واضح آرشیو وب فارسی:تبیان: راکتور گداخت هسته اي-قسمت اولمقدمهاخيراً راکتور هاي گداخت هسته اي به وسيله تأثير مهمي که به روي منابع نيرو دارند مورد توجه بيشتري قرار گرفته اند،راکتور هاي گداخت هسته اي،نسبت به راکتور هاي شکافت هسته اي موجود به منابع سوخت بيشتري احتياج خواهند داشت. نفوذ اشعه در آنها کمتر از درجات معمول پيشين مي باشد و زباله هاي اتمي کمتري را توليد خواهند کرد. تا به حال کسي اين تکنولوژي را به کار نبرده است ولي به کار گيري آن چندان هم دور از دسترس نيست. راکتور هاي گداخت هسته اي در مراحل آزمايشي در چندين آزمايشگاه در کشور ايلات متحده و ديگر کشور ها در حال انجام است. کنسرسيوم متشکل از آمريکا، روسيه، اتحاديه اروپا و ژاپن پيشنهاد ساخت راکتور گداخت هسته اي بنام "راکتور آزمايشي بين المللي هسته اي حرارتي" ITER را در منطقه کداراش(Cadarache) فرانسه در دستور کار قرار داده اند.اين عمل جهت نشان دادن امکان بکارگيري راکتور هاي گداخت هسته اي مورد نظر در توليد برق است.
فيزيک گداخت هسته اي:واکنش ها راکتور هاي هسته اي موجود براي توليد نيرو از شکست هسته اي اتم استفاده مي کنند. در شکست هسته اي اتم توليد انرژي از شکستن يک اتم به دو اتم حاصل مي شود. در راکتور هاي اتمي متداول نوترونهاي با انرژي بالا اتم هاي سنگين اورانيم را به دو قسمت تقسيم مي کنند و حجم زيادي را از انرژي، اشعه و زباله هاي راديو اکتيو باطول عمر بالا بر جاي مي گذارند. در گداخت هسته اي اتم انرژي از ترکيب دو اتم و به وجود آمدن يک اتم حاصل مي شود. در يک راکتور گداخت هسته اي از ترکيب اتم هاي هيدروژن با هم،اتم هليوم،نوترونها و مقدار بسيار زيادي انرژي حاصل مي شود. اين واکنش از نوع واکنشي است که باعث ايجاد قدرت بمبهاي هيدروژني و به وجود آمدن اشعه خورشيد مي باشد. اين نسبت به شکست هسته اي آشکارتر، ايمن تر وکار آمد تر خواهد بود و همچنين منابع و نيروي بيشتري را عرضه خواهد نمود. انواع مختلفي از واکنش هاي گداخت هسته اي وجود دارند در اکثر آنها ايزوتوپ هاي هيدروژن به نام هاي تريتيم و دوتريم وجود دارند.زنجيره پروتون?پروتوناين زنجيره طرح قالب و يا بارزي از واکنش گداخت هسته اي است که در ستاره ها از قبيل خورشيد مورد استفاده مي باشد.1) دو جفت پروتون با هم دو اتم دوتريم را بوجود مي آورند.2) هر اتم دو تريم با يک پروتون پيوند خورده و يک اتم هليم-3 را به وجود مي آورند.3) دو اتم هليم-3 با هم ترکيب شده و باعث به وجود آمدن برليوم-6 مي شوند که ناپايدار است.4) برليوم-6 به دو اتم هليم-? تبديل مي شود. اين واکنش ها موجب توليد ذرات با انرژي فراواني از قبيل (پروتون،الکترون،نوترون و پزيترون ها) و اشعه هاي نور و پرتوهاي گاما مي شود.واکنش هاي دوتريم-دوتريمدو اتم دوتريم با هم ترکيب شده و يک اتم هليم-? و يک نوترون را به وجود مي آورند. واکنش هاي دوتريم- تريتيميک اتم دوتريم ويک اتم تريتيم ترکيب شده و تشکيل يک هليم-? و يک نوترون را مي دهند.اکثر انرژي آزاد شده به صورت نوترونهاي با انرژي بالا مي باشند. از لحاظ عقلي مهار کردن گداخت هسته اي، در يک راکتور کار ساده اي به نظر مي آيد. اما براي دانشمندان پيدا کردن يک راه حل قابل کنترل و امن براي انجام اين کار، موضوع را دشوار کرده بود و براي فهميدن اين مطلب، ما محتاج درک شرايط مورد نياز براي گداخت هسته اي اتم هستيم. شرايط راکتور گداخت هسته ايزمانيکه اتم هاي هيدروژن به هم جوش مي خورند، هسته ها بايد با هم ترکيب شوند. با اين وجود پروتون هاي هر هسته، به خاطر دارا بودن بار همنام(+) همديگر را مي رانند. اگر تا به حال سعي کرده ايد که دو آهن رباي هم نام را به هم نزديک کنيد و احساس کرده ايد که آنها از هم فرار مي کنند پس مي توان گفت که اين اصل را تجربه کرده ايد. براي دريافت چگونگي گداخت هسته اي شما بايد شرايط ويژه اي را به وجود آوريد تا بر اين خواسته غالب شويد. در ذيل شرايطي که گداخت هسته را ممکن مي سازد ارائه شده است.دماي بالادماي بالا به اتم هاي هيدروژن انرژي کافي براي غلبه بر رانش الکتريکي بين پروتون ها را فراهم مي کند.1) گداخت هسته اي به دماي حدود 100 ميليون کلوين نياز دارد(حدود 6 برابر داغ تر از هسته خورشيد)2) در اين دما هيدروژن ديگر به صورت گاز نيست بلکه به صورت پلاسما مي باشد.پلاسما يک وضعيت با انرژي بالا از ماده مي باشد که در آن الکترون ها از اتم جدا شده و به صورت آزاد به هر طرف حرکت مي کند.3) خورشيد اين دما را از طريق توده عظيم خود و نيروي جاذبه اي که اين توده را در هسته به هم مي فشارد بدست مي آورد. ما بايد با استفاده از انرژي ماکروويو،ليزر،ذرات يوني به اين دما دست پيدا کنيم.فشار بالا1) تحت فشار بالا اتمهاي هيدروژن به هم فشرده مي شوند.آنها بايد در 15-10متر از همديگر قرار گيرند تا به هم جوش بخورند.2) خورشيد با استفاده از توده خود و نيروي گرانش اتم هاي هيدروژن را در هسته به هم مي فشرد.3) ما بايد با استفاده از ميدانهاي وسيع مغناطيسي،ليزر هاي قوي ويا اشعه يوني،اتم هاي هيدروژن را به هم بفشاريم.با تکنولوژي موجود ما تنها دما و فشار لازم براي گداخت هسته اي از نوع دوتريم-تريتيم را ميتوانيم حاصل کنيم. گداخت هسته اي از نوع دوتريم-دوتريم به دماي بالا تري نياز دارد که شايد در آينده به آن برسيم. اساساً گداخت هسته اي هسته اي از نوع دوتريم-دوتريم بهتر است. چراکه استخراج دوتريم از آب دريا ساده تر از بدست آوردن تريتيم از ليتيم مي باشد. همچنين دوتريم راديو اکتيو نبوده و واکنش هاي دوتريم-دوتريم انرژي بيشتري را آزاد مي کند. تهيه کننده : مژده اصولي
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: تبیان]
[مشاهده در: www.tebyan.net]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 328]