تحقیق درباره؛ ارتباط الکترون خواهی با انرژی یونش

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 5

ارتباط الکترون خواهی با انرژی یونش

الکترون خواهی یا آفینیته مربوط به فرآیندی است که در آن ، از اتم خنثی یک یون منفی (از طریق بدست آوردن الکترون) بوجود می‌آید. در حالیکه انرژی یونش مربوط به فرآیند تولید یک یون مثبت از اتم خنثی بسبب از دست دادن الکترون است.

علامت قراردادی الکترون خواهی

در فرآیند الکترون خواهی معمولا (ولی نه همیشه) انرژی آزاد می‌شود. اولین الکترون خواهی بیشتر عناصر ، علامت منفی دارد. بعنوان مثال ، الکترون خواهی فلوئور برابر است با 328Kj/mol- = اولین الکترون خواهی و اما برای برخی عناصر مقدار آن مثبت است. مثلا برای نئون عبارت است از 29Kj/mol = اولین الکترون خواهی. علامت مثبت برای الکترون خواهی نشانه آن است که برای تحمیل یک الکترون به اتم مربوط باید کار انجام شود، (یعنی سیستم انرژی جذب کند) تا اتم مورد نظر قادر به جذب الکترون اضافی شود.

علت آزاد شدن انرژی یا جذب انرژی توسط اتم در الکترون خواهی

الکترونی که به اتم خنثی نزدیک می‌شود، از سوی هسته مثبت اتم جذب می‌شود. اما از سوی الکترونهای منفی آن دفع می‌گردد. اگر جاذبه بیش از دافعه باشد، وقتی یون منفی بوجود می‌آید، انرژی آزاد می‌شود. برعکس اگر دافعه بیش از جاذبه باشد، برای تشکیل یون منفی باید به سیستم انرژی داده شود.

تغییرات الکترون خواهی در یک تناوب از جدول تناوبی

قاعدتا یک اتم کوچک باید تمایل بیشتری برای بدست آوردن الکترون از خود نشان دهد تا یک اتم بزرگ، زیرا الکترون افزوده شده به یک اتم کوچک ، بطور متوسط به هسته مثبت نزدیکتر خواهد بود. با توجه به اینکه شعاع اتمی عناصر از یک تناوب از چپ به راست کوچکتر و بار مثبت هسته در همان جهت افزایش می‌یابد، باید انتظار داشت که الکترون خواهی عناصر مربوط ، از چپ به راست در یک تناوب ، مقادیر منفی بیشتری نشان دهد.

موارد استثنایی

مواردی که عناصر از تعمیم بالا تبعیت نمی‌کنند، باید مورد توجه قرار گیرند. مثلا در دوره دوم مقدار الکترون خواهی بریلیوم (دارای پوسته فرعی 2s پر شده) ، نیتروژن (دارای پوسته فرعی 2p نیمه پر شده ) و نئون (با تمام پوسته‌های فرعی پر شده) از قاعده بالا پیروی نمی‌کنند. این عناصر ، آرایش الکترونی نسبتا پایدار دارند و به آسانی الکترون اضافی نمی‌پذیرند.موارد استثنایی همانند را می‌توان در مورد عناصر مشابه به دوره‌های دیگر نیز مشاهده کرد. در هر دوره ، بیشترین تمایل پذیرش الکترون (الکترون خواهی بزرگتر با علامت منفی) در عنصر عضو گروه VIIIA دیده می‌شود. آرایش الکترونی همه اینها از آرایش گاز نجیب یک الکترون کم دارد.

تغییرات الکترون خواهی در یک گروه از جدول تناوبی

در این مورد ، برای تمام گروهها ، نمی‌توان الگوی واحد پیدا کرد. در مورد عناصر گروه VIIIA الکترون خواهی فلوئور ظاهراً غیر عادی است.حجم اتم فلوئور از بقیه عناصر گروه کوچکتر است و می‌توان انتظار داشت که بر اثر جذب الکترون ، بیشترین انرژی را آزاد کند. اما در حالی‌که الکترون افزوده شده به اتم کوچک بشدت توسط هسته ، جذب می‌شود. به همان ترتیب نیز از سوی بقیه الکترونهای موجود در اتم بشدت دفع می‌شود.زیرا هرچه حجم کوچکتر باشد، چگالی بار الکترونهای والانس نیز بیشتر خواهد بود. اعتقاد بر این است که در اتم فلوئور این اثر دافعه اثر جاذبه قوی ناشی از کوچکی اتم را تا حدی خنثی می‌کند.

دومین الکترون خواهی

این فرآیند ، فرآیندی است که در آن یک الکترون به یک یون منفی افزوده می‌شود. برای نمونه در مورد اکسیژن برابر است با 845Kj/mol+ =دومین الکترون خواهی. از آنجا که یک یون منفی و یک الکترون یکدیگر را دفع می‌کنند، در فرآیند افزودن یک الکترون به یک یون منفی نه‌تنها انرژی آزاد نمی‌شود بلکه انجام فرآیند انرژی گیر است و دومین الکترون خواهی تمامی عناصر ، مقدار مثبت دارد.

انرژی تبادل شده در فرآیند تولید یون

انرژی تبادل شده در فرآیند تولید یونی که دو یا چند بار منفی دارد، حاصل جمع جبری تمام الکترون خواهی مربوط است. این حاصل جمع برای تمام یونهای دارای چند بار منفی همیشه مثبت و فرآیند انرژی گیر است.

مقدار انرژی که در فرایند افزایش یک الکترون به یک اتم منفرد گازی شکل در حالت اصلی مبادله می شود، الکترون گیری آن اتم نامیده می شود. در این فرایند، معمولا، انرژی آزاد می شود و بنابراین، الکترون گیری بیشتر عناصر دارای علامت منفی است. ولی الکترون گیری را اغلب به صورت انرژی آزاد شده تعریف می کنند ؛ در منابع علمی که از چنین تعریفی استفاده شده است، مقادیر الکترون گیری که مربوط به آزاد شدن انرژی است، با علامت ثبت نشان داده می شود. تعیین مستقیم الکترون گیری دشوار است و تنها برای معدودی از عناصر انجام شده است. الکترون گیری برخی از عناصر دیگر به طور غیر مستقیم از داده های ترمودینامیکی محاسبه شده اند. بنابراین ، مقادیر الکترون گیری فقط برای معدودی از عناصر در دست است و اغلب این مقادیر دقت زیادی ندارند. تمایل یک اتم کوچک برای پذیرش الکترون بایستی بیشتر از یک اتم بزرگ باشد زیرا در یک اتم کوچک، الکترون افزوده شده، به طور متوسط، به هسته مثبت نزدیک تر است. این گرایش در هر دوره از چپ به راست ، تقریبا پیروی می شود. ولی در دوره دوم ، موارد استثنائی درباره بریلیم (با لایه فرعی2s پر شده)، نیتروژن( با پوسته فرعی 2p نیمه پر) و نئون (با مام لایه های فرعی پر شده) مشاهده می شوند. چنین مواردی برای عناصر نظیر آنها در دوره سوم نیز وجود دارد. عناصری که آرایش الکترونی آنها نسبتا پایدار است، الکترونهای اضافی را به سهولت نمی پذیرند. چون آرایش الکترونی هر یک از عناصر گروه هالوژنها یک الکترون کمتر از آرایش الکترونی گاز نجیب بعدی دارد، هر یک از عناصر این گروه در دوره خود، بیشترین تمایل را برای به دست آوردن یک الکترون را داراست. مقادیر الکترون خواهی هالوژنها، روند کلی الکترون خواهی را در یک گروه نشان می دهد. توانایی جذب الکترون در عناصر گروه هالوژنها، به استثنای فلوئور، از پایین به بالا با کوچک شدن اندازه اتمی افزایش می یابد. ولی تأثیر کوچک شدن اندازه اتم، ممکن

تحقیق در مورد بهره وری در انرژی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 19 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

بهره وری در انرژی

انتخاب وسیله گرمایی و خنک کننده

دقت در انتخاب کلیدی برای عملکرد با هزینه کمتر می باشد

مقدمه:

یک خانواده شاخص ممکن است 60 درصد یا بیشتر از درآمد سالانه خود را جهت گرمادهی و خنک کنندگی صرف کند. انتخاب دقیق و اندازه گیری در گرما و خنک کنندگی (تهویه) می تواند هزینه های اولیه را کاهش دهد، راحتی صاحب خانه را افزایش می دهد، کارآئی عملکردی را افزایش می دهد و در حد زیادی هزینه های استفاده را کاهش می دهد.

چرا اندازه گیری مهم است

اشتباه متداول در گرمادهی، تهویه و جریان مطبوع هوا (HVAC) صنعت، گرمادهی بیش از اندازه و سرمادهی و وسیله خنک کنندگی خارج از اندازه است مخصوصاً در مورد تهویه مطبوع و پمپ های گرما بیشتر صدق می کند. چیز بزرگتر همیشه به مفهوم بهتر نیست. وسیله خارج از ظرفیت دارای هزینه اولیه بیشتر، هزینه اضافی برای عملکرد، و ممکن است دارای کارآئی کمتر نسبت به وسیله دارای اندازه بهینه باشد.

از آنجا که وسیله تهویه به نهایت کارآئی خود در عملکردش فقط بعد از 5 تا 10 دقیقه به جریان مستمرش می رسد، بخش های بیش از اندازه، که اغلب در دوره های کمتری جریان دارند، نسبت به واحدهای دارای اندازه مناسب کارائی کمتری نشان می دهند.

این چرخه کوتاه می تواند منجر به سرما، آرامش شرایط درون در طول فصول خنک کننده می شود، گردش دمای فضای بزرگ تهویه، خراب شدن مکانیکی (به علت شروع مکرر / توقف مکرر در چرخه) کوره ضعیف زندگی مبادله کننده گرما (به علت دودکش گاز غلظت تبخیر آب) و هزینه های عملکردی بالا را باعث شود. وسیله بیش از اندازه همچنین ممکن است به علت پره های بزرگ و غیر اندازه بودن صدای زیادی دهد و ممکن است جهت وزیدن پره ها مقدار برق استفاده شده نیز زیاد است.

انتخاب سیستم

انتخاب صحیح سیستم گرمادهی و خنک کننده منابع سوختی را مورد توجه قرار می دهد (مثل گاز طبیعی و برق)، همچنین مکانیزم های توزیع (مثل هوا و هیدرولیک) اختیارهای وسیله (کوره و پمپ گرما) و کارآئی وسیله ها را اهمیت می دهد.

تجزیه و تحلیل چرخه زندگی اختیارهای متنوع با سایزهای صحیح تنظیم شده را اجرا کنید تا سیستم با هزینه مناسب را انتخاب نمایید. ملاحظات قیمت شامل تجهیزات و قیمت های نصب، هزینه های گرمایی و خنک دهی سالانه و هزینه های نگهداری می باشند. اگرچه برای ارزیابی مشکل می باشند اما اعتماد داشتن به تجهیزات، عمر دراز داشتن پوشش تضمینی و سالم بودن نیز عناصر مهم می باشند.

به عنوان مثال، منبع سوخت گرمادهی مستقیماً هزینه های عملکردی را تحت تأثیر می گذارد. همچنین، کارآئی بالای وسیله های گرمادهی اغلب بیشتر از مدلهای استاندارد کارده هزینه دارند، اما هزینه آن برای اجرا کم می باشد. بنابراین هزینه چرخه زندگی – بجای هزینه اولیه خرید – ممکن است در وسیله کارآئی بیشتری ایجاد کند یا یک سوخت بجای دیگری انتخاب اقتصادی تلقی شود.

بعضی از معامله کنندگان HVAC، و استفاده های ملی، تجزیه و تحلیل های چرخه زندگی از اختیارهای متنوع تجهیزات را فراهم می کنند. خلاصه تولیدات نرم افزاری آسان برای استفاده جهت ارزیابی هزینه های گرمادهی و سرمادهی بوسیلة DOEWSBTS تألیف شده است. (www.even.die.gob building).

تحقیق در مورد انرژی هسته ای چیست

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

انرژی هسته ای چیست ؟

انرژی هسته ای انرژی گرمایی آزاد شده حاصل از شکافت اتم اورانیوم است که از آن برای تولید بخار آب و گرداندن توربین های تولید برق استفاده می شود . اورانیوم معدنی طی فرایندی در تأسیسات فرآوری باید به گاز هگزافلوراید یا uf6 تبدیل شود و سپس با تزریق به شبکه ای ازسانتر یفیوژها غنی شده وسپس قابل استفاده است . البته فقط اورانیوم نیست که با آن می توان انرژی هسته ای تولید کرد ، مثلا از پولوتونیم یا دیگر رادیو اکتیوها نیز می توان انرژی هسته ای تولید نمود ، این انرژی در دسته انرژی های نیمه پاک و غیر قابل تجدید تقسیم بندی می شود . به این دلیل نیمه پاک که زباله ها و پس مانده های آن هزاران سال در محیط زیست باقی مانده و برای سلامت موجودات زنده بسیار خطرناک هستند ، با وجود این پس از مقایسه آماری بین خطرات همه انواع انرژی ، انرژی هسته ای جزو بهترین گزینه های موجود به شمار می آید .لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .

* تعریف فنآوری هسته ای :

فن آوری هسته ای عبارت است از توانایی تبدیل اورانیوم طبیعی که در طبیعت وجود دارد ، از طریق شکاف اتم به اورانیوم غنی شده که دارای انرژی بسیار است ، در مقطع کنونی حدود ده کشور در دنیا این دانش را در اختیار دارند .

* چگونگی کشف انرژی هسته ای :

حدود سه قرن قبل از میلاد مسیح ، دانشمندی یونانی به نام (دموکریت) با مطالعه برروی اشیای پیرامونش ، به این نتیجه رسید که اشیا ء به رغم شکل ظاهری متفاوتی که دارند از ذرات بسیار ریزو غیر قابل تجزیه ای تشکیل شده اند ،وی اسم این ذرات را«اتم » نهاد که درزبان یونانی به معنی «نشکن»است. دوهزارسال بعداز دموکریت دانشمندی انگلیسی به نام «جان دالتون»به این نتیجه رسید که اتم هم قابل تجزیه و شکستن است.این نظریه باقی ماند تادرسال 1927 میلادی دانشمند آمریکایی _آلمانی الاصل به نام آلبرت اینشتین فرمول(me-e) را مطرح کرد و ثابت نمود که «اگراتم شکافته شود انرژی عظیمی ایجاد می شود»

کشف انرژی هسته ای ،یکی از مهمترین و اثرگذارترین کشفیات بشر در طول تاریخ بود .امانکته ای که تقریبا از همان آغاز نگرانی عمیقی را در سطح جهان پدید آورد ،قدرت تخریب فوق العاده انرژی هسته ای بود که خیلی زود توسط «ابن هایمر»شاگرد انیشتین به اجرا درآمدو آمریکایی ها برای نخستین بار به طورکاملا سری در صحرای «نوادا»انفجار هسته ای را آزمایش کردند.

* چگونگی انفجار هسته ای :

بمب های اتمی ،شامل نیروهای قو ی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند را درجای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزاد سازی انرژی یک اتم وجود دارد:

1-شکاف هسته ای:می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم کرد این همان شیوه ای است که درمورد ایزوتوپ های اورانیوم (اورانیوم 235 و 233)به کار می رود .

2-همجوشی هسته ای:می توان با استفاده از دواتم کوچکتر که معمولا هیدروژهیا هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم)هستند یک اتم بزرگ مثل هلیو یا ایزوتوپ های آن را تشکیل داد.این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. فرایند هر دو شیوه دست یافتن به میزان عظیمی از انرژِ ی گرمایی و تشعشع است.

* کاربردهای انرژی هسته ای:

انرژی هسته ای دارای کاربردهای فراوان است .در یک تقسیم بندی کلی می توان کاربردهای انرژی هسته ای را در دو بخش نظامی و غیر نظامی قرار داد.با این ملاحظه که پیشرفت در فناوری هسته ای ،پیشرفت دررشته های علمی مرتبط با این فناوری را به دنبال دارد.بنابراین پیشرفت در این رشته به معنای پیشرفت در علوم مرتبط دیگراست. جمهوری اسلامی ایران درطول سالیان اخیر همواره تأکید براستفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای داشته و مسئولین عالی نظام بارها اعلام کرده اند که سلاح های هسته ای و بمب های اتم در دکترین د فاعی کشورجایی ندارد ،آمریکاییها قریب دو دهه است که جمهوری اسلامی ایران را متهم به تلاش جهت دستیابی به سلاح های اتمی می کنند و مقصد نهایی ایران در فعالیت های هسته ای را دسترسی به سلاح اتمی اعلام می دارند. نقش فناوری هسته ای در توسعه کشور بسیار ضرور ی است ، انرژی هسته ای در موارد زیر کاربرد صلح جویانه دارد:

* کاربردهای صلح آمیزانرژی هسته ای :

1-کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق:

استفاده ازعلوم و فنون هسته ای در تولید برق از طریق نیروگاه اتمی از اهمیت بالایی برخوردار است ،جمهوری اسلامی ایران نیز با توجه به پایان پذیر بودن منابع فسیلی و روند روبه رشد توسعه اجتماعی و اقتصاد کشور،استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم میدانند و ساخت چند نیروگاه اتمی ر ا از جمله سیاست های اصلی خود قرار داده است.

دغدغه اصلی جهان عادت کرده به مصرف انرژی ، دردودهه آینده تولید انرژی است و ساخت نیروگاه برق تنها راه خروج از بحران انرژی در دهه های آینده است .نیروگاه برق اتمی اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروز در دنیا احداث می شود . با یک نگاه به روند رو به رشد کشورمان ،ایران در بیست سال آینده به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد که نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را تامین می کند و احداث نیروگاه های دیگر برای رفع این نیاز ضروری است. گفتنی است برای تولید این میزان برق ،حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه پنج میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد.علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروری می نماید:

الف -منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسل های آینده است.

ب-استفاده از نفت خام در صنایع تبدیلی پتروشیمی ارزش بیشتری دارد.

ج-تولید برق از طریق نیروگاه های اتمی ،آلودگی نیروگاه های کنونی را ندارند .تولید هفت هزار مگاوات با مصرف 190 میلیون بشکه نفت خام ،157 هزار تن دی اکسیدکربن ،150 تن ذرات معلق درهوا،130 تن گوگرد و 50 تن اکسید نیتروژن را در محیط زیست پراکنده می کند ،درحالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارند. دلایل دیگری هم برای استفاده از نیروگاههای اتمی برای تولید برق وجود دارد که از مهمترین آنها می توان به پاکیزه بودن این روش، فاقد تولیدگاز گلخانه ای و دیگر آلاینده های زیست محیطی اشاره کرد. اهمیت این موضوع زمانی دوچندان می شود که بدانیم سوخت های فسیلی

تحقیق در مورد انرژی اتمی 22 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 22 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

در حال حاضر انرژی اتمی یکی از منابع مهم انرژی بسیاری از کشورهای جهان است . با وجود این ، تا سالهای اخیر اکثر مردم دربارة آن بی اطلاع بودند در اواخر جنگ جهانی دوم زمانی که دو بمب اتمی بر روی شهرهای ناکازاکی و هیروشیما در ژاپن انداخته شد ، برای اولین بار مردم پی بر قدرت انرژی اتمی بردند. از آن زمان تا به امروز از انرژی اتمی فقط به منظور تولید نیرو استفاده شده است ، هرچند که سلاحهای اتمی متعددی در جهان وجود دارند.

جمعیت جهان با سرعت رو به افزایش است و مردم نیز مایلند سطح زندگی شان بهتر شود و توقعاتشان بیشتر شده است. این دو عامل دلیل نیاز روز افزون به انرژی است. این انرژی موارد استفاده های فراوان دارد ، از جمله راه انداختن ماشین آلات کارخانه ها ، تولید گرما و نیروی برق ، درحالی تقاضای جهانی انرژی رو به افزایش است ، منابع سوختهای فسیلی (زغال سنگ ، نفت و گاز ) در حال اتمام هستند. در حال حاضر ، سوختهای فسیلی تنها منابع اصلی تامین کنندة انرژی جهان هستند و باید به دنبال منابع دیگر انرژی بود ، یکی از منابع جایگزین که قبلا کشف شده است انرژی اتمی می باشد.

انرژی هسته ای

اولین استفاده از انرژی هسته ای در جنگ جهانی دوم بعمل آمد و از آن پس امکان تهیه انرژی مفید به مقیاس وسیع از این منبع مورد نظر بوده و از آن غالبا بعنوان پشتوانه ای در برابر مسئله اتمام منابع فسیلی انرژی یاد می شود. در عین حال که انرژی هسته ممکن است بر منابع فسیلی مزایایی ( از نظر آلوده تر کردن هوا ) داشته باشد استفاده از آن مستلزم یک تکنولوژی پیشرفته و پیش بینی های لازم برای مسائل ایمنی است . در استفاده از انرژی هسته ای حرارت حاصله از شکستن اتمها که تحت کنترل انجام می گیرد به مصرف تولید بخار می رسد. عمل شکستن اتمها و تولید حرارت در راکتورها انجام می گیرد که سوخت آنها اورانیوم (و یا توریم) است. حرارت سپس بوسیله یک یا چندین عامل واسطه که تحت فشارهای مختلف هستند به بخار تبدیل شده و توربینهای مولد برقی را می چرخانند. در راکتورهای معمولی که سوخت آنها اورانیوم 235 است مقدار کمی از سوخت ( در حدود یک درصد ) به پلوتونیوم تبدیل شده و در این تبدیل تفاوت به صورت انرژی آزاد می شود. این عمل سبب می شود که یک تن سوخت اورانیوم که در این راکتورها «سوخته» می شود معادل سوختن پنجاه هزار تن زغال سنگ الکتریسیته تولید کند. در حال حاضر حدود 16000 یعنی پنج درصد انرژی الکتریکی مصرفی در امریکا از انرژی هسته ای تولید می شود که راکتورهای فوق الذکر را بکار گرفته اند. این مقدار در حدود یک درصد انرژی کل مصرفی امریکا است . راکتورهای دیگری که در آن کشور تحت ساختمان هستند دارای ظرفیتی در حدود 54000 خواهد بود و مقدار 80000 دیگر نیز یا در مرحله طرح یا سفارش هستند بطوریکه در پایان اتمام آنها مجموعا 150000 الکتریسیته از انرژی هسته ای در آن کشور تهیه خواهد شد که تخمین زده می شود در سال 2000 قسمت قابل توجهی از انرژی الکتریکی امریکا را تامین کند. (مثلا 25 تا 30 درصد) . در انگلیس نیز حدس زده می شود تا اواخر قرن حاضر راکتورهای هسته ای تا حدود 25% الکتریسیته مورد احتیاج را که در آن موقع در حدود 40000 تخمین زده می شود تامین کند. گرچه به نظر می رسد که انرژی هسته ای ممکن است راه حل عمده ای برای بحران انرژی باشند . ولی باید توجه داشت که موفقیت عمده انرژی هسته ای می تواند در تولید انرژی الکتریکی بوده که فقط جزئی از انرژی لازم برای احتیاجات آینده است. و حتی تولید الکتریسیته به مقدار وافر از این منبع مستلزم پیمودن راهی است که کاملا کوبیده و صاف نشده است. بعلاوه علیرغم بوجود آمدن راکتورهای مولد مسئله سوخت اتمی لازم هنوز بطور کامل حل نشده است . دیگر اینکه تکنولوژی قادر باشد راکتورهای اتمی نوعی سم ایجاد کند . که نه از راه انشقاق (fissin) که در راکتورهای فعلی بکار می رود بلکه از راه Fuslan انرژی اتمی را آزاد کند. سوخت لازم (مثلا دیوتریوم) برای چنین راکتورهایی مقدار زیاد در طبیعت موجود است. علیرغم این اشکالات برای جایگزینی و تکمیل احتیاجات انرژی در عرض نیم قرن آینده شاید بتواند تا حدود بیست تا سی درصد مصرف انرژی الکتریکی را از انرژی هسته ای تامین کرد.

تاریخچه شناخت ماده

توماس ادیسون در سال 1879 لامپ الکتریکی را اختراع کرد و پس از آن طی ده سال که او کوشش خستگی ناپذیر موفق به اختراع بسیاری از وسایل تولید و توزیع برق گردید و از پرتو نبوغ فکری او تحولات و تغییرات شگرفی در زندگی و رفاه صدها میلیون نفر از مردم جهان پدید آمد.

شکافتن هسته و انرژی هسته ای

با توجه به اینکه در یک واکنش هسته ای تغییرات انرژی بسیار زیاد است . این مطلب مهم مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت که اگر بتوان یک واکنش هسته ای تولید کرد که بتواند بخودی خود متوالیاً صورت بگیرد ، میتوان انرژی هایی میلیونها مرتبه بیشتر از انرژیهای حاصل از واکنشهای کنترل نشده ی دیگر را بدنبال داشته باشد کشف نشده بود تا اینکه در سال 1938 یک دانشمند شیمی آلمانی به نام « اتو هامن » با همکاری خویش «اشتراسمن» که روی اثر بمباران اتمهای اورانیوم توسط نوترون مطالعه می کردند انتظار داشتند که تشکیل ایزوتوپ منگینتر از اورانیوم هدف (6238 ) را مشاهده کنند ، ولی با کمال تعجب هامن دریافت که نمونه اورانیوم بمباران شده توسط نوترونها ایجاد اتمهای رادیواکتیو ، عنصری بسیار سبکتر یعنی باریم (A=146) نموده است . معمای این کشف بزودی توسط فیزیکدانهای آلمانی ( لیز مینز ، واترفریج ) روشن شد و هر دو نظر دادند که چنانچه هسته های 6238 نوترونی را شکار نمایند هسته مرکب حاصله ناپایدار بوده و به جای اینکه از خود ذرات آنها یا بتا صادر کند دفعتا پس از تقریبا ثانیه شکسته و به دو تکه یا فراگمان تقریبا مساوی تقسیم می شود و حدود دو تا سه نوترون نیز آزاد میگردند. یک چنین پدیده ای را فیسیون یا شکافت هسته ای می گویند. یک نمونه متداول از این واکنش هسته ای

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای (تحقیق)

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 31

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

استفاده از انرژی هسته ای، یکی از اقتصادی ترین شیوه ها در دنیای صنعتی است و گستره عظیمی از کاربردهای مختلف، شامل تولید برق هسته ای، تشخیص و درمان بسیاری از بیماریها، کشاورزی و دامداری، کشف منابع آب و ... را در بر می گیرد.

انرژی هسته ای در مجموع، مانند یکی از انرژی های موجود در جهان مثل انرژی بادی، آبی، گاز و نفت و ... است، اما در مقایسه با آنها جزو انرژی های پایان ناپذیر شمرده می شود، که از نظر میزان تولید انرژی پاسخگوی نیازهای بشر خواهد بود. یعنی انرژی حاصل از تبدیل ماده به انرژی برابر است با جرم ماده ضرب در سرعت نور به توان 2 که نشان دهنده انرژی زیاد حاصل از تبدیل مقدار کمی ماده به انرژی است.

انرژی هسته ای کاربردهای متعددی دارد که در یک تقسیم بندی کلی میتوان آن را به نظامی و غیرنظامی یا صلح جویانه تقسیم کرد. تولید برق، یکی از نیازهای روزمره و فوق العاده تأثیر گذار بر زندگی مردم است که اگر با صرفه اقتصادی بیشتر و آلودگی هرچه کمتر زیست محیطی همراه باشد به یقین خواهد توانست در اقتصاد کشور نقش بسزایی ایفا کند. انرژی هسته ای که از این دو شاخصه مهم برخوردار است، می تواند در این زمینه به کمک نیروگاه ها آمده و جهان را از بحران محدودیت منابع فسیلی رهایی بخشد. به همین دلیل، نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است که امروزه در دنیا احداث می شود.

یکی از روشهای تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته ای است که در آن از ایزوتوپهای رادیو اکتیو (رادیو ایزوتوپ) برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها استفاده می شود. گفتنی است از رادیو ایزوتوپ ها 60 سال است که برای شناسایی و درمان بیماریها استفاده می شود. با کشف شیوه های درمانی بیشتر و پیشرفت این راهها استفاده از رادیو ایزوتوپ هم گسترده تر شده است.

پرتودهی مواد غذایی، عبارت است از قرار دادن ماده غذایی در مقابل مقدار مشخصی پرتو گاما، به منظور جلوگیری از جوانه زنی بعضی محصولات غذایی مانند پیاز و سیب زمینی و همچنین کنترل آفات انباری، کاهش بار میکربی و قارچی بعضی از محصولات مانند زعفران و ادویه و تأخیر در رسیدن بعضی میوه ها به منظور افزایش زمان نگهداری آنها ..... در بخش کودها مطالعات مربوط به تغذیه گیاهی نیز از این روش استفاده می شود مانند نحوه جذب کودها و عناصر و ... .

با استفاده از تکنیک پرتوتابی هسته ای می توان تغییرات ژنتیکی مورد نظر را برای اصلاح محصول در توده های گیاهی به کار برد. برای نمونه کشور پاکستان که بیابان های وسیع و زمین های بایر فراوانی دارد، از راه کشاورزی هسته ای، ارقام پرمحصولی از گیاهان را در همین مناطق پرورش داده است.

نقش تکنیک های هسته ای در پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماریهای دامی، نقش تکنیک های هسته ای در تولید مثل دام، نقش تکنیک های هسته ای در تغذیه دام، نقش تکنیک های هسته ای در اصلاح نژاد دام، نقش تکنیک های هسته ای در بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.

کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب همان بهبود دسترسی به منابع آب جهان، یکی از زمینه های بسیار مهم توسعه شناخته شده است. بیش از یک ششم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می کنند که دسترسی مناسب به آب آشامیدنی بهداشتی ندارند. تکنیک های هسته ای برای شناسایی حوزه های آبخیز زیرزمینی، هدایت آبهای سطحی و زیرزمینی، کشف و کنترل آلودگی و کنترل نشت و ایمنی سدها به کار می رود. از این تکنیک ها، برای شیرین کردن آب شور و آب دریا نیز استفاده می شود.

نمونه هایی برای طرح کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنعت عبارتند از: تهیه و تولید چشمه های پرتوزایی کبالت برای مصارف صنعتی، تولید چشمه های ایریدیم برای کاربردهای صنعتی و بررسی جوشکاری در لوله های نفت و گاز، تولید چشمه های پرتوزا برای کاربردهای مختلف در علوم و صنعت از قبیل طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته ای برای کاربردهای صنعتی مانند سیستم های سطح سنجی، ضخامت سنجی، چگالی سنجی و نظایر آن، اندازه گیری زغال سنگ، بررسی کوره های مذاب شیشه سازی برای تعیین اشکالات آنها، نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک هسته ای و ... .

انرژی هسته ای و کاربرد آن در کشاورزی

در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه) به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است.

● اثر مقادیر مختلف پرتو گاما بر روی رشد و نمو گیاه تک لپه گندم و دو لپه لوبیا

افزایش روز افزون جمعیت بشری یکی از معضلات دنیای متمدن امروزی است که خود مشکلات جدیدی از جمله کمبود مواد غذایی در اکثر نقاط جهان و بخصوص کشورهای در حال توسعه به همراه داشته است.

در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه) به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است. در این تحقیق با استفاده از تیمار بذرهای گندم(رقم مهدوی) و لوبیا (رقم لوبیا سفید دانشکده) و مقادیر مختلف پرتو گاما (صفر، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰، ۳۰۰، ۳۵۰، ۴۰۰ گری) تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارمترهای رشد (ارتفاع گیاه، سطح برگ، تعداد برگ، وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن خاکستر اندام هوایی، مقدار خاکستر اندام هوایی، خاکستر اندام هوایی، مقدار فسفر و پتاسیم گیاه، تعداد سنبله و تعداد دانه در هر گیاه، وزن دانه، درصد جوانه زنی و رشد بذر) مطالعه گردید. برای هر تیمار مذکور سه تکرار در نظر گرفته شد و در هر تکرار(هرگلدان) پانزده بذر کاشته شد. قبل از اعمال هر تیمار بذرها به دو گروه خشک و مرطوب تقسیم بندی شدند. میزان رطوبت در بذرهای گندم بین ۱۴-۱۲ درصد و در لوبیا بین ۵/۱۳-۱۳ درصد در نظر گرفته شد. شرایط کاشت و آبیاری در هر یک از ارقام مورد آزمایش یکسان در نظر گرفته شد.

پس از رشد گیاهان نسل والد و تولید خوشه (در گندم) و لگوم(در لوبیا) بذرهای حاصل از آنها بدون اینکه عملیات پرتوتابی راپشت سر بگذارند، در شرایطی همانند والدین کاشته شدند. در گیاهان نسل M۱ نیز تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارامترهای رشد بررسی گردید.

در تمام صفات مورد مطالعه با افزایش مقدار پر تو، پارامترهای رشد کاهش می یابد. به نظر می رسد که در مقادیر بالا پرتو شدت نقص های کروموزومی و فیزیولوژیکی بیشتر شده باشد. از جمله تغییرات مورفولوژیکی در گندم باریک شدن برگها و کوتاه شدن میانگره ها رامی توان ذکر کرد که در مقادیر ۱۵۰ و ۳۰۰ گری پرتو گاما در نسلهای M و M۱مشاهده می شود. این تغییرات در گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب لوبیا به صورت تقسیم لپه به سه یا چهار قسمت با اندازه نامساوی، تغییر شکل برگی، رشد نامتعادل پهنک و کلروز برگی در مقادیر ۲۵۰ تا ۳۰۰ گری در گیاهان حاصل از بذرهای خشک در مقادیر ۵۰ گری پرتو گاما نمایان است.

مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان نسل M گندم و لوبیا نشان می دهد که مقادیر ۱۰۰ و ۱۵۰ گری پرتو گاما موجب افزایش عملکرد گیاه می گردد. مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان M۱ و