مقاله انرژی باد (توربین های بادی)

اختصاصی از زد فایل مقاله انرژی باد (توربین های بادی) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات:31

مقدمه
زندگی انسان در تمام ادوار تاریخ به انرژی وابسته بوده است . زمانی که در غار زندگی می‌کرد فقط از نیروی بازوی خویش کمک می‌گرفت در آن دوران انرژی او محدود بود نیاز او را برطرف می‌کرد ولی امروزه در دورانی زندگی می‌کنیم که در آن به مقدار زیادی انرژی نیاز داریم. انسان برای حرکت ،ماشینها و دستگاهها ووسایل مختلف که در خدمت اوست به انرژی زیادی احتیاج دارد.
انرژی لازم وسایل و دستگاههای مورد نیاز زندگی انسان از مواد فسیلی نظیر زغالسنگ- نفت وگاز طبیعی تهیه می‎شود. از این رومواد فسیلی را بایستی رکن اساسی گردش چرخ صنعت در این دوران دانست دنیای امروز با بحرانهای اقتصادی که ناشی از وابستگی به انرژی فسیلی و همچنین غیر اقتصادی بودن استفاده از این گونه انرژی‌هاست، روبروست. از همین رو ضروری به نظر می‌رسد که انسان به دنبال منابع جدید برای تأمین انرژی ارزان می‌باشد که از آن قبیل می‎توان استفاده از انرژی خورشید باد زمین گرمایی و آبی را نام برد.
استفاده از انرژی باد وزمین گرمایی در عصر حاضر مورد توجه کشورهای مختلفی قرار گرفته زیرا تقریباً هم ارزان است و هم بدون آلودگی که در این جا به نحوه تولید برق از طریق این دو انرژی می‌پردازیم.

انرژی باد
از انرژی‌های بادی جهت تولید الکتریسته و نیز پمپاژ آب از چاهها و رودخانه‌ها، آرد کردن غلات، کوبیدن گندم، گرمایش خانه و مواردی نظیر اینها می‌توان استفاده نمود.لکن هزینه غیراقتصادی استفاده از این انرژی بخصوص در ماشینهای بادی بکارگیری از این انرژی را محدود ساخته است.
استفاده از انرژی بادی در توربین‌های بادی که به منظور تولید الکتریسته بکار گرفته می‌شوند از نوع توربین‌های سریع محور افقی می‌باشند. هزینه ساخت یک توربین بادی با قطر مشخص، در صورت افزایش تعداد پره‌ها زیاد می‌شود. در مکانهائی که شبکه برق رسانی ضعیف و بارهای محلی در نزدیکی ژنراتورهای بادی موجود می‌باشد استفاده از این حامل انرژی کاربرد بیشتری خواهد داشت.
نطق بادخیز
ایران کشوری با باد متوسط است ولی برخی از مناطق آن باد مناسب و مداومی برای تولید برق دارد. تاکنون در راستای اهداف استفاده از انرژی‌های نو، مجموعاً بیش از 4 مگاوات نیروگاههای بادی در منطقه منجیل و رودبار نصب شده است. 11 واحد در منطقه منجیل و رودبار نصب شده است که قدرت سه واحد آن هر کدام 550 کیلووات و مابقی هر کدام 300 کیلووات قدرت دارد.
در جدول زیر توان قابل بهره برداری باد در چند منطقه بادخیز نشان داده شده است.
جدول : توان قابل بهره برداری باد در مناطق مختلف
طرحهای در دست اجراء جهت اسفتاده از انرژی‌های بادی به شرح زیر می‌باشند:
پروژه : 250 مگاواتی
پروژه : 60 مگاواتی ، انتقال تکنولوژی از ژاپن
انتخاب محل منابس ساخت مزرعه توربین‌های بادی به ظرفیت 60 مگاوات ثبت آمار لحظه‌ای باد در منطقه رودبار و منجیل
امکانات موجود
انرژی باد از جمله انرژیهای تجدید نظر است که به علت گستردگی، قدرت بازدهی بالا، اقتصادی بودن و اینکه در مقایسه با دیگر انرژیهای تجدید پذیر در ابعاد وسیع‌تری مورد بهره‌برداری قرار گرفته عملا از جایگاهی ویژه برخودار است.
در حال حاضر نیروگاه بادی منجیل با تعداد 24 واحد جمعا به ظرفیت 9400 کیلوودات و نیروگاه بادی رودبار با تعداد 4 واحد جمعا به ظرفیت 2150 کیلووات نصب و راه اندازی گردیده است. تولید انرژی این نیروگاه‌ها مجموعا حدود 36 میلیون کیلووات ساعت بود که در مقایسه با سال پیش 7/2 درصد کاهش را نشان می‌دهد. نیروگاه‌های فوق تحت نظارت سازمان انرژی اتمی قرار دارند.
در ضمن طرز کار توربین‌های بادی موتور استفاده به شرح زیر می‌باشد:
توربینهای بادی انرژی باد را توسط دو یا سه تیغه به شکل پروانه‌ای می‌گیرند این تیغه‌ها روی یک روتور نصب می‌شوند و تولید انرژی می‌کنند. این توربینها در بالای برجهایی در ارتفاع 100 فوت بالای سطح زمین قرار می‌گیرند و از بادهای نیرومند و دارای توربالانت پایین انرژی خویش را تأمین می‌کنند.
رفتار یک تیغه بسیار شبیه بال هواپیما می‌باشد. هنگامی که باد می‌وزد، یک بسته هوای کم فشار، بر روی لبه پائینی تیغه تشکیل می‌شود. سپس بسته هوای کم فشار مذکور تیغه را بسوی آن می‌کشد، و باعث چرخیدن روتور می‌شود.

آشنایی جامع با مبانی انرژی هسته ای

اختصاصی از زد فایل آشنایی جامع با مبانی انرژی هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

امروزه بحث انرژی هسته ای برای جهان و کشور عزیزمان جزئی لاینفک از برنامه ریزی کلان کشور بوده و لذا آشنایی با آن و تربیت نخبگان در این حوزه از اصلی ترین ارکان موتور محرکه این صنعت پیشتاز در کشور میباشد.در این فایل سعی شده تا به زبانی ساده و در عین حال جامع به اموزش مبانی و مفاهیم انرژی هسته ای پرداخته شود.

دانلود مقاله انرژی هسته‌ای

اختصاصی از زد فایل دانلود مقاله انرژی هسته‌ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

معلوم شد که قانونی به نام قانون بقای انرژی وجود دارد ،‌دیگر دانشمندان توانستند همة مسائل مربوط به انرژی در روی زمین را توضیح دهند . دیگر توانستند دریابند که چگونه همة صورتهای گوناگون انرژی می توانند به یکدیگر تبدیل شوند ،‌و همة این صورتهای گوناگون انرژی از کجا می آیند .
در حال حاضر انرژی اتمی یکی از منابع مهم انرژی بسیاری از کشورهای جهان است . با وجود این ، تا سالهای اخیر اکثر مردم دربارة آن بی اطلاع بودند .
در اواخر جنگ جهانی دوم ، زمانی که دو بمب اتمی بر روی شهرهای ناکازاکی و هیروشیما در ژاپن انداخته شد ، برای اولین بار مردم پی به قدرت انرژی اتمی بردند .
از آن زمان تا به امروز از انرژی اتمی فقط به منظور تولید نیرو استفاده شده است . هر چند که سلاحهای اتمی متعددی در جهان وجود دارند.
جمعیت جهان با صرعت رو به افزایش است و مردم نیز مایلند سطح زندگی شان بهتر شود و توقعشان بیشتر شده است . این دو عامل دلیل نیاز روز افزون به انرژی است .
اینانرژی موارد استفاده های فراوان دارد ؛ از جمله راه انداختن ماشین آلات کارخانه ها ،‌ تولید گرما و نیروی برق . در حالی که تقاضای جهانی انرژی رو به افزایش است ، منابع سوخت های فسیلی (زغال سنگ ، نفت و گاز) در حال اتمام هستند . در حال حاضر ، سوختهای فسیلی تنها منابع اصلی تأمین کنندة‌انرژی جهان هستند و باید به دنبال منابع دیگر انرژی بود . یکی از منابع جیگزین که قبلاً کشف شده است انرژی اتمی می باشد .

قدرت اتم
انرژی هسته ای ، انرژی اتمی هم نامیده می شود .
هر گاه هستة متراکم اتم شکافته شود ، انرژی هسته ای تولید می شود . این فرآیند ، شکافت اتم نامیده می شود .
هسته اتم از دو نوع ذرّه به نام های پروتون و نوترون تشکیل شده ست ؛ این ذرّات خیلی محکم به یکدیگر چسبیده اند . شکستن هسته اتم بسیار مشکل است ، هر چند هسته های بزرگتر راحت تر شکافته می شوند . وقتی هستة یک اتم شکسته می شود سه پدید به وقوع می پیوندد : هسته های عناصر مختلفی با هسته های کوچکتر تشکیل می شوند ؛ ذرات اتمی آزاد
می شوند ؛ و انرژی تولید می شود .
فرآیند دیگری هم وجود دارد که به آن همجوشی هسته ای می گویند که در این فرآیند هستة دو اتم به یکدیگر پیوند می خورند . در عمل همجوشی هسته ای نیز انرژی آزاد می شود . امّا دانشمندان هنوز از آن در نیروگاههای برق استفاده نمی کنند ،‌تا اینکه روش مناسبی برای مهار کردن این انرژی پیدا کنند .
در سال 1896 میلادی (1275 شمسی) ، آنتوان هانری بکرل ، دانشمند فرانسوی ، دریافت که فلز نسبتاً کمیابی وجود دارد که رادیو آکتیو است ،‌یعنی پیوسته ذرات پرسرعتی از خود بیرون می دهد که خیلی کوچکتر از اتم هستند. این ذرات مقدار بسیار زیادی انرژی جنبشی با خود دارند . همچنین این فلز نوعی انرژی از خود بیرون می دهد که شبیه نور است .
در سال 1900 میلادی (1279 شمسی) ، یک دانشمند انگلیسی ، به نام ارنست راذرفرد، که در زلندنو به دنیا آمده بود ،‌ توانست حساب کند که چه مقدار انرژی از فلز از فلز بیرون داده می شود . او توانست این کار را دربارة یک فلز رادیوآکتیو به نام رادیوم انجام دهد . این فلز بیش از هر فلز دیگری که تا آن زمان شناخته شده بود انرژی از خود بیرون می داد . او نشان داد که یک گرم رادیوم در هر ساعت آن قدر انرژی از خود بیرون می دهد که با آن می توان یک گرم آب یخزده را گرم کرد و به نقطة جوش رساند . در ساعت بعد هم می تواند همین کار را انجام دهد ، و در ساعت بعد هم همین طور ، و این کار را می تواند صدها سال ادامه دهد .
این انرژی از کجا می آید ؟ آیا قانون بقای انرژی نادرست بود ؟ راذرفرد عقیده نداشت که این قانون نادرست باشد ، ولی فکر می کرد که نوعی انرژی در درون اتمها هست که دانشمندان از آن ناآگاهند . راذفرد ذرات سریع السیری را که از اتمهای رادیوآکتیو جستن می کنند مورد آزمایش قرار داد . او این ذرات را از میان اتمهای معمولی عبور داد و دریافت که آنها از میان اتمها چنان می گذرند که گویی در میان آنها چیزی نیست. ولی گاهگاه ، یکی از ذرات به چیزی می خورد و بر میگردد .
در سال 1991 میلادی (1290 شمسی) ، راذرفرد توانست اعلام کند اتمها ،‌ بیشتر ، از فضای خالی درست شده اند . در سرتاسر بیشتر ساختمان اتم ، اینجا و آنجا ، ذرات بسیار سبکی به نام الکترون وجود دارند . ولی ، درست در مراکز اتم ذرات کوچک سنگینی وجود دارند که راذرفرد آنجا را هستة اتم نامید .
دانشمندان به مطالعة هستة اتم ادامه دادند و دریافتند که هستة اتم ذراتی به نام پروتون و نوترون تشکیل شده است . اتمها در قسمتهای بیرونی خود به وسیلة الکترونها به یکدیگر متصل شده اند . وقتی که اتمها از هم جدا می شوند و نظم و تربیت دیگری پیدا می کنند ، انرژی آزاد می شود . این انرژی که در پدید آمدن آن الکترونها دخالت دارند انرژی شیمیایی نامیده
می شود .
وقتی هم که پروتونها و نوترونهای یک هستة اتم نظم و ترتیب دیگری پیدا می کنند ،‌انرژی آزاد می شود . این انرژی که در پدید آمدن آن هستة اتم دخالت دارد انرژی هسته ای نامیده می شود .
مقدار انرژی هسته ای خیلی بیشتر از مقدار انرژی شیمیایی است . بعضی از اتمها با جابه جا شدن ذرات درون هستة آنها خیلی خیلی بیشتر انرژی آزاد می کنند تا همین اتمها با جابه جا شدن الکترونهایشان در بخشهای بیرونی آنها .
به این ترتیب ، سرانجام دانشمندان توانستند دریابند که این انرژی عظیم تمام نشدنی از کجا پدید می آید .
درسال 1924 میلادی (1303 شمسی) ، یک اختر شناس انگلیسی ، به نام آرثر استنلی ادینگتن ، نشان داد که مرکز خورشید باید چگونه باشد . ادینگتن نشان داد که مرکز خورشید باید بسیار بسیار گرم باشد ، به طوری که دمای آن به میلیونها درجه می رسد.
در اسل 1929 میلادی (1308 شمسی) ، یک اختر شناس امریکایی ، به نام هنری ناریس راسل ، دربارة نور خورشید مطالعه کرد و نشان داد که خورشید بیشتر از عنصری به نام ئیدروژن درست شده است .
یک دانشمند آلمانی ، به نام هانس آلبرشت بته ، سعی کردنشان دهد که در مرکز خورشید پیوسته چگونه تغییراتی روی می دهد . بته ، ‌در سال 1938 میلادی (1317 شمسی) ، ثابت کرد که انرژی خورشید از همجوشی دو اتم ئیدروژن که تشکیل یک اتم هلیوم می دهند پدید می آید . این پدیده را همجوشی هسته ای یا فوزیون (Fusion) نامیده اند .
دانشمندان اکنون در این نظر با یکدیگر موافقند که در خورشید پیوسته هسته های ئیدروژن به هسته ای هلیوم تغییر می یابند ،‌و در خورشید ئیدروژن بسیار زیادی وجود دارد . آن قدر ئیدروژن وجود دارد که خورشید توانسته است در مدت 000،5 میلیون سالی که از عمر زمین می گذرد پیوسته بر آن بتابد .
بدون شک روزی فرا خواهد رسید که ئیدروژن خورشید تمام خواهد شد ،‌ولی این اتفاق زودتر از دست کم 000،8 میلیون سال دیگر روی نخواهد داد .
همجوشی هسته ای که انرژی خورشید را پدید می آورد انرژی همة ستارگان دیگر را هم پدید می آورد . قانون بقای انرژی نه تنها در زمین ، بلکه در سراسر جهان هستی حاکم است .
آیا باز هم انواع دیگری وجود دارد که حتی از انرژی هسته ای هم نیرومندتر باشد ؟ دانشمندان نمیتوانند بگویند که چنین انرژیهایی وجود ندارد . ولی از سال 1900 میلاد تا کنون نتوانسته اند انواع تازه ای از انرژی بیابند که قبلاً دربارة آنها اطلاعی نداشته باشند .
هنگامی که هستة یک اتم ، تجزیه و یا شکافته می شود از خود اشعه پخش می کند . اتمهای مشخص مانند رادیوم به طور طبیعی تجزیه شده و اشعه تولید می کنند . این پدیده را تجزیة‌رادیو آکتیو می گویند . در شکافت هسته ای ، هستة اتم به طور مصنوعی در رآکتور تجزیه می گردد .
هستة اتم به سه دسته تقسیم می شوند : تابشهای آلفا ،‌ بتا و گاما .
تابشهای الفا ،‌نسبتاً بزرگ بوده و از مواد به راحتی عبور نمی کنند . جلوی آنها را میتوان توسط یک ورق کاغذ سد کرد .
تابشهای بتا کوچکتر هستند و توسط یک ورق نازک فلزی (مثلا آلومینیوم) می توان جلو آنها را سد کرد .
تابشهای گاما مانند اشعه ـ X پر انرژی هستند و فقط توسط ورقه های ضخیم فلزات سنگین (مانند سرب) می توان آنها را متوقف کرد .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   18 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله انرژی و محیط زیست

اختصاصی از زد فایل دانلود مقاله انرژی و محیط زیست دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 اساسی ترین پایه توسعه، انرژی است و یکی از مهم ترین مسائل جوامع بشری امروزی، انرژی و نحوه تأمین نیازهای مربوط به آن است. هرچند در جمهوری اسلامی ایران، به واسطه وجود ذخایر عظیم سوخت های فسیلی، به تفکر حداکثر صرفه جویی و اتلاف در مصرف انرژی توجه جدی نشده است، از این رو توجه به این امر به ویژه به علت بروز اثرهای زیست محیطی ناهنجار، در مراحل مختلف تولید، تبدیل و مصرف انرژی اجتناب ناپذیر است.
عوامل مؤثر در توسعه پایدار بخش انرژی را می توان عوامل امنیت در عرضه انرژی، امنیت در تقاضای انرژی، فقر، جمعیت، اشتغال و حمل و نقل نام برد که هر یک از این عوامل نقش به سزایی در میزان مصرف انرژی دارند.
الگوی توسعه در بخش انرژی، هنگامی پذیرفتنی است که به حفظ محیط زیست بیانجامد و کمترین تخریب را در این راه به دنبال داشته باشد.
یکی از اثرهای زیست محیطی ناشی از مصرف انرژی، ایجاد ریزش های اسیدی است. اکسیدهای نیتروژن و نیز اکسیدهای سولفور که در فرآیند احتراق سوخت های فسیلی در بخش های تولید نیرو و یا حمل و نقل تولید می شوند، در اتمسفر منتشر و به ریزش باران های اسیدی منجر می شوند. میزان تأثیر ریزش های اسیدی، به میزان حساسیت اکوسیستم بستگی دارد. در قرن حاضر، بسیاری از دریاچه های کوچک، در اروپا و آمریکای شمالی اسیدی شده و این امر به تغییر فون و فلوراین دریاچه ها منجر شده است. این تغییرات آنقدر چشمگیر و مهم است که بسیاری از آب های سطحی به کلی عاری از ماهی، دوزیستان و سایر موجودات شده اند. PH خاک در مناطق وسیعی کاهش یافت و مواد معدنی گیاهان و تنوع زیستی پوشش های گیاهی را تحت تأثیر قرار داده است. اسیدی شدن، اصلی ترین عامل کاهش عظیم جنگل های مناطق وسیعی از اروپا و آمریکای شمالی است.
امروزه اکثر محافل علمی بر این باورند که با توجه به شواهد و تحقیقات، فعالیت های بشر بر وضعیت آب و هوایی، مؤثر بوده است. افزایش غلظت گازهای گلخانه ای در اتمسفر، توازن انرژی زمین را تغییر داده و به گرم شدن آن منجر شده است که در قرن آینده نیز موجب تغییرات آب وهوایی مهمی خواهد شد. انتظار نمی رود که میزان تغییرات پیش بینی شده دما، رسوبات و رطوبت خاک در سراسر جهان یکسان باشد.
اثرهای مخرب زیست محیطی، رشد سریع استفاده از سوخت های فسیلی، در کلیه سناریوها با انتقال به استفاده از گاز طبیعی که کمترین میزان آلایندگی و بیشترین سازگاری با محیط زیست و وضعیت اقلیمی را دارد، به درجات مختلف تعدیل می شود.
اما به هرحال، وضع کردن قوانین زیست محیطی محدودکننده تر، همواره به بهبود کیفیت محیط زیست منجر نمی شود. تجربه چند دهه گذشته، نشان می دهد که قوانین زیست محیطی به ویژه برای آن دسته از کشورهایی که زیرساخت های وسیع توسعه نیافته داشته اند و از نظر قانون گذاری نیز ضعیف بوده اند، مسئله ساز شده اند.
موافقت نامه کیوتو یکی از راه حل های پیشنهادی بین المللی برای برطرف کردن مشکلات زیست محیطی، به ویژه محدود کردن گازهای گلخانه ای است. این موافقت نامه که به امضای همه کشورهای صنعتی به جز آمریکا و استرالیا رسیده است، محدودیت هایی در استفاده از انرژی را برای کشورهای امضا کننده آن ایجاد می کند. طبق این موافقت نامه ، کشورهای صنعتی باید تا پایان سال 2012 میزان انتشار گازهای گلخانه ای خود را در قیاس با سال 1990به طور میانگین 5 درصد کاهش دهند.
آثار زیست محیطی تولید و مصرف انرژی
مصرف انرژی به ویژه انرژی‎های فسیلی، در بخش‎های مختلف صنعتی و خانگی و تجاری، موجب پراکنده شدن گازهای سمی و زیان‎آور در محیط زیست می‎شود که اثرات نامطلوبی بر موجودات زنده و طبیعت دارد. هر چه میزان مصرف انرژی به شکل بی‎رویه، بالا رود به همان نسبت میزان آلودگی محیط زیست و تأثیرات مخربی که بر سلامتی انسان‎ها و طبیعت دارد، نیز بالا رفته و بیش از پیش زندگی در این محیط آلوده دشوار می‎شود.
انتشار آلودگی در مراحل اکتشاف، استخراج، بهره‎برداری، انتقال ، تبدیل ، توزیع و مصرف حامل‎های مختلف انرژی باعث آلودگی آب، خاک، هوا و صدا می‎شود که هر یک دارای اثرات خاص خود بر روی انسان و محیط زیست می‎باشد.
اما مهمترین آلودگی بخش انرژی مربوط به آلودگی هوا در اثر سوخت‎های فسیلی می‎باشد، اکسیدهای گوگرد، اکسیدهای ازت، منو اکسید کربن، ذرات معلق در هوا و دی‎اکسید کربن، آلاینده‎های اصلی می‎باشند که در اثر مصرف این سوخت‎ها در هوا منتشر می‎گردند. این ترکیبات را می‎توان به دو دسته تقسیم کرد: یک دسته گازهایی که بطور طبیعی در جو وجود دارند که تولید بیشتر آنها در اثر احتراق سوخت‎های فسیلی باعث ایجاد مسائل زیست محیطی نظیر تغییرات اقلیم می‎گردد. دسته دیگر گازهایی هستند که دارای منشاء انسانی بوده و میزان آنها در هوای تنفسی به لحاظ صدمه به سلامتی انسان و سایر موجودات، حائز اهمیت می‎باشند.مصرف انرژی به ویژه انرژی های فسیلی ، در بخش های مختلف صنعتی و خانگی و تجاری ، موجب پراکنده شدن گازهای سمی و زیان آور در محیط زیست می شود که اثرات نامطلوبی بر موجودات زنده و طبیعت دارد. هر چه میزان مصرف انرژی به شکل بی رویه ، بالا رود به همان نسبت میزان آلودگی محیط زیست و تاثیرات مخربی که بر سلامتی انسان ها و طبیعت دارد ، نیز بالا رفته و بیش از پیش زندگی در این محیط آلوده دشوار می شود. انتشار آلودگی در مراحل اکتشاف ، استخراج ، بهره برداری ، انتقال ، تبدیل ، توزیع و مصرف حامل هایی مختلف انرژی باعث آلودگی آب ، خاک ، هوا و صدا می شود که هر یک دارای اثرات خاص خود بر روی انسان و محیط زیست می باشد. اما مهمترین آلودگی بخش انرژی مربوط به آلودگی هوا در اثر سوخت های فسیلی می باشد ، اکسیدهای گوگرد ، اکسیدهای ازت ، منو اکسید کربن ، ذرات معلق در هوا و دی اکسید کربن ، آلاینده های اصلی می باشند که در اثر مصرف این سوخت ها در هوا منتشر می گردند. این ترکیبات را می توان به دو دسته تقسیم کرد : یک دسته گازهایی که بطور طبیعی در جو وجود دارند که تولید بیشتر آنها در اثر احتراق سوخت های فسیلی باعث ایجاد مسائل زیست محیطی نظیر تغییرات اقلیم می گردد. دسته دیگر گازهایی هستند که دارای منشاء انسانی بوده و میزان آنها در هوای تنفسی به لحاظ صدمه به سلامتی انسان و سایر موجودات ، حائز اهمیت می باشند.
بحران انرژی و محیط زیست
در پشت یکی از قفسه های شیشه ای اداره انرژی های فسیلی وزارت انرژی آمریکا ، تکه آجری نگه داشته می شود که 20 درصد آن را دی اکسید کربن تشکیل می دهد و گفته می شود که این آجر می تواند اتمسفر زمین را از یک خطر جدی برهاند.
امروزه تولید آجر از گاز CO2 عملی اقتصادی و مقرون به صرفه نیست ولی این پروژه ، موضوع تحقیق خوبی است برای محققان و آنانی که می خواهند دی اکسید کربن اتمسفر زمین را از آن استخراج کرده و در جایی نگهداری کنند. جداسازی کربن از اتمسفر ، اساس و پایه سیاست دولت ایالات متحده را در مورد مسایل تغییرات اقلیمی و تاثیرات گازهای گلخانه ای در اتمسفر ، تشکیل می دهد. بسیاری از صاحب نظران ، برنامه جداسازی کربن از اتمسفر را حالت خاصی از برنامه در حال توسعه و ارزان منابع انرژی های تجدیدپذیر میدانند. البته اگر دولت ها قصد داشته باشند که از افزایش مقدار کربن در اتمسفر جلوگیری کنند ، آنگاه یافتن جای مناسبی برای کربن امری همگانی می شود. این مطلب در کشورهای عضو اتحادیه اروپا که کاستن مقدار آلاینده های کربنی در هوا را در راس برنامه های خود قرار داده اند ، از اهمیت خاصی برخوردار است. خوشبختانه برای دفن کربن تا کنون راه حل های مختلفی ارایه شده است. زمین شناسان معتقدند که میزان CO2 جو نسبت به قرون گذشته افزایش چشمگیری داشته است. اندازه گیری ها نشان می دهد که غلظت CO2 در هوا پیش از انقلاب صنعتی ppm 280 بوده که امروزه این رقم به ppm 360 رسیده است.
در مطالعه ای که در مورد مصرف انرژی توسط انجمن دولتی تغییرات اقلیمی صورت گرفت ، پیش بینی شده است که غلظت CO2 در اواسط قرن جاری به 500 و در سال 2100 به ppm 700 خواهد رسید. البته این رقم زمانی صحیح خواهد بود که مصرف انرژی های فسیلی روند رو به افزایش کنونی خود را به صورت ثابت حفظ کند و هیچ گونه تغییرات ناگهانی در آن به وجود نیاید. (همچون بحران های نفتی)
یکی از مشکلات اصلی ، افزایش تقاضا برای انرژی است. پیش بینی شده است که به ازای افزایش 1 دلار به درآمد ناخالص ملی آمریکا ، باید بیش از 4 کیلو وات ساعت انرژی مصرف شود و چنانچه بخواهیم میزان درآمد متوسط را در هندوستان و یا چین به 1000 دلار برسانیم ، باید 500 گیگاوات نیز به رقم فوق اضافه کنیم. حتی با لحاظ سیاست های بلند مدت صرفه جویی و افزایش بهره وری انرژی ، با روند کنونی فزاینده جمعیت جهان و توسعه اقتصادی ، پیش بینی شده است که نیاز اولیه انرژی از 400 کوا در میلیون در حال حاضر به 1000 کوا در میلیون BTU در سال 2050 برسد. که در این میان ایالت متحده به تنهایی نیازمند 260 کوا در میلیون BTU انرژی است. این رقم یعنی 260 درصد افزایش نسبت به مصرف کنونی.
انتظار می رود منابع انرژی تجدید پذیر چون ژئوترمال و بیوماس قسمت عمده ای از تولید انرژی را در طی چند دهه آینده تامین کند. انرژی خورشید و باد تاکنون طرفداران زیادی را به خود جلب کرده است چرا که جزء منابع ارزان و غیر آلاینده به شمار می آیند. حتی در برخی موارد انرژی باد توانسته است با سوخت های فسیلی به رقابت بپردازد و از طرفی نیز قیمت هر وات سلول هلی خورشیدی ب شدت در حال کاهش است.
اما اخیراً بحث جدیدی ، مقوله های 30 سال گذشته دانشمندان محیط زیست را دگرگون کرده است و آن این که آیا انرژی های تجدیدپذیر توانایی جانشینی سوخت های فسیلی را دارند؟ یکی از رهبران این سنجش ، پرفسور کلاوس لاکنر ، استاد دانشگاه کلمبیا می گوید : بهترین روش نگرش به این مساله ، سنجش مقدار انرژی حاصل از جو به ازای هر متر مربع است. وی می گوید : فشار متوسط انرژی خورشیدی در مناطق بیابانی به طور متوسط در شب و روز و شرایط جوی ، 200 وات است. حال اگر به جای گرفتن انرژی از باد ، تمامی CO2 هوا را استحصال کند. از یک متر مکعب هوا می توان 10000 وات برق از سوختن سوخت های فسیلی قبل از این که کربن به طور کامل وارد هوا شود به دست آورد.
لانکر می گوید : انرژی موجود در دی اکسید کربن به مراتب دارای پتانسیل بالقوه بیشتر نسبت به انرژی جنبشی در توربین های بادی است و این چیزی است که استحصال و بهره گیری از CO2و بهره گیری از آن ، تاثیرات منفی سوخت های فسیلی بر اتمسفر را از ذهن ها محو می کند. یک نیروگاه زغال سنگی که هیچ نوع مواد آلاینده سولفور ، NO و یا CO2 را منتشر نمی کند ، بسان یک مجموعه از سلول های فتوولتائیک و یا یک ردیف از توربین های بادی است که می تواند انرژی به مراتب بیشتری تولید کند.
اما در این میان هنوز دو مشکل وجود دارد : هزینه استخراج CO2 از یک جریان اگزوز و یا اتمسفر در حال حاضر رقمی بسیار گزاف است. رابرت کین دانشمند علوم محیط زیست دو وزارت انرژی آمریکا این رقم را در هر تن کربن حدود 100 دلار می داند ولی در ادامه می گوید : تجربیات جدید حاکی از آن است که این رقم را می توان به 20 دلار در هر تن رساند اما هدف وزارت انرژی آمریکا ، 10 دلار در هر تن است که این رقم کمتر از هزینه استحصال CO2 از منابع طبیعی است و دیگر مشکل آن که بعد از به دست آوردن و جمع آوری CO2 آن را در جایی نگهداری کرد.
یکی از روش های متداول ، استفاده از جایگاه طبیعی کربن است . تکیه بر عمل ترمیمی گیاهان در گرفتن CO2 از اتمسفر . یکی از دلایل رد کردن پروتکل کیوتو از سوی ایلات متحده در مورد تغییرات اقلیمی ، اصرار دولت بوش در محاسبه رشد گیاهان و درختان در مقابل آلودگی های صنعتی CO2 بود.
این که اجازه دهیم گیاهان عمل طبیعی جدی CO2 را از اتمسفر ادامه دهند ، ایده جالبی است . این امر نه نیازمند جذب کربن از هوا به طور مصنوعی در قیاس با کاشت دانه درختان و نه مستلزم ایجاد زیر ساختار صنعتی در مقایسه با توسعه جنگل ها و مراتع است. اما توانایی گیاهان در جذب کربن ، اینک شدیدا در شک و تردید است. در دسامبر سال 2004 یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه استانفورد ، نتایج مطالعاتی را منتشر کردند که در آن به عواقب مورد انتظار تغییر شرایط آب و هوا از قبیل افزایش دما و میزان ازت در خاک که باعث توانایی گیاهان در جذب کربن می شود ، اشاره شده بود. اگر این مطالعات و مشابه های آن صحیح باشد ، دیگر CO2 جو خریدار طبیعی نخواهد داشت . یکی دیگر از سناریو های مطرح دیگر ، پمپ کردن CO2 به کف اقیانوس هاست. جایی که فشار عظیم آب گاز را تا دهه ها به صورت مایع نگه خواهد داشت. اقیانوس ها هر سال 2 گیگا تن کربن جذب می کنند.
محققان معتقدند که اعماق اقیانوس ها می توانند بین 1000 تا 27000 گیگا تن و بیشتر CO2 در خود جای دهند. اما افزایش این مقدار CO2 به اقیانوس می تواند تعادل PH اقیانوس را تغییر داده و آب را برای حیات زنده اقیانوس بیشتر اسیدی نماید. از طرفی اتمسفر و اقیانوس از لحاظ CO2 در تعادل هستند و این بدان معناست که با کاهش مقدار CO2 در اتمسفر ، اقیانوس منبع خوبی برای کربن خواهد بود . این مساله تا حدی وضعیت موجود را بهبود می بخشد ولی هنوز بهترین راه حل نیست.
در حدود سال 1996 پروژه ای در دریای شمال اجرا می شد که در آن CO2 به یک مخزن تقریبا دایمی تزریق می شد. این پروژه که توسط غول نفتی نروژ ، شرکت استات اویل صورت گرفت. CO2 را پس از رساندن به سکوهای نفتی در دریا به سفره های زیر زمینی در عمق 3000 پایی تزریق کرد. این پروژه روزانه تقریبا 2800 تن CO2 معادل گاز تولید شده در یک نیروگاه زغال سنگی 140 مگاواتی را به کار گرفت. سفره زیر زمینی دارای 800 پا ضخامت و هزاران مایل مربع مساحت است. مدیر این پروژه گفته است ؛ بدین روش می توان کل دی اکسید کربن تولید شده از نیرو گاه های اروپا را به مدت 600 سال جمع آوری و انباشته کرد. تحت فشار عظیم خاک رس زمین ، گازهایی چون متان و CO2را می توان میلیون ها سال در طبقات زمین حبس کرد. البته ممکن است طبقات خلل و فرج دار زمین باعث برگشت گاز به سطح زمین شود. سالی بنسون مدیر بخش علوم زمین در آزمایشگاه ملی لارنس بر کلی می گوید : اگر گاز با نرخ 1% و یا 01% درصد در سال نشست کند. من فکر می کنم مساله استخراج و انباشت کربن توجیه پذیر باشد.
تولید کنندگان نفت می گویند تزریق CO2 به یک مخزن نفت باعث افزایش فشار مخزن و نفت در درون چاه می شود که این خود سبب افزایش پتانسیل بازیافت نفت از یک چاه به میزان 10 تا 15 درصد بیشتر می شود. در یک پروژه مشابه دیگر ، یک شرکت کانادایی ، روزانه 5000 تن CO2 حاصل از یک تاسیسات را به یک میدان نفتی تزریق می کند. این کار عمر مفید این میدان را 25 سال دیگر تمدید می کند.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  19  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلودمقاله انرژی هسته ای و سلاحهای اتمی

اختصاصی از زد فایل دانلودمقاله انرژی هسته ای و سلاحهای اتمی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

دید کلی
وقتی که صحبت از مفهوم انرژی به میان می‌آید، نمونه‌های آشنای انرژی مثل انرژی گرمایی ، نور و یا انرژی مکانیکی و الکتریکی در شهودمان مرور می‌شود. اگر ما انرژی هسته‌ای و امکاناتی که این انرژی در اختیارش قرار می‌دهد، آشنا ‌شویم، شیفته آن خواهیم شد.

آیا می‌دانید که
• انرژی گرمایی تولید شده از واکنشهای هسته‌ای در مقایسه با گرمای حاصل از سوختن زغال سنگ در چه مرتبه بزرگی قرار دارد؟
• منابع تولید انرژی هسته‌ای که بر اثر سیلابها و رودخانه از صخره شسته شده و به بستر دریا می‌رود، چقدر برق می‌تواند تولید کند؟
• کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی هسته‌ای را می‌برند، کدامند؟ و ... .
نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای
می‌دانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراین بار الکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم، تکه‌ها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته و انرژی جنبشی فوق العاده‌ای پیدا می‌کنند. در کنار این تکه‌ها ذرات دیگری مثل نوترون و اشعه‌های گاما و بتا نیز تولید می‌شود. انرژی جنبشی تکه‌ها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ، در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. مثلا در واکنش هسته‌ای که در طی آن 235U به دو تکه تبدیل می‌شود، انرژی کلی معادل با 200MeV را آزاد می‌کند. این مقدار انرژی می‌تواند حدود 20 میلیارد کیلوگالری گرما را در ازای هر کیلوگرم سوخت تولید کند. این مقدار گرما 2800000 بار برگتر از حدود 7000 کیلوگالری گرمایی است که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصل می‌شود.

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای
گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای در محیط راکتور هسته‌ای تولید و پرداخته می‌شود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته‌ای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل می‌شود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنک کننده بکار می‌رود را به بخار آب تبدیل می‌کند. بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ، نفت یا گاز متداول است، بسوی توربین فرستاده می‌شود تا با راه اندازی مولد ، توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاه‌های معمولی شده است.

سوخت راکتورهای هسته‌ای
ماده‌ای که به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.235U شکاف پذیر است ولی اکثر هسته‌های اورانیوم در سوخت از انواع 238U است. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولید پرتوهای گاما و بتا به 239Pu تبدیل می‌شود. پلوتونیوم هم مثل 235U شکافت پذیر است. به علت پلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهایی هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.

میزان اورانیومی که از صخره‌ها شسته می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریا حمل می‌شود، به اندازه‌ای است که می‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوع موضوع ، راکتورهای زاینده‌ای که بر اساس استخراج اورانیوم از آب دریاها راه اندازی شوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکه قیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد.
مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

بر خلاف آنچه که رسانه‌های گروهی در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهای پرتوزا مطرح می‌کند از نظر آماری مرگ ناشی ازخطرات تکنولوژی هسته‌ای از 1 درصد مرگهای ناشی از سوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نیروگاههای هسته‌ای فعال بیش از 419 می‌باشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توان الکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاه‌ها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنها در کشور آمریکا قرار دارد.

اورانیوم

اطلاعات اولیه
اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، U و عدد اتمی آن 92 می‌باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین ، سمی ، فلزی ، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره‌ای می‌باشد، به گروه آکتیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته‌ای و سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌شود.

معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز در صخره‌ها ، خاک ، آب ، گیاهان و جانوران از جمله انسان یافت می‌شود.
خصوصیتهای قابل توجه
اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره‌ای فلزی با خاصیت رادیواکتیوی ضعیف می‌باشد که کمی از فولاد نرم‌تر است. این فلز چکش‌خار ، رسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic می‌باشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالیسرب می‌باشد. اگر اورانیوم به‌خوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید می‌شود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، می‌تواند به‌صورت شیمیایی به دی‌اکسید اورانیوم و دیگر گونه‌های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

Protactinium - Uranium - Neptunium
Nd
U


جدول کامل

عمومی
نام, علامت اختصاری, شماره Uranium, U, 92
گروه های شیمیایی اکتینیدها
دوره, بلوک 7 , f
جرم حجمی, سختی 19050 kg/m3, ND
رنگ سفید نقره ای فلزی
خواص اتمی
وزن اتمی 238.0289 amu
شعاع اتمیcalc. 175 ND»pm)
شعاع کووالانسی ND pm
شعاع وندروالس 186 pm
ساختار الکترونی Rn]7s25f26d1]
-e بازای هر سطح انرژی
2,8,18,32,21,9,2
درجه اکسیداسیون (اکسید) 5 (باز ضعیف)
ساختار کریستالی اورتورومبیک
خواص فیزیکی
حالت ماده
جامد (مغناطیسی)
نقطه ذوب 1405 °F
نقطه جوش 2070( K(7473 °F
حجم مولی 12.49 ש»10-6 ««متر مکعب بر مول
گرمای تبخیر 477 kJ/mol
گرمای هم‌جوشی 15.48 kJ/mol
فشار بخار
ND Pa at 2200 K
سرعت صوت 3155 m/s at 293.15 K
متفرقه
الکترونگاتیویته
1.38 «درجه پائولینگ)
ظرفیت گرمایی ویژه 120 J/kg•K
رسانایی الکتریکی 3.8 106/m اهم
رسانایی گرمایی 27.6 W/m•K)
1st پتانسیل یونیزاسیون 597.6 kJ/mol
2nd پتانسیل یونیزاسیون 1420 kJ/mol
پایدارترین ایزوتوپها

iso
NA نیمه عمر DM DE MeV DP
232U {syn.} 68.9 y α & SF 5.414 228Th
233U {syn.} 159,200 y SF & α 4.909 229Th
234U 0.006% 245,500 y SF & α 4.859 230Th
235U 0.72% 7.038 E8 y SF & α 4.679 231Th

گونه‌های اورانیوم در صنعت
اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:

• آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
• بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
• گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکش‌خوارترین گونه اورانیوم می‌باشد.)
دو ایزوتوپ مهم ان U235 و U238> می‌باشند که U235 مهمترین برای راکتورهای و سلاحهای هسته‌ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته می‌شود. ایزوتوپ U238 نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیواکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu239 پلوتونیوم تجزیه می‌کند. ایزوتوپ مصنوعی U233 نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود می‌آید.

اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که می‌توانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلافاصله به دو هسته کوچکتر تقسیم می‌شود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید می‌کند.

اگر این نوترونها توسط هسته U235 دیگری جذب شوند، عملکرد حلقه هسته‌ای دوباره اتفاق می‌افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد، به حالت انفجاری در می‌آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد (شکاف هسته‌ای). نام دقیقتر برای این بمبها و بمبهای هیدروژنی(آمیزش هسته‌ای) ، سلاحهای هسته‌ای می‌باشد.
کاربردها
فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی می‌باشد.

• اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده می‌شود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنی‌شده برای سوخت ناوگان خود و زیردریایی‌ها و همچنین سلاحهای هسته‌ای استفاده می‌کنند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U235 غنی شده می‌باشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هسته‌ای بشدت غنی می‌شوند که این مقدار بصورت تقریبی 90% می‌باشد.
• مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته‌ای است که در آنها سوخت U235 به میزان 2الی3% غنی می‌شود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها به‌عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده می‌شود.
• لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است ( که داخل فرایند غنی سازی نمی‌شود ) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ با آن اضافه می‌شود.
• نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.
• U235 در راکتورهای هسته‌ای Breeder به پلوتونیوم تبدیل می‌شود و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.
• برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده می‌کنند.
• معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی می‌باشند، چرا که مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شده‌اند، حاوی مقدار زیادی اورانیوم می‌باشند.
• فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده می‌شود.
• این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده می‌شود.
تاریخچه

بارگذاری میله‌های سوخت اتمی در راکتور

استفاده از اورانیوم به شکل اکسید طبیعی آن به سال 79 میلادی بر می‌گردد، یعنی زمانی که این عنصر برای اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شیشه زرد با یک در صد اورانیوم در نزدیکی ناپل ایتالیا کشف شده است. ) کشف این عنصر به شیمیدان آلمانی به نام "مارتین هنریچ کلاپرس" اختصاص داده شد که در سال 1789 اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی که آن را pitchblende نامید، کشف شد. نام این عنصر را بر اساس سیاره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزیده شد. این عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط "eugne melchior peligot" استفاده شد.

در سال 1896 "هانری بکرل" فیزیکدان فرانسوی برای اولین بار به خاصیت رادیواکتیویته آن پی برد. در پروژه Manhattan نامهای Tuballoy و Oralloy برای اورانیوم طبیعی و اورانیوم غنی شده بکار برده شد. این اسامی هنوز نیز برای اورانیوم غنی شده و اورانیوم طبیعی بکار برده می شوند.

در آغاز قرن بیستم تفحص و جستجو برای یافتن معادن رادیو اکتیو در ایالات متحده آغاز شد. منابع رادیوم که حاوی کانی‌های اورانیوم نیز می‌بودند، برای استفاده آنها در رنگ ساعتهای شب‌نما و دیگر ابزار جستجو شدند. در طی جنگ جهانی دوم اورانیوم از نظر اهداف دفاعی اهمیت پیدا کرد. در سال 1943 Union Mines Development Corporation کنگره ای را در کلرادو به منظور استفاده ارتش از قدرت اتمی در پروژه Manhattan تشکیل داد.

برای اطمینان از ذخایر کافی اورانیوم این کنگره US Atomic Enecry Act of 1946 را ایجاد و کمیسیون انرژی اتمی را بوجود آورد. در دهه 1960 ملزومات ارتش تزلزل یافت و در اواخر سال 1970 دولت برنامه تهیه اورانیوم خود را کامل کرد. همزمان با همین مساله بازار دیگری بوجود آمد که درواقع همان کارخانه‌های نیروگاه‌های هسته‌ای اقتصادی بود.
ترکیبات
تترا فلوروئید اورانیوم UF4که به نمک سبز معروف است یک محصول میانی هگزافلورید اورانیوم می‌باشد. هگزا فلورید اورانیوم UF6 جامد است که در دمای بالای 56 درجه سانتی‌گراد بخار می‌شود. UF6 ترکیب اورانیوم است که برای دو فرایند غنی سازی Gaseous Diffusion و Centrifuge استفاده می‌شود و در صنعت با نام ساده Hex خوانده میشود.

Yellowcake اورانیوم غلیظ شده است. نام این عنصر بدلیل رنگ و شکل آن در هنگام تولید می‌باشد اگرچه تولید امروزه Yellowcake بیشتر به رنگ سبز مایل به سیاه میگراید تا زرد. Yellowcake تقریبا 70 تا 90 درصد اکسید اورانیوم دارد. U3O8

Diuranate آمونیوم محصول جنبی تولید Yellowcake می‌باشد که رنگ آن زرد درخشان می‌باشد که گاهی اوقات باعث اشتباه شده و Yellowcake نامیده میشود اما این نام درست این محصول نم‌یباشد.

پیدایش

اورانیوم عنصر طبیعی است که تقریبا در تمام سنگها آب و خاک به میزان کم یافت می‌شود و بنظر می‌رسد که مقدار آن از Antimony ، برلیوم ، کادیوم ، جیوه ، طلا ، نقره و تنگستن بیشتر باشد و این فراوانی در حد آرسنیک و مولیبدنیوم است. این عنصر در بیشتر کانی‌های اورانیومی از قبیل Pitchblende، Uraninite ،Autunite ، Uranophane tobernite و Coffinite یافت می‌شود.
br>مقدار بیشتری از اورانیوم در موادی از قبیل صخره‌های فسفاتی و کانی‌هایی مانند Lignite و Monazite یافت می‌شود که بیشتر برای مصارف اقتصادی از همین منابع استخراج می‌شود. از آنجا که اورانیوم نیمه عمر رادیواکتیوی طولانی 4.47x109 سال برای U-238 دارد مقدار آن همیشه در زمین ثابت میماند.

بنظر میرسد که فرو پاشی اورانیوم و واکنشهای هسته‌ای آن با توریوم همان منبع گرمایی عظیمی است که در هسته زمین ، باعث ذوب شدن قسمت خارجی هسته زمین گردیده و باعث ایجاد حرکت پوسته‌ای زمین می‌شود.

معدن اورانیوم صخره ای است که محل تمرکز اورانیومی می‌باشد که مقدار اقتصادی آن ، یک تا چهار پوند اکسید اورانیوم در هر تن است که تقریبا 0.05 تا 0.20 درصد اکسید اورانیوم دارد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   20 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید