چرخه ی سوخت هسته ای و اجزای تشکیل دهنده ی آن

M O B I N A · 21/5/23

تولید نیرو
درون یک راکتور هسته ای اتم های اورانیوم ۲۳۵ (u-۲۳۵) شکافته می شوند و در جریان عملیات پردازش انرژی آزاد می کنند. این انرژی اغلب برای حرارت دادن آب و تبدیل کردن آن به بخار استفاده می شود.
بخار توربینی را که به ژنراتور متصل است به حرکت می اندازد و باعث تولید الکتریسیته می شود. مقداری از اورانیوم ۲۳۸ (u-۲۳۸ به شکل سوخت) در هسته و مرکز راکتور به پلوتونیوم تبدیل می شود و این یک سوم انرژی در یک راکتور هسته ای معمولی را حاصل می کند. شکافتن اورانیوم به عنوان منبع حرارت در راکتورها استفاده می شود. همان گونه که سوزاندن زغال سنگ، گاز و یا نفت به عنوان سوخت فسیلی در تأسیسات نیرو استفاده می شود.

سوخت مصرف شده (خرج شده)
با گذشت زمان، غلظت قطعات و عناصر سنگین شکافته شده مانند پلوتونیوم در مجموعه سوخت افزایش خواهد یافت تا جایی که دیگر هیچ سودی در استفاده دوباره از سوخت نیست. بنابراین پس از گذشت ۱۲ الی ۲۴ ماه سوخت مصرف شده از راکتور خارج می شود. مقدار انرژی که از مجموعه سوختی تولید شده است با نوع راکتور و سـ*ـیاست و کاردانی گرداننده راکتور تغییر می کند.
معمولا بیش از ۴۵ میلیون کیلو وات ساعت الکتریسیته از یک تن اورانیوم طبیعی تولید می شود. تولید این مقدار انرژی الکتریکی با استفاده از سوخت های فسیلی ملزم به سوزاندن بیش از ۲۰ هزار تن زغال سنگ سیاه و ۳۰ میلیون مترمکعب گاز است.

انبار کردن سوخت مصرف شده
وقتی یک مجموعه سوختی، از راکتور خارج می شود از خود پرتو ساطع می کند که اساساً بیشتر از شکافتن قطعات و حرارت آن است. سوخت مصرف شده فوراً در استخرهای انبار که در اطراف راکتور برای کاهش میزان پرتوزایی آن است تخلیه می شوند. در استخرها، آب جلوی پرتوزایی را می گیرد و همچنین حرارت را به خود جذب می کند.
سوخت مصرف شده در چنین استخرهایی برای ماه ها و یا سال ها نگه داشته می شوند.

M O B I N A · 21/5/23

اورانیوم فلزی رادیواکتیو و پرتوزاست که در سراسر پوسته سخت زمین موجود است. این فلز حدوداً ۵۰۰ بار از طلا فراوان‌تر و به اندازه قوطی حلبی معمولی و عادی است. اورانیوم اکنون به اندازه‌ای در صخره‌ها و خاک و زمین وجود دارد که در آب رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها موجود است. برای مثال این فلز با غلظتی در حدود ۴ قسمت در هر میلیون (ppm۴) در گرانیت وجود دارد که ۶۰ درصد از کره زمین را شامل می‌شود، در کودها با غلظتی بالغ بر ppm۴۰۰ و در ته‌مانده زغال‌سنگ با غلظتی بیش از ppm۱۰۰ موجود است. اکثر رادیو اکتیویته مربوط به اورانیوم در طبیعت در حقیقت ناشی از معدن‌های دیگری است که با عملیات رادیواکتیو به وجود آمده‌اند و در هنگام استخراج از معدن و آسیاب کردن به جا مانده‌اند.
وابسته به سـ*ـیاست کشورهای مختلف در بعضی از آنها مقداری از سوخت مصرف شده به امکانات و تأسیسات انبار مرکزی انتقال می یابند. سرانجام، سوخت مصرف شده یا باید دوباره پردازش شود و یا برای دفع اتمی آماده شود.

پردازش دوباره
سوخت مصرف شده چیزی حدود ۹۵ درصد اورانیوم ۲۳۸ است ولی دارای حدود یک درصد اورانیوم ۲۳۵ که شکافته شده نیز نیست، و در حدود یک درصد پلوتونیوم و سه درصد محصولات شکافته شده که در حد زیادی پرتوزا هستند و دیگر عناصر ترانزورانیک (که عدد اتمی بیشتری نسبت به اورانیوم دارد) که در راکتور شکل گرفته اند در دستگاه های دوباره سازی سوخت مصرف شده به سه جزء تشکیل دهنده خود تفکیک می شوند: اورانیوم، پلوتونیوم و پس مانده که شامل محصولات شکافته شده است. دوباره سازی امکان بازسازی مجدد اورانیوم و پلوتونیوم به سوخت تازه را می دهد و بخش عمده ای از پس مانده کاهیده را تولید می کند. (مقایسه با به حساب آوردن کل سوخت مصرف شده به عنوان پس مانده)

M O B I N A · 21/5/23

بازسازی مجدد اورانیوم و پلوتونیوم
اورانیوم حاصل از دوباره سازی که معمولا غلظتی کمی بیشتر از اورانیوم ۲۳۵ دارد و در طبیعت رخ می دهد، می تواند اگر نیاز باشد پس از تبدیل کردن و غنی شدن به عنوان سوخت استفاده شود. پلوتونیوم می تواند مستقیماً به MOX (سوخت مخلوط اکسید) تبدیل شود که در آن اورانیوم و پلوتونیوم مخلوط شده اند.
در راکتورهایی که از سوخت MOX استفاده می کنند، پلوتونیوم به جای اورانیوم ۲۳۵ جانشین سوخت اورانیوم اکسید معمولی می شود.

دفع سوخت مصرف شده
در حال حاضر، هیچ گونه امکاناتی برای دفع سوخت مصرف شده (برخلاف امکانات انبارسازی) وجود ندارد که برای دوباره سازی استفاده می شود و پس مانده های به جا مانده از دوباره سازی می توانند در محلی انباشته شوند. هرچند نتایج فنی و تکنیکی مرتبط با دفع سوخت ثابت کرده اند که هیچ احتیاجی به تأسیس چنین امکاناتی در برابر حجم کم پس مانده ها نیست. انبار کردن با توجه به کاهش در حال رشد پرتوزایی برای مدت طولانی آسان تر است. همچنین مقاومت مغناطیسی در سوخت دفع شده وجود دارد، چون منبع قابل توجهی از انرژی در آن است که می تواند دوباره فرآوری شود و امکان بازیافت دوباره را به اورانیوم و پلوتونیوم بدهد.
تعدادی از کشورها در حال انجام مطالعاتی در زمینه تصمیم گیری بهترین راه برای نزدیک شدن به دفع سوخت مصرف شده و پس مانده های پس از دوباره سازی هستند. روش متداولی که امروزه استفاده می شود قرار دادن سوخت مصرف شده در انبارهای زیرزمینی است:

M O B I N A · 21/5/23

پس مانده ها
پس مانده های حاصل از چرخه سوختی هسته ای در رده های: شدید، متوسط و کم دسته بندی می شوند و این تقسیم بندی براساس تشعشعات رادیواکتیوی که از خود ساطع می کنند، است.
این پس مانده ها از منابعی سرچشمه می گیرند که شامل موارد زیر است:
پس مانده های رده پایین (Low-level) که در تمام مراحل چرخه سوختی تولید می شوند. پس مانده های رده متوسط (Intermediat-level) که در جریان عملکرد راکتور و دوباره سازی تولید می شوند.
پس مانده های رده بالا (High-Level) که شامل محصولات شکافته شده حاصل از دوباره سازی و در بسیاری از کشورها خود سوخت مصرف شده هستند.
فرآیند غنی سازی تولیدات را به سوی تهی کردن اورانیوم هدایت می کند. غلظت اورانیوم ۲۳۵ به طور عمده کمتر از ۷/۰ درصد است که در طبیعت پیدا می شود. تعداد کمی از این مواد که اصولاً اورانیوم ۲۳۸ هستند زمانی استفاده می شوند که چگالی بسیار زیاد نیاز است. مثل استحفاظ پرتوافشانی و گاهی استفاده در تولید سوخت Mox. در حالی که اورانیوم ۲۳۸ قابل شکافتن نیست ماده ای پرتوافشانی کم است و باید درمورد آن احتیاط کرد، از این رو یا آن را انبار و یا دفع می کنند.
میزان مواد موجود در چرخه سوختی هسته ای
موارد زیر فرضیات مختلفی ایجاد می کنند. (پاورقی شماره ۲ را ملاحظه فرمایید) اما مورد ملاحظه عملکرد راکتور انرژی هسته ای NWE ۱۰۰۰ قرار می گیرند.
۲۰۰۰۰ تن از یک درصد سنگ معدن اورانیوم استخراج
۲۳۰ تن از اورانیوم اکسید غلیظ شده (همراه ۱۹۵ تن اورانیوم) آسیاب سازی
۲۸۸ تن UF۶ (همراه ۱۹۵ تن اورانیوم) تبدیل کردن
۳۵ تن UF۶ (همراه ۲۴ تن اورانیوم غنی شده) غنی سازی
۲۷ تن UO۲ (همراه ۲۴ تن اورانیوم غنی شده) ساخت و تولید سوخت
۷۰۰۰ میلیون کیلووات ساعت (kwh) نیروی الکتریسیته عملکرد راکتور
۲۷ تن شامل ۲۴۰ کیلوگرم پلوتونیوم، ۲۳ تن اورانیوم(u-۲۳۵ ۸/۰ درصد)، ۷۲۰ کیلوگرم محصولات شکافتی، همچنین ترانزورانیک سوخت مصرف شده
پاورقی شماره ۱) غلیظ کننده های اورانیوم بعضی اوقات در شرایط u۳o۸ قرار می گیرند که حجم آن (مخلوطی از دو اورانیوم اکسیدی که نسبتاً همان چیزی است که در طبیعت یافت می شود.
محصول u۳o۸ خالص شامل حدوداً ۸۵ درصد فلز اورانیوم است.

M O B I N A · 21/5/23

پاورقی شماره ۲- غلظت اورانیوم ۸۰ درصد است، غنی سازی در ۴ درصد اورانیوم ۲۳۵ به همراه ۳ درصد دنباله آزمایش شده، ۸۰ درصد برای عملکرد راکتور بارگزاری می شوند، در هسته راکتور ۷۲ تن اورانیوم بارگزاری می شوند. سوخت گیری سالانه است و هر سال یک سوم سوخت را عوض می کنند.● عدم تکثیر هسته‌ای
NON PROLIFERATION
عدم تکثیر هسته‌ای، در واقع محدود کردن سلاح هسته‌ای به آن کشورهایی است که هم اینک چنین سلاحی را در کف دارند. تلاش‌ها به منظور پیشی گرفتن از تکثیر بمب اتمی بی‌درنگ بعد از جنگ جهانی دوم آغاز شد و در ۱۹۴۶ ایالات متحده از زبان «برنارد باروخ» پیشنهادی به منظور محدود کردن اشاعه تکنولوژی هسته‌ای و انهدام ذخایر سلاح‌های هسته‌ای خویش مطرح کرد. پیشنهاد باروخ در ۱۹۴۸ ناکام ماند. پیشنهاد رئیس جمهور آیزنهاور در ۱۹۵۳ به نام «اتم‌ برای صلح» راه را برای شکل‌گیری «آژانس بین‌المللی انرژی اتمی» ـ در ۱۹۵۶ ـ هموار کرد. مجمع عمومی سازمان ملل در ۱۹۶۱ به اتفاق آراء قطعنامه‌ای را به تصویب رساند که کشورها را فرامی‌خواند. یک موافقتنامه بین‌المللی به منظور اجتناب از انتقال این سلاح‌ها و یا دستیابی به آنها منعقد کنند. اقدام مجمع عمومی از این واقعیت برمی‌خاست که همگان درک می‌کردند که اگر کشورهای بسیاری بر سلاح‌های هسته‌ای چنگ اندازند، تهدیدی که متوجه امنیت جهانی است سخت افزایش خواهد یافت. این قطعنامه مجمع عمومی شالوده معاهده عدم تکثیر هسته‌ای شد که در ۱۹۶۸ به امضاء رسید. (نگاه کنید به قانون انرژی اتمی ۱۹۴۶، پیشنهاد اتم برای صلح، طرح باروخ، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، معاهده عدم تکثیر هسته‌ای، مناطق عاری از سلاح هسته‌ای، تکثیر هسته‌ای).

M O B I N A · 21/5/23

عدم تکثیر سلاح‌های هسته‌ای انگاره‌ای است که در عمل هر کشور با آن همراه است اما تا میانه دهه ۱۹۶۰، فقط توافقی بسیار ناچیز در این عرصه به دست آمده بود. تا آن زمان، دو ابرقدرت در حالی که قادر نبودند در باب اتخاذ تدابیری به منظور محدود کردن مسابقه تسلیحاتی به توافق برسند، مشترکاً نگران آن بودند که سلاح‌های هسته‌ای ممکن است فراتر از ۶ کشوری که در توانایی‌شان در عرصه تولید سلاح هسته‌ای جای هیچ تردیدی نیست، گسترش یابد. در آن دوران، توانایی پیگیری، آشکار و یا نهان، یک مسیر بومی ـ و یا هر مسیر دیگری که به کلی عاری از تضمین‌های ایمنی باشد ـ به منظور دستیابی به سلاح‌های هسته‌ای در دسترس شمار فزاینده‌ای از کشورها قرار داشت. بسیاری از این کشورها، با اشاعه تکنولوژی ساخت نیروگاه‌های هسته‌ای، قادر بودند اورانیوم غنی‌ شده را که برای ساختن یک بمب اتمی لازم است تولید و یا فراچنگ آورند و به کشورهایی تبدیل شوند که در آستانه تهیه سلاح‌های هسته‌ای قرار گرفته‌اند. همان‌گونه که هند در ۱۹۷۴ به طرزی قانع‌کننده نشان داد، این کشورها در عمل برای تولید یک سلاح هسته‌ای فقط باید گامی بسیار کوچک بردارند.

راکتورهای هسته‌ای
راکتورها دارای کاربردهای کاملاً دوگانه هستند. در مصارف صلح‌آمیز با بهره‌گیری از حرارت تولیدی در شکافت هسته‌ای کار می‌کنند. این حرارت جهت گرم کردن آب، تبدیل آن به بخار و استفاده از بخار برای حرکت توربین‌ها بهره گرفته می‌شود. همچنین اگر قصد ساخت بمب‌های پلوتونیومی در کار باشد نیز اورانیوم غنی‌شده را به راکتورهای هسته‌ای منتقل می‌کنند. در نوع خاصی از راکتورهای هسته‌ای از اروانیوم غنی شده به شکل قرص‌هایی به اندازه یک سکه و ارتفاع یک اینچ بهره می‌گیرند. این قرص‌ها به صورت کپسول‌های میله‌ای شکل صورت‌بندی شده و درون یک محفظه عایق، تحت فشار قرار داده می‌شود.

M O B I N A · 21/5/23

در بسیاری از نیروگاه‌های هسته‌ای این میله‌ها جهت خنک شدن درون آب غوطه‌ور هستند. روش‌های دیگر خنک‌کننده نیز نظیر استفاده از دی‌اکسید کربن یا فلز مایع هستند. برای کارکرد مناسب یک راکتور ـ مثلاً تولید حرارت با کمک واکنش شکافت ـ هسته اورانیومی باید دارای جرم فوق بحرانی باشد، این بدین معناست که مقدار کافی و مناسبی از اورانیوم غنی شده جهت شکل‌گیری یک واکنش زنجیری خود به خود پیش رونده مورد نیاز است. برای تنظیم و کنترل فرآیند شکافت میله‌های کنترل‌کننده از جنس موادی نظیر گرافیت با قابلیت جذب نوترون‌های درون راکتور وارد محفظه می‌شوند. این میله‌ها با جذب نوترون‌ها باعث کاهش شدت فرآیند شکافت می‌شوند.
در حال حاضر بیش از چهارصد نیروگاه هسته‌ای در جهان وجود دارند و ۱۷ درصد الکتریسته جهان را تولید می‌کنند. راکتورها همچنین در کشتی‌ها و زیردریایی‌ها کاربرد دارند.

کیک زرد
ترکیب پرعیار اورانیومی که قابل عرضه به بازار باشد، را کیک زرد می‌گویند.
این ماده از اجزای مهم تشکیل‌دهنده چرخه سوخت هسته‌ای است. کیک زرد در واقع اکسید اورانیوم آسیاب شده است که برای شیمی‌دانان با فرمول U۳O۸ شناخته می‌شود.
کیک زرد اولین قدم به سوی اورانیوم غنی شده است. هر چند راه زیادی تا تبدیل شدن به یک سلاح هسته‌ای در پیش رو دارد. این پودر قبل از این که غنی شود باید به گاز هگزا فلوراید اورانیوم (UF۶) تبدیل شود. پروسه‌ای که نوعی اورانیوم مورد استفاده در نیروگاه‌های هسته‌ای بمب اتمی ایجاد می‌کند.
کیک زرد به هیچ عنوان کالای کمیابی به شمار نمی‌رود. تولید جهانی آن در حال حاضر نزدیک به ۶۴۰۰۰ تن در سال است و جای هیچ تردیدی نیست که بسیاری از کشورها همچون کشورهای آسیای میانه مانند قزاقستان در حال گسترش صنایع معدن اورانیوم هستند.
رقابت بازار در تولید کیک زرد، قیمت آن را تا حدی تحت تأثیر قرار داده است. در حال حاضر یک پوند کیک زرد ۹۵/۱۰ دلار قیمت‌گذاری می‌شود. کانادا بزرگترین تولیدکننده اورانیوم است.

M O B I N A · 21/5/23

تهیه کیک زرد به این صورت است که سنگ معدن اورانیوم استخراج شده را آسیاب و آن را به صورت پودر در می‌آورند. سپس به این پودر، اسید سولفوریک اضافه می‌کنند، پس از آن طی فرآیند شیمیایی خاصی، اکسید اورانیوم موجود در پودر اورانیوم با اسید سولفوریک ترکیب می‌شود و تبدیل به سولفات اورانیل می‌شود. به این سولفات اورانیل، حلال‌های مخصوصی اضافه می‌کنند تا سرانجام آن را به ماده‌ای جامد به هم پیوسته به نام کیک زرد (Yellow Cake) تبدیل شود. این محصول نهایی یک پودر خشن اکسید شده است که گاهی اوقات رنگ زردی دارد، اما به رنگ‌های قرمز و خاکستری نیز دیده می‌شود که رنگ آن به نوع و مقدار ناخالصی‌های آن بستگی دارد.
کیک زرد شامل ۷۰ درصد اورانیوم بوده و دارای خواص پرتوزایی (Radio Active) است. این ماده از نظر شیمیایی از سه مولکول اورانیوم و هشت مولکول اکسیژن درست شده است. از این کیک زرد برای تولید گاز هگزا فلوراید
● اورانیوم تهی شده ا
ورانیوم عنصری است با جرم اتمی ۲۳۸ و عدد اتمی ۹۲ و چگالی آن بسیار بالا می‌باشد (cm۳/g۹/۱۸) اولین بار در سال ۱۸۴۱ میلادی، این عنصر به صورت فلزی سنگین و نقره‌ای رنگ به دست آمد. پوسته زمین به طور متوسط حاوی ppm۳ (۳ گرم در تن) اروانیوم است و میزان آن در آب دریا حدود ppm۳ (۳ میکروگروم در متر مکعب) است.
این عنصر دارای سه ایزوتوپ پرتوزا است که مهمترین آن U۲۳۸ با درصد فراوانی ۲۸/۹۹ است. درصد فراوانی U۲۳۵ ۷۱/۰ و U۲۳۴ دارای درصد فراوانی بسیار ناچیز است. اورانیوم عنصر ساطع‌کننده ذرات آلفا و پرتوهای گاما می‌باشد و نیمه عمر آن یعنی مدت زمانی که پرتوزایی آن به میزان نصف اولیه کاهش می‌یابد بسیار بالا است. (میلیون‌ها سال).

M O B I N A · 21/5/23

فلز اورانیوم دارای خاصیت آتش‌زایی است و در درجه حرارت ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتیگراد می‌تواند در محیط نیتروژن و دی‌اکسید کربن خود به خود آتش بگیرد. اکسیداسیون اورانیوم در شرایط ویژه می‌تواند انرژی فراوانی برای انفجار داشته باشد و این خاصیت اورانیوم باعث کاربرد نظامی آن در دهه اخیر شده است. اصطکاک گلوله‌ها و یا موشک‌های ضد تانک و نفربر حاوی اورانیوم تهی شده (DU) بر اثر برخورد باعث انفجار و آتش گرفتن اورانیوم شده و ائروسل (Aerosol) سرامیکی غلیظ ایجاد می‌کند که عملاً بر اثر انفجار، آتش گرفتن و ایجاد ائروسل، سرنشینان تانک و نفربر را از پای درمی‌آورد. اورانیوم تهی شده (DU) اولین بار در جنگ خلیج فارس به جای تنگستن توسط نیروهای نظامی انگلیسی و آمریکایی در گلوله‌های ضد تانک علیه ارتش عراق مورد استفاده قرار گرفته است. میزان اورانیوم تهی شده (DU) مصرفی در این جنگ حدود ۳۰۰ تن تخمین زده می‌شود که در درجه حرارت بالای زمان انفجار، به صورت اکسید اورانیوم غیرمحلول و به حالت مه درآمده است. بدیهی است این گونه انفجارها مانند سایر انفجارهای جنگی است و تشخیص آن صرفاً به وسیله سیستم‌های آشکارسازی خاص امکان‌پذیر است.
ائروسل حاوی اورانیوم در برابر جاذبه مقاومت می‌کند و بدین جهت می‌تواند کیلومترها در هوا جابه‌جا شود و در صورتی که بر روی زمین نشست کند، می‌تواند به وسیله باد مجدداً به صورت معلق درآید. استنشاق ذرات بسیار کوچک اکسید اورانیوم (قطر ۵/۲ میکرون) می‌تواند سال‌ها در ریه باقی بماند و به مرور وارد خون شود. مهمترین عضو حساس بدن در این مورد کلیه‌ها هستند.
پس از تقریباً ۸ سال از جنگ خلیج فارس هنوز می‌‌توان اروانیوم تهی شده را در ادرار سربازانی که در منطقه جنگی بوده‌اند، مشاهده کرد که نمایانگر آلودگی داخلی آنان است. بدیهی است که مضرات ترکیبات اورانیوم در ریه و کلیه، نتیجه توام سمیت و پرتوزایی این عنصر است. دستورالعمل‌های نظامی موجود کشورهای مصرف‌کننده سلاح‌های حاوی اورانیوم تهی شده خطرات آن را حدود سایر خطرات منطقه جنگی فرض می‌کنند. حد مجاز غلظت اورانیوم تهی شده در هوا برای مردم ug/m۳ ۶۷/۰ و برای کارکنان با مواد ug/m۳ تا ۴۰ است و بهترین نوع آزمایش برای تشخیص افرادی که تحت تأثیر این ماده قرار گرفته‌اند همان آزمایش ۲۴ ساعته ادار برای اندازه‌گیری غلظت اورانیوم است. اطلاعات زیادی در مورد خطرات و اثرات آنی اورانیوم تهی شده در مناطق جنگی با توجه به این که پژوهش‌های آن سال‌ها بعد بر روی سربازان انجام گرفته، در دست نیست.

M O B I N A · 21/5/23

علیرغم این که آمریکا رسماً اعلام کرده است که هیچ‌گونه دلایل علمی در مورد خطرات (سرطان) استفاده از اورانیوم تهی شده در جنگ‌افزارهای کاربردی در جنگ بالکان وجود ندارد لیکن کشورهای لهستان و پرتغال کنترل پزشکی نیروهای اعزامی خود را در این منطقه شروع کرده‌اند و نمونه‌برداری از آب و خاک محل اسکان نیروهای نظامی آغاز شده است.
خاطرنشان می‌سازد که خطر سمیت این ماده به مراتب بیشتر از پرتوزایی آن است.
● ایزوتوپ‌های اورانیوم
تعداد نوترون‌ها در اتم‌های مختلف یک عنصر همواره یکسان نیست که برای مشخص کردن آنها از کلمه ایزوتوپ استفاده می‌شود. بنابراین اتم‌های مختلف یک عنصر را ایزوتوپ می‌گویند. مثلاً عنصر هیدروژن سه ایزوتوپ دارد: هیدروژن معمولی که فقط یک پروتون دارد و فاقد نوترون است. هیدروژن سنگین یک پروتون و یک نوترون دارد که به آن دوتریم گویند و نهایتاً تریتیم که از دو نوترون و یک پروتون تشکیل شده و ناپدار است و طی زمان تجزیه می‌شود.
ایزوتوپ سنگین هیدروژن یعنی دوتریم در نیروگاه‌های اتمی کاربرد دارد و از الکترولیز آب به دست می‌آید. در جنگ دوم جهانی آلمانی‌ها برای ساختن نیروگاه اتمی و تهیه بمب اتمی در سوئد و نروژ مقادیر بسیار زیادی آب سنگین تهیه کرده بودند که انگلیسی‌ها متوجه منظور آلمانی‌ها شده و مخازن و دستگاه‌های الکترولیز آنها را نابود کردند.
غالب عناصر ایزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانیوم، چهار ایزوتوپ دارد که فقط دو ایزوتوپ آن به علت داشتن نیمه عمر نسبتاً بالا در طبیعت و در سنگ معدن یافت می‌شوند. این دو ایزوتوپ عبارتند از اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ که در هر دو ۹۲ پروتون وجود دارد ولی اولی ۱۴۳ و دومی ۱۴۶ نوترون دارد. اختلاف این دو فقط وجود ۳ نوترون اضافی در ایزوتوپ سنگین است ولی از نظر خواص شیمیایی این دو ایزوتوپ کاملاً یکسان هستند و برای جداسازی آنها از یکدیگر حتماً باید از خواص فیزیکی آنها یعنی اختلاف جرم ایزوتوپ‌ها استفاده کرد. ایزوتوپ‌ اورانیوم ۲۳۵ شکست‌پذیر است و در نیروگاه‌های اتمی از این خاصیت استفاده می‌شود و حرارت ایجاد شده در اثر این شکست را تبدیل به انرژی الکتریکی می‌‌نمایند. در واقع ورود یک نوترون به درون هسته این اتم سبب شکست آن شده و به ازای هر اتم شکسته شده ۲۰۰ میلیون الکترون ولت انرژی و دو تکه شکست و تعدادی نوترون حاصل می‌شود که می‌توانند اتم‌های دیگر را بشکنند. بنابراین در برخی از نیروگاه‌ها ترجیح می‌دهند تا حدی این ایزوتوپ را در مخلوط طبیعی دو ایزوتوپ غنی کنند و بدین ترتیب مساله غنی‌سازی اورانیوم مطرح می‌شود

خوش آمدید به رمان ۹۸ | بهترین انجمن رمان نویسی

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

سرپرست بخش فرهنگ و ادب

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید

درباره ما

لینک‌های پیشنهادی رمان ۹۸

آمار آنلاین