تحقیق در مورد استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:23
فهرست مطالب
استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای
اورانیوم
استخراج اورانیوم
آسیاب کردن اورانیوم
تبدیل و تغییر
غنی سازی اورانیم
تاریخچه بمب اتم
چرخه سوخت هسته ای : از استخراج اورانیوم تا تولید انرژی
مقدمه: استخراج اورانیوم از معدن
کشورهای اصلی تولید کننده اورانیوم
فراوری:
غنی سازی:
راکتور هسته ای:
استفاده اصلی از انرژی هسته‌ای، تولید انرژی الکتریسته است. این راهی ساده و کارآمد برای جوشاندن آب و ایجاد بخار برای راه‌اندازی توربین‌های مولد است. بدون راکتورهای موجود در نیروگاه‌های هسته‌ای، این نیروگاه‌ها شبیه دیگر نیروگاه‌ها زغال‌سنگی و سوختی میشود. انرژی هسته‌ای بهترین کاربرد برای تولید مقیاس متوسط یا بزرگی از انرژی الکتریکی به‌طور مداوم است. سوخت اینگونه ایستگاه‌ها را اوانیوم تشکیل می‌دهد.
چرخه سوخت هسته‌ای تعدادی عملیات صنعتی است که تولید الکتریسته را با اورانیوم در راکتورهای هسته‌ای ممکن می‌کند.
اورانیوم عنصری نسبتاً معمولی و عادی است که در تمام دنیا یافت میشود. این عنصر به‌صورت معدنی در بعضی از کشورها وجود دارد که حتماً باید قبل از مصرف به صورت سوخت در راکتورهای هسته‌ای، فرآوری شود.
الکتریسته با استفاده از گرمای تولید شده در راکتورهای هسته‌ای و با ایجاد بخار برای به‌کار انداختن توربین‌هایی که به مولد متصل‌اند تولید میشود.
سوختی که از راکتور خارج شده، بعداز این که به پایان عمر مفید خود رسید می‌تواند به عنوان سوختی جدید استفاده شود.
فعالیت‌های مختلفی که با تولید الکتریسیته از واکنشهای هسته‌ای همراهند مرتبط به چرخه سوخت هسته‌ای هستند. چرخه سوختی انرژی هسته‌ای با اورانیوم آغاز میشود و با انهدام پسمانده‌های هسته‌ای پایان می‌یابد. دوبار عمل‌آوری سوخت‌های خرج شده به مرحله‌های چرخه سوخت هسته‌ای شکلی صحیح می‌دهد.
اورانیوم
اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتوزاست که در سراسر پوسته سخت زمین موجود است. این فلز حدوداً 500 بار از طلا فراوان‌تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی و عادی است. اورانیوم اکنون به اندازه‌ای در صخره‌ها و خاک و زمین وجود دارد که در آب رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها موجود است. برای مثال این فلز با غلظتی در حدود 4 قسمت در هر میلیون (ppm4) در گرانیت وجود دارد که 60 درصد از کره زمین را شامل میشود، در کودها با غلظتی بالغ بر ppm400 و در ته‌مانده زغال‌سنگ با غلظتی بیش از ppm100 موجود است. اکثر رادیو اکتیویته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن‌های دیگری است که با عملیات رادیواکتیو به وجود آمده‌اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب کردن به جا مانده‌اند.
چند منطقه در سراسر دنیا وجود دارد که غلظت اورانیوم موجود در آنها به قدر کافی است که استخراج آن برای استفاده از نظر اقتصادی به صرفه و امکان‌پذیر است. این نوع مواد غلیظ، سنگ معدن یا کانه نامیده میشوند.
استخراج اورانیوم
هر دو نوع حفاری و تکنیک‌های موقعیتی برای کشف کردن اورانیوم به کار می‌روند، حفاری ممکن است به صورت زیرزمینی یا چال‌های باز و روی زمین انجام شود.
در کل، حفاری‌های روزمینی در جاهایی استفاده میشود که ذخیره معدنی نزدیک به سطح زمین و حفاری‌های زیرزمینی برای ذخیره‌های معدنی عمیق‌تر به کار می‌رود. به‌طور نمونه برای حفاری روزمینی بیشتر از 120 متر عمق، نیاز به گودال‌های بزرگی بر سطح زمین است؛ اندازه گودال‌ها باید بزرگتر از اندازه ذخیره معدنی باشد تا زمانی که دیواره‌های گودال محکم شوند تا مانع ریزش آنها شود. در نتیجه، تعداد موادی که باید به بیرون از معدن انتقال داده شود تا به کانه دسترسی پیدا کند زیاد است.
تحقیق در مورد چگونگی شتاب دار کردن ذرات
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:30
فهرست مطالب
نوارهای انرژی وحاملها:
پیوندهای کووالانسی:
اتمهای منفرد و جامدات:
تقسیم بندی نیمه هادی ها وعایقها:
حاملها در نیمه هادی:
نیمه هادی ذاتی:
نیمه هادی غیرذاتی:
تراکم باربرها:
توزیع آماری فرمی دیراک:
در نیمه هادی ذاتی:
قابلیت تحرک (Mobility):
اثر دما و ناخالصی روی :
اثر تراکم روی قابلیت تحرک:
حاملهای اضافی در نیمه هادی:
حاملهای اضافی:
برانگیزش نوری:
2-بمباران الکترونی:
3-تزریق الکتریکی
ترازهای شبه فری:
ساز وکار نفوذ جریان الکتریکی:
دستگاه تولید پرتوی X:
تولید تابش ترمزی:
تولید طیف پرتو –x مشخصه:
دستگاه های مرکز جرم و آزمایشگاه:
انرژی واکنشهای هسته ای:
سطح مقطع واکنشهای هسته ای
شکافت هسته ای:
همجوشی هسته ای:
مکانیزمهای شتاب دادن
ذرات اجزای شتاب دهنده ها
انواع شتابدهنده ها
شتابدهنده های کاک کرافت والتن
شتاب دهنده خطی سیکلتوترون ها
سنیکروترون ها
مراجع
در این تحقیق ابتدا به بیان جزئیات ومقدماتی در مورد چگونگی شتاب دار کردن ذرات پرداخته میشود و سپس به بررسی کلی شتاب دهنده ها و بیان انواع آنها وضرورت وجود آنها پرداخت خواهد شد.
نوارهای انرژی وحاملها:
الکترون نمی تواند یک طیف پیوسته از انرژی را به خود اختصاص دهد و دارای سطوح گسسته ای از انرژی است که به این سطوح اربیتال گفته می شود.
مقدار انرژی جنبشی که یک اربیتال دارد بستگی به انرژی الکترون آن دارد.
پیوندهای کووالانسی:
در یک شبکه کریستالی هر دو جفت الکترون تشکیل یک پیوند کوالانسی می دهند. پیوندهای کوولانسی می توانند بین اتمهای یک عنصر یا اتمهای عناصر متفاوت شکل بگیرند. وقتی پیوندهای کووالانسی به هم متصل میشوند یک شبکه کریستالی ایجاد می شود.
الکترون با شرکت در پیوند به سطوح انرژی پایین تری می رود و بنابراین برای رهایی از پیوند کووالانسی باید مقداری انرژی مصرف کنیم.
دردمای صفر کلوین در شبکه کریستالی تمام الکترونها در پیوندهای کووالانسی محبوس می شوند ولی در دمای محیط بعضی از پیوندها این شانس را دارند که از محیط اطراف به اندازه کافی انرژی دریافت کنند و از پیوند رها شوند.
نوارهای انرژی در نیمه هادی:
می توان ثابت کرد که الکترونها انرژیهای گسسته و محدودی دارند وشکافهایی از انرژی وجود دارد که در آنها هیچ حالت مجازی برای الکترون وجود ندارد.
اتمهای منفرد و جامدات:
در اینجا رفتار ویک اتم در حالتی را که در همسایگی هیچ اتم دیگری قرار ندارد و بصورت کاملا منفرد یعنی در خلا کامل است بررسی می کنیم.(شکل 1)
ابتدا الکترون سطوح کم انرژی تر را پر می کند.
با کم شدن فاصله اتمی بدلیل نیروهای جاذبه دافعه اتمی تغییرات مهمی ازشکل تراز الکترونها رخ می دهد که این تغییرات خود سبب تعیین خواص الکتریکی جامدات است. میتوان گفت در فاصله اتمی معینی نیروهای جاذبه ودافعه به تعادل میرسد.
با تجمع اتمها اصل انحصار پائولی اهمیت پیدا می کند. طبق این اصل هیچ دو الکترونی نمی تواند در حالت کوانتومی انرژی یکسانی داشته باشد. بنابراین انتظار می رود که با نزدیک شدن اتمهای منفرد ترازهای انرژی تغییر کند.
با کاهش فاصله اتمی ترازهای مجزای انرژی به نوارهای انرژی تبدیل می شود که این نوارها خود از ترازهای بسیارنزدیک به هم تشکیل شده اند.