اندیشیدن تنها راه نجات

مایلید بدانید یک #راکتور #هسته‌ای چطور کار میکند؟ اگر بله متن زیر را بخوانید.


راکتورهای هسته ای اساساً کتری های بزرگی هستند که برای گرم کردن آب و تولید مقدار زیادی برق استفاده می‌شوند. آنها در اندازه ها و اشکال مختلف هستند و می توانند با انواع سوخت های مختلف تغذیه شوند.

یک راکتور هسته‌ای توسط شکافتن اتم‌ها هدایت می‌شود، فرآیندی به نام شکافت، که در آن یک ذره (نوترون) به سمت یک اتم شلیک می شود، که سپس به دو اتم کوچکتر و چند نوترون اضافی شکافته می شود. شکافت استعاره از چیزی نیست، شکافت دقیقا یعنی همان شکافت.

برخی از نوترون‌هایی که آزاد می‌شوند سپس به اتم‌های دیگر برخورد می‌کنند و باعث شکافت آن‌ها و آزاد شدن نوترون‌های بیشتری می‌شوند. پس با یک واکنش زنچیره ای رو به رو هستیم. یک نوترون شلیک شد یک اتم را شکافت، از این شکافتن اتم، تعداد زیادی نوترون ازاد شد به اتم دیگری برخورد کرد و آن را شکافت و همینطور مثل یک زنجیر. این واکنش زنجیره ای نامیده می شود.

این شکافت اتم ها در واکنش زنجیره ای مقدار زیادی انرژی را به عنوان گرما آزاد می کند. گرمای تولید شده توسط یک سیال در گردش که معمولاً آب است از راکتور خارج می شود سپس از این گرما می توان برای تولید بخار استفاده کرد که توربین ها را برای تولید برق به حرکت در می آورد.

برای اطمینان از اینکه واکنش هسته ای با سرعت مناسب انجام می شود، راکتورها دارای سیستم هایی هستند که واکنش هسته ای و گرمای تولید شده را تسریع، کند یا خاموش می کنند. این ها هر کدام کلیدی(دکمه‌ای) دارند.

این کار _یعنی تسریع و کاهش واکنش هسته ای و تولید گرما_ معمولاً با میله‌های کنترلی انجام می‌شود که معمولاً از مواد جاذب نوترون مانند نقره و بور ساخته می‌شوند.

یعنی هسته‌ی راکتور داخل یک محوطه محصور شده هست، و روی این راکتور یک سرپوشی هست، و این سرپوش ۲۰۰ یا ۳۰۰ یا تعدادی بیشتری سوراخ دارد، اما این سوارخ ها باز نیستند و ۲۰۰ ۳۰۰ تا میله در آن فرو کرده اند. جنس این میله ها از بور هست. با کلیدی این میله ها را خارج و داخل میکنند. اگر خارج کنند واکنش داخل هسته سریع میشود و بر عکس.

چرا؟ چون نوترون ها در آن واکنش زنجیره ای داخل هسته_که در بالا گفتیم_ توسط این میله ها که جنسشان از بور(یک عنصر است) هست جذب میشوند و پس یعنی واکنش زنجیره ای کند میشود.(نوترون کمتر= واکنش کمتر) حال هر چه میله های بیشتری را خارج کنند پس سرعث واکنش بالا میرود، چون با خارج کرون میله ها از هسته، دیگر میله ای نیست که نوترون ها را جذب کند و پس ان واکنش زنجیره ای سریعتر میشود.

کاهش تعداد میله های کنترل کننده از جنس بور در هسته = افزایش واکنش زنجیره ای در هسته که از ان گفتیم _ و برعکس

سوخت این واکنش بالا چیست. گفتیم اتم هایی هستند که وقتی اولین نوترون شلیک شد به آن برخورد میکند آن را میشکافد و نوترونهای بیشتری ازاد میشوند و آن ها نیز اتمهای بیشتری را میشکافند و نوترون های بیشتری ازاد میکنند الی اخر. اتم ها! پس یک‌ ماده ای هست در هسته، که نوترون ها به اتم های سازنده اش برخورد میکنند و نوترون های بیشتری آزاد میکنند و واکنش زنجیره ای که گفتیم رخ میدهد.

پس سوخت ما چیست!

تعدادی از مواد مختلف را می توان برای سوخت یک راکتور استفاده کرد، اما معمولاً از اورانیوم استفاده می شود. اورانیوم به وفور یافت می شود و در بسیاری از نقاط جهان از جمله در اقیانوس ها یافت می شود. از سوخت های دیگر مانند پلوتونیوم و توریم نیز می توان استفاده کرد. اکثر راکتورهای امروزی حاوی چند صد مجموعه سوخت هستند که هر کدام دارای هزاران گلوله کوچک سوخت اورانیوم هستند(هر گلوله سوخت، اندازه یک حبه قند است). یک گلوله به اندازه یک تن زغال سنگ انرژی دارد. یک راکتور معمولی هر سال به حدود 27 تن سوخت تازه نیاز دارد. در مقابل، یک نیروگاه زغال سنگ با اندازه مشابه به بیش از دو و نیم میلیون تن زغال سنگ برای تولید همان مقدار برق نیاز دارد.

زباله چطور؟

مانند هر صنعتی، صنعت هسته ای زباله تولید می کند. با این حال، برخلاف بسیاری از صنایع، صنعت انرژی هسته‌ای مقدار بسیار کمی از آن را تولید می‌کند. اکثریت قریب به اتفاق زباله های نیروگاه های هسته ای چندان هم رادیواکتیو نیستند و برای چندین دهه به طور مسئولانه مدیریت و دفع می شوند. 

انرژی هسته ای برای تامین برق مورد نیاز یک فرد برای یک سال =  حدود 5 گرم زباله رادیواکتیو به اندازه وزن یک ورق کاغذ است. باقی زباله ها رادیواکتیو بالا ندارند.

همچنین سوخت مصرف شده ای که از راکتور خارج می شود را می توان به روش های مختلف مدیریت کرد، از جمله بازیافت برای تولید انرژی یا دفع مستقیم. 

تصویر: سوخت راکتور

نوشته‌ی : سام آریامنش

خاستگاه :

World Nuclear Association



⚛ @AndisheKonim

تازه های #تکنولوژی

‏چین #راکتور #همجوشی هسته‌ای «خورشید مصنوعی» را برای اولین بار راه‌اندازی کرد.
رآکتور همجوشی هسته‌ای «خورشید مصنوعی» چین به نام «توکامک HL-2M» برای اولین بار روشن شد. این رآکتور احتمالا انقلابی در نحوه تولید و مصرف انرژی ایجاد خواهد کرد.


⚛ @AndisheKonim

هواپیمای مافوق صوت با سوخت هسته ای طراحی شد
یک طراح اسپانیایی هواپیمای #مافوق_صوتی طراحی کرده که سوخت آن از طریق #راکتور_اتمی تامین می شود.

⚛ @AndisheKonim