تبلیغات
فیزیک - نیروگاه هسته ای بوشهر چگونه کار می کند؟
فیزیک
آموزش، نکته، تست، نمونه سوال فیزیک راهنمایی
به وبلاگ فیزیک خوش آمدید.شما در این قسمت می توانید مطلب مورد نظر خود را در وبلاگ جستجو کنید. لطفا برای بهبود کیفیت وبلاگ نظرات خود را در در بخش تماس با ما در پایین صفحه قرار دهید.
در حال بارگذاری موتور جستجو
بازدید : مرتبه
تاریخ : پنجشنبه 29 دی 1390
در نیروگاه بوشهر نیز مانند دیگر نیروگاه‌های برق كشور، بخار آب فوق‌داغ باعث دوران توربین و درنهایت ژنراتور برق می‌شود؛ اما این روش داغ‌كردن آب است كه با دیگر نیروگاه‌های كشور تفاوت دارد.

طبق آمار آژانس بین‌المللی انرژی هسته‌ای، تقریبا 15 درصد از مجموع برق تولیدی در سراسر جهان در نیروگاه‌های هسته‌ای تامین می‌شود و ایالات متحده آمریكا، فرانسه و ژاپن بزرگ‌ترین تولیدكنندگان برق از انرژی هسته‌ای هستند. تمام نیروگاه‌های هسته‌ای فعال در جهان در حقیقت كتری‌های بسیار پیچیده‌ای هستند كه آب را برای تولید نیروی برق به جوش می‌آورند. انرژی مورد نیاز برای داغ‌كردن آب از واكنش شكافت هسته‌ای بدست می‌آید. در این روش، هسته اتم‌های سنگین را با ذرات نوترون بمباران می‌كنند. ورود این نوترون‌های با انرژی خاص به ساختار هسته باعث ناپایداری هسته و درنهایت، شكسته‌شدن هسته به اتم‌های كوچك‌تر، گسیل تعدادی نوترون پرانرژی و آزاد شدن مقدار قابل توجهی انرژی می‌شود. اگر تعداد اتم‌ها از حد مشخصی (جرم بحرانی) بیشتر باشد، نوترون‌هایی كه در هر واكنش شكافت آزاد می‌شوند، می‌توانند با برخورد به هسته‌های دیگر این واكنش را ادامه دهند و در ساختاری زنجیروار، مقادیر زیادی از این انرژی آزاد كنند. این همان اتفاقی است كه در بمب‌های هسته‌ای اتفاق می‌افتد و به آن، واكنش زنجیره‌ای مهارنشدنی می‌گویند.

 


  اما در راكتورهای هسته‌ای، میله‌هایی از جنس كادمیوم، بوروم و هافنیوم وجود دارد كه با جذب ذرات نوترون، واكنش زنجیره‌ای را به شرایطی كنترل‌شده یا توقف كامل سوق می‌دهد و مانع از بروز بحران می‌شود. انرژی آزادشده نیز توسط سیستم انتقال حرارت به دیگ بخار منتقل شده و باعث تولید بخار داغ می‌شود. بخار نیز به سوی توربین هدایت می‌شود تا با چرخاندن آن و درنهایت ژنراتور، جریان الكتریكی تولید كند. در اینفوگراف زیر، طرح كلی فعالیت یك نیروگاه هسته‌ای را ملاحظه می‌كنید.

در قلب نیروگاه هسته‌ای بوشهر، راكتور VVER-1000 ساخت روسیه به كار رفته است. این راكتور آب پرفشار كه با آب سبك كار می‌كند و كاركرد تسلیحاتی ندارد، 1000 مگاوات توان دارد، طراحی آن در سال 1975 / 1354 انجام شده و استانداردهای ایمنی، كنترل خودكار و سازه این راكتور منطبق بر نسل سوم راكتورهای اروپای غربی است.

در راكتورهای وی.وی.ای.ار-1000، قلب راكتور در استخر عظیمی از آب تحت فشار فرو رفته و محفظه فولادی عظیمی آن را در بر گرفته است. آب درون اسنخر در فشار 15 مگاپاسكال نگهداری می‌شود تا نتواند در بازه دمایی فعالیت راكتور كه بین 220 تا 300 درجه سانتی‌گراد است، جوش بیاید. آب در اینجا هم نقش خنك‌كننده و هم نقش تعدیل‌كننده را ایفا می‌كند. نمای كلی این راكتور را می‌توانید در شكل زیر مشاهده كنید.

راكتور هسته‌ای VVER-1000

بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای از سوخت اورانیوم استفاده می‌كنند كه در قالب میله‌های سوخت حاوی اورانیوم 235 غنی‌شده درون راكتور قرار می‌گیرد. اورانیوم 235 ایزوتوپی (ایزوتوپ‌ها، گونه‌های مختلف یك عنصر با جرم اتمی متفاوت هستند) از عنصر اورانیوم است كه فرایند شكافت هسته‌ای در آن به راحتی انجام می‌شود، كافی است یك ذره نوترون با انرژی خاص به داخل آن شلیك شود تا به‌سرعت به اورانیوم 236 ناپایدار تبدیل شود، اورانیوم 236 نیز پس از شكسته شدن به ذرات دیگر، انرژی آزاد می‌كند. اورانیوم 238 در طبیعت خیلی بیشتر از اورانیوم 235 یافت می‌شود، ولی شكافت هسته‌ای در آن به خوبی اتفاق نمی‌افتد. به همین دلیل تولیدكنندگان سوخت هسته‌ای در فرآیندهای غنی‌سازی (با استفاده از سانتریفیوژ یا لیزر) سهم اورانیوم 235 را افزایش می‌دهند. اورانیوم غنی شده، در كارخانه به میله‌های سوختی تبدیل می‌شود كه در پوشش‌های فلزی مانند آلیاژ زیركونیوم قرار می‌گیرند. سوخت مصرفی راكتور وی.وی.ای.آر-1000 نیروگاه بوشهر، اكسیداورانیوم 235 با غنای 2.2 تا 4.4درصد است.

میله‌های سوخت پس از تولید انرژی به پسماندهای خطرناكی تبدیل می‌شوند كه هم دمای بسیار بالایی دارند و هم تابش‌های رادیواكتیو سرطان‌زا و حتی كشنده ساطع می‌كنند. به همین دلیل، ابتدا این میله‌های سوخت را برای مدتی مشخص در استخرهای كنترل‌شده نگهداری می‌كنند تا خنك شوند و پس از تثبیت دما، آن‌ها را در بشكه‌های فولادی با پوشش سربی قرار می‌دهند و بشكه‌ها را در مخزن‌های زیرزمینی انبار می‌كنند تا با گذشت زمان، تابش رادیواكتیو آن‌ها فروكش كند. این همان اتفاقی است كه برای پسماندهای نیروگاه تحقیقاتی تهران و نیروگاه آب سبك بوشهر اتفاق خواهد افتاد.

اما در برخی راكتورها مانند راكتورهای آب سنگین، نوع واكنش شكافت هسته‌ای (به دلیل استفاده از آب سنگین در اطراف میله‌های سوخت) طوری است كه مقادیر قابل توجهی پلوتونیوم در پسماندهای هسته‌ای تولید می‌شود. پلوتونیوم، ماده رادیواكتیوی است كه كارایی بالاتری در واكنش‌های هسته‌ای مهارناپذیر دارد و از آن برای ساخت تسلیحات هسته‌ای استفاده می‌شود.

منبع: خبرآنلاین






برچسب ها: نیروگاه هسته ای بوشهر چگونه کار می کند؟، نیروگاه هسته ای بوشهر، نیروگاه هسته ای، انرژی هسته ای، مقالات فیزیک، راکتور هسته ای، فیزیک هسته ای، مطالب جالب فیزیکی،
ارسال توسط مرضیه برزگر
تقویم


حدیث روز:

سخن روز:
اخبار علمی

پیوند های روزانه
نظر سنجی
در کدام مبحث فیزیک بیشتر اشکال دارید؟











ابر برچسب ها
مترجم وبلاگ

فیزیک اول دوم سوم راهنمایی

نمونه سوال نکته آموزش فیزیک

فیزیک راهنمایی

مطالب جالب فیزیک

سمپاد تیزهوشان