تبلیغات
تبلیغات متنی
آموزشگاه آرایشگری مردانه شفیع رسالت
دکتر علی پرند فوق تخصص جراحی پلاستیک
بهترین دکتر پروتز سینه در تهران
محبوبترینها
چگونه اینورتر های صنعتی را عیب یابی و تعمیر کنیم؟
جاهای دیدنی قشم در شب که نباید از دست بدهید
سیگنال سهام چیست؟ مزایا و معایب استفاده از سیگنال خرید و فروش سهم
کاغذ دیواری از کجا بخرم؟ راهنمای جامع خرید کاغذ دیواری با کیفیت و قیمت مناسب
بهترین ماساژورهای برقی برای دیسک کمر در بازار ایران
بهترین ماساژورهای برقی برای دیسک کمر در بازار ایران
آفریقای جنوبی چگونه کشوری است؟
بهترین فروشگاه اینترنتی خرید کتاب زبان آلمانی: پیک زبان
با این روش ساده، فروش خود را چند برابر کنید (تست‌شده و 100٪ عملی)
سفر به بالی؛ جزیره‌ای که هرگز فراموش نخواهید کرد!
خصوصیات نگین و سنگ های قیمتی از نگاه اسلام
صفحه اول
آرشیو مطالب
ورود/عضویت
هواشناسی
قیمت طلا سکه و ارز
قیمت خودرو
مطالب در سایت شما
تبادل لینک
ارتباط با ما
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
مطالب سایت سرگرمی سبک زندگی سینما و تلویزیون فرهنگ و هنر پزشکی و سلامت اجتماع و خانواده تصویری دین و اندیشه ورزش اقتصادی سیاسی حوادث علم و فناوری سایتهای دانلود گوناگون
آمار وبسایت
تعداد کل بازدیدها :
1864704432
رآكتور آب سنگين اراك چه بود و چه شد
واضح آرشیو وب فارسی:جوان آنلاین: رآكتور آب سنگين اراك چه بود و چه شد
رآكتور آب سنگين اراك از جمله پروژه‌هاي زيربنايي برنامه هسته‌اي ايران بود كه كار ساخت آن از دهه 70 شمسي در خنداب اراك آغاز شد و چيني‌ها نيز با ايراني‌ها در توسعه تأسيسات آب سنگين ايران مشاركت كردند.
نویسنده : مهدي پورصفا
رآكتور آب سنگين اراك از جمله پروژه‌هاي زيربنايي برنامه هسته‌اي ايران بود كه كار ساخت آن از دهه 70 شمسي در خنداب اراك آغاز شد و چيني‌ها نيز با ايراني‌ها در توسعه تأسيسات آب سنگين ايران مشاركت كردند.
اين تأسيسات اولين پروژه بومي ايران در رابطه با ساخت رآكتور محسوب مي‌شد و پس از مدت‌ها در اوايل سال 92 با نصب هسته آن به مرحله بهره‌برداري رسيد. اين رآكتور به دليل ماهيت آن در توليد پلوتونيوم كه ماده اوليه براي ساخت تسليحات هسته‌اي محسوب مي‌شود، يكي از مهم‌ترين مسائلي بود كه بين ايران و كشورهاي 5+1 مطرح شد. در اين ميان نكته جالب اينجاست كه ايران به جز رژيم صهيونيستي كه تأسيسات آب سنگين ديمونا را در اختيار دارد، تنها كشوري است كه در زمينه توسعه اين تأسيسات فعال است. اما نكته اصلي كه در اين ميان مطرح است، تغييراتي است كه توافقنامه در رآكتور اراك ايجاد مي‌كند و اينكه ماهيت اين رآكتور حفظ خواهد شد.
رآكتور آب سنگين چه مي‌كند؟
عملكرد مطلوب يك رآكتور هسته‌اي به‌معناي مديريت صحيح مسير و انرژي نوترون‌هاي آزادشده در جريان واپاشي عناصر راديواكتيو به‌كار رفته در جايگاه «سوخت» رآكتور است. در حقيقت اتفاقي كه در رآكتورهاي هسته‌اي مي‌افتد تابش باريكه‌اي از نوترون به مواد شكافت‌پذير و سپس ادامه يافتن واپاشي اورانيوم براي توليد گرما و توليد سوخت است. در فرآيند واپاشي با جذب نوترون به ماده شكافت‌پذير، عدد اتمي سوخت اتمي افزايش يافته و بر اساس فرآيند تونل زني كوانتومي ماده سوختي به دو عنصر جديد تبديل شده كه حاصل آن گرما و نوترون‌هاي جديد است. اين نوترون‌ها با برخورد به ساير اتم‌ها امكان پيشرفت روند واپاشي را فراهم مي‌كنند. به طور معمول ماده‌اي كه در طبيعت بيشترين امكان به كارگيري در چنين حوزه‌اي را دارد، اورانيوم و ايزوتوپ‌هاي مختلف آن است كه از معادن آن در سطح طبيعت استخراج مي‌شود. احتمال پيشرفت و تثبيت روند واپاشي زنجيره‌اي بستگي به عوامل متعددي از جمله سرعت نوترون‌هاي آزادشده در جريان واپاشي‌ها و درصد خلوص ايزوتوپ‌هاي شكافت‌پذير در سوخت رآكتور دارد. اگر بتوان سرعت نوترون‌هاي آزادشده را به‌طور مصنوعي كاهش داد، روند واپاشي زنجيره‌اي را هم مي‌توان در حد معقولي كنترل كرد. اين كار با پُر كردن فضاي بين ميله‌هاي سوخت با ماده‌اي موسوم به «آرام‌كننده نوتروني (neutron moderator) »انجام مي‌شود؛ افزودني‌اي كه انرژي جنبشي نوترون‌هاي آزادشده در جريان واپاشي را تا حد قابل توجهي كاهش مي‌دهد.
آب آرام‌كننده نوتروني ايده‌آلي به شمار مي‌رود، اما به‌واسطه ساختار شيميايي‌اش، در عين حال استعداد قابل توجهي براي جذب و مهار نوترون‌ها نيز دارد؛ به‌طوري‌كه رفته‌رفته ديگر نوترون چنداني را براي امتداد بخشيدن به واپاشي زنجيره‌اي باقي نخواهد گذاشت. يك راه براي حل اين مسئله غني‌سازي اورانيوم است، اما راه جايگزيني هم وجود دارد كه در آن مي‌توان اورانيوم خام را بدون احتياج به غني‌سازي درگير يك واپاشي زنجيره‌اي بهينه كرد؛ استفاده از آرام‌كننده نوتروني‌اي كه بر خلاف آب، نوترون را جذب «نكند» مثلاً تركيب دوتريوم اكسيد D (2) O، معروف به «آب سنگين». اين تركيب به‌واسطه برخورداري از يك نوترون بيشتر نسبت به يك مولكول آب معمولي، آب «سنگين» ناميده مي‌شود و دقيقاً به همين‌واسطه هم تمايل كمتري به جذب نوترون دارد.
در رآكتورهاي آب سنگين واكنش اورانيوم 238 به عنوان اورانيوم خام با يك نوترون در مرحله اول به توليد ايزوتوپ اورانيوم ۲۳۹ خواهد انجاميد كه نيمه‌عمر آن تنها ۲۳ دقيقه و نيم است و سپس از طريق فرآيندي موسوم به «واپاشي بتا»، به ايزوتوپ نپتونيوم ۲۳۹ بدل خواهد شد. نيمه‌عمر اين ايزوتوپ نيز از دو روز و نيم تجاوز نمي‌كند و از طريق فرآيندي مشابه به ايزوتوپ پلوتونيوم ۲۳۹ با نيمه‌عمر ۲۴ هزار و ۱۰۰ سال بدل خواهد شد، ايزوتوپي كه عملاً آن را مي‌توان يك ايزوتوپ پايدار ناميد.
پلوتونيوم اراك چرا موجب بهانه‌گيري غرب شد
اين پلوتونيوم مي‌تواند براي توليد گرما با ساير نوترون‌ها مورد استفاده قرار بگيرد يا به عنوان محصول نهايي رآكتور از پسمانده‌هاي آن استخراج شود. به عنوان مثال رآكتور ديمونا به عنوان يك رآكتور آب سنگين مي‌تواند سالانه صدها كيلوگرم پلوتونيوم توليد كند. از آنجاكه هزينه‌هاي فرآوري آب سنگين به‌عنوان يك آرام‌كننده نوتروني، بسيار كمتر از ساخت تأسيسات عريض و طويل غني‌سازي خواهد بود، ساخت رآكتورهاي هسته‌اي آب سنگين نيز در مجموع از ساخت همتاهاي آب سبكشان ساده‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است. اما توليد پلوتونيوم به‌عنوان پسماند اصلي رآكتورهاي آب سنگين، بهانه‌اي براي فشار بر ايران بر سر موضوع فعاليت اين رآكتور شده است. كشورهاي غربي مدعي بودند ايران با استفاده از پسماندهاي اين رآكتور مي‌تواند در مدت كوتاهي ذخيره‌اي براي توليد پلوتونيوم فراهم كند. از اين رو رآكتور اراك تبديل به موضوعي محوري در مذاكرات ايران و غرب شد.
گره كوري كه فرانسوي‌ها ايجاد كردند
طبق گزارشي كه ايران در سال ۲۰۰۳ تسليم آژانس بين‌المللي انرژي اتمي كرد، رآكتور آب سنگين اراك با نام رسمي( IR- 40) به‌عنوان جايگزيني براي رآكتور تحقيقاتي فرسوده تهران و به‌عنوان يك مركز مطالعاتي براي توليد ايزوتوپ‌هايي با كاربري صنعتي و پزشكي طراحي و احداث شده است. احتياج به رآكتورهاي تحقيقاتي، به‌واسطه توليد ايزوتوپ‌هايي نظير موليبدن ۹۹ كه نقش تعيين‌كننده‌اي در درمان سرطان دارند، از حقوق مشروع ايران به شمار مي‌رود؛ چراكه به رغم واردات فعلي اين ماده راديواكتيو از روسيه، بخش قابل‌توجهي از آن به‌واسطه نيمه‌عمر كوتاهش (كمي بيش از دو روز) در جريان نقل و انتقالات از بين مي‌رود. نگراني غرب از رآكتور اراك ايجاد توان توليد مستقيم پلوتونيوم ۲۳۹ به‌عنوان محصول نهايي بود و در اين ميان اگر طراحي اين رآكتور به نحوي باشد كه از سوخت اورانيوم غني‌شده با خلوص پايين يا به اختصار LEU استفاده مي‌كرد، آهنگ توليد پلوتونيوم آن هم به‌واسطه كاهش ناگزير غلظت آرام‌كننده نوتروني‌اش، به طرز قابل‌توجهي (تا حتي ۹۵ درصد) كاهش مي‌يافت و همين مسئله محوري‌ترين مسئله در حل رآكتور اراك بين ايران و غرب بوده است.
رآكتور اراك به چه چيزي تبديل مي‌شود؟
بازطراحي يك رآكتور آب سنگين به‌طور معمول مي‌تواند از طريق كاستن از تعداد ميله‌هاي سوخت فعال در رآكتور يا تعويض قلب رآكتور و طراحي مجدد آن انجام شود كه هر دوي آنها هزينه‌هايي را براي ايران به همراه دارد. كاهش تعداد ميله‌هاي سوخت، افزايش تراكم حرارتي رآكتور را به دنبال دارد كه در اين‌صورت بايد آهنگ پمپاژ مواد خنك‌كننده در لوله‌هاي سيستم سردسازي را به همان نسبت افزايش داد؛ امري كه تعويض سيستم لوله‌كشي نيروگاه، استفاده از سيستم‌هاي نظارتي پيچيده‌تر و راهبردهاي ايمني متفاوتي نسبت به طراحي اوليه رآكتور را مي‌طلبد. از طرفي اهداف تحقيقاتي اوليه رآكتور هم مي‌تواند تحت‌الشعاع طراحي جديد آن قرار گيرد، چراكه ماهيت فرآورده‌هاي ايزوتوپي يك رآكتور (از جمله ايزوتوپ‌هايي با مصارف پزشكي) را شار نوتروني رآكتور تعيين مي‌كند و همين بازطراحي از اين مسير مي‌تواند براي ايران بسيار پرهزينه باشد. بازطراحي رآكتورهاي آب سنگين در عين حفظ ماهيتشان، عملياتي نسبتاً دشوار و بر مبناي تازه‌ترين دستاوردهاي فيزيك هسته‌اي امكانپذير خواهد بود.
به‌طور كلي بازطراحي رآكتور با استفاده از عوض كردن قلب رآكتور مي‌تواند شامل يكي از اين دو گزينه يا تلفيقي از هردويشان باشد؛ كاهش غلظت ايزوتوپ‌هاي شكافت‌پذير با افزودن ناخالصي‌هايي موسوم به «سوخت پاشنده» نظير آلومينيوم خالص به سوختي با غلظت پايين براي جذب مازاد نوترون‌هاي توليدي يا اضافه كردن عناصري نظير بور، گادولينيوم يا اربيوم كه به «سم سوختني» معروف است، از پيشرفت بيش از حد واپاشي زنجيره‌اي در آن جلوگيري شود. از آنجاكه در جدول مندرج در ضميمه مربوط به بازطراحي رآكتور اراك در متن برجام در مقابل گزينه «سم سوختني»، عبارت «بله؛ اگر نياز شد» آمده است، امكان اين وجود دارد كه اولويت طراحان ايراني با استفاده از يك «سم غيرسوختني» براي كنترل مازاد نوترون‌ها باشد مثلاً مقادير اندكي آب سبك و اين مسئله بيش از پيش حسن نيت ايران را به طرف‌هاي خارجي اثبات مي‌كند. با اين وجود علي‌اكبر صالحي، رئيس سازمان انرژي اتمي ايران در گفت‌وگويي كه از پي اعلام تفاهم لوزان با تلويزيون دولتي ايران داشت، از طرح‌هاي مفهومي بومي‌اي براي بازطراحي رآكتور اراك سخن گفت كه بخش اعظمي از مذاكرات فني لوزان صرف اثبات امكانپذيريشان نزد طرف خارجي شده بود.
منبع : روزنامه جوان
تاریخ انتشار: ۰۷ مرداد ۱۳۹۴ - ۱۷:۲۸
این صفحه را در گوگل محبوب کنید
[ارسال شده از: جوان آنلاین]
[مشاهده در: www.javanonline.ir]
[تعداد بازديد از اين مطلب: 148]
-
گوناگون
پربازدیدترینها