مقاله و تحقیق دانشجویی

توضیحات :

تحقیق استفاده و کاربرد راکتور‌هاي هسته‌آي بعنوان منابع قدرت در 23 صفحه در قالب Word قابل ویرایش.

بخشی از متن :

قدرت هسته‌اي

اين مقاله درباره استفاده و کاربرد راکتور‌هاي هسته‌آي بعنوان منابع قدرت مي‌باشد.

يک نيروگاه هسته‌اي

توان هسته‌اي کنترل شده استفاه از واکنش‌هاي هسته‌اي جهت آزاد کردن انرژي براي توليد گرما و توليد الکتريسته مي‌باشد. انرژي هسته‌اي بوسيله‌ يکي واکنش زنجيره‌اي هسته‌اي کنترل شده توليد مي‌شود و گرماي بوجود آمده حاصل از آن براي جوشاندن آب، توليد نجار و به حرکت در‌آوردن توربين بخار مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در سال 2004 ميلادي انرژي هسته‌اي 5/6% انرژي کل دنيا و همچنين 7/15% الکتريسته دنيا را تأمين نموده است.

وضعيت انرژي هسته‌اي جهاني است. ملت‌ها در سير مسير سبز راکتور‌هايي داشتند و راکتور‌هاي جديدي ساختند، آنها در مسير روشن مسيرشان نخستين راکتور‌شان را ساختند، آنها در مسير زرد روشن مسيرشان نخستين راکتور‌شان را در نظر گرفتند، در مسير آبي (افق آبي) راکتور‌هايي داشتند اما نساختند يا کاراندازي آنها در افق آبي در نظر گرفته نشد و آنها در افق قرمز همة راکتور‌هاي تجاري را از راه‌اندازي باز داشته‌اند ببينيد همچنين انرژي هسته‌اي در کشور

ببينيد همچنين : فهرست راکتور‌هاي هسته‌اي را در سال 2004 انرژي هسته‌اي 5/6% انرژي دنيا و 7/15% برق دنيا را تأمين نمود آمريکا، فرانسه و ژاپن بطور کل 57% برق هسته‌اي دنيا را توليد کردند. در سال 2007 آژانس بين المللي انرژي اتمي (IAEA) گزارش داد که 435 راکتور قدرت هسته‌اي در دنيا در حال بهره‌برداري هستند. اين تعداد راکتور‌ها در 31 کشور مورد بهره‌برداري قرار مي‌گيرند. آمريکا بيشترين انرژي هسته‌اي را توليد مي‌کند بوسيله قدرت هسته‌اي 20% برق مصرفي‌اش را فراهم مي‌کند ضمن آنکه فرانسه بيشتري درصد مصرف برق خود را از انرژي هسته‌اي فراهم مي‌کند که در سال 2006 مقدار آن 80% بود. در اتحاديه اروپا انرژي هسته‌اي 30 درصد برق مصرفي آنها را توليد مي‌کند. سياست انرژي هسته‌اي بين کشورها متفاوت است. تعدادي از کشورهاي مانند اتريش و ايرلند فعاليتي در زمينه نيروگاههاي هسته‌اي ندارند.

تعدادي از ارتشها و تعدادي از کشتيهاي يخ شکن از نيروي رانش انرژي هسته‌اي استفاده مي‌کنند يعني نيروي محرکه آنها راکتور هسته‌اي مي‌باشد.

تحقيقات بين المللي در حال پيشرفت مربوط به بهبود ايمني در زمينه ايمن بودن ذاتي نيروگاهها، استفاده از گداخت هسته‌اي واستفاده‌هاي ديگر از حرارت توليد شده همانند توليد هيدروژن (در حمايتاز اقتصاد هيدروژني)، براي شيرين کردن آب دريا و استفاده در سيستم‌هاي حرارتي در حال انجام است. واکنشهاي هسته‌اي کنترل شده همچنين براي اهداف ديگر نيز استفاده مي‌شوند مانند تبديل هسته‌اي و تابش ذرات استفاده در تحقيقات (مانند شتاب دهنده‌‌هاي ذرات)، پزشکي و کاربرد‌هاي متنوع ديگر (مانند آشکار سازهاي دود و باتري‌هاي اتمي)‌

تاريخ

منابع

نخستين آزمايش موفقيت آميز با شکافت هسته‌اي در برلين در سال 1938 بوسيله فيزيکدان‌هاي آلماني، اتوهان، ليزمتينر و فرتيز اسمن انجام گرفت. در طول جنگ جهاني دوم، تعدادي از کشورها برنامه‌هاي مختلفي از انرژي هسته‌اي را توسعه دادند نخستين کانون، توسعه راکتور‌هاي هسته‌اي بود. نخستين واکنش هسته‌اي زنجيره‌اي خود نگهدار در دانشگاه شيکاگو آمريکا بوسيله انريکو فرمي در 2 دسامبر 1942 بدست آمد. راکتور‌هايي که پايه‌گذاري شدند روي اين تحقيقات استفاده شدند براي توليد پلوتونيوم مورد نياز سلاح هسته‌اي «مرد چاق» که روي ناکازاکي ژاپن فرود آمد.

چندين کشور ساخت راکتور‌هاي هسته‌اي را شروع کردند، و همچنين مقدمه استفاده از تسليحات هسته‌اي و همچنين تحقيقاتي در زمينه استفاده غير نظامي براي توليد برق را مدنظر قرار دادند.

برق براي نخستين بار در 20 دسامبر 1951 در يک راکتور هسته‌اي توليد شد در نيروگاه EBR-I نزديک آرکو، ايالت آيداهو آمريکا که در آغاز 100kw توان توليد نمود. راکتور آرکو همچنين بصورت جزئي در سال 1955 قلب آن ذوب شد در سال 1952 کميسيون سياست‌گذاري مواد رئيس‌جمهوري براي هري تروهن يک ارزيابي بدبينانه نسبي از انرژي هسته‌اي تهيه نمود و تعيين نمود. تحقيق با پشتکار در ميدان انرژي خورشيدي را . در دسامبر 1953 رئيس جمهور آمريکا آيزنها و پيشنهاد اتم براي صلح را مطرح نمود. دولت آمريکا قوياً از استفاده بين‌المللي انرژي هسته‌اي حمايت نمود.

سالهاي اوليه

در 27 ژوئن، سال 1954، نخستين نيروگاه هسته‌اي، توليد برق براي شبکه را در شهر ابنينک روسيه آغاز کرد. راکتور مذکور 5 مگاوات الکتريکي توان توليد مي‌نمود که براي 2000 خانه کافي بود. يکي از نخستين سازمانهاي توسعه جهت بهره‌برداري از قدرت هسته‌اي نيروي دريايي آمريکا بود براي اين منظور پيش برنده‌هاي زير‌دريايي‌ها و هواپيما‌ها مدنظر قرار گرفتند. آن يک رکورد خوب در ايمني هسته‌اي ثبت نمود. نيروي دريايي آمريکا بيشتر از ساير کشورها راکتور‌هاي هسته‌اي را عملياتي نمود. که اين امر شامل نيروي دريايي شوروي سابق هم مي‌شود.

البته هيچگونه برخوردي بين اين دو کشور بوجود نيامد. نخستين زير دريايي اتمي آمريکا بنام ناتيلوس (SSN-571) به داخل دريا در سال 1955 وارد شد دو زير دريايي اسکورپين و دريشر در دريا غرق شدند البته از دست رفتن آنها ربطي به راکتور‌هاي پيش ران آنها نداشت. نخستين نيروگاه هسته‌اي تجاري دينا در سيلافيلد انگليس در سال 1965 شروع به کار نمود که ظرفيت اوليه آن 50 مگاوات بود که بعداً 200 مگاوات شد. نخستين راکتور تجاري مورد استفاده در کشتيراني در سال 1957 در پنسيلوانيا آمريکا بود. در سال 1954 انرژي اتمي آمريکا درباره برق صحبت نمود. که در آينده براي بدست آوردن برق ارزان بايد به انرژي هسته‌اي توجه نمود. در سال 1955 کشورها در نخستين کنفرانس جنوا که بزرگترين گردهمايي دانشمندان و مهندسان بود، کاوش در زمينه تکنولوژي را مدنظر قرار دادند. در سال 1957 همچنين شروع فعاليت‌هاي آژانس بين‌المللي انرژي اتمي آغاز شد.

توسعه

در سال 1973، بحران نفت تأثير مهمي در ساخت نيرو‌گاههاي هسته‌اي در سطح دنيا داشت تحريم نفت منتهي به رکود اقتصادي در جهان شد، حفظ انرژي و تورم بالا باعث کاهش طرحهاي مورد درخواست ظرفيت توليد برق در آمريکا شد و پرداخت هزينه چنين طرح متمرکز بزرگي مشکل مي‌نمود. اين به لغو سفارش بيش از 100 راکتور در آمريکا کمک کرد. در سال 1973 نيروگاههاي فسيلي 17 درصد برق آمريکا را توليد نمودند. امروزه، نفت يک منبع ناچيزي براي توليد برق مي‌باشد (بجز در هاوايي)، ضمن آنکه امروزه 20% برق مصرفي آمريکا توسط انرژي هسته‌اي بدست مي‌آيد. بحران نفت سبب شده ديگر کشور‌ها مانند فرانسه و ژاپن بيشتر به انرژي هسته‌اي جهت توليد برق تکيه کنند که به ترتيب 73% و 39% مي‌باشد آنها در اين زمينه سرمايه‌گذاري سنگين‌تري را انجام مي‌دهند. در حال حاضرذ انرژي هسته‌اي در حدود 80% و 30% برق مورد نياز کشورهاي فرانسه و ژاپن را در به ترتيب تأمين مي‌کند. افزايش اوليه نصب نيروگاههاي هسته‌اي با سرعت انجام گرفت از کمتر از 1 گيگاوات در سال 1960 تا 100 گيگاوات در سال اواخر سال 1970 و 300 گيگا وات تا اواخر سال 1980 از سال 1980 به بعد روند رشد به کندي انجام گرفت بطوريکه تا سال 2005 به 366 گيگا وات رسيد. بين سال 1970 و 1990 بيشتر از 50 گيگاوات ظرفيت نيروگاهي هسته‌اي در حال ساخت بود. در سال 2005، در حدود 25 گيگا وات ظرفيت جديد برنامه ريزي شده بود. بيشتر از نيروگاههاي هسته‌اي بعد از ژانويه سال 1970 سفارش داده شده بودند سرانجام ساخت آنها لغو شد.

شرکت ويستگهاوس نيروگاههاي هسته‌اي 3 و 5 را فراهم نمود ولي هرگز کامل نشدند در طول سال 1970 تا 1980 افزايش هزينه‌هاي اقتصادي و سقوط قيمت سوخت فسيلي باعث شد که نيروگاههاي هسته‌اي در حال ساخت جذابيت خود را از دست بدهند. در سال1980 آمريکا و در سال 1990 ارشد رشد بار يکنواخت والاتر .

حرکتي کلي بر عليه ايجاد نيروگاه‌ هسته‌اي در دهه سوم قرن بيستم شکل گرفت که اساسش بر احتمال حادثه هسته‌اي و ترس از تابش هسته‌اي و توليد پسمان‌هاي هسته‌اي، حمل و نقل و ا نبار نمودن آن است.

و...