تحقیق تعریف سوخت

لینک دریافت فایل خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش اماده پرینت )

تعداد : 15 صفحه

---

 قسمتی متن : 

تعریف سوخت

به هر ماده توانایی ایجاد گرما ، اثر سوختن تحول شیمیایی ، داشته باشد سوخت گویند.سوختها توان دودسته عمده طبیعی مصنوعی تقسیم کرد . سوختهای طبیعی طی سالیان دراز طبیعت تولید شده اند.در واقع ، سوختها حتی بدون نیاز یه عملیات خاصی قابل استفاده هستند دلیل اینکه کربن ، هیدروژن سایر ترکیبات انها ساخته شده اند ، یه انها سوختهای هیدروکربنی سوختهای فسیلی گویند. سوختهای فسیلی ترکیبات هیدروکربن ( ترکیباتی شامل کربن هیدروژن ) بقایای فسیل شده گیاهان جانوران وجود امده اند.دگرگونی بقایای فسیلی ،از طریق واکنشهای بیوشیمیایی تغییرات جغرافیایی ، سبب تولید نوع سوختها شده . سوختها عبارتند زغال سنگ ، نفت گازطبیعی. سوختهای مصنوعی درنتیجه عملیات شیمیایی ، فیزیکی گرمایی سوختهای طبیعی دست ایند. جمله سوختها توان زغال چوب ، کک، نفت سفید، گاز سوختنی تولیدی عناثر بارورشده توسط فعل وانفعالات هسته نام برد.

سوخت هسته ای

موادی هسته انها نوترون بمباران شوند مواد قابل شکافت هسته معروف هستند عبارتند : اورانیوم 235،اورانیوم 233 ، پلوتونیوم 239 سه عنصر ، فقط اورانیوم 235 طبیعت موجود . پلوتونیوم 239 اورانیوم 233 ترتیب طریق استحاله اورانیوم 238 توریوم 232 تولید شوند . دوماده اخیر ، « مواد بارور» معروف هستند.

اورانیوم طبیعی ، پس طی یک سلسله عملیات معدنی وتصفیه شیمیایی ، محتوی 71% درصداورانیوم 235 مقدار بسیار کمی اورانیوم 233 بقیه اورانیوم 238 تشکیل دهد. فلز اورانیوم سه صورت ( بسته درجه حرارت ) ظاهر شود ، سه فرم نامهای الفا ، بتا گاما معروف هستند. فرم الفا درجه حرارت 660 سانتی گراد، بتا 660 760 گاما 760 درجه بالا ظاهر شود.

فلز اورانیوم نظر شیمیایی بسیاراکتیو ( فعال) است. حرارت معمولی ، هوا اب خورند حرارت زیاد ، فورا" اب ترکیب شود . یکی دلایلی موجب شود میله اورانیوم راکتورها، غلاف منیزیوم منگنوکس قرار دهند. اورانیوم دارای خاصیت رادیواکتیویته طبیعی ، معنی پرتو قابل نفوذی شبیه پرتو ایکس (x ) ساطع شود میان سه دسته ، اثرات نامطلوب پرتو گاما همه بیشتر است، اما شدت رادیو اکتیویته طبیعی اورانیوم نسبتا" کم ، طوری عملیات معدنی تصفیه شیمیایی ساخت میله اورانیوم قرار دادن انها درراکتور؛ مشکلات بزرگی ایجاد نمی کند. کارکنان موسسات توانند وسایل حفاظتی معمولی ، قبیل دستکش ، روشهای مخصوص مرحله اخر قرار دادن او رانیوم غلاف غیر قابل نفوذ طور کافی حفاظت شوند.

بعد اینکه اورانیوم راکتور تحت تاثیر بمباران نوترون قرار گرفت ، شدت پرتو رادیو اکتیو بالا رود علاوه ، نوترون دارای انرژی زیادی هستند مخاطراتی ایجاد کنند. مرحله بعد ، هرگونه عملیات میله اورانیوم باید دور وسایل مکانیکی ، الکتریکی هیدرولیکی صورت گیرد . چنین ، سوخت مصرف شده راکتور شدت رادیواکتیویته بوده باید مراقبتهای مخصوص منتقل شود. اورانیوم ایجاد انفجار هسته تولید حرارت باید اصابت نوترون قرار گیرد . نوترون تواند یک منبع خارجی تهیه نوترون تامین شودیا نوترونهای ازادی یک حجم اورانیوم وجود دارند استفاده شود. یک حجم اورانیوم همیشه مقداری نوترون ازاد وجوددارد حتی بعضی انها موجب انفجار هسته شوند ولی نوترونهای تولید شده جدار اورانیوم گذشته وارد هوا شوند نتیجه فعل انفعال سلسله ایجاد نمی کنند . یک حجم بالا خارج شدن بعضی نوترون ازاد مشکل شده موجب اصابت باهسته اورانیوم وشروع فعل انفعال سلسله شود.طبیعی حجم بحرانی (Cirtic )، ظاهر هندسی بستگی دارد . راکتورهای اتمی ، معمولا حجم راکتور بالاتر حجم بحرانی نتیجه شروع فعل انفعالات سلسله ، خود خود بدون تهیه منبع نوترون مجزا انجام گیرد ، ولی بعضی موارد ، منبع نوترون مجزا استفاده شود. بعضی راکتورها اورانیوم صورت اکسیدیاترکیبات دیگر استفاده قرار گیرد . درصد اورانیوم ترکیبات زیاد نظر انفجارات هسته همان خواص اورانیوم خالص دارد . بدین ترتیب اولا عمل تبدیل ترکیبات فوق اورانیوم خالص صرفه جویی شده ثانیا، بعضی خواص فیزیکی مطلوب انها استفاده شده .استفاده سوخت هسته تولید انرژی برق، کارگیری اولین راکتورهای قدرت دردهه 60 میلادی شروع وتولیدو مصرف طور پیوسته رو افزایش نهاد . سال 1997 م ، ازهر شش کیلو وات ساعت انرژی برق جهان تولید ، یک کبلو وات ساعت استفاده سوخت هسته ، یک کیلو وات ساعت دیگر کارگیری منابع ابی ، چهار کیلو وات ساعت بهره گیری سوخت فسیلی ( نفت ، گاز، زغال سنگ) تامین شد. کشورهای اروپایی ، سهم سوخت هسته تولید انرژی برق 33% ، یعنی دوبرابر مبانگبن جهانی ، فرانسه 77% رسد.تکنولوژی تولید وبهره برداری سوخت هسته یکی پیچیده پیشرفته تکنولوژیهای امروزی طیف گسترده علوم فنون مختلف ( مانند شیمی هسته ، مهندسی شیمی، مهندسی فرایند، متالوژی مواد ، متالوژی پودر ، انتقال حرارت ، حرکت شاره غیره ) بهره گیرد . کیفیت تولید بهره برداری سوخت هسته راکتورها، چهار دهه گذشته همواره بهبود یافته واستفاده بهینه سوخت بارعایت کامل مسایل ایمنی ممکن کرده است.

چر خه سوخت هسته ای

چرخه سوخت هسته چیست؟اورانیومی زمین استخراج می‌شود، بلافاصله قابل استفاده نیروگاههای تولید انرژی نیست. انکه بتوان بیشترین بازده اورانیوم دست اورد، فرایندهای مختلفی سنگ معدن اورانیوم صورت می‌گیرد غلظت ایزوتوپ u-235 قابل شکافت است، افزایش یابد.چرخه سوخت اورانیوم نسبت سوخت رایج دیگر، جمله ذغال سنگ، نفت گاز طبیعی، مراتب پیچیده تر متمایزتر است. چرخه سوخت اورانیوم چرخه سوخت هسته می‌گویند. چرخه سوخت هسته دو بخش انتهای جلویی انتهای عقبی ( front end , Back end ) تشکیل شده است. انتهای جلویی چرخه، مراحلی منجر اماده سازی اورانیوم عنوان سوخت راکتور هسته می‌شود شامل استخراج معدن، اسیاب کردن، تبدیل، غنی سازی تولید سوخت است.هنگامی اورانیوم عنوان سوخت مصرف انرژی دست می‌امد، انتهای عقبی چرخه اغاز می‌شود ضایعات هسته انسان محیط زیست اسیبی نرسانند. بخش عقبی شامل انبار داری موقتی، بازفراوری کردن انبار نهایی است.

اکتشاف استخراجذخایر طبیعی اورانیوم، سنگ معدن اورانیوم براساس مقدار قابل استحصال معدن محاسبه می‌شود. تکنیک‌ها روش زمین شناسی، معدن اورانیوم شناسایی می‌شود نمونه سنگ معدن ازمایشگاه فرستاده می‌شود. انجا، محلولی سنگ معدن تهیه می‌کنند اورانیوم ته نشین شده بررسی قرار می‌دهند بفهمند چه مقدار اورانیوم می‌توان معدن استخراج کرد چقدر هزینه می‌برد.اورانیوم موجود طبیعت معمولا دو ایزوتوپ u-235 u-238 تشکیل می‌شود فراوانی انها ترتیب 71/0 درصد 28/99 درصد است.هنگامی معدن شناسایی شد، سه روش می‌توان اورانیوم استخراج کرد: استخراج سطح زمین، استخراج ازمعادن زیرزمینی تصفیه معدن. دو روش نخست همانند دیگر روش استخراج فلزات هستند، ولی روش سوم ایالات متحده استفاده می‌شود، سنگ معدن خود معدن تصفیه می‌شود اورانیوم بدست می‌اید. سنگ معدن اورانیوم معمولا اکسید اورانیوم (u3o8) تشکیل شده غلظت سنگ معدن بین 05/0 3/0 درصد تغییر می‌کند.البته تنها منبع اورانیوم نیست. اورانیوم برخی معادن فسفات منشا دریایی وجود دارد البته فراوانی بسیار کمی دارد، طوری حداکثر 200 ذره میلیون ذره می‌رسد. انجایی معادن فسفات مقادیر انبوهی تولید دارند، می‌توان اورانیوم قیمت معولی استحصال کرد.

اسیاب کردنپس استخراج سنگ معدن، تکه سنگ‌ها اسیاب فرستاده می‌شود خوب خرد شده، خرده سنگ ابعاد یکسان تولید شود. اورانیوم توسط اسید سولفوریک دیگر اتم‌ها جدا می‌شود، محلول غنی شده اورانیوم تصفیه می‌شود خشک می‌شود. محصول دست امده، کنستانتره جامد اورانیوم کیک زرد نامیده می‌شود.

تبدیلکیک زرد جامد است، ولی مرحله بعد ( غنی سازی ) تکنولوژی بخصوصی بهره می‌برد نیازمند حالت گازی است. بنابراین کنستانتره اکسید اورانیوم جامد طی فرایندی شیمیایی هگزافلورایداورانیوم ( UF6 ) تبدیل می‌شود. UF6 دمای اتاق جامد است، ولی دمایی نه چندان بالا گاز تبدیل می‌شود.

غنی سازیبرای ادامه یک واکنش زنجیره هسته قلب یک راکتور اب سبک، غلظت طبیعی اورانیوم 235 بسیار اندک است. انکه UF6 دست امده مرحله تبدیل، عنوان سوخت هسته استفاده قرار گیرد، باید ایزوتوپ قابل شکافت غنی کرد. البته سطح غنی سازی بسته کاربرد سوخت هسته متفاوت است. یک راکتور اب سبک، سوختی 5 درصد اورانیوم 235 نیاز است؛ حالی یک بمب اتمی، سوخت هسته باید حداقل 90 درصد غنی شده باشد.غنی سازی استفاده یک چند روش جداسازی ایزوتوپ سنگین سبک صورت می‌گیرد. حال حاضر، دو روش رایج غنی سازی اورانیوم وجود دارد عبارتند انتشار گاز سنتریفوژ گاز.در روش انتشار گازی ( دیفیوژن )، گاز طبیعی UF6 فشار بالا یک سری سدهای انتشاری عبور می‌کند. این