تعداد صفحات : 150 صفحه -
قالب بندی : word
مراحل تحقیق :
1-انتخاب موضوع و تعریف آن:
موضوع انرژی هسته ای حق مسلم ماست ایران باید در فناوری هسته ای جایگاه بالایی داشته باشد .
2- تحدید موضوع تحقیق :
علت مخالفت های کشورهای خارجی دربرخورداری ایران از فناوری هسته ای چیست ؟ و چرا ایرن باید از فناوری هسته ای برخودار باشد ؟
3-جستجو و مطالعه ی منابع تحقیقی :
ضمن مطالعه ی مقالات در رابطه با انرژی هسته ای و نقش ایران در فعا لیت های هسته ای در روزنامه ها و مجلات با مراجعه به کتابها و سایتهای اینترنتی اطلاعات بیشتری دریافت نموده ایم .
4-ارائه ی فرضیه :
با توجه به این مسئله سوخت های فسیلی رو به اتمام است همه ی کشورهای جهان از جمله ایران باید حق استفاده از فناوری هسته ای را داشته باشند .
5- انتخاب فنون و روش تحقیق :
مجموه ی حاضر تحقیقی کتابخانه ایست و برای تکمیل آن از مطالعه استفاده شده است .
6- جمع آوری اطلاعات :
با مطالعه بر روی کتابها ، مجلات ، روزنا مه ها و منابع اینترنتی اطلاعات لازم را جمع آوری کرده ایم .
7- تجزیه و تحلیل اطلاعات :
اطلاعات جمع آوری شده بر اساس موضوع دسته بندی کرده و اطلاعات اضافی را حذف نموده ایم .
8- ارائه ی نظریه یا تئوری:
انرژی هسته ای حق مسلم تمامی مردم کشور عزیزمان است و برخورداری از این فناوری ما را به کسب موفقیت های بالایی می رساند.
مقدمه :
انرژی هسته ای در جهان
انرژی هسته ای از جمله انرژی هایی است که کاربرد زیادی در سطح جهان دارد . در حال حاضر ، ظرفیت نیروگاه های هسته ای جهان بیش از 350 هزار مگاوات است که پیش بینی می شود تا سال 2020 به 359 هزار گیگاوات برسد. انرژی هسته ای دارای مزایایی است که کاربرد آن را افزایش می دهد . به عنوان مثال، این انرژی کمترین تاثیر را بر محیط دارد ، همچنین به صرفه و اقتصادی است و در زمینه امنیت ملی انرژی نقش عمده ای دارد. نیروگاههای هسته ای را بر اساس راکتوری که در آن استفاده می شود تقسیم بندی می کنند . در حال حاضر 5 کشور جهان از انرژی هسته ای برای تولید الکتریسیته استفاده می کنند. اگر چه تعداد نیروگاههای هسته ای کمتر از تعداد راکتورهایی است که دردهه های 70 و 80 ساخته شده ولی میزان الکتریسیته تولیدی بیشتر است .
توسعه انرژی هسته ای اولویت دیر شده ایران
ایسکانیوز – در حال حاضر پیش از 400 نیروگاه هسته ای در جهان فعال است و تعداد زیادی راکتور تحقیقاتی هم در جهت پیشبرد علوم و فنون مورد استفاده قرار می گیرد .
بهره برداری انرژی هسته ای با خرید راکتور 5 مگاواتی و نصب آن توسط امریکایی ها در سال 46 در دانشگاه تهران آغاز شد.
قبل از انقلاب بیش از 2 میلیارد دلار جهت احداث فاز یک و دو نیروگاه بوشهر هزینه شده بود ، بعد از انقلاب به سبب جنگ و شرایط بوجود آمده این روند متوقف شد .
اگر طبق روال پیش می رفت پروژه در زمان معقول به نتیجه مطلوب می رسید و در حال حاضر ایران بیش از 25 سال تجربه اندوزی در تکنولوژی هسته ای داشت و یا حداقل برای نگهداری یک نیروگاه تجربه کافی بدست آمده بود که می توانست سرمایه عظیمی باشد .
با این حال طرح تکمیلی نیروگاه اتمی بوشهر با توجه به اینکه فقط روسها مایل به همکاری بودند با تکنولوژی راکتورهای روسی WWER در سال 1996 آغاز شد که در سال 2006 به اتمام خواهد رسید . دلیل طولانی شدن پروژه به تفاوت در تکنولوژی مختلف آلمان و روس برمی گردد . البته اگر یک نیروگاه 1000 مگاواتی دیگر را روسها از پایه شروع کنند در ظرف 5 سال تحویل خواهند داد ، موید این مسئله قراردادی است که با طرف چینی منعقد کرده اند . ولی این را می توان گفت : علت اصلی طولانی شدن پروژه که پر هزینه ترین راکتور هسته ای جهان است ، فشارهای پی در پی امریکا و اتحادیه اروپایی به روسیه برای توقف همکاری با ایران است ، البته خود روسها هم تمایل چندانی به اتمام پروژه بوشهر به این زودیها ندارد چرا که ایران نشان داده است توان طراحی و تولید دستگاه ها و قطعات راکتور هسته ای را داراست ودر اندک زمانی به این بلوغ رسیده است .
به هر حال با توجه به سرمایه گذاری های کلان دنیا در بخش انرژی هسته ای و عقب افتادگی ایران در این صنعت و افزایش مزیت ها و منافع انرژی هسته ای در جهان امروز ، اولویت سرمایه گذاری و توسعه انرژی هسته ای ، اولویتی دیر باید تلقی کرد و ایران برای عضویت در باشگاه دارندگان تکنولوژی هسته ای توانایی قابل توجه برای عرضه ندارند و حرکت شتابان امروز جبران عقب ماندگی دیروز است.
انرژی های تجدید شونده پاسخی به کمبود انواع انرژی های فسیلی در آینده ای نزدیک هستند ، که بیش از هر چیز به بخش حمل و نقل و تامین گرما و سرما مربوط می باشند . مطابق نظریه ی کارشناسی و رسمی کمپانی های دایملر کرایسلر ، فولس واگن و فورد، مواد قابل سوخت حاصل از پروسه های بیولوژیکی یا بیواتانول ، بیودیزل و بیوگاز از جهت هزینه بسیار مناسب تر هستند و سریع تر قابل دسترسی تا مثلاً هیدروژن حاصل از الکتریسیته ی هسته ای که برای آن باید یک زیر ساخت جدید و بسیار پر هزینه ایجاد کرد .
تشریح ساختمان اتم :
دسته ی بسیار ریز مرکز اتم حاوی عظیم ترین نیرویی است که تاکنون کشف شده است (1) انرژی شیمیایی یک نوع انرژی اتمی است که درون اتم ها و مولکول ها نهفته است . نوع دیگر انرژی هسته ای می باشد که در مرکز اتم های هسته قرار دارد . هسته از اجزای ریزی به نام پروتون و نوترون تشکیل شده است . پروتون ها دارای بار الکتریکی مثبت می باشد در حالی که نوترون ها بار الکتریکی ندارند. هسته توسط الکترونها که دارای بارالکتریکی منفی است احاطه شده . بار مثبت پروتون ها و بار منفی الکترونها باعث می شود که آنها به سوی یکدیگر جذب شوند ، اجزای هر اتم توسط این نیروی جاذبه کنار هم نگه داشته می شوند . (2)
هسته اتم هر عنصر از پروتون و نوترون تشکیل شده است که مجموع تعداد آنها را عدد اتمی آن عنصر ،و به آنها نوکلئون میگویند . لازم به ذکر است جرم نوترون 675/1 ضربدر 10 به توان منفی 27 کیلو گرم ، و جرم پروتون 673/1 ضربدر 10 به توان منفی 27 میباشد .
پروتون های تشکیل دهنده هسته اتم چون دارای بار مثبت هستند پس طبیعی است که یکدیگر را دفع کنند برای جلوگیری از این اتفاق نوترون ها مانند چسبی از متلاشی شدن هسته جلوگیری میکنند . الکترون ها نیز در مدارات بیضی شکل و نامنظم در اطراف هسته با سرعت بسیار زیاد در حال گردشند و هر چه این الکترون ها به لایه والانس نزدیکتر می شوند تعلق آنها به هسته کاهش میابد .(بر اساس مدل اتمی بور)
اما اگر بخواهیم علمی تر بحث کنیم باید بگوییم تقریبا سه نیرو در هسته هر اتم وجود دارد که یکی از آنها سعی در انهدام هسته و دوتای دیگر سعی در پایداری هسته دارند . اولی نیروی کولنی یا مان دافعه پروتونی میباشد ، دومی نیروی گرانش ناشی از جاذبه بین ذرات جرم دار است و سومی که مهمتر ین دلیل جلوگیری از متلاشی شدن هسته میباشد همان نیروی هسته ای است . دقت کنید نیروی کولینی بسیار ناچیز است و نمیتواند به تنهایی هسته را متلاشی کند و نیروی گرانش ذرات نیز بسیار کم میباشد و توانایی در تعادل نگهداشتن هسته را ندارد در واقع این نیروی هسته ای است که اتم را در تعادل نگه داشته و از وا پاشیده شدن نوکلئون ها جلوگیری می کند . برای توضیح این نیرو باید گفت اگر فاصله بین پروتون و نوترون از 5 ضربدر 10 به توان منفی 15 متر بیشتر شود نیروی هسته ای وجود ندارد ، برعکس اگر این فاصله از مقدار یاد شده کمتر نیروی هسته ای بیشتر میشود بدین طریق هسته از متلاشی شدن نجات میابد .
سال 1905 در یک آپارتمان کوچک در شماره 49 خیابان کرامر گاسه در برلین ( منزل مسکونی انیشتن ) اتفاق بزرگی افتاد . کسی چه میدانست با کشف فرمول معروف نسبیتE= mc2 میتوان جان هزاران را در هیروشیما و ناکازاکی گرفت و یا اینکه برای میلیون ها نفر در سراسر جهان برق و انرژی تولید کرد؟/
فرمول E= mc2 به ما میگوید که اندازه انرژی آزاد شده برابر است با تغییرات جرم جسم تبدیل شده در مجذور سرعت نور . به این معنی که اگر ما جسمی به جرم مثلا یک کیلو گرم را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به حرکت در آوریم انرژی معادل 9ضربدر 10 به توان 16 ژول خواهیم داشت که رقم بسیار وحشتناکی است ولی واقعیت این است که چنین چیزی غیر ممکن است !!! چرا ؟
چون بر اساس همان فرمول نسبیت حرکت با سرعت نور برای اجسام غیر ممکن است . برای درک بهتر موضوع فرمول را به شکل دیگری مینویسیم : mm=E/C2 اگر C2 ثابت فرض شود به روشنی پیداست که انرژی و جرم نسبت مستقیم با یکدیگر دارند حال اگر ما بخواهیم جسمی به جرم m را با سرعت نور © به حرکت در اوریم طبیعتا باید به ان انرژی بدهیم و از انجا که m وE با یکدیگر نسبت مستقیم دارند پس هر چه انرژی بیشتر شود m نیز بزرگتر میشودودر واقع قسمت اعظم انرژی صرف ازدیاد جرم میشود تا سرعت دادن به جسم . پس تقریباً به بی نهایت انرژی نیاز داریم و این همان چیزی است که حرکت با سرعت نور را برای اجسام غیر ممکن میکند . (3)
آزمون تئوری نسبیت: حق با انتیشتن بود
دقیق ترین ژیروسکوپ جهان برای آزمایش تئوری اینشتین آماده شده است . یک فضا پیمای ناسا که برای آزمودن دو پیش بینی مهم تئوری نسبیت عام اینشتین طراحی شده است برای پرتاب ماموریت کاوشگری گرانش E Gravity Probe B mission از چهار ژیروسکوپ بسیار دقیق استفاده می کند تا تئوری اینشتین را که در سال 1916 ارائه شده است در بوته آزمونی دیگر قرار دهد . طبق این تئوری اینشتین ، فضا و زمان در اطراف اجسام بسیار سنگین تغییر شکل یافته و خمیده می شود . این ماموریت توسط ناسا طراحی شده است و مرکز مارشال اجرای آن را عهده دارد .
یک فضا پیمای ناسا که برای آزمایش دو پیش بینی مهم تئوری نسبیت عالم آلبرت اینشتین طراحی شده است در تاریخ 17 آوریل 19 فروردین سال جاری از پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ کالیفرنیا به فضا پرتاب می شود . ماموریت کاوشگر گرانش ناسا که GP-B نیز نامیده می شود ، از چهار ژیروسکوپ بسیار دقیق استفاده می کند. این ژیروسکوپ ها در یک ماهواره ویژه در مداری به دور زمین می چرخند و دو قسمت از پیشگویی های غیر معمول تئوری اینشتین را که در سال 1916 ارائه شده است عملاً مورد آزمایش قرار می دهند . که فضا و زمان به دلیل وجود اجسام بسیار سنگین خمیده می شود . دو اثری که قرار است در این برنامه آزمایش شوند عبارتند از : ژئودتیک که نشان دهنده میزانی از انحنای فضا زمان اطراف زمین در حالت سکون و اثر کشش چارچوب frame dragging که نشان دهنده میزان کشش فضا زمان اطراف زمین به دلیل چرخش آن است .
دانلود مقاله انرژی هسته ای در ایران