🔅 هسته
#اورانیوم 235 توسط یک
#نوترون (یکی از ذرات داخل هسته اتم با بار الکتریکی خنثی) بمباران و هسته
های سبکتری به نام هسته
های دختر ایجاد میشود.
➖ همچنین دو یا سه
#نوترون بیشتر ایجاد میشود و در اثر این شکافت هسته ای Nuclear Fission مقداری انرژی آزاد میشود.
➖ #نوترونهای آزاد شده اگر سر راهشان هسته
های سنگینتر
#اورانیوم قرار گرفته باشند دوباره میتوانندهسته
های دیگر را بشکافند و در نتیجه واکنش زنجیره ای شرکت کنند.
✅ شکافت هسته موجب آزاد شدن انرژی میشود.
👈 مثال دیگر از شکافت هسته ای nuclear fission در مولکول
های آب است.
➖ آب از یک اتم
#هیدروژن با بار مثبت پروتون تشکیل شده است حال اگر یک
#نوترون اضافی به این
#پروتون بچسبد
#دوتریم deuterium تشکیل میشود.
⚡️ #دوتریم یک هسته سنگینی است چون علاوه بر
#پروتون #نوترون هم دارد.
👈 حال اگر
#پروتون و
#نوترون با اکسیژن مخلوط بشوند اصطلاحأ آب سنگین تولید میشود چون
#هیدروژن اش سنگین است.
☑️ #هیدروژن باعث سنگین شدن آب میشود.
➖ راکتور آب سنگین قرار است 40 مگاوات (میلیون وات) برق تولید کند.
💧یک نوع آب دیگر هم وجود دارد که نوع دیگری از
#ایزوتوپ #هیدروژن است و در درون هسته اتم
#هیدروژن ، دو
#پروتون و یک
#نوترون وجود دارد.
⚡️ در اثر برخورد
#دوتریم و
#تریم یک شکافت هسته ای به وجود میآید که از آن مقدار زیادی انرژی به شکل
#هلیم تولید و بعد
#نوترون آزاد میشود.
👈 این درواقع اساس کار همجوشی هسته ای است و در هر ثانیه در خورشید این اتفاق میافتد و چیزی در حدود 5 میلیون تن
#هیدروژن تبدیل به
#هلیم میشود که ما به مقدار زیادی از آن انرژی استفاده میکنیم.
✅ چگونه اورانیوم 238 که به طور طبیعی در دنیا وجود دارد وارد واکنش
های زنجیرهای میشود
❓ ➖ #اورانیوم 238 تبدیل به
#پلوتونیوم و
#توریم میشود و در اثر شکافت هسته ای
#اورانیوم 238 سبکتر و سبکتر میشود و یکی از پسماندهایش عنصر
#پلوتونیوم است که به طور مصنوعی ساخته میشود و میتواند برای مصارف سلاح
های هسته ای به کار برود.
☑️ به چه ترتیب میتوان پیوند دیگری برقرار کرد
❓➖ اگر یک نیروگاه آب سنگین داشته باشید در اثر واکنش
های زنجیره ای و شکافت هسته ای میتوانید خروجی
#اورانیوم با غلظت کم را به عنوان پسماند با یک سوخت جدید جابجا کنید.
👆 این پسماند از نظر داشتن
#رادیو_اکتیویتی بسیار بالا هست.
🔅 بخشی از
#اورانیوم در اثر واکنش
های زنجیرهای تبدیل به
#پلوتونیوم میشود.
➖ شاید بشود گفت که
#پلوتونیوم سمیترین ماده
#رادیو_اکتیویتی است که به طور مصنوعی ساخته میشود و در نیروگاه
های آب سنگین پلوتونیوم به وجود میآید. این
#پلوتونیوم احتیاجی به غلیظ کردن ندارد و این
#پلوتونیوم خودش به اندازه کافی قابل شکافت هسته ای هست و به طور مستقیم میتواند در سلاح
های هسته ای به کار برود.
💥 هر سلاح هسته ای چه براساس
#پلوتونیوم و چه براساس
#اورانیوم باشد احتیاج به جرم بحرانی هست.
👈 به عنوان مثال، وقتی عنصر را با واکنش اولیه ای منفجر میکنید تقریبأ واکنش
های زنجیره ای شکل میگیرند و عملأ هیچ چیزی جلودار واکنش
های زنجیره ای نخواهد بود و تقریبأ تمام
#اورانیومی که در آن ماده هست از 235 تبدیل به عناصر دیگر خواهد شد (برعکس آن چیزی که در نیروگاه
های هسته ای اتفاق میافتد) و نهایتأ یک انفجار کامل خواهید داشت.
⚡️ در مورد
#اورانیوم 235 با غلظت 90 تا 95% بین 16 تا 20 کیلو گرم از این نوع
#اورانیوم احتیاج است.
👈 در مورد
#پلوتونیوم وضع خیلی فرق میکند.
👈 حتی با 6 کیلوگرم
#پلوتونیوم 94 میتوان سلاح هسته ای ساخت.
✔️ چگالی (تراکم) این
#پلوتونیوم آنقدر بالا هست که حتی در یک فنجان قهوه میتوان آن را جای داد.
👈 اما ساخت یک سلاح هسته ای براساس
#پلوتونیوم به این سادگی هم نیست چون به طراحی بسیار پیشرفته ای نیاز است.
💥 جداسازی
#پلوتونیوم از آن بخش از سوخت مصرف شدۀ نیروگاهها کار بسیار ظریف و خطرناکی است چون هم
#اورانیوم و هم
#پلوتونیوم مصرف شده در نیروگاهها از میزان
#رادیو_اکتیویته بسیار بالا و کشنده ای برخوردارند.
⚡️ به طور کلی ساخت سلاح
های هسته ای مبتنی بر
#پلوتونیوم بسیار سخت است.
✅ مزایای انرژی هسته ای:
➖ تمیز است و هوا را آلوده نمیکند و گازهای گلخانه ای تولید نمیکند.
➖ از سوخت
های دیگر بسیار امنتر است.
➖ تقریبأ ارزانتر است البته نه به نسبت سوخت
های فسیلی.
➖ سوخت برای
#اورانیوم 235 تا صد سال وجود دارد.
➖ اگر ما در راکتورهای بازخورنده یا باز تولیدکننده از
#اورانیوم 238 استفاده کنیم (اصطلاحأ به آنها نیروگاه
های breeder میگویند) تا بیش از 10 هزار سال از این
#اورانیوم (238) ذخیره داریم.