🌐کانال پروفسور علی نیری🌐

🔅 هسته #اورانیوم 235 توسط یک #نوترون (یکی از ذرات داخل هسته اتم با بار الکتریکی خنثی) بمباران و هسته‌های سبک‌تری به نام هسته‌های 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 هسته‌های سنگین‌تر #اورانیوم قرار گرفته باشند دوباره می‌توانندهسته‌های 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 مولکول‌های 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 واکنش‌های 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 سلاح‌های هسته ای به کار برود.

☑️ به چه ترتیب می‌توان پیوند دیگری برقرار کرد❓

➖ اگر یک نیروگاه آب سنگین داشته باشید در اثر واکنش‌های 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 واکنش‌های زنجیره‌ای تبدیل به #پلوتونیوم می‌شود.

➖ شاید بشود گفت که #پلوتونیوم سمی‌ترین ماده #رادیو_اکتیویتی است که به طور مصنوعی ساخته می‌شود و در نیروگاه‌های 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 سلاح‌های 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 واکنش‌های زنجیره ای شکل می‌گیرند و عملأ هیچ چیزی جلودار واکنش‌های 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 نیروگاه‌های 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 سلاح‌های 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 سوخت‌های دیگر بسیار امن‌تر است.

➖ تقریبأ ارزان‌تر است البته نه به نسبت سوخت‌های 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 نیروگاه‌های breeder می‌گویند) تا بیش از 10 هزار سال از این #اورانیوم (238) ذخیره داریم.