| رادیو زمانه > خارج از سیاست > علمی > فرهنگ خيلی کوچک اصطلاحات برنامه اتمی | ||
فرهنگ خيلی کوچک اصطلاحات برنامه اتمی
مریم خرمیدر مورد انرژی هسته‌ای هر روز خبرهای بسیاری در رسانه‌های مختلف منتشر می‌شود. مردم اصطلاحات و عباراتی را از سیاستمدارانشان می‌شوند که از آن اطلاع چندانی ندارند. این نوشته شاید کمک کند که در مورد انرژی هسته‌ای بیشتر بدانیم. اورانیوم، که در جدول تناوبی عناصر با نشانه‌ی U شناخته می‌شود، عنصری‌ست که دارای عدد اتمی ۹۲ است. یعنی دارای ۹۲ پروتون است و در جدول مندلیف در رده‌ی نودودوم قرار می‌گیرد. اورانیوم چگال‌ترین عنصری‌ست که در طبیعت پیدا می‌شود و مانند بسیاری از مواد پرتوزا (رادیو اکتیو) در طبیعت، به‌صورت ایزوتوپ یافت می‌شود. از ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵- U می‌توان برای سوخت هسته‌ای استفاده کرد؛ زیرا این ایزوتوپ می‌تواند در شرایطی خاص شکافته شود و مقادیر زیادی انرژی تولید کند. اورانینت Uraninite سنگ معدنی اورانیوم از معدن به دست می‌آید و شامل دی‌اکسید اورانیوم UO2 است. ولی می‌تواند اکسید مواد معدنی دیگر، مانند روی، مس و غیره هم باشد. اورانینت ماده‌ی معدنی اصلی سنگ معدنی اورانیوم است. دی‌اکسید اورانیوم UO2 نوعی اکسید اورانیوم است و به طور طبیعی در سنگ معدنی اورانینت یافت می‌شود. نقطه ذوب آن ۳۱۲۰ درجه‌ی سانتی‌گراد است؛ و اگر از اورانیوم غنی‌شده به دست بیاید، برای میله‌های سوخت هسته‌ای در رآکتور هسته‌ای به کار می‌رود. اورانیوم غنی شده اورانیوم طبیعی شامل ۹۹.۲ درصد ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۸-U است و ۰.۷۲ درصد شامل ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵- U است. در روند غنی‌کردن اورانیوم، باید خلوص اورانیوم ۲۳۶- U را در فرایند جداکردن ایزوتوپ‌ها بالا برد. شکافت هسته‌ای اورانیوم ۲۳۵-U قابلیت شکافت هسته‌ای را دارد. این نوع اتم اورانیوم ۹۲ پروتون و ۱۴۳ نوترون دارد. یعنی در مجموع ۲۳۵ ذره در اتم این ایزوتوپ اورانیوم وجود دارد. اگر اورانیوم ۲۳۵- U به طریقی نوترون دریافت کند، تبدیل به اورانیوم ۲۳۶- U می‌شود که اتمی بسیار ناپایدار است و تمایل دارد به اتم‌های پایدار، مانند باریوم و پتاسیم، تبدیل شود. در نتیجه‌ی این فروپاشی، اروانیوم ۲۳۶-U مقدار زیادی انرژی و ۲.۵ نوترون تولید می‌کند. برای مثال، در شکاف یک اتم اورانیوم ۲۷.۲۳۴ پیکوژول انرژی تولید می‌شود.
واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای برای شکافت هسته‌ای اورانیوم، یک نوترون به هسته‌ی آن شلیک می‌شود؛ که در نتیجه‌ی این فرایند ۲.۵ نوترون، و گاه ۳ نوترون تولید می‌شود. نوترون‌های تولیدشده سرعت بالایی دارند و هرکدام می‌توانند شکافت هسته‌ای جدیدی را تولید کنند. به این ترتیب، زنجیره‌ای از شکافت‌های هسته‌ای ایجاد می‌شود که در نتیجه‌ی آن، اورانیوم تبدیل به انرژی می‌شود. برای ایجاد واکنش زنجیره‌ای بادوام، به حداقل جرم ایزوتوپ اورانیوم نیاز است. این جرم حداقلی، به شکل و درجه‌ی خلوص اورانیوم بستگی دارد. مثلا برای یک کره اورانیوم غنی‌شده‌ی ۲۳۵- U با غلظت ۲۰ درصد، به حداقل جرم ۴۰۰ کیلوگرم نیاز است.
رآکتور هسته‌ای رآکتور هسته‌ای دستگاهی‌ست که برای انجام زنجیره‌ی واکنش‌های هسته‌ای، به‌صورت تنظیم و کنترل‌شده، استفاده می‌شود. در اندازه‌های آزمایشگاهی، رآکتور اتمی برای تولید ایزوتوپ یا مواد پرتوزا به کار می‌رود. برای مثال، در مصارف پزشکی و در اندازه‌های صنعتی، می‌تواند برای تولید انرژی برق به کار رود. اگر زنجیره‌ی واکنش‌های هسته‌ای کنترل‌شده نباشند، انرژی هسته‌ای حاصل از شکافت، در زمان کوتاهی آزاد می‌شود که اثر تخریبی زیادی دارد. آب سنگین به طور معمول، یک مولکول آب (H2O) از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل شده است. ولی «آب سنگین» از دو اتم دوتریم (D) و یک اتم اکسیژن ساخته شده است. رآکتور آب سبک آب معمولی (H2O) مقدار بیشتری نوترون را در مقایسه با آب سنگین جذب می‌کند. بنابر این، برای استفاده از آب معمولی در ایجاد واکنش هسته‌ای نیاز به اورانیوم غنی‌شده با خلوص بالاست. تولید اورانیوم سنگ اورانیوم عموما شامل ۰.۱ تا ۰.۲۵ درصد اکسید اورانیوم است. سنگ اورانیوم را پودر کرده و می‌توان با استفاده از واکنش‌های شیمیایی مختلف با اسید ( یا باز) فلز اورانیوم را از سنگ اورانیوم به دست آورد. به ماحصل این فرایند، برای به دست آوردن فلز اورانیوم، «کیک زرد» می‌گویند. کیک زرد شامل ۷۵ درصد اکسید اورانیوم است. کیک زرد را با استفاده از اسید نیتریک، تبدیل به نیترات اورانیل می کنند که در آب حل می‌شود. از این ماده، برای تولید گاز هگزا فلوراید، که در روند جداسازی ایزوتوپ‌های اورانیوم، برای غنی سازی اورانیوم به کار می رود، استفاده می‌شود.
هگزا فلوراید اورانیوم UF6 در صنعت به آن «هکس» می‌گویند؛ و ماده‌ای‌ست که برای غنی‌سازی اورانیوم، به عنوان سوخت در رآکتور اتمی و ساخت سلاح اتمی، به کار می‌رود. ماده‌ی جامد و خاکستری رنگی‌ست که بشدت مسموم‌کننده است و بسرعت با آب واکنش شیمیایی ایجاد می‌کند. در دمای ۶۴ درجه‌ی سانتی‌گراد و در فشار کمی بالاتر از فشار جوی، می‌تواند به هر سه حالت جامد، مایع و گاز وجود داشته باشد. غنی‌سازی اورانیوم با استفاده از سانتریفیوژ گازی یکی از روش‌های معمول غنی‌سازی اورانیوم استفاده از دستگاه‌های سانتریفیوژ گازی‌ست. سانتریفیوژ، اتاقکی سیلندری شکل است که با سرعت زیاد حول محور خود می‌چرخد. گاز هگزا فلورید اورانیوم به داخل این سیلندر دمیده می‌شود و نیروی گریز از مرکز ناشی از چرخش سیلندر باعث می‌شود که مولکول‌های سبک‌تر، که دارای اورانیوم ۲۳۵ -U هستند در مرکز سیلندر متمرکز شوند و مولکول‌های سنگین‌تر که حاوی اورانیوم ۲۳۸ -U هستند پایین سیلندر انباشته شوند. اورانیوم ۲۳۵ -U غنی‌شده، که از این طریق به دست می‌آید، داخل سانتریفیوژ دیگری می‌شود تا درجه‌ی خلوص آن بالاتر رود. این عمل بارها و بارها، توسط سانتریفیوژهای متعددی که به طور سری به یکدیگر متصل هستند، تکرار می‌شود تا اورانیوم ۲۳۵ -U با درصد خلوصی که برای استفاده در رآکتور اتمی نیاز است به دست آید. با بهره‌گیری از دانشنامه‌ی ویکی‌پدیا  |
||
نظرهای خوانندگان
واله دروغ چرا ،ماخودمان ازوقتی فهمیده ایم با آب سنگین بمب اتم درست می کنند ،دیگر از آن جعبه های بیست تائی وآبهای شیشه ای که ارزانتره نمی خریم . بسته های 6 تائی پلاستیکی می خریم که سبک ترباشه .
هم بردنش به طبقه بالا راحت تره هم همسایه ها این تصوربراشون پیش نمیاد که ما آب سنگین می خریم که توی آپارتمانمان بمب اتم درست کنیم ! به هرحال ما ایرانی هستیم وهمه جای دنیا بعنوان تروریست معروف ومشهور،باید مواظب رفتارمون باشیم !
(مسئله ای خصوصی و جهت اطلاع دبیرمحترم وب سایت رادیو زمانه )
-- محمد ازآلمان ، Apr 12, 2007 در ساعت 02:03 PMبااحترام . من طنزنویسی حرفه ای هستم . بیش ازیکماه است که روزانه مطالب کوتاهی برایتان می نویسم وشما منتشرمی کنید .ممنونم . خواستم بدانم که آیا مایل به همکاری بیشترمن با رادیوزمانه هستید ؟ درصورت تمایل می توانید با ایمیل به من اطلاع بدهید وبعد تلفی تماس بگیریم . با احترام وتشکرقبلی.
کار بسيار خوبی است! يک وظيفه رسانه عمومی که بخوبی انجام شده است.
-- زمانه دوست ، Apr 12, 2007 در ساعت 02:03 PMخوب بود. من در مورد تهيه آب سنگين از آب دريا ميشه برام ميل بزنيد خيلي ممنون. من دانشجو ارشد هستم.
-- kami ، May 8, 2007 در ساعت 02:03 PMخوب بود. اما در مورد جزئیات دستگاه سانتریفیوژ توضیح داده نشده اگه میشه برام میل کنید. ممنونم. من دانشجوی فیزیک هستم.
-- سیما ، Jun 25, 2007 در ساعت 02:03 PMمطالب اين سايت بسيار جالب است.
باتشكر
-- zam ، Jul 22, 2007 در ساعت 02:03 PM