 36
بمبهای شکافت هستهای: ………………………………………………… 36
روش انفجار از داخل……………………………………………………… 38
بمب گداخت هستهای:………………………………………………………39
اثر بمبهای هستهای: ………………………………………………………40
زیانهای ناشی از انفجار بمب هستهای عبارتند از : …………………………… 40
دید کلی ………………………………………………………………… 41
آیا میدانید که …………………………………………………………… 42
نحوه آزاد شدن انرژی هستهای …………………………………………… 42
سوخت راکتورهای هستهای ……………………………………………… 44
مزیتهای انرژی هستهای بر سایر انرژیها …………………………………… 44
چرا سقف نیروگاه های اتمی گنبدی شکل است؟…………………………… 45
ساساکی! شجاع باش!…………………………………………………… 51
شمار تلفات انفجار نیروگاه چرنوبیل………………………………………… 72
دید کلی ………………………………………………………………… 73
ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………74
طرز کار نیروگاه اتمی ………………………………………………………75
نمونه عملی ……………………………………………………………… 76
افشاگری افشاگر برنامه هسته ای تل آویو؛……………………………………77
ساختار نیروگاه های اتمی جهان …………………………………………… 81 ایزوتوپ های اورانیوم …………………………………………………… 82
ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………83
غنی سازی اورانیم …………………………………………………………86
سالگرد این حادثه………………………………………………………… 87
مقدمه
سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 0.7 درصد و 238U به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل میکنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط مولکولهای گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد.
غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی
گراهان در سال 1864 پدیدهای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده میکنند. در عمل اورانیوم هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور میدهند. سوراخهای موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-25x10 سانتیمتر) باشد
ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این میتوان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم 140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست میآید که فقط یک کیلوگرم 235U خالص در آن وجود دارد.
غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی
یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی میباشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت میدهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک میشوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت میکنند. میدان مغناطیسی بر هستههای باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف میکند. اما هستههای سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هستههای سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق میتوان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.
کاربردهای اورانیوم غنی شده
نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو
این عنصر ناپایدار را در نیروگاههای بسیار قوی میسازند که تعداد نوترونهای موجود در آنها از صدها هزار میلیارد نوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز میکند. عملا کلیه بمبهای اتمی موجود در زراد خانههای جهان از این عنصر درست میشود. روش ساخت این عنصر در داخل نیروگاههای هستهای به این صورت که ایزوتوپهای 238U شکست پذیر نیستند، ولی جاذب نوترون کم انرژی هستند.
تعدادی از نوترونهای حاصل از شکست 235U را جذب میکنند و تبدیل به 239U میشوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ناپایدار است و در کمتر از ده ساعت تمام اتمهای بوجود آمده تخریب میشوند. در درون هسته پایدار 239U یکی از نوترونها خود به خود به پروتون و یک الکترون تبدیل میشود. بنابراین تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که 93 پروتون دارد نپتونیوم مینامند که این عنصر نیز ناپایدار است و یکی از نوترونهای آن خود به خود به پروتون تبدیل شده و در نتیجه به تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر جدید پلوتونیم را که 94 پروتون دارد ایجاد میکنند. این کار حدودا در مدت یک هفته صورت میگیرد.
دید کلی
خواص منحصر به فرد برهمکنش ذرات و تشعشات مختلف منجر به تخریب فیزیولوژیکی سیستمهای حیاتی در هنگام پرتوگیری میشود. بسیاری از کاربردهای مواد رادیواکتیو در زمینههای داروسازی و پزشکی نیز نیاز به دانستن مکانیسمهای برهمکنش نور با ماده را دارند.
حالتهای برهمکنش
تابش با ماده به پنج حالت اساسی برهمکنش میدهد: یونیزاسیون ، انتقال انرژی جنبشی ، برانگیختگی مولکولی و اتمی ، واکنشهای هسته ای و فرآیندهای تشعشعی.
یونیزاسیون:
یونیزاسیون عبارت است از جدا نمودن یک الکترون اتمی از یک اتم جذب کننده برای تشکیل یک جفت یون حاوی یک الکترون منفی و یک یون مثبت با جرم بالاتر. یونیزاسیون اولیه مستقیما بوسیله تشعشع فرودی شروع میشود. یونیزاسیون ثانویه متعاقبا بوسیله یونهای تولید شده در پدیده یونیزاسیون اولیه بوجود میآیند. مقدار انرژی مورد نیاز برای تشکیل یک جفت یون بسته به نوع ماده جذب کننده تغییر میکند.
انتقا
چکیده:
با توجه به اهمیت موضوع مصرف سوخت در کوره ها، که یکی از انرژی برترین بخش ها در یک واحد صنعتی، بخصوص در پالایشگاه ها و نیروگاه ها می باشند. طراحی یک سیستم کنترل هوشمند که با توجه به حرارت مورد نیاز در کوره میزان سوخت و هوای اضافی را کنترل نماید بسیار حائز اهمیت است. در پالایشگاه شیراز محاسبه میزان سوخت و هوای اضافه بر مبنای محاسبه مقدار اولیه سوخت در نقطه کار می باشد. به این صورت که با فرض اولیه مقدار سوخت، مقدار ثابت سوخت به کوره تزریق می شود و کنترل دمای خروجی با استفاده از تغییر هوای اضافی صورت می گیرد. سیستم کنترل کوره های موجود دستی و توسط اپراتور شکل گرفته است که موجب می شود تا در برخی موارد هوای اضافی مصرفی در کوره تا بیش از 200 درصد افزایش یابد که این امر باعث مصرف سوخت بیش از حد لازم می شود. به همین منظور در این پروژه، بررسی روش کنترل هوشمند در کوره ها و طراحی یک سیستم مناسب برای کوره مورد نظر، که در اینجا کوره مورد نظر کوره اصلی نفت خام در پالایشگاه شیراز (H-101A) می باشد، هدف کار قرار گرفته است.
مسأله دیگری که در کوره (H – 101A) پالایشگاه نفت شیراز حائز اهمیت است، مسأله عدم قطعیت در تعیین ارزش حرارتی سوخت کوره، به دلیل متغیر بودن ترکیبات سوخت می باشد که این مسأله نیز در این پروژه توسط منطق فازی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.
فرمت PDF
تعداد صفحات 167
8 ص
چرخه سوخت هسته ای چیست؟
اورانیومی که از زمین استخراج میشود، بلافاصله قابل استفاده در نیروگاههای تولید انرژی نیست. برای آنکه بتوان بیشترین بازده را از اورانیوم به دست آورد، فرآیندهای مختلفی روی سنگ معدن اورانیوم صورت میگیرد تا غلظت ایزوتوپ u-235 که قابل شکافت است، افزایش یابد.
چرخه سوخت اورانیوم نسبت به سوخت های رایج دیگر، از جمله ذغال سنگ، نفت و گاز طبیعی، به مراتب پیچیده تر و متمایزتر است. چرخه سوخت اورانیوم را چرخه سوخت هسته ای نیز میگویند. چرخه سوخت هسته ای از دو بخش انتهای جلویی و انتهای عقبی ( front end , Back end ) تشکیل شده است. انتهای جلویی چرخه، مراحلی است که منجر به آماده سازی اورانیوم به عنوان سوخت رآکتور هسته ای میشود و شامل استخراج از معدن، آسیاب کردن، تبدیل، غنی سازی و تولید سوخت است.
هنگامی که اورانیوم به عنوان سوخت مصرف شد و انرژی از آن به دست میآمد، انتهای عقبی چرخه آغاز میشود تا ضایعات هسته ای به انسان و محیط زیست آسیبی نرسانند. این بخش عقبی شامل انبار داری موقتی، بازفرآوری کردن انبار نهایی است.
اکتشاف و استخراج
ذخایر طبیعی اورانیوم، سنگ معدن اورانیوم است که براساس مقدار قابل استحصال از معدن محاسبه میشود. با تکنیکها و روش های زمین شناسی، معدن اورانیوم شناسایی میشود و نمونه هایی از سنگ معدن به آزمایشگاه فرستاده میشود.
90 ص
مقدمه
سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 0.7 درصد و 238U به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل میکنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط مولکولهای گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد.
غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی
گراهان در سال 1864 پدیدهای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده میکنند. در عمل اورانیوم هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور میدهند. سوراخهای موجود در جسم متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-25x10 سانتیمتر) باشد
ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این میتوان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم 140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست میآید که فقط یک کیلوگرم 235U خالص در آن وجود دارد.
غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی
یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی میباشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت میدهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک میشوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت میکنند. میدان مغناطیسی بر هستههای باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف میکند. اما هستههای سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هستههای سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق میتوان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد
فهرست
مقدمه ……………………………………………………………………1
غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی ………………………………………1
غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی …………………………………2
کاربردهای اورانیوم غنی شده ………………………………………………2
نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو …………………………………… 3
دید کلی………………………………………………………………… 4
حالتهای برهمکنش …………………………………………………………4
چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟ ………………………………………… 6
نگاه اجمالی: …………………………………………………………… 11
کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق…………………………………………12 برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها…………………………………… 13
انرژی هسته ای در پزشکی هسته ای و امور بهداشتی………………………… 13
کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری ………………………14
کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب : ……………………………14
کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی : ………………… 14
آنچه باید بدانیم: ………………………………………………………… 15
اورانیوم …………………………………………………………………15
از بمب اتم بیشتر بدانیم ……………………………………………………17
بمبهای هسته ای چگونه ساخته میشوند؟ …………………………………… 18
اختراع بمب اتم ………………………………………………………… 19
استفاده مفید از همجوشی هستهای: <:P:>…………………………………… 21
چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشکیل دهنده آن …………………………… 25
استخراج …………………………………………………………………26
تبدیل اورانیوم ……………………………………………………………27
غنى سازى ……………………………………………………………… 27
بمب اورانیومى ……………………………………………………………28
راکتورهاى هسته اى ……………………………………………………… 29
بازپردازش ……………………………………………………………… 30
بمب پلوتونیوم ……………………………………………………………30
بمب اتمی …………………………………………………………………31
لیزه میتنر ( مادر انرژی اتمی)……………………………………………… 33
بمب هسته ای چگونه کار میکند؟…………………………………………… 34
طراحی بمبهای هستهای: ………………………………………………… 36
بمب شکافت هستهای :…………………………………………………… 36
بمب گداخت هستهای : …………………………………………………… 36
بمبهای شکافت هستهای: ………………………………………………… 36
روش انفجار از داخل……………………………………………………… 38
بمب گداخت هستهای:………………………………………………………39
اثر بمبهای هستهای: ………………………………………………………40
زیانهای ناشی از انفجار بمب هستهای عبارتند از : …………………………… 40
دید کلی ………………………………………………………………… 41
آیا میدانید که …………………………………………………………… 42
نحوه آزاد شدن انرژی هستهای …………………………………………… 42
سوخت راکتورهای هستهای ……………………………………………… 44
مزیتهای انرژی هستهای بر سایر انرژیها …………………………………… 44
چرا سقف نیروگاه های اتمی گنبدی شکل است؟…………………………… 45
ساساکی! شجاع باش!…………………………………………………… 51
شمار تلفات انفجار نیروگاه چرنوبیل………………………………………… 72
دید کلی ………………………………………………………………… 73
ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………74
طرز کار نیروگاه اتمی ………………………………………………………75
نمونه عملی ……………………………………………………………… 76
افشاگری افشاگر برنامه هسته ای تل آویو؛……………………………………77
ساختار نیروگاه های اتمی جهان …………………………………………… 81 ایزوتوپ های اورانیوم …………………………………………………… 82
ساختار نیروگاه اتمی ………………………………………………………83
غنی سازی اورانیم …………………………………………………………86
سالگرد این حادثه………………………………………………………… 87
10ص
آلایندگی و مصرف سوخت خودروها بدلیل محدودیتهای زیست محیطی:
ظرف 10 سال آینده بایستی به میزان قابل توجهی بهبود یابد. فن آوریهای جدید در زمینه موتورهای بنزینی، نظیر کوچک سازی موتورها به لحاظ اندازه (Downsizing( با استفاده از تقویت بالای آنها (High Boosted(، موتورهای با تزریق مستقیم (GDI( و سیستم سوپاپهای کاملاً متغیر (Fully Variable Valve Train( هم اکنون در حال توسعه می باشند. در مورد موتورهای دیزل نیز بخشهایی که انتظار می رورد توسعه یابند، شامل انژکتورهای پیزو الکتریک، فیلترهای ذرات معلق و سیستم کاتالیستهای DeNOx می باشند.
در این یادداشت ابتدا به بررسی الزامات استانداردهای آلایندگی پرداخته و پس از آن تمهیداتی که جهت دستیابی به این استانداردها در موتورهای بنزینی و دیزل بکار گرفته شده است را معرفی می نماییم. در بخش اول موتورهای بنزینی را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.
الزامات استانداردهای آلایندگی در آینده:
قوانین اروپایی روی آلاینده های خطرناک اگزوز که در سال 2000 نسبتاً سختگیرانه به اجرا در آمد بار دیگر در سال 2005 سختگیرانه تر خواهد شد. محدودیتهای استاندارد آلایندگی EURO IV برای آلاینده های HC و NOX و ذرات معلق حدود 50% سطح کنونی این گازهای مضر میباشد (استاندارد آلایندگی اروپا در سال 2004 مطابق با استاندارد EURO III است(. مرحله بعد در استانداردهای اروپایی کهEURO V نامیده میشود احتمالاً با تمرکز روی ذرات معلق، به بهینه سازی بیشتری نیاز دارد.
از سوی دیگر در استاندارد آمریکایی TIER 2 کاهش مرحله به مرحله NMOG (گازهای اورگانیک غیر متان( و کاهش متوسط NOX ناشی از ناوگان اتوبوسرانی از سال 2004 تا 2007 مد نظر است . از سال 2003 به بعد در کالیفرنیا میبایستی حداقل 10% فروش هر سازنده اتومبیل، خودروهایی با آلایندگی صفر یا معادل آن باشد. نگرانی در مورد اثر گازهای گلخانه ای، خودروسازان اروپایی را وادار کرده است که تا سال 2008 خودروهایی تولید نمایند که متوسط CO2 منتشره از آنها زیر 140 gr/Km باشد. یعنی کاهش مصرف سوخت بایستی به میزان بیش از 25% در مقایسه با سطح تعیین شده در سال 1995 باشد. همچنین کاهش بیشتر به سطح 120 gr/Km تا سال 2012 نیز در سال 2003 تحت بحث و بررسی قرار گرفت.
از طرفی همزمان با طرح مباحث آلایندگی، مشتریان نیازمند ایمنی و آسایش بیشتری نسبت به سابق خواهند بود که این مساله تنها با افزایش وزن خودرو میسر خواهد شد و واضح است که این موضوع با مصرف کمتر انرژی منافات دارد. همچنین ضمن حفظ حداقل عملکرد خودرو، در عین حال نباید هزینه مالکیت خودرو افزایش یابد.
فن آوری آینده در موتورهای بنزینی:
هدف اصلی در توسعه موتورهای اشتعال جرقه ای، بهبود مصرف سوخت و در نتـیجه کاهش انتشار گاز CO2 میباشد. از دیدگاه ترمودینامیکی، دستیابی به راندمان بیشتر، با عملکرد موتور در بارهای زیاد و کاهش در افت تبادل گاز و حرارت در بارهای جزیی ممکن میباشد. راه حلهای فنی برای این منظور عبارتند از :کوچک سازی سایز موتورها و استفاده از سوپر شارژ، فن آوری سوپاپهای کاملاً متغیر و پاشش مستقیم.