سیستم سوخت

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 30 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

تصفیه و تهیه بنزین اتومبیل – بنزین یکی از چند مشتقات نفتی است که از نفت خام بدست می آید نفت خام در تصفیه خانه و در داخل یک مخزن بلند فلزی تقطیر می شود . این مخزن را برج تقطیر جزء به جزء‌(Fractionating Tower) می گویند .

نفت خام در داخل کوره گرم شده و به درجه حرارتی می رسد که تمام مشتقاتی که باید تهیه گردند بصورت گاز در می آیند . گاز متصاعد شده پس از عبو از مراحل مختلف تقطیر شده و به مایع تبدیل می گردد .

بنزینی که از برج تقطیر بدست می آید دارای اکتان پایین است وبایستی عمل آورده شود و اکتان مناسب را کسب نماید و فرآیندی را طی نماید که عوامل زنگ زدگی و چسبندگی را از بین برده و یا اینکه حداقل آنها را بی اثر نماید . سپس به گرید یا درجات مختلف جداسازی شده و برای افزایش مقاومت آنها در برابر انفجار و نیز چلوگیری از یخ زدن کاربراتور، افزودنی های لازم به آن اضافه می شود .

بنزین ، مخصوصاً‌ برخی از گرید های بالا بعنوان فرآورده جانبی و به روش شیمیایی نیز تولید می گردد اما منبع اکثر بنزین ها نفت خام می باشد .

سیستم سوخت

1-چگونگی کار سیستم سوخت : برای اینکه موتور به راحتی روشن شود و بدون اشکال گاز خورده . از نظر مصرف سوخت نیز مقرون به صرفه باشد و درعین حال بتواند تمام قدرت را تولید نماید و د رحین رانندگی خاموش نشود ، کاربراتور نقش اساسی خواهد داشت .

به طور خلاصه ، وظیفه کا ربراتور مخلوط کردن مقدار صحیح از سوخت با مقدار متناسب از هوا جهت احتراق در سیلندرها و نیز ارسال به موقع از مخلوط تبخیر شده مذکور به هر سیلندر و برابر نیاز آن می باشد . سیکل کامل کاربراتور از لحظه مخلوط شدن سوخت با هوا شروع شد ه و تا لحظه احتراق در سیلندرها ادامه دارد . از اینرو این سیکل شامل کاربراتور ، منیفولد هوا ، سوپاپ هوا ، وحتی اتاق احتراق و پیستون نیز می گردد .

سوخت لازم برای کاربراتور از طریق سیستم سوخت تامین می گردد و این سیستم شامل باک بنزین ، تلمبه یا پمپ بنزین و تعدادی صافی بنزین می باشد . پمپ بنزین ،‌سوخت را با فشار به پیاله سوخت که دارای شناور است می فرستد و صافی نیز از ورود مواد زاید به سیستم سوخت جلوگیری می نماید .

نسبت اختلاط سوخت و هوا : بنزین از نظر درجه اکتان انواع مختلفی دارد و در مورد اکثر آنان تناسب صحیح اختلاط بنزین و هوا از حیث وزن عبارت است از حدود 15 قسمت هوا به 1 قسمت از بنزین که آنرا « نسبت شیمیایی » اختلاط گویند و احتراق کامل سوخت را تضمین می نماید . اما در عمل این اختلاط یا نسبت بنزین و هوا حداکثر قدرت راتولید نمی کند و از نظر مصرف بنزین اقتصادی نمی باشد . برای رانندگی معمولی و سرعت اقتصادی نسبت اختلاط حدود 16 به 1 یعنی 16 قسمت هوا و یک قسمت بنزین لازم است .درحالیکه روشن کردن موتور در هوای سرد ممکن است حتی به مخلوطی از 1 قسمت بنزین و 1 قسمت هوا نیاز باشد . به طور کلی نسبت اختلاط در شرایط مختلف به شرح زیر می باشد :

لحظه استارت زدن با نسبت اختلاط کمتر و متوسط

در سرعتهای پایین و دور آرام با نسبت اختلاط کمتر و متوسط

در سرعت اقتصادی با نسبت اختلاط ضعیف ( 16 به 1 )

هنگام گاز دادن و سرعت های بالا با نسبت اختلاط قوی

ا زسوختن بنزین و هوا موادی باقی می ماند که شامل مونوکسید کربن (CO) ، انیدرید کربنیک (CO2) و هیدروکرتن های مختلف و اکسیدهای ازت می باشد . میزان این مواد در دود اگزوز بستگی به مقدار بنزین در مخلوط سوخت و هوا دارد .

2-لوله کشی سوخت

بنزین از باک بنزین که در عقب اتومبیل قراردارد به محفظه شناور کاربراتور جریان می یابد . از آنجایی که این محفظه در سطحی بالاتر از باک بنزین قرار گرفته ،‌یک عدد پمپ در مسیر قرار دارد تا بنزین را با فشار به کاربراتور بفرستد که معمولاً در نزدیکی کاربراتور قرار گرفته است .

3-ساختمان کاربراتور ساده

هوا پس از عبور از صافی به داخل «‌دهانه مخروطی* » مکیده می شود . این کانال در یک نقطه باریک است و باعث می گردد تا در آن نقطه هوا با سرعت بیشتری حرکت کند و فشار کمتر شود ( زیرا حاصلضرب فشار در سرعت مقداری ثابت است .)

در دهانه مخروطی یک نوع خلاء جزیی ایجاد می گردد و بنزین در اثر آن از پیاله کاربراتور کشیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا از طریق منیفولد هوا به داخل موتور فرستاده می شود . مقدار و سرعت جریان مخلوط بنزین و هوا توسط پدال گاز کنترل می گردد .

سوخت پاک , سوخت هیدروژنی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد مشهد

دانشکده فنی مهندسی , گروه مکانیک خودرو

زیر نظراستاد ارجمند : دکتر بهرامی

نگارنده : مسعود زاهدی

عنوان :

سوخت پاک , سوخت هیدروژنی

بهار 1387

ردیف

فهرست

1

مقدمه

2

آلودگی هوا چیست؟

3

آلودگى هوا چه علائمى در فرد ایجاد مى‌کند؟

4

تاثیر آلودگى هوا بر سلامتی

5

خودروهایی از جنس آب

6

هیدوژن، پاسخی برای آینده

7

پیل سوختی، روش خودروسازان آمریکایی

8

موتورهای درون‌سوز هیدروژنی بی‌.ام.‌و راهی دیگر

9

سوخت خطرناک

10

آینده منتظر هیدروژن

11

آیا هیدروژن سوخت ایده‌آل ماشین‌هاست؟

12

استفاده از سوخت هیدروژن در وسایل نقلیه و تولید برق افزایش می یابد

13

چالش و پیشرفت

14

در جاده

15

16

مقدمه

 در حال حاضر شش میلیارد و 400 میلیون انسان بر روی کره زمین زندگی می‌کنند و این آمار تا سال 2020 به هفت میلیارد و 500 میلیون نفر خواهد رسید. در همین حال پیش‌بینی می‌شود، در مدت زمان فوق شمار افرادی که صاحب خودرو می‌شوند 12 تا 15 درصد رشد داشته باشد و این بدان معنی است که تعداد خودروها که در حال حاضر در حدود 775 میلیون دستگاه برآورد شده است، تا سال 2020 به بیش از یک میلیارد و 100 میلیون دستگاه خواهد رسید. بنابراین کاهش مصرف سوخت و آلاینده‌های محیط زیست اهمیت بسیار زیادی پیدا می‌کند که در این میان شرکت خودروسازی جنرال موتورز آمریکا با معرفی تکنولوژی پیل سوختی هیدروژنی توانسته است امید به جابجایی بدون آلودگی رادر آینده افزایش دهد.

لذا  توسعه خودروهای پیل سوختی به سرعت در جهان در حال رشد است، به طوری که در حال حاضر شرکت‌های خودروسازی جنرال موتورز و اوپل بیش از یک میلیارد دلار صرف تحقیقات در این تکنولوژی کرده‌اند.

"هیدروژن 3 اوپل" ثابت کرده است که رانندگی با خودروهای متفاوت، مسیر خود را از آزمایشگاه به جاده هموار کرده است و نمونه اولیه آن در حال حاضر با همکاری شرکت سازنده مبلمان ایکیا (IKEA) در حال گذراندن آزمایشهای متفاوت است و سکوئل (Seqel) جنرال موتورز به تولید خودروهای با پیل سوختی نزدیک‌تر شده است.

"هیدروژن 3 اوپل"؛ دونده دو ماراتن، قهرمان مسابقات رالی "هیدروژن 3 اوپل" جانشین نمونه اولیه هیدروژنی است که در بهار سال 2000 معرفی شد و از روی طرح خودرو زافیرا اوپل ساخته شده بود.

نیروی برق این خودرو توسط 200 قطعه پیل سوختی که به صورت سری به یکدیگر متصل شده‌اند، تولید می‌شود. این پیل‌ها نیروی موتور برقی 82 اسب بخار بر 60 کیلووات هیدروژن 3 را تامین می‌کند. این نیروگاه که حداکثر 215NM گشتاور توسعه می‌دهد، حداکثر سرعتی برابر با 160 کیلومتر بر ساعت تولید می‌کند و در کمتر از 16 ثانیه از صفر تا 100 کیلومتر در ساعت شتاب می‌گیرد که در حالتی کاملا بی‌صداست.

در مسابقات ماراتن تابستان سال 2004، هیدروژن 3 اوپل توانست بدون هیچ مشکلی 9 هزار و 696 کیلومتر را در 14 کشور مختلف اروپایی طی کند. در آوریل سال 2005 نیز این خودرو توانست جایزه مسابقات رالی مونت کارلو را برای وسایل نقلیه دارای پیل سوختی از آن خود کند.

سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی

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 : 

سیستم سوخت رسانی انژکتوری بنزینی :

 این مقاله به بررسی سیستم های تزریق سوخت بنزین در موتورهای جرقه ای پرداخته است که از دیر باز مورد توجه سازندگان خودرو بوده است ودر این راستا فعالیتهای زیادی انجام شده است که منجر به تولید انواع سیستمهای سوخت رسانی بنزینی انژکتوری Jetronic شده است .

مقدمه :

موتورهای انژکتوری با سیستم سوخت تزریقی ابتدا برای موتورهای دیزلی اختراع شد و توسط آلمانی ها و به دستور هیتلر اصلاح گردید تا بتواند مورد استفاده موتور هواپیما های ارتش هیتلری قرار گیرد .

می توان گفت که موتور کاربراتوری به نمونه انژکتوری برتری و ارجعیت دارد . ولی عدم استفاده از کاربوراتور و انتخاب انژکتور توسط آلمانی ها به این دلیل بود که استفاده از کاربوراتور در هواپیما در مناطق نامناسب تمایل زیاد به تولید یخ دارد وهمچنین امتیاز دیگر انواع انژکتوری تاثیر ناپذیر بودن عملکرد آن در حین انجام مانورهای جنگی خطر ناک بود .

تبدیل یک سیستم انژکسیون دیزل به سیستمی که بنزین استفاده کند کاری بس مشکل است چون سوخت گازوییل که یک روغن سبک وزن می باشد باعث می شود که نوعی روغن کاری بین پمپ ها و سیلندر های سیستم انژکتوری انجام شود . در مقابل ، بنزین سوختی بی نهایت خشک است وبه کلی فاقد هر گونه قابلیت روغن کاری می باشد . بنابراین در تبدیل از گازوییل به بنزین نیاز به یک تحقیق بسیار دقیق در زمینه فلزهای مورد استفاده در ساختمان پیستون ها و سیلندرها دارد که نتیجه چنین عملی گران شدن هزینه ساخت می باشد .

تزریق سوخت بنزین در موتورهای جرقه ای بیشتر در مانیفولد هوا یا روی سوپاپ ورودی و بندرت در داخل سیلندر انجام می شود .

مزایای سیستم تزریقی عبارتست از :

1-    راندمان حجمی زیاد موتور

2-    مصرف سوخت ویژه قابل قبول موتور

3-    گشتاور زیاد موتور با دور کم

4-    احتراق کامل

5-    شتاب گیری سریع موتور

سیستم های Jetronic موجود :

K-Jetronic

KE-Jetronic

KE3-Jetronic

L- Jetronic

LE-Jetronic

LH-Jetronic

Mono-Jetronic

Mono-Motronic

Motronic 4.1

Motronic 1.5

Motronic 1.7

Motronic 2.8.1

سیستم هیل بورن : در سال 1945 یک سیستم انژکتوری توسط یک آمریکایی به نام “ استوارت هیل بورن” برای اتومبیل فورد ساخته شد . به طوری که این سیستم فاقد هر گونه نوآوری بود . اما امتیاز آن کیفیت ساخت آن بود و در مقایسه با معروف ترین انواع کاربوراتوری آن زمان که اتسرومبورگ نام داشت به مراتب کارآیی بهتری داشت . فقط یکی از نقاط ضعف سیستم هیل بورن این بود که تمامی سوختی که از پمپ انژکتور به داخل کانال های ارتباطی پاشیده می شد به داخل موتور راه پیدا نمی کرد . فشار در داخل نازل های سیستم تزریق از طریق دو کانال ارتباطی نازک و باریک در حد متوسط تنظیم شده و مقدار اضافی بنزینی که از نازل پمپ پاشیده می شود از طریق این دو کانال به باک بنزین برگردانده می شود . در راه بازگشت میزان اضافی سوخت پاشیده شده یک دریچه کوچک قرار دارد که در هنگام به اصطلاح تخت گاز کردن بخشی از این سوخت برگردانده شده از طریق این دریچه مورد استفاده قرار گرفته تا مخلوط سوخت مورد نیاز حاصل شود . بعد از ورود طرح هیل بورن به بازار اظهار شد که چنین طرح سیستم تزریق سوختی برای استفاده در موتورهای خیابانی مناسب نیست . حقیقت این بود که این طرح به طور کلی طرحی مناسب برای اتومبیل های موتور بنزینی نبود .

سیستم روچستر : بعد از چندی کمپانی جنرال موتورز سیستم انژکتوری روچستر را به عنوان جانشین برای کاربوراتورهای چهار دهنه خود معرفی کرد که متأسفانه این سیستم نتوانست باعث به وجود آمدن نیروی تولیدی بیشتری برای موتورها شود . اما اظهار می شود که اتومبیل با چنین سیستمی از شتاب بهتری برخوردار است . سیستم روچستر تا حدودی مشابه سیستم هیل بورن بود و در این سیستم تنظیم جریان سوخت با تغییر فشار سوخت انجام می گرفت .

متأسفانه برای روچستر و جنرال موتورز ، مشکلات سوخت رسانی در هنگام آهسته کار کردن موتور توسط مهندسین حل نگردید و نازل های اسپری کننده تا حدودی در این کار مؤثر بودند و این حقیقت را می شد از رنگ سیاهی که از اگزوز این گونه اتومبیل متصاعد می شد ، دریافت . کمپانی معظم بوش آلمان توانست تا حد زیادی مشکل قطرات سوخت را مرتفع کند با ابداع سیستم K-Jetronic مشکلات به طرز چشمگیری برطرف شد . این سیستم دارای توانایی و قابلیت بالایی بوده ولی در مقایسه با سایر سیستم های انژکتوری گران می باشد . برنامه تدارک و تنظیم میزان سوخت در سیستم K-Jetronic بسیار پیچیده می باشد .

اساس کار سیستم K-Jetronic  :

 این سیستم با تزریق دائم بوده و اندازه گیری سوخت در آن بطور مستقیم با جریان هوای مصرفی موتور انجام می شود . در این سیستم پمپ عامل جریان یافتن سوخت ، حجم

تحقیق در مورد چرخه سوخت هسته ای

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

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

تعداد صفحه : 11 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

مقدمه

انرژى هسته‌اى با توجه به ویژگىهاى حیرت انگیزش در آزاد سازى حجم بالایى از انرژى در قبال از میان رفتن مقادیر ناچیزى از جرم ، به عنوان جایگزین سوختهاى پیر فسیلى که ناجوانمردانه در حال بلعیده شدن هستند، مطرح شده است. ایران نیز با وجود منابع گسترده نفت و گاز به دلیل کاربردهاى بهترى که سوختهاى فسیلى نسبت به سوزانده شدن در کوره‌ها و براى تولید حرارت دارند، براى دستیابى به این نوع از انرژى تلاشهایى را از سالهاى دور داشته است و در سالهاى پس از انقلاب همواره مورد اتهام واقع شده که هدف اصلیش نه فناورى صلح آمیز که رسیدن به فناورى تسلیحات هسته‌اى است. چرخه سوخت هسته‌اى شامل مراحل استخراج ، آسیاب ، تبدیل ، غنى سازى ، ساخت سوخت باز تولید و راکتور هسته‌اى است و به یک معنا کشورى که در چرخه بالا به حد کاملى از خودکفایى و توسعه رسیده باشد با فناورى تولید سلاحهاى هسته‌اى فاصله چندانى ندارد.

استخراج

در فناورى هسته‌اى ، خواه صلح آمیز باشد یا نظامى ، ماده بنیادى مورد نیاز، اورانیوم است. اورانیوم از معادن زیر زمینى و همچنین حفاریهاى روباز قابل استحصال است. این ماده به رغم آنکه در تمام جهان قابل دستیابى است، اما سنگ معدن تغلیظ شده آن به مقدار بسیار کمى قابل دستیابى است. زمانى که اتمهاى مشخصى از اورانیوم در یک واکنش زنجیره‌اى دنباله دار که به دفعات متعدد تکرار شده ، شکافته مى‌شود، مقادیر متنابهى انرژى آزاد مى‌شود، به این فرآیند شکافت هسته‌اى مى‌گویند. فرآیند شکاف در یک نیروگاه هسته‌اى به آهستگى و در یک سلاح هسته‌اى با سرعت بسیار روى مى‌دهد، اما در هر دو حالت باید به دقت کنترل شوند. مناسبترین حالت اورانیوم براى شکافت هسته‌اى ایزوتوپهاى خاصى از 235U (یا 239Pu) است. ایزوتوپ ها ، اتمهاى یکسان با تعداد نوترونهاى متفاوت هستند. به هرحال 235U به دلیل تمایل باطنى به شکافت در واکنشهاى زنجیرى و تولید انرژى حرارتى به عنوان «ایزوتوپ شکافت» شناخته شده است. هنگامى که اتم 235U شکافته مى‌شود دو یا سه نوترون آزاد مى‌کند. این نوترونها با سایر اتمهاى 235U برخورد کرده و باعث شکاف آنها و تولید نوترونهاى جدید مى‌شود. براى روى دادن یک واکنش هسته‌اى به تعداد کافى از اتمهاى 235U براى امکان ادامه یافتن این واکنشها بصورت زنجیرى و البته خودکار نیاز است. این جرم مورد نیاز به عنوان «جرم بحرانى» شناخته مى‌شود. باید توجه داشت که هر 1000 اتم طبیعى اورانیوم شامل تنها حدود هفت اتم 235U ، یعنی (0.7 درصد) بوده و 993 اتم دیگر از نوع 238U هستند که اصولا کاربردى در فرآیندهاى هسته‌اى ندارند.

تبدیل اورانیوم

سنگ معدن اورانیوم استخراج شده در آسیاب خرد و ریز شده و به پودر بسیار ریزى تبدیل مى‌شود. پس از آن طى فرآیند شیمیایى خاصى خالص سازى شده و بصورت یک حالت جامد به هم پیوسته که از آن به عنوان «کیک زرد» (yellow cake) یاد مى‌شود، درمى‌آید. کیک زرد شامل 70 درصد اورانیوم بوده و داراى خواص پرتوزایى (radioactive) است. هدف پایه‌اى دانشمندان هسته‌اى از فرآیند غنى سازى افزایش میزان اتمهاى 235U است که براى این هدف اورانیوم باید اول به گاز تبدیل شود. با گرم کردن اورانیوم تا دماى 64 درجه سانتیگراد حالت جامد به گاز هگزا فلوئورید اورانیوم (UFG) تبدیل مى‌شود. هگزافلوئورید اورانیوم خورنده و پرتوزا است و باید با دقت جابجا شود، لوله‌ها و پمپها در کارخانه‌هاى تبدیل کننده بصورت ویژه‌اى از آلیاژ آلومینیوم و نیکل ساخته مى‌شوند. گاز تولیدى همچنین باید از نفت و روغنهاى گریس به جهت جلوگیرى از واکنشهاى ناخواسته شیمیایى دور نگه داشته شود.

غنى سازى اورانیوم

هدف غنى سازى مشخصا افزایش میزان 235U _ ایزوتوپ شکافت _ است. اورانیوم مورد نیاز در مصارف صلح آمیز نظیر راکتورهاى هسته‌اى نیروگاهها باید شامل دو تا سه درصد 235U باشد، اما اورانیوم مورد نیاز در تسلیحات اتمى باید شامل بیش از نود درصد 235U باشد. شیوه متداول غنى سازى اورانیوم سانتریفوژ کردن گاز است. در این روش هگزافلوئورید اورانیوم در یک محفظه استوانه‌اى با سرعت بالا در شرایط گریز از مرکز قرار مى‌گیرد. این کار باعث جدا شدن ایزوتوپهاى با جرم

نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای 14 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

نیرو، چرخه سوخت وغنی سازی هسته ای

1. مقدمه

در طبیعت چهار نیروی بنیادی گرا نشی، الکترومغناطیسی، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی وجود دارد که از طریق تبادل ذرات بنیادی و در نتیجه اندازه حرکت بین اجسام ایجاد می شود. نتیجه بر هم کنش ذرات بنیادی در هسته واکنش هسته ای و انرژی حاصل از ان انرژی هسته ای است، که از آن برای صنعت، پزشکی،کشاورزی تولید برق استفاده صلح امیز و برای انفجار های هسته ای استفاده نظامی می شود. انفجار هسته ای ، راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در ان واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای ایجاد انفجار هسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه اغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه انفجار پایان یابد، کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد در انفجار های هسته ای همه چیز در کانون انفجار در دمای بالا( حدود106×300 درجه سانتی گراد)به حالت گاز در می آید و در خارج از کا نون موج شدید گرما همه چیز را می سوزاند و فشار موج ضربه ای ساختمان ها و تاسیسات را خراب میکند و تشعشعات مواد رادیواکتیو در محیط انفجار و نقاط دور دست، محیط زیست، گیاهان وموجودات زنده را به مخاطره می اندازد. برای داشتن فن آوری هسته ای چرخه سوخت ضروری است که شامل نورد سنگ معدن اورانیوم ، تهیه هگزافلوراید اورانیوم ، غنی سازی و... است.غنی سازی به روش های الکترومغناطیسی ، سانتریفیوژ، لیزر، دیفوزیون گازی و ... انجام میگیرد.

2. بحث

ذرات بنیادی طبیعت ازذرات دیگری ساخته نشده اند مانند فوتون، گلوئون، گراویتون،کوارک، الکترون، بوزونهای برداری حدواسط و نوترینو و پروتون و نوترون ذرات بنیادی نیستند بلکه از کوارکها ساخته میشوند. نیرو یا بر هم کنش متقابل بین اجسام از طریق مبادله ذرات بنیادی و ا ندازه حرکت توسط اجسام ایجاد میشود.

نیروی قوی که منشاء نیروی هسته ای قوی بین نوکلئون هاست از طریق تبادل گلئون ها بین کوارک ها ایجاد میشود. نیروی الکترومغناطیسی بین ذرات باردار از طریق تبادل فوتون بین ذرات باردار ایجاد میشود. نیروی ضعیف که منشاء نیروی هسته ای ضعیف در واپاشی بتایی است از طریق تبادل بوزونهای برداری حد واسط(w,z) برقرارمیگردد.

n (udd)→p(udu)و )u ) و ( معرف کوارک بالا، dمعرف کوارک پایین است )

نیروی گرانشی بین ذرات دارای جرم از طریق تبادل گراویتون بین آنها برقرار میشود.شدت نسبی نیروها:

1 = هسته ای قوی و ،10-2=الکترو مغناطیسی و10-9 = هسته ای ضعیف و 10-38 = گرانشی می باشد با آزمایش جذب سوزن با یک آهن ربای کوچک و نیروی گرانشی و الکتریکی دو بار آزمون شدت نسبی نیرو ها را می توان نشان داد.

واکنش هسته ای فرو پاشی خودبخودی، شکافت، همجوشی همان بر هم کنش بین ذرات بنیادی هسته است.

راکتور هسته ای شکافت دستگاهی است که در ان شکافت هسته ای زنجیره ای کنترل شده به منظو تولید برق، تولید رادیونوکلئید ها و تامین انرژی کشتی ها ،زیر دریایی ها و ماهواره ها و تحقیقات هسته ای انجام میگیرد. کند کننده ها برای تبدیل نوترون های سریع حاصل ازشکافت، به نوترون های حرارتی بکار میروند.بهترین هسته ها برای این منظور هسته های سبک از قبیل هیدروژن معمولی دو تریوم، بریلیوم و کربن بصورت گرافیت می باشد. بنا به انرژی جنبشی نوترون نسبت به انرژی جنبشی اولیه آن دربرخورد الاستیک با هسته ها می باشد. نوترون در برخورد با هیدروژن آب معمولی تقریبا تمام انرژی جنبشی خود را از دست داده و به نوترون حرارتی تبدیل میشود از این جهت آب معمولی از بهترین کند کننده است.

در همه راکتورها ی شکافتی ، نوترون های کند نشده حاصل از شکافت با اورانیوم 238 برخورد نموده و پلوتونیوم239 نیز مطابق 238U+n(fast)→239 U→239 Np→239 Pu تولید می کنند، ولی برای اهداف نظامی از راکتورهای ویژه با شار نوترونی زیاد استفاده می شود ،این راکتور و یک واحد باز پردازش برای تولید Pu در یک ساختمان عادی جای می گیرد. انفجار هسته ا ی راکتور هسته ای کنترل نشده ای است که در آن واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ میدهد برای تولید انفجارهسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر، ماشه آغاز گر حوادث و روشی که اجازه میدهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود کل سوخت شکافته یا گداخته شود، نیاز میباشد. در شکافت هسته ای Fat man برای شروع واکنش انفجار داخل گوی صورت میگیرد و موج ضربه ای حاصل از ان Pu239 که در مرکز گوی با U238 احاطه شده را به داخل کره میفرستد و آن را فشرده میکند تا واکنش هسته ای خارج از حد بحرانی انجام گیرد و بمب منفجر شود. همچنین در شکافت هسته ای Little boyیک گلوله حاوی U235 به دور یک مولد نوترون بالای یک گوی حاوی U235 حول دستگاه مولد نوترون قرار دارد و هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند.حسگر حساس به فشار، ارتفاع مناسب را برای انفجار چا شنی مشخص میکند و مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشود و گلوله به پایین میافتد.سپس گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هسته ای رخ میدهد و بمب منفجر میشود. انفجار گداخت هسته ای نسبت به انفجار شکافتی بازده و قدرت تخریب بیشتری دارد مشکلات استفاده از این انفجار الف ) T,d که سوخت این انفجار هستند هر دو به شکل گازند و امکان ذخیره سازی انها مشکل است پس باید به دمای-2500C برده شوندتا مایع گردند. ب) تهیه T مشکل و پر هزینه است.

موج انفجارهمان گسترش سریع گاز داغ و فشرده از محل انفجار به محیط اطراف و افزایش فشار اتمسفر میباشد. گاز های ثانویه مسیر داغ تری را طی کرده و به گازهای اولیه میرسند و فشارشان بر هم نهاده شده و جبهه موج ضربه ای را تشکیل میدهند و به سطح تاسیسات فشار استاتیکی وارد میکنند.در پشت جبهه موج هوای همراه موج انفجار سرعت بسیار زیاد دارد و فشار دینامیکی ایجاد میکند که میخواهد اجسام را در سوی حرکت خود به جنبش دراورد در نتیجه آنها را واژگون یا قطعات آنها را از هم جدا میکند زیان های ناشی از انفجار هسته ای عبارتند از الف:در کانون انفجار همه چیز تحت دمای تبخیر میشود و در خارج از آن اغلب تلفات بخاطر سوزش ایجاد شده توسط گرماست ب:موج شدید گرما همه چیز را میسوزاند. ج: فشار موج ضربه ای ساختمانها و تاسیسات را خراب میکند. د: تشعشعات رادیواکتیویته باعث سرطان میشود. ه: بارش مواد رادیواکتیو در مناطق دور بصورت ابری از ذرات رادیواکتیوتوسط باد در غالب غبار و توده سنگهای متراکم و آلوده شدن گیاهان و موجودات زنده و محیط زندگی با عث ایجاد آلودگی زیست محیطی می شوند.

از قسمتهای مهم فن آوری هسته ای چرخه سوخت است که شامل مراحل زیر است :1 ) نورد سنگ معدن اورانیوم الف ) استخراج سنگ معدن اورانیوم از معادن زیر زمینی و همچنین حفاری های روباز که دارای 3% U3o8 است. ب ) آماده سازی و آسیاب سنگ معدن و تهیه کنسا نتره با شکل پودر ریز و جامدج ) تهیه کیک زرد که شامل 85- 65 درصدU3o8 است.هر تن سنگ معدن اورانیوم زرد شامل مقدار کمی U3o8 است.شستن سنگ معدن در اسید و عملیات تعویض- یون منجر به U3o8 نسبتا خالص میگردد.2)تهیه هگزا فلوراید اورانیوم :برای غنی سازی اورانیوم آن را به صورت Uf6 در میاورند چون:الف) در دمای بالای بحالت گاز است.ب) فلوئور تک ایزوتوپی استU3 o8 + 2 H2→3 Uo2+ 2 H2O وUo2+4Hf→Uf4+ 2 H2o وUf4+ F2→Uf6 3) غنی سازی اورانیوم : جداسازی U235 از مخلوط سایر ایزوتوپهای ان در سنگ معدن طبیعی 4 ) تهیه Uo2 یا فلز خالص 5) تهیه میله سوخت و مجتمع سوخت و حمل سوخت6) مدیریت سوخت هسته ای در قلب راکتور7) باز فراوری و جداسازی عناصر شکافت پذیر8 ) پسماندداری.

انواع روشهای غنی سازی عبارتند از :1)روش الکترو مغناطیسی2)روش سانتریفوژ3)روش ایرو دینامیکی نازل4 )روش دیفوزیون گازی5)روش لیزر.در روش الکترومغناطیس اورانیوم یونیزه شده با سرعت وارد میدان مغناطیسی میشود. یون ها با توجه به جرم متفاوتی که دارند شعاعهای مختلفی را طی میکنند. در روش سانتریفوژ هگزا فلوراید اورانیوم را وارد دستگاه سانتریفوژ با سرعت دقیقه⁄ دور 104×6 میکنیم اورانیوم 235 به سمت استوانه مرکزی و اورانیوم 238به سمت دیواره جانبی رفته و از آنجا خارج میشوند و به سانتریفوژ بعدی منتقل میشوند برای غنای مطلوب از زنجیره های موازی-سری–مرکب استفاده می شود.