منتديات نبع الفرات

تمت ارشفة منتديات نبع الفرات

المشاركات من الموضوع المفاعلات النووية Nuclear Reactors

  1. بواسطة شـ,ـهـ,ـد

    المفاعلات النووية Nuclear Reactors

    المفاعل النووي جهاز يستخدم للتحكم بالتفاعل النووي المتسلسل ويستخدم للحصول على الطاقة ولتحضير النظائر لعناصر جديدة.

    أجزاء المفاعل النووي
    يتألف المفاعل النووي من الأجزاء الرئيسة التالية :
    أولاً : الوقود النووي
    ويستخدم اليورانيوم الطبيعي في أغلب الأحيان كوقود في المفاعلات النووية على شكل اسطوانت صغيرة ، وفي بعض المفاعلات يستخدم اليورانيوم الطبيعي الغني باليورانيم – 235 ، ويتم الحصول على الطاقة بانشطار اليورانيوم – 235 أو انشطار البلوتونيوم الناتج من اليورانيوم – 238 في اليورانيوم الطبيعي ، ويوضع الوقود النووي في حيز يسمى قلب المفاعل النووي .

    ثانياً : المهديء
    وهي المواد التي تعمل على إبطاء النيوترونات السريعة ، وتكون عادة من الغرافيت ، ويمكن استخدام الماء العادي أو الماء الثقيل كمهديء .


    ثالثاً : قضبان التحكم
    وتتألف من قضبان من البورون أو الكادميوم أو الكوبالت ، لقابليتها على امتصاص النيوترونات ، وبذلك يمكن التحكم بسير التفاعل .
    يتم التحكم بشدة التفاعل النووي عن طريق قضبان التحكم ، فعندما نرغب بتقليل سرعة الانشطار النووي يتم انزال قضبان التحكم بهدف امتصاص النيوترونات فتقل سرعة التفاعل ، وترفع القضبان عندما نرغب بزيادة سرعة التفاعل .


    فصل نظائر اليورانيوم

    تعتمد شدة التفاعل النووي المتسلسل على نسبة اليورانيوم – 235 في الوقود النووي ، فكلما زادت نسبته كانت كمية الطاقة الناتجة أعلى ، ومن هنا تكمن الحاجة لفصل نظائر اليورانيوم عن بعضها للحصول على يورانيوم – 235 أنقى .

    ومن الصعب فصل نظائر اليورانيوم عن بعضها بطرق كيميائية لأن نظائر العنصر الواحد متشابهه في السلوك الكيميائي ، إلا أن اختلاف النظائر في السلوك الفيزيائي يسهل علينا فصلها عن بعضها ، فالنظيرين يورانيوم – 235 ، ويورانيوم – 238 يختلفان عن بعضهما في الكتلة.

    العلماء الذين عملوا على صناعة القنبلة النووية اكتشفوا العديد من الطرق لفصل نظائر اليورانيوم ، واحدى تلك الطرق طريقة الإنتشار الغازي والتي تعتمد على الاختلاف البسيط في الانتشار خلال غشاء شبه منفذ بين سادس فلوريد اليورانيوم – 235 i92U235F6 وسادس فلوريد اليورانيوم – 238 i92U238F6 مما يؤدي إلى اتخاذ كل منهما مسارين مختلفين عند التأثير عليهما بمجال كهرمغناطيسي مما يؤدي إلى فصلهما.




    تطبيقات التفاعلات النووية Applications of Nuclear Reactions

    أولا ً : توليد الطاقة الكهربائية


    المفاعل النووي

    تمثل التفاعلات النووية مصدرا ً مهما ً للطاقة ، ففي الولايات المتحدة الأمريكية ، فمثلا ً تشكل الطاقة الكهربائية التي يتم الحصول عليها من الطاقة النووية 20% من مجمل الطاقة الكهربائية في البلاد.




    التأثير الحيوي الإشعاعي

    تتعرض أجسامنا بشكل يومي للأشعة من مصدريها الطبيعي والصناعي ، فعلى سبيل المثال تتعرض أجسامنا للأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة المرئية الصادرة عن الشمس وأمواج الراديو والتلفزيون الصادرة عن محطات البث الإذاعي والتلفزيوني والأشعة السينية ( أشعة X ) الصادرة عن الإجراءات الطبية المختلفة ، كما أن أجسامنا تتعرض لأشعة مصدرها التربة ، وجميع هذه المصادر وغيرها من مصادر الإشعاع تصدر طاقة تؤثر في خصائص المادة المستلمة لتلك الإشعاعات .
    وعندما تمتص المادة الإشعاع تؤدي طاقتها إلى تهييج أو تأيين المادة .
    يحدث التهيج عند انتقال الإلكترونات إلى مستوى طاقة أعلى أو عند زيادة حركة الجزيئات أو ارغامه على التحرك أو الدوران أو الاهتزاز ، أما التأين فيحدث عندما تعمل طاقة الإشعاع على إزالة الكترون من الذرات أو الجزيئات .

    وبشكل عام تسمى الأشعة التي تعمل على تأيين الذرات أو الجزيئات بالأشعة المؤينة Ionizing radiation ، وهي من أكثر أنواع الأشعة تأثيراً على الأنظمة الحيوية كأنسجة جسم الإنسان فتعمل على تأيينها .

    معظم الأنسجة الحية تحتوي على 70% ماء بالكتلة ، وعند تعرضها للإشعاع فإن الماء فيها يتأين ، ومن الشائع تعريف الأشعة المؤينة على أنها الأشعة التي تؤين الماء ، وتتطلب هذه العملية 1216 كيلوجول/مول على الأقل لعمل ذلك ، ومنها ألفا وبيتا وغاما والأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية .




    مشروع مانهاتن Manhattan Project

    في عام 1934 اكتشف عالم ألماني أن انشطار ذرة اليورانيوم يحدث بسرعة، ويولد كمية هائلة من الطاقة ، ويمكن أن يحدث إنفجاراً هائلاً . أخذ الألمان بتطوير هذه الفكرة والإستفادة منها في تصنيع القنبلة النووية ، لم يسترع ذلك اهتمام أحد إلى أن قامت المانيا بإيقاف تصدير اليورانيوم من مناجم تشيكوسلوفاكيا المحتلة من قبل الألمان .

    في الثاني من آب أغسطس 1939 ، وقبل بدء الحرب العالمية الثانية ، قام البرت اينشتاين Albert Einstein بكتابة رسالة إلى الرئيس الأمريكي فرانكلين روزفلت Franklin D . Roosevelt واصفاً فيها الطاقة الهائلة التي تنتج عن الإنشطار النووي ، ومعبراً فيها وزملاءه عن قلقهم الشديد من إمكانية تحويل المانيا النازية للإنشطار النووي إلى قنبلة نووية .
    اينشتاين عالم الماني المولد ، يهودي الديانة ، ترك أوروبا قبل استلام هتلر للسلطة في المانيا ، عارض اينشتاين استغلال الطاقة النووية لتصنيع الأسلحة ، وكان يخشى على العالم من امتلاك المانيا لهذه التقنية قبل الولايات المتحدة الأمريكية .



    عقد قادة الجيش الأمريكي العزم على امتلاك هذه التقنية مهما كلف الأمر ، فأخذوا يبحثون عن بناء يصلح كمختبر لإنتاج القنبلة النووية ، بحيث يبعد الموقع (200) ميل على الأقل عن الحدود البحرية والدولية ، ويجب أن يبعد كثيراً عن التجمعات السكانية ، لأن أي خطأ قد يكلفهم الكثير من الخسائر البشرية .


    استقر رأيهم على مدرسة للأولاد في أرض صحراوية في ولاية نيومكسيكو في منطقة تعرف بإسم Jornada del Muerto وتعني رحلة إلى الموت ، وتم تعيين روبرت أوبنهايمر على رأس فريق من العلماء في مشروع عرف بإسم مشروع مانهاتن السري Manhattan Project . وأخرجت بذلك الى الوجود أول قنبلة نووية أسقطت على اليابان في السادس من أب / أغسطس عام 1945.
  2. بواسطة مرتجى العامري

    شكرا ع المجهود الرائع والمميز في الطرح
  3. بواسطة شـ,ـهـ,ـد

    [صورة]
  4. بواسطة Abbas Al-iraqi

    [صورة]
  5. بواسطة شـ,ـهـ,ـد

    انرتم موضوعي