3- منابع انرژی تجدید ناپذیر برای تولید برق: انرژی هسته ای

[pejuhesh232]

.

[najm143]

انرژی هسته ایی

انرژي هسته اي نیز از جمله انرژیهاي تجدیدناپذیر است که از شکافت عناصر شکافت پذیري چون اورانیوم بدست می آید . البته اورانیوم یک سوخت فسیلی نیست .

راکتورهاي هسته اي وسیله اي است که در آن فرآیند شکافت هسته اي به صورت کنترل شده انجام می گیرد. در راکتورهاي هسته اي که براي نیروگاههاي اتمی طراحی می شوند (راکتورهاي قدرت) اتمهاي اورانیوم یا پلوتونیوم توسط نوترونها شکافته شده و گرماي ناشی از شکافت هسته اي به سیالی به نام خنک کننده که اطراف میله هاي سوخت جریان دارد انتقال یافته و از آنجا به طور مستقیم یا غیرمستقیم به تولید بخار منجر می گردد . بخار حاصله براي چرخاندن توربینهاي مولد برق به کارگرفته می شود. این روند همان فرآیندي است که در نیروگاههاي اتمی به وقوع پیوسته و منجر به تولید انرژي می گردد.

هسته راکتور از چهار عامل اصلی زیر تشکیل شده است:

1- سوخت: سوخت اتمی متشکل از مواد شکافت پذیر نظیر اورانیم و به شکل قرص در میله هاي سوخت می باشد. این میله هاي سوختی براي تشکیل اجتماعات سوختی به هم متصل می شوند.

2- میله هاي کنترل : میله هاي کنترل شامل موادي هستند که سرعت واکنش هسته اي را تنظیم می کنند اگر آنها از هسته به بیرون کشیده شوند، سرعت واکنش افزایش می یابد و اگر داخل شوند سرعت واکنش کاهش می یابد.

3- خنک کننده: یک خنک کننده که عمدتاً آب می باشد، به داخل راکتور پمپ می شود تا گرماي تولید شده توسط شکافت را از بین ببرد.

4- کند کننده: کند کننده ها موادي هستند که باعث کاهش انرژي یا سرعت نوترونهاي بوجود آمده درطی فرآیند شکافت هسته می شوند.

راکتورهاي اتمی را معمولاً برحسب خنک کننده، کند کننده، نوع و درجه غناي سوخت در آن طبقه بندي می کنند. معروفترین راکتو رهاي اتمی، راکتورهایی هستند که از آب سبک به عنوان خنک کننده وکند کننده و اورانیوم غنی شده (2 تا 4 درصد اورانیوم 235) به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها عموماً تحت عنوان راکتورهاي آب سبک(LWR) شناخته می شوند. راکتورهاي
WWER ، BWR ، PWR از این دسته اند.

نوع دیگر، راکتورهایی هستند که از گاز به عنوان خنک کننده، گرافیت به عنوان کند کننده و اورانیوم طبیعی یا کم غنی شده به عنوان سوخت استفاده می کنند. این راکتورها به گاز- گرافیت معروفند. راکتورهاي GCR, AGR ,HTGR از این نوع می باشند.

راکتور PHWR راکتوري است که از آب سنگین به عنوان کند کننده و خنک کننده و از اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کند.

نوع کانادایی این راکتور به CANDU موسوم بوده و از کارایی خوبی برخوردار می باشد. مابقی راکتورها مثل FBR راکتوري که از مخلوط اورانیوم و پلوتونیوم به عنوان سوخت و سدیم ) مایع به عنوان خنک کننده استفاده کرده و فاقد کند کننده می باشد و LWGR (راکتوري که از آب سبک به عنوان خنک کننده و از گرافیت به عنوان کند کننده استفاده می کند ( از فراوانی کمتري برخوردار می باشند. در حال حاضر، راکتورهاي PWR و پس از آن به ترتیب BWR. WWER ,PHWR فراوانترین راکتورهاي قدرت در حال کار جهان می باشند.

[najm143]

توليد برق با انرزي هسته اى در يك رآكتور خانكي در زير زمين خانه با 35 هزار ولت برق توسط نوجوان 15 ساله




https://thesarniajournal.ca/science-fai ... -basement/
‏

[najm143]

نوجوانی كه در سن 14 سالكي راكتور هسته اى ، توليد برق در خانه اش ساخت



همجوشی هسته‌ای، فوزیون یا فیوژن ( به انگلیسی Fusion ) فرایندی عکس عمل شکاف هسته ای در فرایند همجوشی هسته‌ای هسته‌های سبک مانند هیدروژن ، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هسته‌های سنگین‌تر و مقداری انرژی تولید می‌شود.

برای اینکه همجوشی امکان‌پذیر باشد هسته هایی که در واکنش وارد می‌شوند باید دارای انرژی جنبشی کافی باشند تا بر میدان الکترواستاتیکی پیرامونشان فائق آیند؛ بنابراین دما های وابسته به واکنش‌های همجوشی فوق‌العاده بالاست.

همجوشی هسته‌ای، واکنشی کاملاً برعکس شکافت هسته‌ای است. به جای شکافتن اتم‌های بزرگ به اتم‌های کوچک، اتم‌های کوچک به یکدیگر جوش داده می‌شوند تا اتم‌های بزرگ به‌وجود آیند. این واکنش انرژی خیلی زیادی آزاد می‌کند، چرا که طبق نظریهٔ نسبیت خاص انیشتین، قسمتی از مادهٔ این واکنش به انرژی تبدیل می‌شود. واقعیت این است که خارج از نیروگاه‌های همجوشی و در طبیعت، ما هر روز اثر این واکنش را احساس می‌کنیم.



https://www.ted.com/talks/taylor_wilson ... anguage=fa

https://news.nationalgeographic.com/new ... n-prodigy/

[najm143]

مراحل ساخت راكتور هسته اي در خانه




http://www.edproject.co.uk/staticfusion1.html ‏

[najm143]

ساخت راکتور هسته ای کوچک



می توانید راکتور همجوشی هسته ای شخصی خود را در خانه خود بسازید. این راکتور در 7 مرحله ساخته می شود . برای مشاهده مراحل ساخت به آدرسی که در پایان مطلب گذاشته شده است رجوع نمایید.

قبل از ساخت این دستگاه به هشدارهای زیر توجه فرمایید :

- این پروژه شامل میزان ولتاژ کشنده است. اطمینان حاصل کنید که نکات ایمنی در ولتاژ بالا را آگاهی دارید و یا یک مشاور برق واجد شرایط دارید.

- از یک گاز انفجاری استفاده می شود. حتماً نشت سوخت را بررسی کنید.

- سطح بالقوه خطرناک اشعه ایکس تولید می شود. محافظت بدن به کمک سرب و یا وسایل مناسب ، ضروری است



وسایل مورد نیاز :

- اتاق خلاء ، ترجیحا در شکل کروی

- یک پمپ وکیوم که قادر به دستیابی به وکیوم حداقل 75 میکرون باشد

- پمپ وکیوم بالا ثانویه ، یا پمپ توربو یا پمپ انتشار روغن

- منبع ولتاژ بالا ، 40 کیلو ولت ، 10 میلی آمپر و دستگاه مولتی متری که این رنج را بخواند

- تقسیم ولتاژ بالا برای استفاده با یک مولتی متر دیجیتالی

- ترموکوپل دیجیتال ، گیج وکیوم

- آشکارساز پرتوی نوترونی

- جرقه زننده ، برای تشخیص اشعه ایکس و ایمنی - گاز دوتریوم

- مقاومت بالاست در رنج 50 تا 100 کیلو

- نمایشگر دوربین و تلویزیون برای مشاهده قسمت داخلی راکتور



https://www.instructables.com/id/Build- ... n-Reactor/

[najm143]

راکتور هسته ای کوچک ناسا



پروژه کیلوپاور (Kilopower) ناسا در تلاش است تا نوعی تکنولوژی را توسعه دهد که توانایی بکارگیری در سیستم انرژی راکتور شکافت هسته ای مقرون به صرفه‌ای را داشته باشد.

کیلوپاور یک سیستم انرژی شکافت هسته‌ای کوچک و سبک است که میتواند 10 کیلووات الکتریسیته فراهم سازد. این میزان انرژی برای تامین برق چندین خانه با ابعاد متوسط به مدت 10 سال کفایت می‌کند.

نمونه اولیه این راکتور از یک هسته سخت ریخته‌ گری اورانیوم 235 (cast uranium – 235) استفاده می‌کند، این هسته تقریبا به کوچکی یک رول دستمال کاغذی است. لوله‌های انتقال حرارت سدیم،‌حرارت راکتور را به موتور محرک پربازده دستگاه منتقل کرده و در آنجا این حرارت به الکتریسیته تبدیل می‌شود.

راکتور کیلوپاور از نوامبر 2017 الی مارچ 2018 در سازمان امنیت ملی واقع در صحرای نوادا به آزمایش رسیده است. آزمایش اخیر در صحرای نوادا ثابت کرده که این سیستم توانایی تولید انرژی با استفاده از انرژی شکافت هسته‌ای را داراست و همچنین نشان داد که این سیستم در هر شرایطی با ثبات و امن است.



https://youtu.be/bdMzFQOABcQ