إدكـــــو الـثـانــوية بنـــين
أهلا وسهلا بك زائرناالكريم حللت أهلا ونزلت سهلا ندعوك للتسجيل معنا فى منتدانا وأسعدالله اوقاتك
وإن كنت عضوا معنا فسارع بالدخول
إدارة المنتدى


مذكرات تعليمية -برامج - كمبيوتر وانتر نت - إسلاميات- ترفيه وتسلية- صور
 
الرئيسيةبوابتى الخاصةس .و .جالتسجيلبحـث دخول دخول

شاطر | 
 

 الطاقة النووية

اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
احمد مصطفى
عضو جديد
عضو جديد
avatar

عدد المساهمات : 14
السٌّمعَة : 0
تاريخ التسجيل : 25/02/2010
العمر : 28
الإقامة : مصر

مُساهمةموضوع: الطاقة النووية   الأحد فبراير 28, 2010 8:49 pm

الطاقة النووية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]


انشطار نووي، أو التفاعل التسلسلي : يصطدم [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بنواة ذرة اليورانيوم U-235 فتنقسم منتجة ثلاثة نيوترونات، وتصتدم تلك بأنوية اليورانيوم التي تنقسم بدورها منتجة من 2 إلى 3 من النيوترونات (الكرات الصغيرة الخضراء)، تصتدم هي الأخرى باليورانيوم فتقسمه وهكذا يتزايد عدد الانقسامات في جزء من الثانية تزايدا كبيرا. يصاحب هذا الانقسام انطلاق طاقة حرارية كبيرة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
الطاقة النووية هي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] التي تنطلق أثناء [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الأنوية الذرية. تشكل الطاقة النووية 20% من الطاقة المولدة بالعالم. العلماء ينظرون إلى الطاقة النووية كمصدر حقيقي لا ينضب للطاقة. وما يثير تعض المعارضة حول مستقبل الطاقة النووية هو التكاليف العالية لبناء المفاعلات، ومخاوف العامة المتعلقة بالسلامة، وصعوبة التخلص الآمن من المخلفات عالية الإشعاع. بالنسبة إلى التكلفة فهي عالية نسبيا من حيث بناء المفاعل ولكن تلك التكاليف تعوض بمرور الوقت حيث أن
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] رخيص نسبيا.
وأما بالنسبة إلى المخاوف المذكورة فهي تُستغل من الأحزاب السياسية في الانتخابات بين مؤيدين ومعارضين بغرض الحصول على مقاعد كثيرة في البرلمانات.أما التكنولوجيا النووية فلديها الاستعدادات لحل مسائل السلامة والتخلص السليم من النفايات المشعة
.

الاشعاع النووي إن لم يكن قاتلا فهو يتسبب في عاهات وتشوهات وإعاقات تصعب معالجتها. وتنتج من تأثير الإشعاع النووي على مكونات الخلايا الحية نتيجة تفاعلات لا علاقة لها بالتفاعلات الطبيعية في الخلية.
وحجم الجرعة المؤثرة يختلف حسب نوعية الكائنات فهناك حشرات تموت عندما تمتص أجسامها طاقة نووية تصل فقط 20
جراي (وحدة)
(1 جراي = جول لكل كيلو جرام من الجسم المعرض للإشعاع النووي Gray = J/kg)، وحشرات لا تموت إلا عندما تصل الجرعة إلى حوالي 3000 جرَايْ (ضعف الجرعة السابقة 150 مرة).
تأثر الثدييات يبدأ عند جرعة لا تزيد عن 2 جْراي، والفيروسات تتحمل جرعة تصل 200 جراي أي ضعف الجرعة المؤثرة على الثدييات 100 مرة.

وكمية النفايات المشعة نتيجة الانشطار النووي بمحطات إنتاج الكهرباء بالمفاعلات النووية محدودة مقارنة بكمية النفايات بالمحطات الحرارية التي تعمل بالطاقة الأحفورية كالنفط أو الفحم. فالنفايات النووية تصل 3 ميليجرام لكل كيلو واط ساعة (3

mg/kWh) مقابل حوالي 700 جرام ثاني أكسيد الكربون لكل كيلو واط ساعة بالمحطات الحرارية العادية لكن هذه الكمية الصغيرة جدا من الإشعاع النووي
قد تكون قاتلة أو قد تتسبب في عاهات وتشوهات لا علاج لها. لهذا فإن جميع الدول التي تستخدم الطاقة النووية لإنتاج الطاقة الكهربائية تعمل على التخلص من تلك النفايات المشعة بدفنها في الطبقات الجيولوجية العميقة تحت سطح الأرض بعيدا عن الناس

، وقد تستمر فاعلية الإشعاعات لقرون بل لآلاف السنين حتي يخمد هذا الإشعاع أو يصل إلى مستوى يعادل الإشعاع الطبيعي. لهذا يحاول العلماء حاليا ً توليد الطاقة النووية عن طريق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بدلا من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذي تنشطر فيه ذرات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وتعطي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وجسيمات دقيقة، تـُحول حركتها إلى حرارة في ماء التبريد ومن بخاره المرتفع الضغط تـُولد الطاقة الكهربائية.
ومشكلة توليد الكهرباء من المفاعلات النووية تتمثل في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] التي تسفر عن العملية.
وهذه النفايات ضارة بالبشر وهذا ما جعل العلماء يسعون للحصول علي الطاقة عن طربق تقنبة الاندماج النووي التي تجري حاليا في الشمس والتي تسفر عن نفايات مشعة قليلة.

محطات الطاقة النووية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
تعتبر محطات التوليد النووية نوعا من محطات التوليد الحرارية البخارية، حبث تقوم بتوليد البخار بالحرارة التي تتولد في فرن المفاعل.
الفرق في محطات الطاقة النووية أنه بدل الفرن الذي يحترق فيه الوقود يوجد الفرن الذري الذي يحتاج إلى جدار عازل وواق من الإشعاع الذري وهو يتكون من طبقة من الآجر الناري
وطبقة من المياه وطبقة من الحديد الصلب ثم طبقة من الأسمنت تصل إلى سمك مترين وذلك لحماية العاملين في المحطة والبيئة المحيطة من التلوث بالإشعاعات الذرية.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
مفاعل نووي يعمل بالماء المضغوط

والمفاعل النووي تتولد فيه الحرارة نتيجة انشطار ذرات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بضربات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].
وتستغل هذه الطاقة الحرارية الهائلة في غليان المياه في المراجل وتحويلها إلى بخار ذات ضغط عال ودرجة حرارة نحو 480 درجة مئويـة. ثم يسلط هذا البخار ذو الضغط المرتفع (نحو 380 ضغط جوي) على زعانف [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] صممت ليقوم البخار السريع بتدوير محور التوربينات وبذلك تتحول الطاقة البخارية إلى طاقة ميكانيكية على محور هذه التوربينات. ويُربط محور التوربين مع محور [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
فيدور محور المولد الكهربائي (ALTERNATOR)بنفس السرعة فتتولد على طرفي الجزء الثابت من المولد الطاقة الكهربائية.

كانت أول محطة توليد نووية في العالم نفذت في عام 1954 وكانت في الاتحاد السوفيتي بطاقة 5 [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].
عندما توصل العلماء إلى تحرير الطاقة النووية من بعض العناصر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. فوقود المفاعلات النووية اليورانيوم المخصب بكمية تكفي لحدوث تفاعل انشطاري تسلسلي يستمر من تلقاء ذاته. ويوضع الوقود في شكل حزم من قضبان اليورانيوم طويلة داخل قلب المفاعل الذي هو عبارة عن غلاية كبيرة مضغوطة شديدة العزل ذات جدار سميك (نحو 25 سنتيمتر من الفولاذ).
ويتم الانشطار النووي بها لتوليد حرارة لتسخين المياه وتكوين البخار عال الضغط، الذي يدير زعانف التوربينات التي تتصل بمولدات كهربائية. ويتم ضبط معدل تشغيل المفاعل عن طريق إدخال قضبان تحكم في قلب المفاعل من مادة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] التي تمتص النيوترونات الزائدة. فكلما تم تقليل عدد النيوترونات في المفاعل كلما بطء معدل انشطار أنوية اليورانيوم.

وكان أول مفاعل نووي قد أقيم عام 1944 في هانفورد بأمريكا لآنتاج مواد الأسلحة النووية وكان وقوده اليورانيوم الطبيعي. وكانت المادة المهدئة لسرعة النيوترونات ليست الماء وإنما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ،فكان ينتج [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لاستخدامة في صناعة القنابل الذرية.
ولم تكن الطافة المتولدة من المفاعل تُستغل. ثم بُنيت أنواع مختلفة من المفاعلات في كل أنحاء العالم لتوليد الطاقة الكهربائية.
وتختلف في نوع الوقود والمبردات والمهدئات. وفي أمريكا يستعمل الوقود النووي في شكل أكسيد اليورانيوم المخصب حتي 3% [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والمهدئ والمبرد من الماء النقي. وهذا النوع من المفاعلات يطلق عليها مفاعلات الماء الخفيف (أي الماء العادي).

تخصيب اليورانيوم

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] هو المادة الخام الأساسية للمشروعات النووية المدنية والعسكرية. ويستخلص من طبقات قريبة من سطح [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو عن طريق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من باطن الأرض. ورغم أن [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] توجد بشكل طبيعي في أنحاء [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]، لكن القليل منه فقط يوجد بشكل مركز كخام. وحينما تنشطر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] معينة من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في تسلسل تفاعلي بسمي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].، ويحدث ببطء في المنشآت النووية، وبسرعة هائلة في حالة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وينجم عن ذلك انطلاق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
وفي الحالتين يتعين التحكم في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تحكما بالغا. ويكون الانشطار النووي في أفضل حالاته حينما يتم استخدام [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] (أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])، والمقصود [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] هي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ذات نفس الرقم الذري
ولكن بعدد مختلف من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. ويعرف اليورانيوم-235 بـالنظير الانشطاري لميله للانشطار محدثا تفاعلا تسلسليا، يطلق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في صورة حرارية.
وحينما تنشطر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فإنها تطلق [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو ثلاث نيوترونات. وحينما تتواجد إلى جانبها ذرات أخرى من اليورانيوم-235 تصتدم بها تلك [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مما يؤدي لانشطار الذرات الأخرى،
وبالتالي تنطلق نيوترونات أخرى. ولا يحدث [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] إلا إذا توافر ما يكفي من ذرات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بما يسمح بأن تستمر هذه العملية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يتواصل من تلقاء نفسه. أو ما يعرف [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. غير أن كل ألف ذرة من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تضم سبع ذرات فقط من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] القادرة على الانقسام. بينما تكون الذرات الأخرى الـ993 من اليورانيوم الأكثر كثافة ورقمه الذري [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فلا تتميز بخاصية الانقسام عند امتصاصها للنيوترون. ومفاعلات الماء الخفيف LightWater Reactors
هي نوع من
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
The Nuclear Fission Reactors التي تستعمل في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لتوليد القوي الكهربائية وتستخدم الماء العادي كوسيط في اتسخين الماء وتحويله إلى بخار عالي الضغط لتشغيل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لتوليد الكهرباء من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وهذا يتطلب تخصيب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اليورانيوم الخام Uranium Fuel Enrichment.

ويحتوي اليورانيوم الطبيعي على نسبة 0،7 % من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
وهو نظير ينشطر. وأما 99،3% [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لا ينشطر. واليورانيوم الطبيعي يخصب ليصبح به 2،5- 3،5 % يورانيوم-235 القابل للإنشطار في مفاعلات الماء الخفيف التي تعمل بالولايات المتحدة الأمريكية بينما مفاعلات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] The Heavy Water التي تعمل في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] تستخدم اليورانيوم الطبيعي. وفي حالة [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يتطلب تزويد [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ب 30 طن من اليورانيوم المخصب إلى درجة 5و3 % لإمداد مفاعل واحد بالوقود النووي لمدة عام إذا كان يعمل بطاقة قدرها 1000 [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وعملية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] Uranium Enrichment تتم بتخلل مادة هكسافلوريد اليورانيوم UraniumHexaflouride[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في حاجز من [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مسامية فتزيد نسبة اليورانيوم-235 في اليورانيوم من 7و0 % إلى نحو 5و3 % ويصلح للاستخدام في المفاعلات النووية. كما يمكن فصل مادة اليورانيوم-235 الخفيفة بطريقة أخرى بواسطة آلات الطرد المركزي. ووقود اليورانيوم اللازم للمفاعلات الإنشطارية لا يصنع قنبلة ذرية لأنها تتطلب تخصيب أكثر من 90% للحصول علي [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] سريع.

واليورانيوم والبلوتونيوم المخصبان بنسبة مرتفعة جدا يستخدمان في صنع القنابل النووية. لأن اليورانيوم المرتفع الخصوبة به نسبة عالية من اليورانيوم-235 الغير مستقر والمركز صناعيا (المخصب). والبلوتونيوم Plutonium يصنع نتيجة معالجة وقود اليورانيوم في المفاعلات الذرية أثناء عملها حيث تقوم بعض ذرات اليورانيوم (حوالي 1% من كمية اليورانيوم) بامتصاص [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] neutron لإنتاج عنصر جديد هو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذي يستخلص بطرق كيميائية. ولصنع التفجير النووي يدمج اليورانيوم أو البلوتونيوم المخصبان بطريقة معينة بمتفجرات تقليدية تعمل على تكون [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وهذا الدمج يعمل على تكثيف المادة النووية آنيا فينتج [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وينتج الانفجار النووي المدمر.

ويمكن تخصيب اليورانيوم بعدة طرق. ففي برنامج تصنيع الأسلحة النووية بأمريكا يتبع طريقة الإنتشار الغازي the Gaseous Diffusion Method بتحويل اليورانيوم إلي غاز [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] Uranium Hexafluoride حيث يضخ خلال غشاء يسمح لذرات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بالمرور خلاله أكثر من بقية ذرات نظائر [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وبتكرار هذه العملية في عدة دورات يرتفع تركيز اليورانيوم-235 ليصنع منه الأسلحة النووية في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذي لجأ إلي طريقة تخصيب اليورانيوم بطريقة الطرد المركزي للغاز بالسرعة العالية بدلا من الانتشار الغازي وهذا ما اتبعته [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. وهذه الطريقة يحول اليورانيوم لغاز هكسافلوريد اليورانيوم ويدخل في آلة طرد مركزي تدور بسرعة كبيرة.
وبتاثير قوة الطرد المركزي تتجه ذرات اليورانيوم الأثقل من ذرات اليورانيوم-235 للخارج ويتركز اليورانيوم-235 بالوسط ليـُسحب ويُفصل. وهذه الطريقة تستخدم لتخصيب اليورانيوم في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وإيران و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].

وهناك طريقة التدفق النفاث المتبعة في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وطريقة الفصل للنظير [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] التي كان [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يتبعها قبل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] عام 1991. ويمكن استعمال طريقة التخصيب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لفصل اليورانيوم بتحويل المعدن إلى بخار وبتسليط أشعة الليزر عليه فتثير ذرات اليورانيوم-235 والتي تتجمع وتتركز بالتأثير [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]، وهذه التجربة تمت في كوريا الجنوبية عام 2000 سرا.
أنواع المفاعلات
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

صورة مفاعل نووي للأبحاث العلمية وتُري فيه قضبان اليورانيوم وقضبان التحكم

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

صورة مفاعل إيكاتا باليابان

يطلق علي مفاعلات الإنشطار النووي The nuclear fission reactors في الولايات المتحدة الأمريكية مفاعلات الماء الخفيف"light water reactors" عكس مفاعلات الماء الثقيل "heavy water reactors" في كندا. والماء الخفيف هو الماء العادي الذي يستخدم في المفاعلات الأمريكية كوسيط لتقليل سرعة النيوترونات moderator، وكمبرد وناقل للحرارة وتحويلها إلى بخار.ويحدث ذلك في غلاية كبيرة في شكل أسطواني رأسي، يبلغ قطرها 5 مترات بارتفاع 8 متر تسمي غلاية المفاعل ذات جدار من الحديد الصلب بسمك 25 سنتيمتر. فيرتفع ضغط البخار إلى نحو 350 ضغط جوي ويكون في درجة حرارة نحو 450 درجة مئوية. يوجه هذا البخار ليدير زعانف [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] التي تدير مولدات القوي الكهربائية، واستعمال الماء العادي يتطلب تخصيب وقود اليورانيوم لدرجة بين 0و3 % إلى 5و3 % [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]، وكلا النوعين من المفاعلات اللذان يعملان بالماء الخفيف هما مفاعل الماء المضغوط(Pressurized water reactor (PWR حيث الماء الذي يسير خلال قلب المفاعل معزول عن التوربينات. ومفاعل الماء المغلي(Boiling water reactor (BWR يستخدم الماء كمبرد ومصدر للبخار الذي يدير التوربينات. ويطلق علي مفاعلات الإنشطار النووي في كندا مفاعلات الماء ااتمs حيث يعمل الماء الثقيل كوسيط بالمفاعل
ويقوم [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
deuterium، وهو الإيدروجين الثقيل الموجود في الماء الثقيل بتقليل سرعة النيترونات في التفاعل الإنشطاري المتسلسل.وهذا النوع من المفاعلات لايتطلب وقود يورانيوم مخصب بل طبيعي ويطلق علي هذه المفاعلات الكندية مفاعلات كاندو CANDU.

كما هناك نوع من المفاعلات النووية تعمل بدون ماءالتبريد، ويستخدم فيها غاز [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] كوسط لخفض سرعة النيوترونات وكناقل للحرارة في نفس الوقت. من مميزات هذا النوع من المفاعلات الذرية أنها يمكن أن تعمل باليورانيوم الطبيعي أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] وهو عنصر نووي توجد خاماته الأولية في كثير من البلاد. علاوة على ذلك فإن مفاعل الثوريوم يعمل في درجات حرارة عالية تصل إلى 900 درجة مئوية، ولهذا يتمتع [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] عالية. كما يمكن استغلال تلك الحرارة العالية مباشرة في بعض الإنتاجات الصناعية التي تتطلب درجات حرارة عالية. وقد طـُور هذا النوع من المفاعلات التي تسمى مفاعلات الثوريوم عالية الحرارة بنجاح في ألمانيا.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]
مجمع مفاعلات Cattenom بفرنسا

انهاء الطاقة النووية

انهاء الطاقة النووية مصطلح يتم إطلاقه على عملية إغلاق محطات الطاقة النووية تدريجياً بشكل منظم من قبل بعض الدول التي تملك هذه المفاعلات. السبب في رغبة هذه الدول في انهاء الطاقة النووية على أراضيها هي
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الضارة التي لا يمكن إعادة تصنيعها. وحاليا فقد بدأ العديد من الدول مثل السويد وألمانيا في إعادة نظرتها بالنسبة إلى قرارها السابق بشأن إنهاء الطاقة النووية، خصوصا بعد تفاقم مشكلة الانحباس الحراري على الأرض، بسبب تركيز إنتاج الطاقة الكهربائية بوساطة محطات القوي التي تعمل بالفحم والبترول، والتي تنتج قدرا هائلا من ثاني أكسيد الكربون، الذي يرفع بشكل مستمر درجة الحرارة على الأرض.
مفاعل سيزر

تمكن كلوديو فيلبون العالم النووي ومدير مركز الطاقة المتطورة في جامعة ميريلاند الأمريكية من ابتكار وتصميم مفاعل سيزر CAESAR المتطور لإنتاج الكهرباء دون التسبب في أي تلوث نووي، أو انتشار الإشعاعات النووية. عكس المفاعلات النووية التقليدية التي تدار بأذرع وقود اليورانيوم 238 المزود بحوالي 4% من اليورانيوم 235. وعند اصطدام النيوترون بذرة اليورانيوم 235، تنشطر إلى نويات وتنطلق كمية من الطاقة في شكل حرارة ومزيد من النيوترينات التي تصطدم بالذرات الأخرى. ويتحكم «الوسيط» بإدخاله بين قضبان الوقود ليبطأ بعض النيوترينات لتتحرك ببطء بدرجة كافية بحيث تعمل على انشطار [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. لكن بعد عامين أو ثلاثة من تشغيل المفاعل، تصبح ذرات اليورانيوم 235 الباقية غير كافية فتظهر الحاجة إلى قضبان وقود جديدة. لكن مفاعل سيزر يعتمد على انشطار ذرات اليورانيوم 238 داخل قضبان الوقود بواسطة نيوترونات تتحرك بسرعة مناسبة نتيجة وجود البخار كوسيط في المفاعل، بالتحكم في كثافته بدقة، لإبطاء مرور النيوترينات للحصول على الانشطار المطلوب من ذرة اليورانيوم 238. وحدوث [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] مصحوبا بانطلاق الطاقة وانطلاق مزيد من النيوترينات، التي تصطدم بدورها بذرة أخرى من اليورانيوم وهكذا. والمفاعل سيزر يمكن تشغيله لعقود دون الحاجة إلى إعادة تزويده بالوقود
.
مفاعل البحوث

هناك مفاعلات البحوث وهي أبسط من مفاعلات الطاقة وتعمل في درجات حرارة ووقود أقل من اليورانيوم عالي التخصيب (20% من U235،) على الرغم من أن بعضاً من المفاعلات البحثية الأقدم تستخدم 93% من U235. وكمفاعلات الطاقة يحتاج قلب مفاعل البحث للتبريد، ومهدئ من الماء الثقيل أو بالجرافيت لتهدئة النترونات وتعزيز الانشطار.و معظم مفاعلات البحث تحتاج أيضاً إلى عاكس من الجرافيت أو البيريليوم لتخفيض فقدان النترونات من قلب المفاعل. ومفاعلات البحث Research Reactors تستخدم للبحث والتدريب واختبار المواد أو إنتاج النظائر المشعة من أجل الاستخدام الطبي والصناعي. وهذه المفاعلات أصغر من مفاعلات
الطاقة. ويوجد 283 من هذه المفاعلات تعمل في 56 دولة. كمصدر للنترونات من أجل البحث العلمي.


إلى أين ستقودنا المفاعلات النووية

إلى أين ستقودنا المفاعلات النووية؟.ولا سيما وأن الطاقة النووية تزود دول العالم بأكثر من 16% من الطاقة الكهربائية؛ فهي تمد 35% من احتياجات دول الاتحاد الأوروبي. واليابان تحصل على 30% من احتياجاتها من الكهرباء من الطاقة النووية، بينما [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فتعتمد على الطاقة النووية لتزويد ثلث احتياجاتها من الطاقة. لأن كمية الوقود النووي المطلوبة لتوليد كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية أقل بكثير من كمية [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اللازمة لتوليد نفس الكمية. [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] واحد من اليورانيوم يقوم بتوليد طاقة كهربائية أكبر من ملايين من براميل البترول أو ملايين الأطنان من الفحم. والطاقة الشمسية كلفتها أكبر بكثير من تكاليف الطاقة النووية. ولا تطلق غازات ضارة في الهواء كغازات [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو ثاني أكسيد الكبريت التي تسبب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] العالمي والمطر الحمضي والضباب الدخاني. ومصدر الوقود النووي (اليورانيوم) متوفر وسهل الحصول عليه ونقله، بينما مصادر الفحم والبترول محدودة.

وتشغل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] لتوليد الطاقة مساحات صغيرة من الأرض مقارنة بمحطات التوليد التي تعتمد على [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] أو [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]. لكن استخدام الطاقة النووية يسبب إنتاج النفايات ذات الإشعاعية العالية. لذلك يخزَّن الوقود النووي المستهلك في أحواض مائية بغرض تبريدها، وامتصاص أشعتها الضارة وتخفيض درجة إشعاعيته.
بعد ذلك يمكن تدويرها وإعادة معالجتها لاسترجاع اليورانيوم والبلوتونيوم التي لم تنشطر بعد، واستخدامهما من جديد كوقود للمفاعل أو في إنتاج الأسلحة النووية. وبعض العناصر الموجودة في النفايات مثل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ذات إشعاعية عالية وتظل على ذلك لمدة آلاف السنين.
ولا يوجد نظام آمن للتخلص من هذه النفايات، لكن مراكز البحوث النووية في جميع أنحاء العالم تعمل على ايجاد تكنولوجيا حديثة لحل تلك المسألة.
وقد أبتليت المفاعلات النووية بسوء السمعة بسبب الحادث المروع الذي حدث في محطة الطاقة النووية في [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] بأوكرانيا عام 1986 والذي أدي إلى تسرب إشعاعي فظيع.
فقد أدي إلى مقتل 31 شخصاً وتعريض مئات الآلاف للإشعاع الذي سيستمر تأثيره على أجيال قادمة.


مشروعات نووية حتي 2020

على الرغم من معارضات كثيرة للطاقة النووية فالعالم ينظر إلى الطاقة النووية للتقليل من الاعتماد على النفط والفحم والغاز لإنتاج الطاقة الكهربائية. وقد قدمت مجلة التايم الأمريكية بتاريخ 17 أغسطس 2009 العرض التالي عن المشروعات الدولية التي تطمع البلاد المختلفة في تنفيذها حتي عام 2020.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] : يعمل بها 11 [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]، وتقوم حاليا بانشاء 14 مفاعل، وتخطط لإنشاء 115 مفاعل جديد.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]: يعمل بها 59 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بانشاء 1 مفاعل، وتخطط لإنشاء 2 مفاعلين.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]: يعمل بها 17 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بانشاء 6 مفاعل، وتخطط لإنشاء 38 مفاعل.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]: يعمل بها 53 مفاعل نووي، وتقوم حاليا بانشاء 2 مفاعل، وتخطط لإنشاء 14 مفاعل.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]: يعمل بها 31 مفاعل نووي، وتقوم حاليا با
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 
الطاقة النووية
الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
إدكـــــو الـثـانــوية بنـــين :: مـنتدى المــواد الدراســية :: الكيميـــاء-
انتقل الى: