تحقیق در مورد انرژی هسته ای 9 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 9

استخراج

در فناوری هسته‌ای، خواه صلح آمیز باشد یا نظامی، ماده بنیادی مورد نیاز، اورانیوم است. اورانیوم از معادن زیرزمینی و همچنین حفاری‌های رو باز قابل استحصال است. این ماده به رغم آن که در تمام جهان قابل دستیابی است اما سنگ معدن تغلیظ شده آن به مقدار بسیار کمی قابل دستیابی است.

تبدیل اورانیوم

سنگ معدن اورانیوم استخراج شده در آسیاب خرد و ریز شده و به پودر بسیار ریزی تبدیل می‌شود. پس از آن طی فرآیند شیمیایی خاصی خالص سازی شده و به صورت یک حالت جامد به هم پیوسته که از آن به عنوان کیک زرد «YellowCake » یاد می‌شود، درمی آید. کیک زرد شامل 70 درصد اورانیوم بوده و دارای خواص پرتوزایی (Radioactive) است.

هدف پایه‌ای دانشمندان هسته‌ای از فرآیند غنی‌سازی افزایش میزان اتم های اورانیوم 235 است که برای این اهداف اورانیوم باید اول به گاز تبدیل شد با گرم کردن اورانیوم تا دمای 64 درجه سانتیگرادی حالت جامد به گاز هگزا فلوئورید اورانیوم (UFG) تبدیل می‌شود.

هگزا فلوئورید اورانیوم خورنده و پرتوزا است و باید با دقت جابه‌جا شود، لوله ها و پمپ ها در کارخانه های تبدیل کننده به صورت ویژه‌ای از آلیاژ آلومینیوم و نیکل ساخته می‌شوند. گاز تولیدی همچنین باید از نفت و روغن‌های گریس به جهت جلوگیری از واکنش‌های نا‌خواسته شیمیایی دور نگه داشته شود.

کاربردهای انرژی هسته‌ای

استفاده از انرژی هسته‌ای، یکی از اقتصادی‌ترین شیوه‌ها در دنیای صنعتی است و گستره عظیمی از کاربردهای مختلف، شامل تولید برق هسته‌ای، تشخیص و درمان بسیاری از بیماری‌ها، کشاورزی و دامداری، کشف منابع آب و ... را در بر می گیرد.

انرژی هسته‌ای در مجموع، مانند یکی از انرژی های موجود در جهان مثل انرژی بادی، آبی، گاز و نفت و ... است، اما در مقایسه با آنها جزو انرژی‌های پایان‌ناپذیر شمرده می‌شود، که از نظر میزان تولید انرژی پاسخگوی نیازهای بشر خواهد بود. بعضی انرژی حاصل از تبدیل مقدار کمی ماده به انرژی است.

انرژی هسته‌ای کاربردهای متعددی دارد که در یک تقسیم بندی کلی می‌توان آن را به نظامی و غیر نظامی یا صلح جویانه تقسیم کرد. تولید برق، یکی از نیازهای روزمره و فوق‌العاده تأثیر‌گذار بر زندگی مردم است که اگر با صرفه‌ اقتصادی بیشتر و آلودگی هر چه کمتر زیست محیطی همراه باشد به یقین خواهد توانست در اقتصاد کشور نقش به سزایی ایفا کند. انرژی هسته‌ای که از این دو شاخصه مهم برخوردار است، می‌تواند در این زمینه به کمک نیروگاه‌ها آمده و جهان را از بحران محدودیت منابع فسیلی رهایی بخشید. به همین دلیل، نیروگاه برق اتمی، اقتصادی‌ترین نیروگاهی است که امروزه در دنیا احداث می شود.

یکی از روشهای تشخیص و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته‌ای است که در آن از ایزوتوپ های رادیواکتیو برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌شود. گفتنی است از رادیوایزوتوپ ها 60 سال است که برای شناسایی و درمان بیماری‌ها استفاده می شود.

پرتودهی مواد غذایی، عبارت است از قرار دادن ماده غذایی در مقابل مقدار مشخص پرتو گاما به منظور جلوگیری از جوانه‌زنی بعضی مخصولات غذایی مانند پیاز و سیب زمینی و همچنین کنترل آفات انباری، کاهش بار میکروبی و قارچی بعضی از محصولات مانند : زعفران و ادویه و تأخیر در رسیدن بعضی از میوه ها به منظور افزایش زمان نگهداری آنها و ... در بخش کودها مطالعات مربوط به تغذیه گیاهی نیز از این روش استفاده می شود مانند نحوه جذب کودها و عناصر و ...

با استفاده از تکنیک پرتو تابی هسته‌ای می توان تغییرات ژنتیکی مورد نظر برای اصلاح محصول در توده های گیاهی به کار برد. نقش تکنیک های هسته‌ای در پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماری های دامی، نقش تکنیک‌های هسته‌ای در تولید مثل دام، نقش تکنیک های هسته‌ای در تغذیه دام، نقش تکنیک های هسته‌ای در اصلاح نژاد دام، نقش تکنیک های هسته‌ای در بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.

کاربرد تکنیک های هسته‌ای در مدیریت منابع آب همان بهبود دسترسی به منابع آب جهان یکی از زمینه‌های بسیار مهم توسعه شناخته شده

تحقیق در مورد انرژی خورشیدی 50 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 51

مقدمه :

نیلوفر خورشیدی:

هر روز شاهد خلاقیت ها و ابتکارهای تازه ای برای استفاده از انرژی های پاک و بدون آلودگی هستیم. یکی از جدیدترین طرحهای هوشمندانه و جذاب استفاده از انرژی خورشیدی، مولدهای برقی کارآمدی است که به شکل نیلوفرهای آبی طراحی شده و در پارک ها و فضاهای باز شهری نصب می شود. برگ های این نیلوفر آبی پوشیده از سلولهای خورشیدی است که از جهات گوناگون انرژی خورشید را در روز جذب و برای روشنایی شب ذخیره می کند. برگ های نیلوفر آبی خورشیدی روزها باز شده و شب ها بسته می شود. بخش قابل توجهی از روشنایی پارک های بئونس آیرس توسط نیلوفرهای آبی خورشیدی تامین می شود.

آلودگی هوا پیامدهای جبران ناپذیری دارد که صنعت و جهان متمدن برای ساکنان کره زمین به ارمغان آورده اند.پیشگیری و رویارویی با این پدیده مخرب از چندین دهه گذشته تاکنون ادامه داشته، اما نتایج بدست آمده اندک بوده است. به همین دلیل هر راهکار تازه ای برای پیشگیری از آلودگی هوا اهمیت ویژه خود را دارد.    اعلام روز29 دی ماه به عنوان روز ملی هوای پاک از سال1374 موجب شده تا هماهنگی برای پیشگیری از آلودگی هوا در بخش های مختلف گسترش یابد.    هدف از اعلام روز ملی هوای پاک ایجاد حساسیت در بین اقشار مختلف جامعه است و از آنجایی که کلید اصلی کاهش آلودگی هوا، مشارکت مردمی و افزایش هماهنگی بین بخشی است این روز     می تواند عامل مهمی در ایجاد این مشارکت و هماهنگی بین بخشی باشد.    برگزاری مراسم نمادینی مانند هفته هوای پاک می تواند تصویر روشنی را از اهمیت حفظ منابع ملی و مصرف بهینه انرژی ترسیم کند که این تصویر با فرهنگ سازی مؤثر نقش ماندگاری است که زدوده نخواهد شد.    ایران با توجه به اهمیت مباحث هوای پاک، متعهد به کنواسیون هایی همانند کنوانسیون تغییرات آب و هوا و قراردادهایی مانند پروتکل مونترال است که در کشور در حال اجرا می باشد. بر این اساس، پروتکل مونترال به منظور حفاظت از لایه ازن شکل گرفت، زیرا انتشار آلاینده هایی مانند کلر که یکی از عناصر تشکیل دهنده CFC ها به عنوان مواد مخرب لایه ازن است، در گرمایش زمین و تخریب این لایه مؤثر است.    براساس تعاریف سازمان جهانی بهداشت دو درصد از کل مرگ و میرهای ناشی از عوارض قلبی در شهرهای آلوده به طور مستقیم و غیرمستقیم مربوط به آلاینده های هوا است.    از آنجایی که میل ترکیب CO با هموگلوبین200 برابر اکسیژن است با ایجاد ترکیب پایدار کربوکسی هموگلوبین میزان اکسیژن رسانی به بافت بدن کاهش یافته و به تناسب درصد آلودگی علایمی نظیر سرگیجه، سردرد، خواب آلودگی و در موارد شدیدتر مرگ بروز می کند. چنانچه افراد در ایام سال با بیش از حد مجاز آلاینده CO مواجه باشند، مرگ و میر افراد30 تا 65 ساله تا11 درصد افزایش می یابد.    ذرات معلق به ویژه ذرات معلق به اندازه10 میکرون به علت ریز بودن از مجاری فوقانی تنفسی نفوذ و وارد سیستم تنفس می شوند و در سطح حبابچه ریوی نشست می کنند که بخشی از بیماری های ریوی نظیر آمفیزم را به آنها نسبت می دهند. تماس افرادی که سابقه بیمارهای تنفسی دارند با ذرات معلق در هوا، حملات آسم و تنگی نفس ریوی را در پی دارد. میزان بستری شدن این افراد در هوای آلوده دو درصد بیشتر است:    براساس گزارش سازمان جهانی بهداشت5 درصد از مواد سرطان های برونش و ریه در شهرهای آلوده به علت آلودگی هوا است.    مصرف کنندگان دخانیات که در هوای آلوده زندگی می کنند، آلودگی بیشتری را وارد بدن خود می کنند. آلودگی هوا در فضاهای بسته به ویژه مناطق روستایی که از سوخت جامد برای گرمایش و پخت و پز استفاده می کنند نیز مطرح است. میزان دریافت آلاینده یک زن خانه دار روستایی که در طول روز از سوخت جامد برای پخت و پز و گرمایش استفاده می کند، معادل مصرف دو پاکت سیگار است.    بررسی ها نشان داده است، کودکان و سالخوردگان، دوگروه آسیب پذیر بر اثر آلودگی هوا هستند اما کودکان صدمات بیشتری را متحمل می شوند.

تاریخچه

شناخت انرژی خورشیدی و استفاده از آن برای منظورهای مختلف، به زمان ماقبل تاریخ باز می گردد شاید به دوران سفالیگری ، در آن هنگام روحانیون معابد به کمک جامهای بزرگ طلایی سیقل داده شده و اشعه خورشید، جهت روشن کردن آتشدانهای محراب استفاده می کردند، و یا در دوران فراعنه مصر در دوره آمنوفیس پرنده ای نصب کرده بودند که به وسیله تابش خورشید صبحگاهی، پرنده به صدا در می آمد.

مهمترین روایتی که در رابطه با استفاده از تابش خورشید بیان شده داستان ارشمیدس دانشمند و مخترع بزرگ یونان قدیم (سالهای 287-212 ق-م) می باشد که ناوگان روم را با استفاده از انرژی حرارتی خورشید به آتش کشید. گفته می شود که ارشمیدس با نصب تعداد زیادی آیینه های کوچک مربعی شکل در کنار یکدیگر که روی یک پایه متحرک قرار داشته است اشعه خورشید را از راه دور روی کشتیهای رومیان متمرکز ساخته  و آنها را به آتش کشیده. رومیان در تاریخ می نویسند که آنها مغلوب یک نیروی نامرئی شدند و اعتقاد پیدا کرده بودند که با خدایان در حال جنگ هستند.

حدود 1800 سال پس از ارشمیدس شخصی به نام کیرچر شاهکار ارشمیدس را تکرار کرد و با استفاده از تعدادی آیینه، یک لنگرگاه چوبی را از فاصله دور آتش زد.

در سال 1615 سالمون اهل فرانسه بیانیه ای راجع به موتور خورشیدی منتشر کرد.

در قرن هجدهم ناتورا اولین کوره خورشیدی را در فرانسه ساخت.

دستگاههای خوراک پز خورشیدی اولین بار توسط شخصی به نام (Nichelas DE 1799-1740 Saucer) ساخته شد.

آنتونی لاوازیه (1749-1743) خالق شیمی نوین برای کسب بیشترین انرژی از خالص ترین منبع حرارتی ، تحقیقاتی در کوره های خورشیدی انجام داد.

بسمر(1898-1813) پدر فولاد جهان حرارت مورد نیاز کوره خود را با استفاده از انرژی خورشیدی تامین کرد.

در قرن نوزدهم تلاشهایی جهت تبدیل انرژی خورشیدی به دیگر فرمهای انرژی مثل تولید بخار و استفاده در موتورهای بخار انجام گرفت، در این سالها چندین موتور بخار خورشیدی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت.

در سال 1878 موشو اولین کلکتور خورشیدی با متمرکزکننده مخروطی شکل را طراحی کرد که قدرت داشت 78 درصد از انرژی خورشیدی تابیده شده را جذب کند.

در سال 1880 اولین کلکتور تخت خورشیدی به وسیله چارلز تلی یر ساخته شد.

در سال 1888 وستر پیشنهاد استفاده از انرژی خورشیدی در ترموکوپلها را ارائه داد.

در قرن نوزدهم دستگاههای آب شیرین کن خورشیدی رواج پیدا کردند.

در قرن بیستم استفاده از کلکتورها جهت تولید بخار در نیروگاههای برقی مورد توجه زیاد قرار گرفت. گرم کردن ساختمانها با استفاده از انرژی خورشید، ایده تازه ای بود که در سالهای 1930 مطرح و در یک دهه به پیشرفتهای قابل توجهی نائل آمد. اولین خانه خورشیدی در انستیتو تکنولوژی ماساچوست آمریکا(MIT) در سال 1938 ساخته شد. پیشرفت در طراحی و ساخت خانه های خورشیدی و آبگرمکنها آنچنان سریع بود که تصور می شد تا سال 1970 گرمایش میلیونها خانه در کشورهای مختلف به وسیله انرپی خورشیدی تامین خواهد شد اما نه تنها چنین نشد آمار نشان می دهد که گرمایش خورشیدی در سالهای 1970 نسبت به سال 1955 کمتر هم شده بود. علت، هزینه اولیه چنین سیستمها و در عین حال عرضه نفت و گاز ارزان بود. اما بحران انرژی در سال 1974 و از طرفی پیشرفت تکنیک ساخت کلکتورهای مختلف خورشیدی، و احتمال کاهش و یا اتمام بعضی از منابع زیرزمینی، بار دیگر توجه جهانیان را به انرژی خورشیدی جلب کرده و تلاشهای در اکثر کشورهای مختلف جهان، در جهت تکامل و پیشرفت این تکنیک صورت می گیرد.

در حال حاضر از انرژی خورشیدی توسط سیستمهای مختلف و برای مقاصد متفاوت استفاده و بهره گیری می شود که اهم آنها عبارتند از:

1- سیستمهای فتوبیولوژیک: تغییراتی که در حیات و زیست گیاهان و جانداران به وسیله نور خورشید و

تحقیق در مورد انرژی خورشیدی 11 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 14

مقدمه

خورشید زمین را گرم و روشن می‌کند. گیاهان و جانوران نیز انرژی خورشیدی را لازم دارند تا زنده بمانند. اگر خورشید نبود یا از زمین خیلی دورتر بود و گرمای کمتر به ما می‌رسید، سطح زمین خیلی سرد و تاریک می‌شد و هیچ موجودی نمی‌توانست روی آن زندگی کند. همه ما به انرژی نیاز داریم، انرژی مانند نیرویی نامرئی در بدن ما وجود دارد و آن را بکار می‌اندازد. اگر انرژی به بدن نرسد، توانایی انجام کار را از دست می‌دهیم و پس از مدتی می‌میریم.

ما انرژی را از غذایی که می‌خوریم یدست می‌آوریم. با هر حرکت و کاری که انجام می‌دهیم، بخشی از انرژی موجود در بدن صرف می‌شود. حتی برای خواندن این مطلب هم مقداری انرژی لازم است. برای همین باید هر روز غذاهای کافی و مناسبی را بخوریم. گیاهان و جانوران نیز برای زنده ماندن و رشد و حرکت ، به انرژی نیاز دارند، که منشأ همه اینها از خورشید می‌باشد.

تمام دستگاهها و ماشینهای ساخته شده بدست انسان نیز با استفاده از انرژی کار می‌کنند. بسیاری از این ماشینها برقی هستند. حتما شما هم از دستگاههایی مثل رادیو ، تلویزیون ، اطو ، یخچال و ... استفاده می‌کنید. اگر به هر دلیلی برق خانه قطع شود، تمام این دستگاهها از کار می‌افتند و بدون استفاده می‌شوند. اما آیا می‌دانید برق چطور تولید می‌شود؟ برای تولید برق ، سوختهایی مثل زغال سنگ ، نفت و گاز را می‌سوزانیم. این نوع سوختها را سوخت فسیلی می‌نامند.

سوختهای فسیلی از باقی مانده گیاهان و جانورانی بوجود آمده‌اند که میلیونها میلیون سال قبل روی زمین زندگی می‌کردند. وقتی این جانوران و گیاهان مردند و از بین رفتند، سالهای زیادی زیر فشار لایه‌های زمین ماندند تا به زغال سنگ و نفت و گاز تبدیل شدند و می‌بینیم که همه انواع مختلف انرژی که قبل تبدیل به یکدیگر نیز هستند از یک منبع به نام خورشید ناشی شده و یا به آن مربوط می‌شود. تابش خورشید منشأ اغلب انرژیهایی است که در سطح زمین در اختیار ما قرار دارد.

باد : ناشی از اختلاف دمای هوا و حرکت نسبی اتمسفر زمین است.

آبشار : ناشی از تبخیر و بارانی که از آن نتیجه می‌شود.

چوب ، زغال سنگ ، نفت و ... که منشا گیاهی دارند به کمک کلروفیل و خورشید ساخته شده‌اند.

خورشید چیست؟

خورشید یک راکتور هسته‌ای طبیعی بسیار عظیم است. که ماده در آن جا بر اثر همجوشی هسته‌ای به انرژی تبدیل می‌شود و هر روز حدود 350 میلیارد تن از جرمش به تابش تبدیل می‌شود، دمای داخلی آن حدود 15 میلیون درجه سانتیگراد است. انرژیی که بدین ترتیب به شکل نور مرئی ، فرو سرخ و فرابنفش به ما می‌رسد 1 کیلو وات بر متر مربع است. خورشید به توپ بزرگ آتشین شباهت دارد که صد بار بزرگتر از زمین است.

این ستاره‌ها از گازهای هیدروژن و هلیوم تشکیل شده است. گازها انفجارهای بزرگی را بوجود می‌آورند و پرتوهای قوی گرما و نور را تولید می‌کنند. این پرتوها از خورشید بسوی زمین می‌آیند در طول راه ، یک سوم آنها در فضا پخش می‌شوند و بقیه بصورت انرژی گرما و نور به زمین می‌رسند. می‌دانیم که سرعت نور 300000 کیلومتر در ثانیه است. از سوی دیگر ، 8 دقیقه طول می‌کشد که نور خورشید به زمین برسد. بنابراین می‌توان فاصله خورشید تا زمین را حساب کرد. در این مسیر طولانی ، مقدار زیادی از نور و گرمای خورشید از دست می‌رود، اما همان اندازه‌ای که به زمین می‌رسد، کافی است تا شرایط مناسبی برای زندگی ما و جانوران و گیاهان بوجود آید.

منبع انرژی خورشیدی

با اندازه گیری شار خورشیدی تابشی در بالای جو زمین می‌توان قدرت دریافتی کل انرژی از خورشید را محاسبه کرد. که حدود 1.8x1011 مگا وات است. البته تمام این انرژی به سطح زمین

تحقیق در مورد انرژی هسته ای 53 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 61

نگاهى به مبانى نظرى انرژى هسته اى

دل هر ذره را که بشکافى...

اتم در زبان یونانى به معنى تقسیم ناپذیر است. این ایده، زاده تفکر دموکریتوس فیلسوف یونانى در ۲۳۰۰ سال پیش است. براى او این تصور محال بود که اجسام مادى بتوانند بى حد و حصر تقسیم شوند. اما «جان دالتون» شیمیدان بود که نخستین نظریه اتمى نوین را ارائه کرد. دالتون که کارش پژوهش در مورد هواشناسى بود، به ترکیب گازها علاقه مند شد و خیلى زود ایده تشکیل گازها از واحدهاى کوچک غیرقابل تقسیم در ذهنش شکل گرفت. او این نظریه را در سال ۱۸۰۸ تحت عنوان «سیستم جدید فلسفه شیمى» منتشر کرد. تا دهه پایانى قرن نوزدهم دو جنبه اساسى فیزیک کلاسیک یعنى مکانیک کلاسیک و الکترومغناطیس به خوبى شناخته شده بود و دانشمندان گمان مى کردند که طبیعت براساس دو نیروى گرانشى و الکترومغناطیسى ساخته شده است. درست در همین زمان بود که پدیده هایى مشاهده شد که طى دهه هاى ابتدایى قرن بیستم منجر به بزرگترین انقلاب هاى تاریخ علم یعنى نسبیت عام و مکانیک کوانتومى شدند.

•رادیواکتیویته

در سال ۱۸۹۶ آنتوان هانرى بکرل (Becquerel) فیزیکدان فرانسوى که از کشف اشعه X به وسیله رونتگن مطلع شده بود، به دنبال یک رشته آزمایش روى سنگ معدنى به نام اورانیل، فعالیت هاى پرتوافشانى خود به خودى خاصى را کشف کرد و آن را «رادیواکتیویته» نام گذاشت. پس از او مارى و پى یر کورى هم دو عنصر رادیوم و پولونیوم را کشف کردند که خاصیت رادیواکتیویته بسیار بیشترى داشتند. اما بیشتر پژوهش ها روى رادیواکتیویته به وسیله لرد رادرفورد انجام شد. او کشف کرد که خاصیت رادیواکتیویته ناشى از پراکنش سه نوع اشعه است:۱- اشعه آلفا که توسط یک برگ کاغذ متوقف مى شود. بار آن مثبت است و در حقیقت همان یون هاى هلیوم دو بار مثبت یا هسته اتم هلیوم است.۲- اشعه بتا که از ورقه چند میلى مترى آلومینیوم رد مى شود. بار آن منفى است. ماهیت این اشعه الکترون هاى پرانرژى است.

۳- اشعه گاما که از صفحات سربى به ضخامت ده ها سانتى متر هم عبور مى کند، از لحاظ الکتریکى خنثى است. این اشعه فوتون هاى پرانرژى با طول موج بسیار کوتاه است.دانشمندان با توجه به مجموعه آزمایش هاى رادرفورد به این نتیجه رسیدند که اتم ها برخلاف نامشان از اجزاى کوچکترى هم تشکیل شده اند.

• هسته

افتخار کشف هسته اتم نیز از آن رادرفورد است. او با کمک دو دانشجویش به نام گایگر و مارسدن با انجام آزمایشى که «پراکندگى» نام دارد، به وجود هسته پى برد. رادرفورد فکر مى کرد که اتم ها مثل مدل کیک کشمشى تامسون از تعدادى الکترون تشکیل شده اند که در یک فضاى پیوسته با بار مثبت قرار دارند. به همین دلیل ذرات آلفا را به سمت ورقه  نازکى از طلا پرتاب کرد. اما پراکندگى این ذرات از هسته طلا نشان داد که بارهاى مثبت در ناحیه بسیار کوچکى در وسط اتم متمرکز شده اند. شعاع اتم حدود یک آنگسترم (۱۰-۱۰ متر) است ولى اندازه هسته حدود ۱۰ فرمى (۱۴ -۱۰ متر) است.

• نیمه عمر

پس از اینکه رادرفورد ماهیت تشعشع رادیواکتیو را کشف کرد، دانشمندان پى بردند که رادیواکتیویته به علت تلاشى خودبه خود هسته هاى سنگین و تبدیل آنها به هسته هاى سبک تر است. در حین این تبدیل، ذرات آلفا، بتا و گاما ساطع مى شود. در حقیقت پس از خارج شدن این ذرات از هسته، ماهیت آن تغییر مى کند. تعداد هسته هایى که در هر لحظه متلاشى مى شوند با تعداد هسته ها در آن لحظه نسبت مستقیم دارد. زمانى را که نیمى از هسته هاى ماده ابتدایى متلاشى مى شوند، نیمه عمر ماده مى گویند. یعنى اگر در ابتدا یک گرم ماده رادیواکتیو داشته باشیم، پس از یک نیمه عمر نصف و پس از دو نیمه عمر، یک چهارم و پس از سه نیمه عمر، یک هشتم مقدار اولیه را خواهیم داشت. نیمه عمر مواد مختلف متفاوت است و از چند میلیاردیوم ثانیه تا چندین میلیارد سال تغییر مى کند. معمولاً هرچه نیمه عمر بیشتر باشد، انرژى ساطع شده از تلاشى رادیواکتیویته کمتر است. نیمه عمر اورانیوم ۵/۴ میلیارد سال است. نیمه عمر رادیوم ۱۵۹۰ سال و نیم عمر راکتانیوم کمتر از ۱۰ هزارم ثانیه است.

• درون هسته

مدل اتمى رادرفورد بیانگر این مطلب بود که هسته در وسط اتم داراى بار مثبت است و الکترون ها با بار منفى در اطراف آن قرار دارند. مدل اتمى بور هم مدل رادرفورد را کامل کرد و سازوکار منظمى را براى استقرار الکترون ها در اطراف هسته تدوین کرد. اما تفسیر و توجیه رادیواکتیویته تردیدى به جاى نمى گذارد که هسته ها خود مجموعه  مکانیکى پیچیده اى هستند که از اجراى سازنده متفاوتى تشکیل شده اند. این واقعیت که وزن اتمى ایزوتوپ هاى اتم هاى مختلف (بعضى از اتم ها درحالى که جرم اندکى متفاوت با هم دارند، خواص شیمیایى کاملاً یکسانى دارند، به این اتم ها ایزوتوپ مى گویند.) با اعداد صحیح (یا لااقل بسیار نزدیک به عدد صحیح) بیان مى شوند، نشان مى دهد که پروتون ها (حاملان بار مثبت) باید نقش یکى از اجزاى اصلى سازنده هسته را داشته باشند. ابتدا فرض مى کردند که درون هر هسته علاوه بر پروتون، الکترون هم هست. یعنى مثلاً کربن که جرم ۱۲ و بار ۶+ دارد، درون هسته خود ۱۲ پروتون و ۶ الکترون دارد و علاوه بر آن در بیرون هسته هم ۶ الکترون به دور آن مى  چرخند اما این راه حل از لحاظ نظرى مشکلات عدیده اى را به همراه داشت. اما رادرفورد و بور پیشنهاد کردند که علاوه بر پروتون ذره دیگرى هم جرم آن ولى بدون بار درون هسته است. آنها نام نوترون را براى آن انتخاب کردند و این ذره در سال ۱۹۳۲ توسط چادویک کشف شد.

• اسپین

اتم ها در اثر گرفتن انرژى، تابش مى کنند. این تابش ناشى از این است که الکترون هاى اطراف هسته، انرژى مى گیرند و بعد این انرژى را به صورت یک فوتون با طول موج معین بازمى تابانند. اما خود این طیف در مجاورت میدان الکترومغناطیسى، به چند طول موج جدا از هم تفکیک مى شود. علت این است که الکترون ها در اتم، اندازه حرکت زاویه اى هم دارند. اشترن و گرلاخ نشان دادند که الکترون ها علاوه بر این اندازه حرکت زاویه اى، خاصیت دیگرى هم دارند که فقط در حضور میدان مغناطیسى آن را بروز مى دهند. به دلیل شباهت این خاصیت به اندازه حرکت زاویه اى، نام آن را «اندازه حرکت زاویه اى ذاتى» یا اسپین نهادند. بعدها ثابت شد که علاوه بر الکترون، باقى ذرات بنیادى هم اسپین دارند. مهمترین ویژگى اسپین این است که یک خاصیت کاملاً کوانتومى است و مشابه کلاسیک ندارد. ذراتى که اسپین نیم صحیح دارند (یک دوم، سه دوم، ...) فرمیون مى نامند، مثل الکترون، پروتون، نوترون و... این ذرات تشکیل دهنده ماده هستند. در مقابل ذراتى که اسپین صحیح دارند(صفر، ۱ ، ۲ و...) بوزون گفته مى شوند، مثل فوتون، مزون، گلوتون و... این ذرات حامل نیروها هستند.

تحقیق در مورد انرژی هسته‌ای «نیاز آینده بشر» 18 ص با فرمت ورد

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 19

چرا جهان فردا به انرژی هسته‌ای نیاز دارد؟

روند بشریت 

بشریت برای چندین هزار سال با کمترین اثرگذاری بر روی کره زمین زندگی کرد.

حتی پنج قرن پیش در زمان وقوع رنسانس در اروپا، خاندان مینگ در چین و اولین حکمران مغول در هند، جهان هنوز جمعیت کمی داشت.

از آن زمان، جمعیت جهان که بر اثر انقلاب‌های پیش آمده در زمینة کشاورزی، صنعت و دارو، رشد شتابزده‌ای پیدا کرده و در حدود 15 برابر شده است. 

از شش میلیارد جمعیت امروز جهان، چندین میلیون آن در سطوح بسیار بالائی ازاستانداردها زندگی کرده و از زندگی خود لذت می‌برند.

اما یک سوم از انسان‌ها به برق دسترسی ندارند و یک‌سوم دیگر نیز دسترسی محدودی به آن دارند.

جمعیت‌های زیادی نیز در فقر ملالت‌باری زندگی می‌کنند. بیش از یک میلیارد نفر آب پاکیزه در اختیار ندارند و دو میلیارد و 400 میلیون نفر از سیستم مناسب تخلیه فاضلاب محرومند.

همه روزه 40 هزار نفر – یعنی هر دقیقه 25 نفر – بر اثر بیماریها می‌میرند که به سادگی با پیشرفت اولیه اقتصادی می‌توان از آن پیشگیری کرد. 

طی 50 سال آینده زمانی که جمعیت جهان به 9 میلیارد نفر برسد، نیازهای برآورده نشده امروزه بشری به شدت چند برابر خواهد شد.

برای کاهش مصیبتهای بشر نه تنها توسعه اقتصادی ضروری است بلکه ایجاد شرایط لازم نیز برای تثبیت جمعیت جهان لازم است.

امروزه تلاش روبه‌رشد برای رفع این نیازها در اکثر کشورهای در حال توسعه جهان، تقاضای بسیار زیادی برای استفاده از انرژی ایجاد کرده است.

تا سال 2050 مصرف جهانی انرژی دو برابر خواهد شد.

بیوسفر(موجودات کره زمین) در خطر

در روی کره زمین تاثیر گرم شدن «گازهای گلخانه‌ای» یک پدیدة غیرقابل بحث است که بدون آن جهان از یخ پوشیده خواهد شد.

برای مدت هزاران سال، عدم تغییر تراکم گازهای گلخانه‌ای محیط زیست معقولی را ایجاد کرد که تمدن توانست در آن رشد یابد.

در قرن بیست و یکم، فعالیت انسان موجب می‌گردد این گازهای گرماگیر دو برابر شوند.

این تغییر در عصر زمین‌شناسی ناگهانی و کم‌سابقه است. 

امروزه بیشتر انرژی که برای تولید برق، کار کارخانه‌ها، راه‌اندازی وسایل نقلیه و گرم کردن منازل مصرف می‌شود، از سوزاندن سوخت‌های فسیلی تأمین می‌شود.

منابع فسیلی، از جمله زغال، نفت و گاز طبیعی، آنچنان به سرعت مصرف می‌شوند که طی قرن آینده تا اندازه گسترده‌ای از بین می‌روند.

ضایعات تمام سوخت‌های فسیلی به طور مستقیم در هوا پراکنده می‌شود. بخش اعظم این ضایعات به شکل گازهای گلخانه‌های مانند دی‌اکسید کربن است.

در هر سال ضایعات ناشی از سوخت‌های فسیلی 25 میلیارد تن دی‌اکسید کربن به جو زمین اضافه می‌کند. این مقدار برابر است با 70 میلیون تن در هر روز و یا 800 تن در هر ثانیه. 

کارشناسان جهان به منظور تجزیه و تحلیل تأثیرات ناشی از تشکیل سریع گازهای گرماگیر، از طریق هیأت‌های بین دول سازمان ملل در امر تغییر آب و هوا با یکدیگر همکاری می‌کنند.

مطالعه تغییرات آب و هوا، پیچیده و تابع تئوریهای رقابتی است. اما دانشمندان در این زمینه توافق دارند که افزایش گازهای گلخانه‌ای باعث جذب بیشتر گرمای خورشیدی توسط کره زمین می‌شود.

بعقیده بیشتر دانشمندان علم هواشناسی، گازهای گلخانه‌ای تولید شده بوسیله انسان موجب شده است که گرمترین 10 سال طول تاریخ در 15 سال اخیر رخ دهد. 

کارشناسان علم هواشناسی به اتفاق آرا هشدار می دهند که تشکیل گازهای گلخانه‌ای ممکن است در قرن آینده فاجعه‌آمیز باشند.

افزایش سطح آب دریاها، دمای شدید هوا، بروز طوفان‌های سهمگین، خشکسالی ویرانگر و شیوع بیماری، تولید مواد غذایی، قابلیت اسکان  بشر را در بسیاری از مناطق از بین می‌برد.

این کارشناسان هشدار می‌دهند که تغییر شدید آب و هوا احتمالا ‌می‌تواند موجب بی‌ثباتی سرتاسر کره زمین شود. 

همه‌کشورها در تغییرآب و هوا سهیم هستند. چه از نظر علت تغییرآب و هوا وچه از نظر تأثیر آن.

در کشورهای آمریکای شمالی هر شخص در هر روز 54 کیلوگرم یا 120 پوند دی‌اکسید کربن در جو زمین پخش می‌کند.

در اروپا و ژاپن سرانه انتشار این گاز در هر روز بیش از 23 کیلوگرم یا 50 پوند است.

در کشور چین با 3/1 میلیارد نفر جمعیت که بشدت در حال توسعه است، سطح نشر این گازها6 کیلوگرم یا 13 پوند بر هر نفر در روز است. 

اگر تاریخ را یک رودخانه تصور کنیم، بشریت به بخش‌های خروشان و تندآب آن رسیده است.

در 50 سال آینده جمعیت جهان، بیشتر از مجموع انرژیی که در کل تاریخ تاکنون مصرف شده است را مصرف خواهد کرد.

بشریت با آینده‌ای از تغییرات شدید چه از نظر روش تولید انرژی و چه از نظر سلامت سیارة ما روبه‌رو می‌شود. 

افزایش جمعیت جهان از زمانی که شما این اتواسی(AutoEssay) را ملاحظه کرده‌اید:

این رقم  به اندازة کمی سریع‌تر از دو نفر در هر ثانیه افزایش می‌یابد.

میزان دی‌اکسید کربن تولید شده در اثر سوختن سوخت فسیلی(بر حسب تن) از زمانی که این اتواسی را ملاحظه کرده‌اید:

این رقم به مقدار حدود 50 هزار تن در هر دقیقه افزایش می‌یابد. 

بشریت‌نمی‌تواند به عقب‌برگردد. جمعیت درحال رشد جهان به مقادیر متنابهی از‌انرژی نیاز دارد تا:

آب آشامیدنی تهیه کند.

انرژی کارخانه‌ها، منازل و حمل و نقل را تأمین نماید و

از زیرساخت‌های لازم برای تأمین تغذیه، آموزش و بهداشت حمایت کند.

 برآورده کردن این نیازها مستلزم تأمین انرژی از تمام منابع آن است. اما «ترکیب» انرژی جهان باید به دور از استفاده عنان گسیخته از سوخت‌های فسیلی، به سرعت توسعه یابد.

کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، محیط زیست و منابع غیرقابل جایگزین را برای نسل‌های آینده حفظ می‌کند.

پیشگیری از تغییر فاجعه‌آمیز آب و هوا 

تثبیت تراکم گازهای گلخانه‌ای جوی مستلزم آن است که انتشار جهانی این گازها تا 50 درصد کاهش یابد.