صفحه 17 از 18: « پیشین 1 ... 15 16 17 18 پسین »

Earth science | مقالات زمین شناسی

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#161 Posted: 5 Apr 2014 21:41

انرژي هسته اي 1
نياز براي منابعجديد انرژي در بحران انرژي كه ايالات متحده ، كشورهاي غربي و ژاپن در سالهاي 1974- 1973 با آن مواجه بودند شديدا احساس ميشد. اين كمبود ناشي از آن بود كه كشورهايتوليد كننده نفت در خاورميانه حمل نفت به بعضي از كشورهاي پيشرفته صنعتي را كاهشدادند. اين گونه رويدادها نظرها را بر روشهاي ديگر توليد انرژي متمركز كرد. از مصرفزغال سنگ كه آلودگي بيشتري دارد به انرژي خورشيدي ، و به نقش صنعت توان هسته‌اي دراقتصاد ما كشانيد.
ارمغان فناوريهسته‌اي
پيشرفت توان هسته‌اي در ايالات متحده از آنچه در پايانجنگ جهاني دوم انتظار مي رفت، كندتر بوده است. به دلايل گوناگون ، اداري و فنيعمدتا در ارتباط با جنگ سرد با اتحاد شوروي ، كميسيون انرژي اتمي آمريكا ( (AAEC) كه امروزه مركز انرژي Department of Energy ناميده ميشود. تاكيدي بر پژوهش ، دربارهسيستمهاي توان الكتريكي هسته‌اي نداشت تا آنكه در 1953 آيزنهاور به اين امر اقدامكرد. در طي سالهاي 1960 توان الكتريكي هسته‌اي از لحاظ اقتصادي با هيدروالكتريسيتهو الكتريسيته حاصل از زغال سنگ و نفت رقابت آميز شد.
در آغاز سال 1978، 65راكتور هسته‌اي با ظرفيتي بيش از 47 ميليون كيلووات كه حدود 9% توليد توان كلالكتريكي ملي است در حال كار بود. با حدود 90 راكتور كه در دست ساختمان بود انتظارميرفت كه بخش هسته‌اي محصول الكتريسيته امريكا در 1980 به حدود 17% و در 1985 بهحدود 28% برسد. در مابقي جهان ، در آغاز 1978 ، حدود 130 راكتور توان هسته‌اي باظرفيتي حدود 50 ميليون كيلووات در حال كار بود ، و انتظار ميرفت در سال 1995 تعدادآنها به حدود 325 راكتور برسد.
قدرت انرژيهسته‌اي
روش‌هاي استفاده از انرژي هسته‌اي كاملا تازه تكامليافته‌اند، اما نخستين نتايج به دست آمده از به كارگيري اين روش‌ها مهم‌اند. بدونترديد ، تكامل بيشتر روش‌هاي توليد و كاربرد انرژي هسته‌اي فرصت‌هاي بي سابقه جديديرا در پيش روي دانش ، فن و صنعت فراهم خواهد آورد. تجسم ميزان كامل اين فرصت‌ها درمرحله نوين دشوار است. آزادي انرژي هسته‌اي قدرت بيكراني را در اختيارانسان گذاشته است مشروط بر اين كه اين انرژي در راه هدف‌هاي صلح آميز به كار گرفتهشود. بايد اين را نيز به خاطر داشت كه طراحي راكتور‌هاي هسته‌اي يكي از نتايج بسيارمهم ساختا دروني ماده است. تابش گسيلي از اتم‌ها و هسته‌هاي اتمي نامرئي و نا محسوسبه نتيجه عملي كاملا مرئي ، يعني آزاد سازي و استفاده از انرژي هسته‌اي نهان دراورانيوم ، منتهي شده است. اين نتيجه به يقين اثبات ميكند كه نظرات علمي ما دربارهاتم‌ها و هسته‌هاي اتمي درست‌اند، يعني واقعيت عيني طبيعت را باز تاب ميدهند.
اورانيوم چيست
اشاره:
با توجه به مباحث مختلفي که در باب انرژي هسته اي و حق استفاده ايران در اين خصوص در جامعه مطرح است؛ بهتر ديديم که شما را با عنصر اورانيم و خصوصيات آن که نقش اصلي را در انرژي هسته اي دارد، آشنا کنيم.
اورانيوم يکي از عناصر شيميايي جدول تناوبي است که نماد آن U وعدد اتمِي آن 92 مي باشد. اورانيوم که يک عنصر سنگين، سمي، فلزي، راديواکتيو و براق به رنگ سفيد مايل به نقره اي مي باشد به گروه آستيندها تعلق داشته و ايزوتوپ 235 آن براي سوخت راکتورهاي هسته اي وسلاحهاي هسته اي استفاده مي شود. معمولا اورانيوم در مقادير بسيار ناچيز درصخره ها، خاک، آب، گياهان و جانوران از جمله انسان يافت مي شود.
خصوصيتهاي قابل توجه
اورانيوم هنگام عمل پالايش به رنگ سفيد مايل به نقره اي فلزي با خاصيت راديو اکتيوي ضعيف مي باشد که کمي از فولاد نرم تر است. اين فلز چکش خوار ، رساناي جريان الکتريسيته و کمي PARAMAGNETIC مي باشد. چگالي اورانيوم 65% بيشتر از چگالي سرب ميباشد. اگر اورانيوم به خوبي جدا شود به شدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسيد ميشود. اورانيوم استخراج شده از معادن مي تواند به صورت شيميايي به دي اکسيد اورانيوم و ديگر گونه هاي قابل استفاده در صنعت تبديل شود.
اورانيوم در صنعت سه گونه دارد:
· آلفا (ORTHOHOMBIC) که تا دماي 667.7 درجه پايدار است.
· بتا (TETRAGONAL) که از دماي 667.7 تا 774.8 درجه پايدار است.
· گاما (BODY-CENTEREDCUBIC) که از دماي 774.8 درجه تا نقطه ذوب پايدار است. ( اين رساناترين و چکش خوارترين گونه اورانيوم مي باشد.)
دو ايزوتوپ مهم ان U235 و U238 مي باشند که 235 Uمهمترين ايزوتوپ براي راکتورها و سلاحهاي هسته اي است. چرا که اين ايزوتوپ تنها ايزوتوپي است که در طبيعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهاي حرارتي شکافته ميشود. ايزوتوپ U238 نيز از اين جهت مهم است که نوترونها را براي توليد ايزوتوپ راديو اکتيو جذب کرده و آن را به ايزوتوپ PU239 پلوتونيوم تجزيه مي کند. ايزوتوپ مصنوعي U233 نيز شکافته شده و توسط بمباران نوتروني THORIUM232 بوجود مي آيد.
اورانيوم اولين عنصر يافته شده بود که مي توانست شکافته شود. براي نمونه با بمباران آرام نوتروني ايزوتوپ U235 آن به ايزوتوپ کوتاه عمر U236 تبديل شده و بلا فاصله به دو هسته کوچکتر تقسيم مي شود که اين عمل انرژي آزاد کرده و نوترونهاي بيشتري توليد مي کند. اگر اين نوترونها توسط هسته U235 ديگري جذب شوند عملکرد حلقه هسته اي دوباره اتفاق مي افتد و اگر چيزي براي جذب نوترونها وجود نداشته باشد به حالت انفجاري در مي آيند. اولين ------ اتمي با اين اصل جواب داد «شکاف هسته اي » نام دقيقتر براي اين بمبها و ------ هاي هيدروژني« آميزش هسته اي» سلاحهاي هسته اي مي باشد.
کاربردها:
فلز اورانيوم بسيار سنگين و پرچگالي مي باشد.اورانيوم خالي توسط بعضي از ارتشها براي ساخت محافظ براي تانکها و ساخت قسمتهايي از موشکها و ادوات جنگي استفاده مي شود. ارتشها همچنين از اورانيوم غني شده براي سوخت ناوگان خود و زيردريايي ها و همچنين سلاحهاي هسته اي استفاده مي کند. سوخت استفاده شده در راکتورهاي ناوگان ايالات متحده معمولا اورانيوم U235 غني شده مي باشد. اورانيوم موجود در سلاحهاي هسته اي به شدت غني مي شوند که اين مقدار بصورت تقريبي 90% مي باشد.
مهمترين کاربرد اورانيوم در بخش غير نظامي تامين سوخت دستگاههاي توليد نيروي هسته اي است که در آنها سوخت U235 به ميزان 2الي3% غني مي شود. اورانيوم تخليه شده در هليکوپترها و هواپيماها به عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده مي شود.
ديگر کاربردهاي اين عنصر عبارتند از :
· لعاب ظروف سفالي از مقدار کمي اورانيوم طبيعي تشکيل شده است (که داخل فرايند غني سازي نمي شود) که اين عنصر براي اضافه کردن رنگ با آن اضافه مي شود.
· نيمه عمر طولاني ايزوتوپ اورانيوم 238 آن را براي تخمين سن سنگهاي آتشفشاني مناسب مي سازد.
·U235 در راکتورهاي هسته اي BREEDER به پلوتونيوم تبديل مي شود. و پلوتونيوم نيز در ساخت بمبهاي هيدروژني مورد استفاده قرار مي گيرد.
· استات اورانيوم در شيمي تحليلي کاربرد دارد.
· برخي از لوازم نوردهنده از اورانيوم و برخي در مواد شيميايي عکاسي مانند نيترات اورانيوم استفاده مي کنند.
· معمولا کودهاي فسفاتي حاوي مقدار زيادي اورانيوم طبيعي ميباشند. چراکه مواد کاني که آنها از آنجا گرفته شده اند حاوي مقدار زيادي اورانيوم مي باشند.
· فلز اورانيوم براي اهداف اشعه ايکس در ساخت اين اشعه با انرژي بالا استفاده مي شود.
· اين عنصر در وسايل INTERIAL GUIDANCE و GYRO COMPASS استفاده مي شود.
تاريخچه:
استفاده از اورانيوم به شکل اکسيدطبيعي آن به سال 79 ميلادي بر مي گردد يعني زماني که از اين عنصر براي اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شيشه زرد با يک در صد اورانيوم در نزديکي ناپل ايتاليا کشف شده است.)
کشف اين عنصر به شيميدان آلماني به نام مارتين هنريچ کلاپرس اختصاص داده شد که در سال 1789 اورانيوم را به صورت قسمتي از کاني که آن را PITCHBLENDE ناميد کشف شد. نام اين عنصر را بر اساس سياره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزيدند.اين عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط EUGNE MELCHIOR PELIGOT استفاده شد.
در سال 1896 HENRIBECQUEREL فيزيکدان فرانسوي براي اولين بار به خاصيت راديو اکتيويته آن پي برد.
در پروژه MANHATTAN نامهاي TUBALLOY و ORALLOY براي اورانيوم طبيعي و اورانيوم غني شده بکار برده شد. اين اسامي هنوز نيز براي اورانيوم غني شده و اورانيوم طبيعي بکار برده مي شوند.
در آغاز قرن بيستم تفحص و جستجو براي يافتن معادن راديو اکتيو در ايالات متحده آغاز شد. منابع راديوم که حاوي کاني هاي اورانيوم نيز مي بودند براي استفاده آنها در رنگ ساعت هاي شب نما و ديگر ابزار جستجو شدند. در طي جنگ جهاني دوم اورانيوم از نظر اهداف دفاعي اهميت پيدا کرد. در سال 1943 UNION MINES DEVELOPMENT CORPORATION کنگره اي را در کلرادو به منظور استفاده ارتش از قدرت اتمي در پروژه MANHATTAN تشکيل داد

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#162 Posted: 5 Apr 2014 21:41

انرژي هسته اي 2
براي اطمينان از ذخاير کافي اورانيوم اين کنگره us atomic enecry act of 1946 را ايجاد و کميسيون انرژي اتمي را بوجود آورد. در دهه 1960 ملزومات ارتش تزلزل يافت و در اواخر سال 1970دولت برنامه تهيه اورانيوم خود را کامل کرد. همزمان با همين مساله بازار ديگري به وجود آمد که درواقع همان کارخانه هاي نيروگاه هاي هسته اي اقتصادي بود.
ترکيبات:
تترا فلوروئيد اورانيوم uf4 که به نمک سبز معروف است يک محصول مياني هگزافلوريد اورانيوم مي باشد. هگزا فلوريد اورانيوم uf6 جامد است که در دماي بالاي 56 درجه سانتيگراد بخار مي شود. uf6 ترکيب اورانيوم است که براي دو فرايند غني سازي gaseous diffusion و centrifuge استفاده مي شود. و در صنعت با نام ساده hex خوانده مي شود.
yellowcake اورانيوم غليظ شده است. نام اين عنصر بدليل رنگ و شکل آن در هنگام توليد ميباشد اگرچه توليد امروزه yellowcake بيشتر به رنگ سبز مايل به سياه ميگرايد تا زرد. yellowcake تقريبا 70 تا 90 درصد اکسيد اورانيوم دارد. u3o8
diuranate آمونيوم محصول جنبي توليد yellowcake ميباشد که رنگ آن زرد درخشان ميباشد. که گاهي اوقات باعث اشتباه شده و yellowcake ناميده مي شود اما اين نام درست اين محصول نمي باشد.
پيدايش:
اورانيوم عنصر طبيعي است که تقريبا در تمام سنگها آب و خاک به ميزان کم يافت مي شود. و به نظر مي رسد که مقدار آن از antimony، برليوم، کاديوم، جيوه، طلا، نقره و تنگستن بيشتر باشد و اين فراواني در حد آرسنيک و موليبدنيوم است. اين عنصر در بيشترکاني هاي اورانيومي از قبيل pitchblende،uraninite ،autunite,، uranophane, tobernite و coffinite يافت مي شود.
مقدار بيشتري از اورانيوم در موادي از قبيل صخره هاي فسفاتي و کانيهاي مانند lignite و monazite يافت ميشود. که بيشتر براي مصارف اقتصادي از همين منابع استخراج مي شود. از آنجا که اورانيوم نيمه عمر راديو اکتيوي طولاني 4.47x109 سال براي u-238 دارد مقدار آن هميشه در زمين ثابت مي ماند.
بنظر ميرسد که فرو پاشي اورانيوم و واکنشهاي هسته اي آن با توريوم همان منبع گرمايي عظيمي است که در هسته زمين، باعث ذوب شدن قسمت خارجي هسته زمين گرديده و باعث ايجاد حرکت پوسته اي زمين مي شود.
معدن اورانيوم صخره اي است که تمرکزهاي اورانيومي مي باشد که مقدار اقتصادي ان يک تا چهار پوند اکسيد اورانيوم در هر تن مي باشد که تقريبا 0.05 تا 0.20 درصد اکسيد اورانيوم دارد.
توليد و توزيع:
اورانيوم اقتصادي از طريق تقليل هاليدهاي اورانيوم با خاک فلزات قليايي توليد مي شود. همچنين فلز اورانيوم مي تواند از طريق عمل الکتروليز 5kuf يا uf4 که در cacl2 و nacl حل شده است به دست آيد. اورانيوم خالص نيز از طريق تجزيه حرارتي هاليدهاي اورانيوم حاصل مي شود.
در سال 2001 مالکان راکتورهاي هسته اي غير نظامي آمريکا از اين کشور و منابع خارجي 21300 تن اورانيوم خريداري کردند. قيمت پرداخت شده براي هر کيلوگرم اورانيوم حدودا 26.39 دلار بود که در مقايسه با سال 1998 16% کاهش داشت. در سال 2001 ايالات متحده 1018 تن اورانيوم از 7 عمليات معدني در غرب رود ميسيسيپي توليد کرد. اورانيوم بيشتر توسط فرانسوي ها در کشورهاي جهان توزيع شده است.
معمولا کشورهاي بزرگتر اورانيوم بيشتري در مقايسه با کشورهاي کوچکتر توليد مي کنند. چراکه گسترش و توزيع اورانيوم در جهان يک شکل و يکنواخت است. کشور استراليا ذخاير بسيار زيادي از اين عنصر دارد که تقريبا 30% ذخاير دنيا را شامل مي شود.
ايزوتوپها:
اورانيوم طبيعي از 3 ايزوتوپ u-238, u-235, u-234 تشکيل شده است که u-238 فراوان ترين آنها (99.3%) ميباشد. اين سه ايزوتوپ راديو اکتيو بوده که نيمه عمر آنها عبارت است از u-235 4.5*109 سال که پايدارترين آنها مي باشد. u-235 7*108 سال و u234 2.5*105 سال.
ايزوتوپهاي اورانيوم مي توانند از هم جدا شوند تا تمرکز يک ايزوتوپ بر ديگري را افزايش دهند. اين فرايند "غني سازي" نام دارد. وزن u-235 براي غني شدن بايد 0.711 درصد افزايش يابد. اورانيوم م235 براي استفاده در سلاحهاي هسته اي و نيروگاه هاي اتمي مناسب تر است . اين فرايند مقادير بسياري اورانيوم بوجود مي آورد که در u-235 تخليه ميشوند و خالصترين اورانيوم يعني u238 اورانيوم خالي يا du نام دارد. اگر ايزوتوپ 235 بخواهد تخليه شود بايد وزنش 0.711 درصد کم شود.
هشدار ها:
اورانيوم ممکن است که درطريق تنفس يا بلع و يا در موارد استثنايي از طريق شکافي روي پوست وارد بدن شود. اورانيوم توسط پوست جذب نمي شود و ذرات آلفاي ساطع شده از اين عنصر نمي تواند به پوست نفوذ کند. بنابراين اورانيومي که خارج از بدن باشد نمي تواند به اندازه اورانيوم داخل بدن مضر و خطرناک باشد. اگر اورانيوم به بدن وارد شود ممکن است موجب سرطان شده يا به کليه ها آسيب برساند.
تمام ترکيبات اورانيوم سمي و راديو اکتيو هستند. سمي بودن اين عنصر مي تواند کشنده باشد. در مقادير بسيار کم خاصيت سمي بودن اين عنصر به کليه آسيب مي رساند. خواص راديو اکتيوي اين عنصر نيز سيستماتيک و نظام مند است. در کل ترکيبات اورانيوم به سختي جذب روده و ريه ميشوند و خطرات راديولوژيکي آن باقي مي ماند. فلز خالص اورانيوم نيز خطر آتش سوزي به همراه دارد.
فرد ممکن است با تنفس غبار اورانيو م در هوا يا خوردن و آشاميدن آب و غذا در معرض اين عنصر قرار بگيرد. البته بيشتر اين عمل از طريق خوردن آب و غذا صورت مي گيرد. جذب روزانه اورانيوم در غذا 0.07 تا 1.1 ميکروگرم مي باشد. مقدار اورانيوم درهوا معمولا بسيار ناچيز است. افرادي که در کنار تاسيسات هسته اي دولت و يا معادن استخراج اورانيوم زندگي مي کنند بيشتر در معرض اين عنصر قرار مي گيرند.
چرا انرژي هسته اي؟
ديد کلي
وقتي که صحبت از مفهوم انرژي به ميان مي‌آيد، نمونه‌هاي آشناي انرژي مثل انرژي گرمايي ، نور و يا انرژي مکانيکي و الکتريکي در شهودمان مرور مي‌شود. اگر با انرژي هسته‌اي و امکاناتي که اين انرژي در اختيارمان قرار مي‌دهد، آشنا ‌شويم، شيفته آن خواهيم شد.
آيا مي‌دانيد که
*انرژي گرمايي توليد شده از واکنش هاي هسته‌ اي در مقايسه با گرماي حاصل از سوختن زغال سنگ در چه مرتبه بزرگي قرار دارد؟
*منابع توليد انرژي هسته‌اي که بر اثر سيلاب ها و رودخانه از صخره شسته شده و به بستر دريا مي‌رود، چقدر برق مي‌تواند توليد کند؟
*کشورهايي که بيشترين استفاده را از انرژي هسته‌ اي مي‌برند، کدامند؟ و ... .
نحوه آزاد شدن انرژي هسته‌اي
مي‌دانيم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتريکي) تشکيل شده است. بنابراين بار الکتريکي آن مثبت است. اگر بتوانيم هسته را به طريقي به دو تکه تقسيم کنيم، تکه‌ ها در اثر نيروي دافعه الکتريکي خيلي سريع از هم فاصله گرفته و انرژي جنبشي فوق العاده‌اي پيدا مي‌کنند. در کنار اين تکه‌ها ذرات ديگري مثل نوترون و اشعه‌ هاي گاما و بتا نيز توليد مي‌شود. انرژي جنبشي تکه‌ ها و انرژي ذرات و پرتوهاي به وجود آمده ، در اثر برهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژي گرمايي تبديل مي‌شود. مثلا در واکنش

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#163 Posted: 5 Apr 2014 21:43

انرژي هسته اي 3
هسته‌ اي که در طي آن 235u به دو تکه تبديل مي‌شود، انرژي کلي معادل با 200mev را آزاد مي‌کند. اين مقدار انرژي مي‌تواند حدود 20 ميليارد کيلوگالري گرما را در ازاي هر کيلوگرم سوخت توليد کند. اين مقدار گرما 2800000بار بزرگتر از حدود 7000کيلوگالري گرمايي است که از سوختن هر کيلوگرم زغال سنگ حاصل مي‌شود.
کاربرد حرارتي انرژي هسته‌اي
گرماي حاصل از واکنش هسته‌اي در محيط راکتور هسته‌اي توليد و پرداخته مي‌شود. به عبارتي در طي مراحلي در راکتور اين گرما پس از مهارشدن انرژي آزاد شده واکنش هسته‌اي توليد و پس از خنک سازي کافي با آهنگ مناسبي به خارج منتقل مي‌شود. گرماي حاصله آبي را که در مرحله خنک سازي به عنوان خنک کننده بکار مي‌رود را به بخار آب تبديل مي‌کند. بخار آب توليد شده ، همانند آنچه در توليد برق از زغال سنگ ، نفت يا گاز متداول است، بسوي توربين فرستاده مي‌شود تا با راه اندازي مولد ، توان الکتريکي مورد نياز را توليد کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشين ديگ بخار در نيروگاه‌هاي معمولي شده است.
سوخت راکتورهاي هسته‌اي
ماده‌اي که به عنوان سوخت در راکتورهاي هسته‌اي مورد استفاده قرار مي‌گيرد بايد شکاف پذير باشد يا به طريقي شکاف پذير شود.235u شکاف پذير است ولي اکثر هسته‌هاي اورانيوم در سوخت از انواع 238u است. اين اورانيوم بر اثر واکنش هايي که به ترتيب با توليد پرتوهاي گاما و بتا به 239pu تبديل مي‌شود. پلوتونيوم هم مثل 235u شکافت پذير است. به علت وجود پلوتونيوم اضافي در سطح جهان ؛ نخستين مخلوط هاي مورد استفاده آنهايي هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونيوم است.
ميزان اورانيومي که از صخره‌ها شسته مي‌شود و از طريق رودخانه‌ها به دريا حمل مي‌شود، به اندازه‌اي است که مي‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنوني جهان را تأمين کند. با استفاده از اين موضوع ، راکتورهاي زاينده‌اي که براساس استخراج اورانيوم از آب درياها راه اندازي شوند قادر خواهند بود تمام انرژي مورد نياز بشر را براي هميشه تأمين کنند، بي آنکه قيمت برق به علت هزينه سوخت خام آن حتي به اندازه يک درصد هم افزايش يابد.
مزيت هاي انرژي هسته‌اي بر ساير انرژي ها
بر خلاف آنچه که رسانه‌هاي گروهي در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهاي پرتوزا مطرح مي‌کند از نظر آماري مرگ ناشي ازخطرات تکنولوژي هسته‌اي از 1 درصد مرگهاي ناشي از سوختن زغال سنگ جهت توليد برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نيروگاه هاي هسته‌اي فعال بيش از 419 مي‌باشد که قادر به توليد بيش از 322 هزار مگاوات توان الکتريکي هستند که بيش از 70 درصد اين نيروگاه‌ها در کشور فرانسه و بيش از 20 درصد آنها در کشور آمريکا قرار دارد.از مهمترين‌ منابع‌ استفاده‌ صلح‌آميز از(انرژي‌اتمي‌)، ساخت‌ (راكتورهاي‌هسته‌اي‌)جهت‌ توليد برق‌ مي‌باشد. راكتور هسته‌اي‌وسيله‌اي‌ است‌ كه‌ در آن‌فرآيند (شكاف‌هسته‌اي‌) به‌ صورت‌ (كنترل‌ شده‌) انجام‌ مي‌گيرد.در طي‌ اين‌ فرآيندانرژي‌ زياد آزاد مي‌گردد به‌نحوي‌ كه‌ مثلا در اثر شكافت‌ نيم‌كيلوگرم‌(اورانيوم‌) انرژي‌ معادل‌ بيش‌ از 1500 تن‌ زغال‌سنگ‌ به‌ دست‌ مي‌آيد. درراكتورهاي‌ هسته‌اي‌ كه‌براي‌ نيروگاههاي‌ اتمي‌ طراحي‌ شده‌اند(راكتورهاي‌ قدرت‌)،اتمهاي‌ اورانيوم‌ وپلوتونيم‌توسط (نوترونها) شكافته‌ مي‌شوند و انرژي‌ آزادشده‌گرماي‌ لازم‌ را براي‌ توليد بخار ايجاد كرده‌ وبخار حاصله‌ براي‌ چرخاندن‌توربين‌هاي‌ مولدبرق‌ بكار گرفته‌ مي‌شوند.

انواع‌ راكتور اتمي‌

راكتورهاي‌ اتمي‌ را معمولابر حسب‌ خنك‌ كننده‌،كند كننده‌، نوع‌ و درجه‌ غناي‌ سوخت‌ در آن‌طبقه‌بندي‌مي‌كنند، معروفترين‌ راكتورهاي‌ اتمي‌،راكتورهاي‌ هستند كه‌ از آب‌ سبك‌ به‌ عنوان‌خنك‌كننده‌ و كندكننده‌ استفاده‌ مي‌كنند.

تاريخچه‌

تا سال‌ 1965 روند ساخت‌ نيروگاههاي‌اتمي‌ ازرشد محدودي‌ برخوردار بود، اما طي‌ سال‌هاي‌دهه‌ 1966 تا 1985 جهش‌ زيادي‌در ساخت‌نيروگاههاي‌ اتمي‌ به‌ وجود آمده‌ است‌. اين‌جهش‌ طي‌ سالهاي‌ 1972 تا 1976كه‌ به‌ طورمتوسط هر سال‌ 30 نيروگاه‌ شروع‌ به‌ ساخت‌مي‌كردند بسيار زياد و قابل‌توجه‌ است‌. يك‌ دليل‌آن‌ شوك‌ نفتي‌ اوايل‌ دهه‌ 1970 مي‌باشدكه‌كشورهاي‌ مختلف‌را بر آن‌ داشت‌ تا جهت‌ تامين‌انرژي‌ مورد نياز خود به‌ طور زايدالوصفي‌ به‌انرژي‌هسته‌اي‌ روي‌ آورند. پس‌ از دوره‌ جهش‌فوق‌ يعني‌ از سال‌ 1986 تاكنون‌ روندساخت‌نيروگاهها به‌ شدت‌ كاهش‌ يافته‌، به‌ طوري‌ كه‌متوسط ساليانه‌ 4 راكتور اتمي‌شروع‌ به‌ ساخت‌مي‌شوند.

سهم‌ برق‌هسته‌اي‌ در توليد برق‌

كشورهاي‌ مختلف‌ در توليد برق‌هسته‌اي‌ روندگوناگوني‌ داشته‌اند. به‌ عنوان‌ مثال‌ كشور(انگلستان‌) كه‌ تا سال‌ 1965 پيشرو در ساخت‌نيروگاه‌ اتمي‌ بود، پس‌ از آن‌ تاريخ‌، ساخت‌نيروگاه‌ اتمي‌ دراين‌ كشور كاهش‌ يافت‌، اما برعكس‌ در آمريكا به‌ اوج‌ خود رسيد. كشور(آمريكا) كه‌تا اواخر دهه‌ 1960 تنها 17 نيروگاه‌اتمي‌ داشت‌. در طول‌ دهه‌هاي‌ 1970 و 1980بيش‌از 90 نيروگاه‌ اتمي‌ ديگر ساخت‌. اين‌ مسئله‌نشان‌ دهنده‌ افزايش‌ شديد تقاضاي‌انرژي‌ درآمريكاست‌. هزينه‌ توليد برق‌ هسته‌اي‌ در مقايسه‌ باتوليد برق‌ از منابع‌ديگر انرژي‌ در آمريكا كاملاقابل‌ رقابت‌ مي‌باشد.
هم‌ اكنون‌ (فرانسه‌) باداشتن‌ سهم‌ 75 درصدي‌برق‌ هسته‌اي‌ از كل‌ توليد برق‌ خود در صدركشورهاي‌ جهان‌قرار دارد. پس‌ از آن‌ به‌ ترتيب‌(ليتواني‌) (73 درصد)، (بلژيك‌) (57درصد)(بلغارستان‌) و (اسكواكي‌) (47 درصد) و(سوئد) (6، 48 درصد) مي‌باشند. آمريكانيزحدود 20 درصد از توليد برق‌ خود را به‌ برق‌هسته‌اي‌ اختصاص‌ داده‌ است‌. گرچه‌ساخت‌نيروگاههاي‌ هسته‌اي‌ و توليد برق‌ هسته‌اي‌ درجهان‌ از رشد انفجاري‌ اواخردهه‌ 1960 تااواسط 1980 برخوردار نيست‌، اما كشورهاي‌مختلف‌ همچنان‌ درصددتامين‌انرژي‌ مورد نيازخود از طريق‌ انرژي‌ هسته‌اي‌ مي‌باشند.
طبق‌ پيش‌بيني‌هاي‌ به‌ عمل‌ آمده‌ روند استفاده‌ ازبرق‌ هسته‌اي‌ تا دهه‌هاي‌ آينده‌همچنان‌ روندصعودي‌ خواهد داشت‌. در اين‌ زمينه‌، آسيا واروپاي‌ شرقي‌ به‌ ترتيب‌مناطق‌ اصلي‌ جهان‌ درساخت‌ نيروگاه‌ هسته‌اي‌ خواهند بود. در اين‌راستا، ژاپن‌ باساخت‌ نيروگاههاي‌ اتمي‌ با ظرفيت‌بيش‌ از 25000 مگا وات‌ در صدر كشورها قراردارد. پس‌ از آن‌ چين‌، كره‌ جنوبي‌، قزاقستان‌،روماني‌، هند و روسيه‌ جاي‌ دارند. استفاده‌ ازانرژي‌ هسته‌اي‌ در كشورهاي‌ كانادا، آرژانتين‌،فرانسه‌، آلمان‌، آفريقاجنوبي‌، سوييس‌ و آمريكاتقريبا روند ثابتي‌ را طي‌ دو دهه‌ آينده‌ طي‌خواهد كرد.

ديدگاههاي‌ اقتصادي‌

ايران‌ در فرآيند توسعه‌ پايدار خود به‌ تكنولوژي‌هسته‌اي‌چه‌ از لحاظ تامين‌ نيرو و ايجاد جايگزيني‌مناسب‌ در عرصه‌ انرژي‌ و چه‌ از نظرديگربهره‌برداريهاي‌ صلح‌آميز آن‌ در زمينه‌ها صنعت‌،كشاورزي‌، پزشكي‌ و خدمات‌نياز مبرم‌ دارد كه‌تحقق‌ اين‌ رسالت‌ مهم‌ به‌ عهده‌ سازمان‌ انرژي‌اتمي‌ ايران‌مي‌باشد. بديهي‌ است‌ در زمينه‌ كار بردانرژي‌ هسته‌اي‌ به‌ منظور تامين‌ قسمتي‌ ازبرق‌مورد نياز كشور قيود و فاكتورهاي‌ بسيار مهمي‌ ازجمله‌ مسايل‌ اقتصادي‌ و زيست‌محيطي‌ مطرح‌مي‌گردند.
امروزه‌ كشورهاي‌ بسياري‌ بويژه‌ كشوهاي‌اروپايي‌سهم‌ قابل‌ توجهي‌ از برق‌ مورد نياز خود را ازانرژي‌ هسته‌اي‌ تامين‌مي‌نمايند. بطوري‌ كه‌ آمارنشان‌ مي‌دهد از مجموع‌ نيروگاههاي‌ هسته‌اي‌نصب‌ شده‌جهت‌ تامين‌ برق‌ در جهان‌ به‌ ترتيب‌35 درصد به‌ اروپاي‌ غربي‌، 33 درصدبه‌آمريكاي‌ شمالي‌ 5،16 درصد به‌ خاور دور، 13درصد به‌ اروپاي‌ شرقي‌ و نهايتا فقط 0/74درصد به‌ آسيا ميانه‌ اختصاص‌ دارد. بدون‌ شك‌ درتوجيه‌ ضرورت‌ ايجاد تنوع‌ درسيستم‌ عرضه‌انرژي‌ كشورهاي‌ مذكور، انرژي‌ هسته‌اي‌ به‌ عنوان‌يك‌ گزينه‌ مطمئن‌اقتصادي‌ مطرح‌ است‌.

ديدگاه‌ زيست‌محيطي‌

افزايش‌ روند روز افزون‌ مصرف‌ سوختهاي‌ فسيلي‌طي‌دو دهه‌ اخير و ايجاد انواع‌ آلاينده‌هاي‌خطرناك‌ و سمي‌ و انتشار آن‌ در محيطزيست‌انسان‌، نگرانيهاي‌ جدي‌ و مهمي‌ براي‌ بشر در حال‌آينده‌ به‌ دنبال‌ دارد. بديهي‌ است‌ كه‌ اين‌ روند به‌دليل‌ اثرات‌ مخرب‌ و مرگبار آن‌ در آينده‌تداوم‌چنداني‌ نخواهد داشت‌. از اينرو به‌ جهت‌ افزايش‌خطرات‌ و نگرانيها تدريجي‌در مورد اثرات‌مخرب‌ انتشار گازهاي‌ گلخانه‌اي‌ ناشي‌ از كار بردفرآيند انرژيهاي‌فسيلي‌، واضح‌ است‌ كه‌ از كار بردانرژي‌ هسته‌اي‌ بعنوان‌ يكي‌ از راهكارهاي‌زيست‌محيطي‌ براي‌ مقابله‌ با افزايش‌ دماي‌ كره‌ زمين‌ وكاهش‌ آلودگي‌ محيط زيست‌ياد مي‌شود.همچنان‌ كه‌ آمار نشان‌ مي‌دهد، در حال‌ حاضرنيروگاههاي‌ هسته‌اي‌ جهان‌با ظرفيت‌ نصب‌ شده‌فعلي‌ توانسته‌اند سالانه‌ از انتشار 8 درصد ازگازهاي‌ دي‌اكسيد كربن‌ در فضا جلوگيري‌ كنند كه‌در اين‌ راستا تقريبا مشابه‌ نقش‌ نيروگاههاي‌آبي‌عمل‌ كرده‌اند.
لذا در صورت‌ رفع‌ موانع‌ و مسايل‌ سياسي‌ مربوطبه‌گسترش‌ انرژي‌ هسته‌اي‌ در جهان‌ بويژه‌ دركشورهاي‌ در حال‌ توسعه‌ و جهان‌ سوم‌،اين‌انرژي‌ در دهه‌هاي‌ آينده‌ نقش‌ مهمي‌ در كاهش‌آلودگي‌ و انتشار گازهاي‌گلخانه‌اي‌ ايفا خواهدنمود.

هزينه‌هاي‌اجتماعي‌

در تازه‌ترين‌ مطالعه‌اي‌ كه‌ براي‌ تعيين‌هزينه‌هااجتماعي‌ نيروگاههاي‌ هسته‌اي‌ در 5 كشوراروپايي‌ بلژيك‌، آلمان‌، فرانسه‌،هلند و انگلستان‌صورت‌ گرفته‌ است‌، ميزان‌ هزينه‌هاي‌ اجتماعي‌ناشي‌ ازنيروگاههاي‌ هسته‌اي‌ در مقايسه‌ بانيروگاههاي‌ فسيلي‌ بسيار پايين‌ است‌. دراين‌مطالعه‌ هزينه‌ها خارجي‌ هر كيلو وات‌ ساعت‌ برق‌توليد در نيروگاههاي‌ هسته‌اي‌در حدود 39، 0سنت‌ (معادل‌ 2، 31 ريال‌) برآورده‌ شده‌ است‌.
و در پايان‌بايد اشاره‌ داشت‌:
ساير ديدگاههاي‌ اقتصادي‌ در مورد آينده‌انرژي‌هسته‌اي‌ حاكي‌ از آن‌ است‌ كه‌ براساس‌ تحليل‌سطح‌ تقاضا و منابع‌ عرضه‌انرژي‌ در جهان‌، توجه‌به‌ توسعه‌ تكنولوژيهاي‌ موجود و حقايقي‌ نظيرروند تهي‌ شدن‌منابع‌ فسيلي‌ در دهه‌هاي‌ آينده‌مزيتهاي‌ زيست‌ محيطي‌ انرژي‌ اتمي‌ وهمچنين‌استناد به‌ آمار و عملكرد اقتصادي‌ و ضريب‌ بالاي‌ايمني‌ نيروگاههاي‌هسته‌اي‌، مضرات‌ كمتر چرخه‌سوخت‌ هسته‌اي‌ نسبت‌ به‌ ساير گزينه‌هاي‌سوخت‌وپيشرفتهاي‌ حاصله‌ در زمينه‌ نيروگاههاي‌ زاينده‌ ومهار انرژي‌ و مهار انرژي‌گداخت‌ هسته‌اي‌ درطول‌ نيم‌ قرن‌ آينده‌، بدون‌ ترديد انرژي‌ هسته‌اي‌يكي‌ ازحاملهاي‌ قابل‌ دسترسي‌ و مطمئن‌ انرژي‌جهان‌ در هزاره‌ سوم‌ ميلادي‌ به‌ شمارمي‌رود.
و يقينٹ در بين‌ گزينه‌هاي‌ انرژي‌ موجود در ايران‌،استفاده‌ ازانرژي‌ هسته‌اي‌ نزديكترين‌ فاصله‌ممكن‌ را با قيمت‌ تمام‌ شده‌ برق‌ درنيروگاههاي‌خيلي‌ فسيل‌ خواهد داشت‌.
شايد اصلي‌ترين‌ دليل‌ براي‌ دخالت‌در غني‌سازي‌ اورانيوم‌ توسط ايران‌ اين‌ باشد كه‌ اقتصاد،از اين‌ لحاظ به‌ يك‌بهبود مناسب‌ برسد و ديگراينكه‌ خطري‌ باشد براي‌ اقتصاد كشورهاي‌همچون‌ كه‌ آمريكابر روي‌ آنان‌ سايه‌ انداخته‌است‌.
-كاربرد انرژي هسته اي در كشاورزي نیز در حال بررسي است.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#164 Posted: 5 Apr 2014 21:43

آشنايي با بعضي از كاربردهاي انرژي هسته اي
آشنايي با بعضي از كاربردهاي انرژي هسته اي
استفاده از انرژي هسته اي، يكي از اقتصادي ترينشيوه ها در دنياي صنعتي است و گستره عظيمي از كاربردهاي مختلف، شامل توليد برق هستهاي، تشخيص و درمان بسياري از بيماريها، كشاورزي و دامداري، كشف منابع آب و ... رادر بر مي گيرد.
انرژي هسته اي در مجموع، مانند يكي از انرژي هاي موجود در جهانمثل انرژي بادي، آبي، گاز و نفت و ... است، اما در مقايسه با آنها جزو انرژي هايپايان ناپذير شمرده مي شود، كه از نظر ميزان توليد انرژي پاسخگوي نيازهاي بشر خواهدبود. يعني انرژي حاصل از تبديل ماده به انرژي برابر است با جرم ماده ضرب در سرعتنور به توان 2 كه نشان دهنده انرژي زياد حاصل از تبديل مقدار كمي ماده به انرژياست.
انرژي هسته اي كاربردهاي متعددي دارد كه در يك تقسيم بندي كلي ميتوان آنرا به نظامي و غيرنظامي يا صلح جويانه تقسيم كرد. توليد برق، يكي از نيازهاي روزمرهو فوق العاده تأثير گذار بر زندگي مردم است كه اگر با صرفه اقتصادي بيشتر و آلودگيهرچه كمتر زيست محيطي همراه باشد به يقين خواهد توانست در اقتصاد كشور نقش بسزاييايفا كند. انرژي هسته اي كه از اين دو شاخصه مهم برخوردار است، مي تواند در اينزمينه به كمك نيروگاه ها آمده و جهان را از بحران محدوديت منابع فسيلي رهايي بخشد. به همين دليل، نيروگاه برق اتمي، اقتصادي ترين نيروگاهي است كه امروزه در دنيااحداث مي شود.
يكي از روشهاي تشخيصي و درماني ارزشمند در طب، پزشكي هسته اي استكه در آن از ايزوتوپهاي راديو اكتيو (راديو ايزوتوپ) براي پيشگيري، تشخيص و درمانبيماريها استفاده مي شود. گفتني است از راديو ايزوتوپ ها 60 سال است كه برايشناسايي و درمان بيماريها استفاده مي شود. با كشف شيوه هاي درماني بيشتر و پيشرفتاين راهها استفاده از راديو ايزوتوپ هم گسترده تر شده است.
پرتودهي مواد غذايي،عبارت است از قرار دادن ماده غذايي در مقابل مقدار مشخصي پرتو گاما، به منظورجلوگيري از جوانه زني بعضي محصولات غذايي مانند پياز و سيب زميني و همچنين كنترلآفات انباري، كاهش بار ميكربي و قارچي بعضي از محصولات مانند زعفران و ادويه وتأخير در رسيدن بعضي ميوه ها به منظور افزايش زمان نگهداري آنها ..... در بخش كودهامطالعات مربوط به تغذيه گياهي نيز از اين روش استفاده مي شود مانند نحوه جذب كودهاو عناصر و ... .
با استفاده از تكنيك پرتوتابي هسته اي مي توان تغييرات ژنتيكيمورد نظر را براي اصلاح محصول در توده هاي گياهي به كار برد. براي نمونه كشورپاكستان كه بيابان هاي وسيع و زمين هاي باير فراواني دارد، از راه كشاورزي هسته اي،ارقام پرمحصولي از گياهان را در همين مناطق پرورش داده است.
نقش تكنيك هاي هستهاي در پيشگيري، كنترل و تشخيص بيماريهاي دامي، نقش تكنيك هاي هسته اي در توليد مثلدام، نقش تكنيك هاي هسته اي در تغذيه دام، نقش تكنيك هاي هسته اي در اصلاح نژاددام، نقش تكنيك هاي هسته اي در بهداشت و ايمني محصولات دامي و خوراك دام.
كاربردتكنيك هاي هسته اي در مديريت منابع آب همان بهبود دسترسي به منابع آب جهان، يكي اززمينه هاي بسيار مهم توسعه شناخته شده است. بيش از يك ششم جمعيت جهان در مناطقيزندگي مي كنند كه دسترسي مناسب به آب آشاميدني بهداشتي ندارند. تكنيك هاي هسته ايبراي شناسايي حوزه هاي آبخيز زيرزميني، هدايت آبهاي سطحي و زيرزميني، كشف و كنترلآلودگي و كنترل نشت و ايمني سدها به كار مي رود. از اين تكنيك ها، براي شيرين كردنآب شور و آب دريا نيز استفاده مي شود.
نمونه هايي براي طرح كاربرد انرژي هستهاي در بخش صنعت عبارتند از: تهيه و توليد چشمه هاي پرتوزايي كبالت براي مصارفصنعتي، توليد چشمه هاي ايريديم براي كاربردهاي صنعتي و بررسي جوشكاري در لوله هاينفت و گاز، توليد چشمه هاي پرتوزا براي كاربردهاي مختلف در علوم و صنعت از قبيلطراحي و ساخت انواع سيستم هاي هسته اي براي كاربردهاي صنعتي مانند سيستم هاي سطحسنجي، ضخامت سنجي، چگالي سنجي و نظاير آن، اندازه گيري زغال سنگ، بررسي كوره هايمذاب شيشه سازي براي تعيين اشكالات آنها، نشت يابي در لوله هاي انتقال نفت بااستفاده از تكنيك هسته اي و ... .
ضرورت انرژي هسته‌اي
كاربرد روز افزون انرژي يكي از مظاهر مهم زندگي جديد است. مقدار انرژي مصرفي در ايلات متحده ، كه يك كشور صنعتي پيشرفته است بين سالهاي 1920 تا 1970 با ضريبي حدود 40 افزايش يافته است. اين بدان معني است كه در طول اين 50 سال ، مقدار مصرف انرژي تقريبا هر 10 سال دو برابر شده است. با آنكه هنوز زغال سنگ و نفت وجود دارد. آشكار شده است كه حتي با كوشش‌هاي بيشتر براي استفاده محتاطانه و صرفه جويانه از انرژي ، بازهم منابع انرژي جديدي لازم است، انرژي حاصل از شكافت هسته (و در دو مدت ، از همجوشي) مي تواند اين نياز را مرتفع سازد.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#165 Posted: 5 Apr 2014 21:44

صنايع زير سايه راديو ايزوتوپ ها- قسمت 2

مزاياي سيستم هاي راديوايزوتوپي
گرچه سيستم هاي راديوايزوتوپي به علت مزاياي خاصي كه دارند توانسته اند به سرعت جايگزين سيستم هاي الكترونيكي يا مكانيكي مشابه شوند، اما اين سيستم ها تنها روش اندازه گيري و كنترل در صنايع نيستند.
يكي از روش هاي متداول، استفاده از سيستم آلتراسونيك است. مهندس عادل با تشبيه كار اين سيستم به دستگاه سونوگرافي مي گويد: با استفاده از دستگاه آلتراسونيك موجي به داخل قطعه فرستاده و موج برگشتي روي دستگاه ثبت مي شود. از روي نقطه تضعيف موج متوجه مكان عيب مي شوند. به اين صورت كه بلندتر شدن موج نشانه وجود ترك و كوتاه تر شدن آن دليل وجود مواد زايد يا گرفتگي مسير است.
روش هاي استفاده از مواد نافذ، آزمايش مغناطيسي با استفاده از براده هاي آهن و جريان هاي گردابي، كه مانند گيت هاي فرودگاه عمل مي كند، در كنترل هاي صنعتي كابرد داشته و در بعضي موارد هنوز هم كاربرد دارد. اما چرا استفاده از راديو ايزوتوپ ها و چشمه هاي صنعتي اقبال بيشتري دارد؟
مهندس عادل مي گويد: هر كدام از روش ها در كنار ارجحيت خاص خود، ضعف هايي نيز دارند. مثلاً در روش مغناطيسي فقط تا عمق 2 تا 3 ميليمتري روي سطح را مي توان عيب يابي كرد. در روش مواد نافذ هم فقط عيب هايي قابل شناسايي هستند كه به سطح راه داشته باشند. روش آلتراسونيك روش خوبي است، اما در ضخامت هاي كمتر از ميليمتر جواب نمي دهد.
روش استفاده از راديوايزوتوپ ها بهترين روش براي پيداكردن عيوب يا سنجش در صنايع به شمار مي رود. يكي از مزاياي آن وجود فيلم حاصل از اين روش عنوان مي شود كه مي تواند به صورت يك مدرك در پرونده كاري بماند و امكان اخذ نظرات مختلف را در زمان هاي ديگر فراهم كند.
سرپرست گروه كاربرد راديوايزوتوپ ها در صنايع، مهم ترين مزاياي سيستم هاي راديوايزوتوپي را اين گونه برمي شمارد: اندازه گيري ها بدون تماس با ماده انجام مي شود، بنابراين هيچ گونه تغييري در ماده مورد نظر در خط توليد ايجاد نمي شود. همچنين به وسيله سيستم هاي راديوايزوتوپي مي توان اندازه گيري هاي موردنظر را در ظروف سربسته و در داخل لوله هايي كه تحت فشار و يا حاوي مواد سمي و خطرناك هستند، بدون تماس با آنها انجام داد. در اين روش، اندازه گيري مستقل از فشار، درجه حرارت، تركيب شيميايي و يا مشخصات فيزيكي جسم موردنظر است و در هنگام اندازه گيري ضخامت يا دانسيته مواد، نياز به قطع خط توليد نيست.
اين مزايا به اضافه پايين تر بودن مخارج و هزينه نگهداري چنين سيستم هايي سبب شده است كه كاربرد راديوايزوتوپ ها نه تنها در صنايع بلكه در ساير رشته ها نيز به سرعت رشد پيدا كند.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#166 Posted: 5 Apr 2014 21:44

كاني ها

بلور اسفالریت اگر خالص باشد سفید است ولی اغلب به علت ناخالصی به ویژه آهن به رنگ های زرد.قهوه ای سیاه سبز قرمز دیده می شود.. آزبست پنبه ی کوهی مانند سرگانتین سیلیکات منیزیم آبدار است. علت نامگذاری این کانی مقاومتش در برابر گرماست. کالکوسیت رنگ آن خاکستری است و جلای فلزی و سطح شکست نامنظم (صدفی) دارد. سربانتین از نوع سنگ های دگرگونی است دارای جلای شیشه ای چرب یا مومی و منحنی آن بین در تغییر است. بلور کورندوم اکسید آلومینیم است و رنگ آن آبی سبز خاکستری و قرمز است. جلای شیشه ای دارد و منحنی آن 9 است. و فقط نوع خاکستری رنگش در شمال سمنان دیده می شود. بلور ایندریت اگر این کانی را روی آتش نگه داریم رنگ آتش را قرمز میکند. و رگ معمولی آن خاکستری تا سفید مایل به آبی است. بلور باریت رنگ آن اغلب سفید تا خاکستری است و گاهی ممکن است به رنگ عسلی دیده می شود. از مشخصات عمده اش سنگینیش است و در ایران در شمال سمنان و کوه های البرز دیده می شود. آپاتیت بلورهای آن 6 ضلعی و ریز است ولی گاهی بلورهای بسیار عظیم آن نیز دیده میشود ، رنگ آن بسته به عناصر آن تغییر می کند و ممکن است سبز مایل به زرد؛سفید,آبی، وگاهی بی رنگ باشد می توان آن را در معدن آهن چخارت و جزیره هرمز دید. بلور کوپریت اکسید مس است بلورهای نادر آن به دو شکل هرم به هم چسبیده با قاعده های مربع است.اغلب به رنگ صورتی توده ای و قرمز دیده می شود. کوپریت در اغلب معادن مس ایران از جمله سرچشمه ، شاهرود مشهد و زنجان دیده می شود.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#167 Posted: 5 Apr 2014 21:44

کانی ها – قسمت 2

ب)سنگ هاي رسوبي:
آب و باد و يخ از عوامل فرسايش دهنده هستند كه موجب خرد شدن سنگ مي شوند و مواد حاصل توسط آب به دريا منتقل مي شود و به صورت لايه لايه روي هم ته نشين مي شوند و رسوبات را تشكيل مي دهند
عوامل گوناگوني اين رسوبات سست و ناپيوسته را به سنگ سخت تبديل مي كنند كه به اين سنگ ها رسوبي مي گويند.
سنگ هاي رسوبي به روش هاي متعددي بوجود مي آيند. ولي بيش ترين آن ها بر اثر فشار لايه هاي رسوبي بر روي همديگر حاصل مي شوند
توليد سنگ هاي رسوبي اثر رسوبگذاري
وقتي رسوبات توسط رودخانه ها به دريا منتقل مي شوند در كف دريا به ترتيب درشتي و ريزي روي هم انباشته مي شوند بر اثر فشار لايه هاي بالايي بر روي لايه هاي پايين آب درون آن ها خارج شده و مواد سفت سخت مي شوند مثل سنگ رستي
تبخير آب درياو تشكيل سنگ رسوبي
چون آب درياها و درياچه ها به مقدار زيادي مواد محلول دارند(حدود 35 درصد). وقتي آب آن ها بر اثر گرما تبخير شود مقدار زيادي از املاح محلول در آب رسوب مي كنند و به سنگ تبديل مي شوند مثل سنگ گچ – سنگ نمك
توليد سنگ هاي رسوبي از بهم پيوستن ذرات
همه مواد رسوبي بر اثر فشار به هم نمي چسبند مثلا ماسه هر چه تحت فشار قرار بگيرد سفت سخت نمي شود و اين مواد توسط يك ماده چسبنده اي مثل سيمان به هم مي چسبند و به سنگ تبديل مي شوند مثل ماسه سنگ و كنگرمرا
سنگ هاي رسوبي بر اثر واكنش شيميايي
آب داراي مواد محلول زيادي است بعضي از اين مواد بر اثر انجام واكنش هاي شيميايي پيچيده اي رسوب مي كنند و مواد سفت و سختي توليد مي كنند كه سنگ رسوبي نام دارد مثل سنگ آهك
ويژگي هاي سنگ هاي رسوبي:
1- به صورت لايه لايه هستند – داراي فسيل مي باشند
چگونگي فسيل
آثار و بقاياي جانداران گذشته كه بين سنگ هاي رسوبي يافت مي شوند فسيل نام دارند
فسيل بيش تر در بين سنگ هاي رستي – آهكي – ماسه سنگ ها يافت مي شود دانشمندان از فسيل چه استفاده اي مي برند؟ تاريخ گذشته زمين را تعيين مي كنند
ج) سنگ هاي دگرگوني:
سنگ هائي هستند كه از دگرگون شدن سنگ هاي آذرين يا رسوبي حاصل مي شوند مثل مرمر – گنيس – كوارتزيت
وقتي سنگي دچار دگرگوني مي شود ممكن است دو نوع تغيير در ساختمان آن بوجود بيايد
1- تغيير در نوع كاني ها موجود در سنگ . 2- تغيير در طرز قرار گرفتن كاني ها
مرغوبيت يك سنگ دگرگوني به چه چيز بستگي دارد؟
به ميزان فشار و گرمايي كه سنگ تحمل كرده است.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#168 Posted: 5 Apr 2014 21:45

کانی ها – قسمت 1
كاني ها: ذرات تشكيل دهنده سنگها را كاني گويند
ويژگي كاني ها : جامد باشد- غير آلي باشد – خالص باشد – طبيعي باشد.
انواع كاني ها از نظر طريقه بوجود آمدن:
1- كاني هاي اوليه
2- كاني هاي ثانويه
الف: كاني هاي اوليه: كاني هايي هستند كه بر اثر سرد شدن مواد مذاب درون زمين بوجود مي آيند مثل كوارتز – فلدستاپ – ميكا (كاني هاي سيليكاتي) – هماتيت – ليمونيت(كاني هاي آهن دار) – كليست (كاني كلسيم دار)
ب: كاني هاي ثانويه: بر اثر تغيير و تجزيه كاني هاي اوليه بوجود مي آيند مثال كاني رستي (از تجزيه فلدستاپ ها حاصل مي شوند)
شناسايي كاني ها: براي شناسايي كاني ها از خواص آن ها استفاده مي كنند(شكل بلور- سختي- رنگ گرد كاني- جلا- رسانايي اكتريكي- چگالي)
سختي: ميزان سختي كاني ها با هم متفاوت است سخت ترين انها الماس با درجه 10 و نرمترين آنها تالك با درجه 1 سختي بقيه كاني ها بين درجه 1 تا 10 است.
درجه سختي كاني: ميزان مقاومت آن در برابر خراشيدگي را نشان مي دهد.
روش تعيين درجه سختي كاني ها:
اگر دو كاني را روي هم بكشيم هميشه كاني سخت تر بر روي كاني نرمتر خط مي اندازد يعني كاني كه روي كاني ديگر شيار توليد كند سخت تر است.
براي شناسايي جنس كاني ها از آزمايش شعله نيز مي توان استفاده كرد. زيرا هر عنصري شعله را به رنگ مخصوص درمي آورد.مثلا:
عنصر سديم رنگ شعله را زرد مي كند . عنصر كلسيم رنگ شعله را سرخ آجري مي كند
عنصر مس رنگ شعله را سبز مي كند عنصر پتاسيم رنگ شعله را بنفش مي كند
سنگ ها:
كمتر كسي است كه در اطراف خود متوجه سنگها نشده باشد شايد سنگ هاي پله خانه خودتان را ديده ايد و يا درنماي بعضي از ساختمانها سنگ ها زيبا نظر شما را جلب كرده باشد آيا از خود سوال كرده ايد كه اين سنگ ها چگونه بوجود آمده اند؟ از كجا اين سنگ ها را تهيه مي كنند؟ چرا رنگ بعضي ها روشن و بعضي ها تيره است. براي يافتن پاسخ سئوالات خود بايد بيش تر با سنگ ها آشنا شويد.
بطور كلي سنگ ها را به سه گروه اصلي تقسيم مي كنند.
الف) سنگ هاي آذرين
ب)سنگ هاي رسوبي
ج) سنگهاي دگرگوني
الف) سنگ هاي آذرين:
اين سنگ از سرد شدن مواد مذاب درون زمين بوجود مي آيند كه خود آن ها به دو دسته تقسيم مي شوند.
1- آذرين دروني:
اين سنگ ها بر اثر سرد شدن مواد مذاب در داخل زمين بوجود مي آيند مثل سنگ گرانيت – گابرو
ويژگي اين سنگ ها اين است كه داراي بلورهاي درشت مي باشند و بيش تر رنگ روشن دارند
2- آذرين بيروني: سنگ هاي هستند كه بر اثر سرد شدن مواد مذاب در خارج از زمين بوجود مي آيند چون اين مواد مذاب توسط آتشفشان از زمين خارج مي شوند به اين سنگ ها آتشفشاني نيز مي گويند.مثال: بازالت – زيوليت
علت تيره و روشن بودن سنگ بستگي به عناصر موجود در آن دارد مثلا سنگ ها تيره داراي آهن – منيزيم – كلسيم است و سنگ هاي روشن آلومينيوم – سديم – پتاسيم دارند.

علت گرماي درون زمين
دانشمندان در مورد گرماي درون زمين نظريه هاي متعددي داده اند اما امروزه تقريبا مطمئن شده اند كه علت گرماي درون زمين فعاليت مواد راديو اكتيو است.
مواد راديواكتيو
موادي هستند كه بعضي از آن ها ناپايدار بوده و مي تواند به مواد ديگر تبديل شود و مقدار زيادي انرژي توليد كنند. مثل اورانيم
چگونگي پيدايش آتشفشان
در شرايط خاصي مقداري از مواد درون پوسته يا گوشته ذوب شده و مواد مذاب چون سبك تر هستند به سمت بالا حركت مي كنند وقتي راهي به سطح زمين پيدا كنند از درون زمين به بيرون فوران مي كنند كه به آن آتشفشان مي گويند.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#169 Posted: 5 Apr 2014 21:45

دستگاه زمين مركزي بطلميوس

بطلميوس در حدود 150 ميلادي رساله ي پر نفوذي به نام سونتاركنس ماتماتيكا يا مجموعه ي رياضي نوشت. هر چند اين رساله بر نوشته هاي هيپارخوس مبتني است، اما به خاطر فشردگي و زيبايي چشمگيرش مورد توجه قرار گرفت. شارحين بعدي براي متمايز ساختن آن از آثار كم اهميت تر صفت مجيسته يا مجسطي به معني بزرگترين را به آن منسوب كردند.

مترجمين عرب زبان حرف تعريف ال را پيشوند كردند و آنرا المجسطي ناميدند.

بطلميوس در المجسطي پديده هايي را بررسي مي كند كه بستگي به كرويت زمين دارند. سپس دستگاه زمين مركزي نجوم را طرح ريزي مي كند كه قريب به 1500 سال مورد پذيرش عموم بود. المجسطي قديمي ترين كوشش مجدانه در راه تبيين حركت شناسي منظومه شمسي است. اما در توجيه حركتهاي پيچيده ي سياره ها كه فاصله ثابتي با زمين ندارند، روي مدارهاي دايره اي عاجز بود. بنابراين مفهموم مدارهاي تدوير را بكار گرفت.

طبيق اين نظريه هم سياره روي دايره اي حركت مي كند كه مركز آن به نوبه ي خود روي دايره اي به مركز زمين حركت مي كند. بطلميوس مجبور شد به انواع ديگر مدار هم توسل جويد، اما هر كدام از اينها نيز دايره تقدس خود را به عنوان شكل اصلي حركات سياره ها حفظ كرد.

anna_nemati

کاربر

ارسالها: 4603

#170 Posted: 5 Apr 2014 21:45

نظريه داروين آخر
در چنين روزى در سال ۱۸۵۹ كتاب منشاء انواع و نظريه انتخاب طبيعى، توسط چارلز داروين، طبيعت شناس انگليسى به چاپ رسيد. نظريه اى تكان دهنده كه دنيا را تحت الشعاع قرار داد. داروين در خصوص نظريه حيات اين چنين مى انديشيد كه بحث تكامل با تداخل در انتخاب طبيعى كامل مى شود. طبق اين تئورى انواع و اقسام گونه هاى حيات طبق شرايط محيطى تغيير مى كردند و امكان اين وجود داشت كه يك متغير عمده بر اثر همين انتخاب طبيعى ساختار كامل يك گونه حيات را تغيير دهد.
داروين در تحقيقات علمى از دو شخصيت معروف متاثر بود. طبيعت شناس فرانسوى « ژان باپتيست دولامارك» و اقتصاد دان انگليسى «توماس مالتوس» با آثار خود بر او تاثير زيادى گذاشتند و داروين از افكار و نظريات اين دو نفر در تحليل نظريات خود استفاده مى كرد. چارلز داروين در خانه اى بزرگ شد كه قرار نبود از او يك دانشمند طبيعى دان بسازد بلكه او خود را براى دوران گذران تعليم كشيش ها و پس از آن علم طب آماده مى كرد. به طرز عجيبى زندگى داروين به اين جا منتهى شد كه در يك سفر دريايى كشتى سلطنتى «بيگل» به عنوان دانشمند و نمونه بردار شركت كند.
اين سفر كه قرار بود دو ساله باشد بيش از پنج سال طول كشيد. مسير طولانى اين سفر از جزاير گالاپاگوس و نيوزيلند گذشت و داروين در طول اين سفر و ديدار از مناطق بكر طبيعت، نظريات زمين شناسى و فيزيولوژى گياهى و حيوانى خود را با طبيعت مطابقت داد.در طول سفر به دقت نمونه بردارى مى كرد و نمونه ها را با روش مخصوص نگهدارى كرده و در جعبه هاى بزرگ به لندن مى فرستاد. تمام مطالعات خود را با دلايل عينى تطبيق مى داد. به تدريج دست نوشته ها و يافته هاى او به شكل يك مجموعه متحد درآمد كه خود او نمى دانست چه چيز در آن نهفته است. در بازگشت به انگليس برخى نمونه ها از بين رفته بودند ولى تمام نمونه ها و دست نوشته ها را منظم كرد كه از دل آن به تدريج نظريه تكامل بيرون آمد. در آن زمان نظريه تكامل خيلى چيز تازه اى نبود. در زمان داروين و حتى پيشتر از او برخى دانشمندان درباره اين نظريه سخن گفته بودند. پدربزرگ داروين، اراسموس داروين كه خود دانشمند طبيعت شناس بود در يك مقطع تحقيقاتى كرده و اين نظريه را ارائه داده بود. همچنين «لامارك» در اوايل قرن ۱۹ نخستين طرح حيات و تكامل آن را عرضه كرد كه طبق آن حيات گونه هاى منشعب از گونه هاى پيش از آن بود.
داروين اما در سال ۱۸۴۴ فرمول علمى و كاملى در خصوص نظريه حيات نوشت و با تمام شواهد علمى و عينى آن را حمايت كرد و سعى داشت به محكم ترين شكل ممكن و به صورت علمى و دقيق نظريه خود را عرضه كند اما بسيار مى ترسيد چرا كه اين نظريه بسيار جنجالى بود و با تعاليم كتاب مقدس در خصوص منشاء انواع و پيدايش حيات در تضاد بود.در سال ۱۸۵۸ و در حالى كه داروين هنوز در شك بود كه آيا نظريه خود را اعلام كند يا نه، ديگر دانشمند طبيعت شناس انگليسى، «آلفرد راسل والاس» به صورت مستقل مقاله اى چاپ كرد و در آن نظريه داروين را توضيح داد. در جولاى ۱۸۵۸ داروين و والاس به طور مشترك در انجمن لينه در لندن سخنرانى كردند و داروين مجموعه نظريه منشاء انواع و نقش انتخاب طبيعى را براى چاپ آماده كرد.در نوامبر ۱۸۵۹ اين مجموعه منتشر شد و به سرعت مورد نقد قرار گرفت. فيزيولوژيست ها و جانورشناسان از دلايل و نتايج علمى آن شگفت زده شدند چرا كه به بسيارى از پرسش هاى آنان پاسخ مى داد ولى كليساى ارتدوكس كتاب را نمونه بارز كفر دانست و آن را محكوم كرد. داروين در گيرودار اين فضا كار خود را دنبال كرد و در سال ۱۸۷۱ كتاب «نسب انسان» را به چاپ رسانده و در آن اشتقاق نوع انسان از ميمون ها را شرح داد.اين نظريه جنجالى حتى تا سال ها پس از مرگ داروين مورد مناقشه ميان كليسا و جامعه علمى بود.اما تا زمان مرگ داروين در سال ،۱۸۸۲ اكثريت جوامع علمى در غرب آن را پذيرفته بودند. پادشاهى انگليس در آن زمان سعى كرد از داروين تقدير كند ولى براى حفظ روابط سلطنت با كليسا از اعطاى هرگونه لقب به او خوددارى كرد اما پس از مرگ داروين در كليساى «وست مينيستر» و در كنار شاهان و ملكه ها و ديگر اشخاص نابغه و بزرگ تاريخ انگليس به خاك سپرده شد. در سال ۱۹۹۹ در انگليس ده اثر بزرگ كه دنيا را تكان داد معرفى شدند كه در كنار نام آيزاك نيوتن و زيگموند فرويد، نام چارلز داروين نيز به چشم مى خورد.

صفحه 17 از 18: « پیشین 1 ... 15 16 17 18 پسین »

علم و دانش /

Earth science | مقالات زمین شناسی

برای دسترسی به این قسمت میبایست عضو انجمن شوید. درصورتیکه هم اکنون عضو انجمن هستید با استفاده از نام کاربری و کلمه عبور وارد انجمن شوید. در صورتیکه عضو نیستید با استفاده از این قسمت عضو شوید.

↑ بالا