دانلود مقاله نیروگاه هسته ای با فرمت ورد ودر 35 صفحه قابل ویرایش

قسمتی از متن مقاله نیروگاه هسته ای

نیروگاه هسته ای

فهرست مطالب

نیروگاه‌های اتمی. 3

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای.. 7

. 9

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای.. 9

تبدیل اورانیوم12

غنی سازی اورانیوم12

راکتورهای هسته‌ای.. 13

نیروگاه هسته‌ای.. 15

انرژی بستگی هسته‌ای.. 16

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق:17

فرآیند عملیاتی نیروگاه اتمی بوشهر. 22

وظیفه سیستم‌های ایمنی درهنگام بروز احتمالی حادثه:33

نیروگاه‌های اتمی
میزان کل انرژی‌های شناخته شده در کره زمین، در جدول زیر منعکس شده است:

بسادگی ملاحظه می‌شود که نفت و گاز طبیعی کمترین میزان ذخیره را دارا می‌باشند و ذغال سنگ در مرحله بعد قرار دارد. ذخیره اورانیوم 235، که تکنولوژی امروزی تولید انرژی از آن را امکان پذیر ساخته است کمی بیش از میزان ذخایر نفت می‌باشد. ذخیره گونه‌های دیگر مواد رادیو اکتیو سنگین هزاران برابر ذخیره نفت خام است. همانطوریکه از اطلاعات انتهای جدول نیز مشخص است میزان انرژی دو تریم موجود در طبیعت، که با تبدیل آن به هلیوم انرژی کسب می‌گردد (پمپ‌های هیدروژنی)، به تنهائی هزاران برابر ذخایر کل مواد رادیو اکتیو می‌باشند.

میزان ذخایر موجود جهت جهت گیری آتی انسان را برای تأمین انرژی قابل مصرف خود به نمایش می‌گذارد. در حال حاضر علاوه بر مصرف نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ در تولید انرژی‌های قابل کنترل، اورانیوم نیز جزء منابع اقتصادی تأمین کننده انرژی الکتریکی در آمده است، گرچه تلاش و جهت گیری‌ها به سمتی است که بتوان از هیدروژن سنگین (دتریم) موجود در طبیعت نیز، که عمده‌ترین گونه شناخته شده انرژی نهفته در جهان است، استفاده کرد.
با توجه به آنچه که در بالا به آن اشاره شد ساختار و گونه‌های مختلف نیروگاه اتمی در زیر بیان می‌گردد.
شکل عمومی تولید انرژی الکتریکی در نیروگاه‌های اتمی همانند نیروگاه‌های بخاری است با این تفاوت که منبع تولید گرما سوخت فسیلی نمی‌باشد و انرژی مورد نیاز جهت تولید بخار برای گرداندن توربین، از فعل و انفعالات اتمی در راکتور بدست می‌آید.

معمولاً انرژی حاصل از فعل و انفعالات اتمی در راکتور به یک سیال منتقل می‌گردد که این سیال می‌تواند بطور مستقیم به طرف توربین هدایت گردد و یا با عبور از مبدل گرما، سیال دیگری را گرم نموده و نهایتاً آب لازم را به بخار تبدیل کرده و آنرا به توربین هدایت کند.
در راکتورهای اتمی اولیه، سیال منتقل کننده اولیه آب بوده که مستقیماٌ پس از تبدیل شدن به بخار بطرف توربین هدایت می‌شد اما در تکنولوژی امروزی برای ایجاد امکان کنترل بیشتر روی فعل وانفعالات اتمی و کاهش خطرات ناشی از فعل و انفعالات، سیال واسطی بصورت مدار بسته حرارت تولیده شده در راکتور را در مبدل حرارتی جداگانه ای به آب منتقل نموده و آنرا به بخار تیدیل می‌نماید..
فعل و انفعالات اتمی بدو صورت انجام می‌پذیرد:

الف ) شکافت یا شکست اتمی:
در این روش عناصر سنگین از طریق فعل وانفعالات اتمی به عناصر سبک تبدیل شده و انرژی آزاد می‌نمایند. در این حالت عناصر سنگین با از دست دادن نوترون و کاهش وزن به آزاد سازی انرژی درونی خود می‌پردازند. در راکتورهای نیروگاه‌های اتمی موجود، از این فرایند استفاده می‌شود
ب ) جوش یا گداخت اتمی:
در این روش عناصر سبک با جذب نوترن به عناصر سنگین تر تیدیل می‌شوند و همزمان با از دست دادن بخش جزئی از وزن خود، قسمتی از انرژی درونی خود را آزاد می‌کنند.

شمای کلی مولدهای اتمی در شکل زیر منعکس شده است:

در پایان مناسب است به شمای حرارتی این نوع نیروگاه‌ها نیز اشاره ای داشته باشیم. نمودار زیر به صورت ساده ای راندمان این نوع نیروگاه‌ها را نشان می‌دهد: