الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۳۸
کد مقاله
ELC38
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
نام انگلیسی
NUCLEAR ENERGY IS ENERGY FROM ATOMS
تعداد صفحه به فارسی
۱۱
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
انرژی هسته‌ای
کلمات کلیدی به انگلیسی
NUCLEAR ENERGY
مرجع به فارسی
وزارت انرژی
مرجع به انگلیسی
Department Of Energy
کشور
ایالات متحده
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
انرژی هسته‌ای در حقیقت انرژی قرار گرفته در هسته (بخش مرکزی) یک اتم می‌باشد. یک اتم متشکل از ذرات کوچکی است که تشکیل دهنده کلیه اشیاء در جهان پیرامون ما می‌باشند. انرژی بیشماری در بین پیوندها یا زنجیرها وجود دارد که اتمها را در کنار یکدیگر نگه می‌دارد. انرژی هسته‌ای را می‌توان جهت تولید برق مورد استفاده قرار داد. اما در ابتدا این انرژی باید آزاد شود. بر این مبنا، به دو روش می‌توان این انرژی را از اتمها جدا نمود: همجوشی یا ذوب هسته‌ای و شکاف هسته‌ای.
در روال همجوشی هسته‌ای انرژی به هنگامی آزاد خواهد شد که اتمها با یکدیگر ترکیب یا گداخته شده تا آنکه یک اتم بزرگتر را تشکیل دهند. این عمل همانند تولید انرژی بوسیله خورشید می‌باشد.
در شکافت هسته‌ای، اتمها از یکدیگر جدا شده و اتمهای کوچکتری را تشکیل می‌دهند که باعث انتشار انرژی خواهد شد. تاسیسات برق هسته‌ای از روش شکافت هسته‌ای جهت تولید برق استفاده می‌کنند.
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
سوخت هسته‌ای ـ اورانیوم
سوختی که اغلب مواقع برای تاسیسات هسته‌ای به روش شکافت هسته‌ای استفاده می‌شود اورانیوم می‌باشد. اورانیوم قابلیت تجدیدپذیری را ندارد و بصورت یک فلز معمولی در صخره‌های سراسر جهان یافت می‌شود. تاسیسات هسته‌ای از نوع خاصی از اورانیوم، U-235، بعنوان سوخت استفاده می‌کنند، چرا که اتمهای آن به راحتی از هم جدا می‌شوند. با وجود آنکه اورانیوم کاملا بعنوان یک عنصر معمول در طبیعت وجود دارد، در حدود ۱۰۰ برابر بیش از نقره، U-235 تقریبا نادر می‌باشد. اغلب اورانیوم ایالات متحده بصورت معدنی در غرب این کشور قرار گرفته است. پس از عملیات معدن کاوی می‌بایست قبل از استفاده از آن بعنوان سوخت U-235 را استخراج و فرآوری نمود.
در طی شکافت هسته‌ای، یک ذره کوچک به نام نوترون به اتم اورانیوم برخورد کرده و آن را شکاف می‌دهد و بر این مبنا مقدار زیادی از انرژی بصورت گرما و تشعشع آزاد می‌شود. علاوه بر این نوترونهای بیشتری آزاد می‌شوند. این نوترونها روال بمب‌باران نمودن اتمهای اورانیوم دیگر را ادامه داده و این فرآیند بصورت مکرر تجدید می‌شود. این عمل تحت عنوان واکنش زنجیری خوانده می‌شود.
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
نیروگاههای برق هسته‌ای تولید کننده الکتریسیته
برق هسته‌ای در حدود ۱۹% از مجموع خالص الکتریسیته تولیدی در ایالات متحده را به خود اختصاص می‌دهد که تقریبا برابر با برق استفاده شده برای ایالت‌های کالیفرنیا، تگزاس و نیویورک، سه ایالتی که بیشترین جمعیت را دارند، می‌باشد. در سال ۲۰۰۶، ۶۶ نیروگاه برق (متشکل از ۱۰۴ راکتور هسته‌ای دارای مجوز) در گوشه و کنار ایالات متحده وجود داشتند.
اغلب نیروگاههای برق جهت تولید برق از سوخت استفاده می‌کنند، اما این خصیصه برای نیروگاههای هسته‌ای متفاوت می‌باشد. نیروگاههای هسته‌ای از گرمای متصاعد شده در طی عملیات شکافت بعنوان سوخت استفاده می‌نمایند. عمل شکافت در داخل راکتور نیروگاه برق هسته‌ای انجام می‌پذیرد. در ناحیه مرکزی این راکتور قسمت هسته وجود دارد که شامل سوخت اورانیوم می‌باشد.
سوخت اورانیوم بفرم قرصهای سرامیکی در آمده که اندازه آنها تقریبا برابر با نوک انگشت شما می‌باشد، اما هر کدام از آنها انرژی برابر با ۱۵۰ گالن نفت را تولید می‌کنند. این قرصهای غنی از انرژی در داخل میله‌های سوخت فلزی ۱۲ فوتی جای داده می‌شوند. دسته‌ای از این میله‌های سوخت را به نام اسمبلی سوخت (میله‌های مونتاژ یا ترکیب شده با هم) می‌خوانند.
روال تولید گرما در یک راکتور بوسیله عمل شکافت دقیقا همانند عملی است که ذغال سنگ نسبت به تولید گرما در یک بویلر انجام می‌دهد. گرما به منظور جوشاندن آب و تبدیل آن به بخار مورد استفاده قرار می‌گیرد. بخار تولیدی نیز پره‌های توربین‌های بزرگ را می‌چرخاند. با چرخیدن آنها، نیروی لازم جهت کار ژنراتورهای تولید کننده برق ایجاد می‌شود. پس از آن بخار به آب تبدیل شده و در یک سازه مجزا در تاسیسات نیروگاهی که به نام برج خنک کننده خوانده می‌شود سرد می‌گردد. این آب را می‌توان به دفعات زیادی مورد استفاده قرار داد.
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
انواع راکتورها
دقیقا همانند آنکه دیدگاههای مختلفی در زمینه طراحی و ساخت هواپیما و اتومبیل وجود دارد، مهندسین انواع مختلفی از نیروگاههای برق هسته‌ای را طراحی نموده و توسعه داده‌اند. در ایالات متحده دو نوع نیروگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد: راکتور آب جوش (BWR) و راکتور آبی تحت فشار (PWR).
در نوع راکتور آب جوش، آبی که بوسیله هسته راکتور گرم شده است در محفظه راکتور بطور مستقیم به بخار تبدیل شده و نیروی لازم را برای ژنراتور توربین بوجود می‌آورد. در راکتور آبی تحت فشار، آب رانده شده بسمت هسته راکتور تحت فشار قرار گرفته و بنابر این اصلا به بخار تبدیل نشده و همچنان بصورت مایع باقی می‌ماند. بخاری که برای راندن توربین لازم است در یک دستگاه مجزا که بنام ژنراتور بخار خوانده می‌شود تولید می‌گردد. ژنراتور بخار یک استوانه بزرگ است که دارای هزاران لوله می‌باشد و داخل آنها آب رادیواکتیو داغ بگردش در می‌آید. خارج از این لوله‌ها در ژنراتور بخار، آبی که رادیواکتیو نمی‌باشد (یا آب پاک) بجوش آمده و در نهایت به بخار تبدیل می‌شود. این آب ممکن است از منابع مختلفی حاصل شده باشد: اقیانوس، دریاچه یا رودخانه. آب رادیواکتیو به هسته راکتور باز می‌گردد و در آنجا مجددا گرم شده و دوباره بسمت ژنراتور بخار رانده می‌شود. بطور کلی تقریبا ۷۰% از راکتورهایی که در ایالات متحده در حال کار می‌باشد از نوع راکتور آبی تحت فشار می‌باشند.
راکتورهای هسته‌ای بطور اساسی ماشینهایی بشمار می‌آیند که در بردارنده و کنترل کننده واکنشهای زنجیره‌ای هستند و در عین حال باعث جریان یافتن گرما با یک نرخ کنترل شده می‌شوند. در نیروگاههای برق الکتریکی، راکتورها گرما را برای تبدیل آب به بخار، و در نتیجه چرخش ژنراتورهای توربین، مهیا می‌سازند. عمل سیر الکتریسیته از طریق خطوط انتقال ولتاژ بالا و همچنین خطوط انتقال ولتاژ پایین برای مصارف خانگی، مدارس، بیمارستانها، کارخانجات، ساختمانهای اداری، سیستمهای ریلی و کاربران دیگر انجام می‌پذیرد.
انرژی هسته‌ای، انرژی حاصل از اتمها
برق اتمی و محیط زیست
در مقایسه با الکتریسیته تولید شده بوسیله سوزاندن سوختهای فسیلی، انرژی هسته‌ای بعنوان یک انرژی پاک بشمار می‌آید. نیروگاههای برق هسته‌ای هیچگونه آلایندگی هوایی و یا دی‌اکسید کربن را تولید نمی‌کنند، اما میزان اندکی از تشعشعات وجود خواهند داشت که ناشی از فرآوری اورانیومی می‌باشد که در راکتورهای هسته‌ای مصرف می‌شود.
همانند کلیه فرآیندهای صنعتی، تولید برق هسته‌ای نیز با ضایعات جانبی همراه است: سوختهای مصرف شده یا تفاله‌های هسته‌ای، پسماندههای رادیواکتیویته دیگر و حرارت از این جمله می‌باشند. تفاله‌های هسته‌ای و دیگر پسماندههای رادیواکتیویته جزء ضایعات اصلی بشمار می‌آیند که باعث بروز نگرانیهای محیطی می‌شوند. اغلب این تفاله‌ها و ضایعات هسته‌ای در حقیقت از میزان اندکی رادیواکتیو برخوردار می‌باشند. این ضایعات عبارتند از: ابزار آلات معمولی، البسه محافظتی، البسه و اقلامی که پس از استفاده دور ریخته می‌شوند و بوسیله مقادیر اندکی از گرد و غبارهای رادیواکتیو آلوده شده‌اند. این مواد در حیطه مقررات خاصی می‌باشند که مشخص کننده قواعد مرتبط با دفع آنها است و بر این اساس نباید آنها را در تماس با محیط بیرونی قرار داد.
از طرف دیگر، تجمع تفاله اتمی باعث خواهد شد تا محیطی آکنده از رادیواکتیو بوجود آید و بر این مبنا باید تفاله‌ها را در استخرها یا مخازنی که از طراحی خاصی برخوردار می‌باشند، همانند استخرهای بزرگ شنا، (آب باعث سرد شدن سوخت شده و بعنوان یک سپر تشعشعی عمل می‌نماید) یا در کانتینرهای ذخیره سازی خشک که از طراحی ویژه‌ای برخوردار هستند قرار داد. هم اکنون تعداد زیادی از اپراتورهای راکتور مشغول ذخیره سازی تفاله‌های قدیمی‌تر و ضایعاتی که از تشعشع کمتری برخوردار هستند در تاسیسات نگهدای خشک هستند، تاسیساتی که از کانتینرهای بیرونی بتنی یا فولادی خاصی که دارای سیستم خنک کننده هوا می‌باشند استفاده می‌نمایند. برنامه دراز مدت وزارت انرژی ایالات متحده ذخیره سازی این تفاله‌ها در یک انبار زیر زمینی در اعماق زمین در ناحیه کوه یوکای نوادا می‌باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
