الطاقة النووية،إيجابيات وسلبيات الطاقة النووية ،اكتشاف الطاقة النووية،محطات
الطاقة النووية،إيجابيات وسلبيات الطاقة النووية ،اكتشاف الطاقة النووية،محطات الطاقة النوويّة،
استخدامات الطاقة النووية،حقائق عن الطاقة النووية
الطاقة النووية
تُعرَّف الطاقة النووية أو الطاقة الذرية بأنها الطاقة المنبعثة بنسب كبيرة في العمليات المؤثرة على أنوية الذرات، وبشكلٍ عام فإن الطاقة النووية تختلف عن الطاقة الناتجة من الظواهر الذرية المختلفة، ويتم توليدها بعدة طرق ومنها الانشطار النووي الذي يحدث في المفاعلات النووية العالمية.
عملية الانشطار النووي
تعتبر الذرات جسيمات صغيرة في الجزيئات التي تكوّن الغازات المختلفة والسوائل والمواد الصلبة، وتتكون الذرات من ثلاثة جسيمات هي البروتونات، والنيوترونات، والإلكترونات، حيث تحتوي نواة الذرة على البروتونات والنيوترونات، وتحيط بها الإلكترونات، وتتميز الروابط التي تربط النواة بطاقتها الهائلة، حيث يتم إطلاق الطاقة النووية بمجرد تكسير الروابط من خلال عملية الانشطار النووي.
من الجدير بالذكر أنّه خلال عملية الانشطار النووي يتم فصل الذرات عن بعضها البعض، حيث يصطدم النيوترون بذرة اليورانيوم (وهو وقود الطاقة النووية)، وهذا يؤدي إلى تقسيم ذرة اليورانيوم، مما يؤدي ذلك إلى إطلاق كمية كبيرة من الطاقة على شكل إشعاعات وحرارة، كما يتم إنتاج أعداد كبيرة من النيوترونات بمجرد انقسام ذرة اليورانيوم، وتستمر هذه النيوترونات في التصادم مع ذرات يورانيوم أخرى، وبتكرار هذه العملية تنتج سلسلة التفاعل النووي.
وقودها
يعتبر عنصر اليورانيوم الوقود الأكثر استخداماً لإنتاج الطاقة الذرية؛ لأن ذراته تنقسم بسهولة، وهو من العناصر الشائعة جداً، حيث يُوجد في الصخور في جميع أنحاء العالم، وعلى الرغم من شيوعه إلا أن النوع المُستخدم في إنتاج الطاقة النووية ( U-235 ) نادر الوجود، حيث يشكل هذا النوع حوالي 1% فقط من اليورانيوم الموجود في الطبيعة.
يُستخرج عنصر اليورانيوم في الولايات المتحدة الأمريكية، كما يتم استيراده من الدول الأخرى مثل أستراليا، وكندا، وكازخستان، وروسيا، وأوزبكستان، ويستهلك إنتاج المفاعل النووي حوالي 200 طن، ويمكن إعادة تدوير اليورانيوم بعد استخدامه من خلال المرور بالعديد من العمليات المعقّدة.
اكتشاف الطاقة النووية
تم تطوير علم الإشعاع الذري، والتغير الذري والانشطار النووي من عام 1895 إلى عام 1945، ومعظمه حدث في السنوات الست الأخيرة من تلك السنوات، وتركز معظم التطوير خلال 1939-1945 على القنبلة الذرية، ومنذ عام 1945 تم إيلاء الاهتمام لتسخير هذه الطاقة لتوليد الكهرباء .
تم اكتشاف طبيعة الذرة في عام 1789 بواسطة الكيميائي الألماني مارتن كلابروث، وقد اكتشف الإشعاع المؤثر بواسطة فيلهلم رونتجن في عام 1895، ثم في عام 1896، اكتشف هنري بيكريل أن اليورانينيت الخام يحتوي على الراديوم واليورانيوم، وفي عام 1898 تم عزل البولونيوم والراديوم من اليورانينيت.
وتم استخدام الراديوم لاحقا في العلاج الطبي، وفي عام 1898، قال صموئيل بريسكوت أن الإشعاع دمر البكتيريا في الغذاء، وفي عام 1902 أظهر إرنست راذرفورد أن النشاط الإشعاعي كحدث عفوي ينبعث من جسيمات ألفا أو بيتا من النواة، قد خلق عنصرا مختلفا، وفي عام 1919 أطلق جزيئات ألفا من مصدر الراديوم إلى النيتروجين، ووجد أن إعادة الترتيب النووي كانت تحدث مع تكوين الأكسجين .
وفي عام 1932 اكتشف جيمس تشادويك النيوترون، وأنتج كوكروفت والتون تحولات نووية بقصف الذرات بالبروتونات المتسارعة، ثم في عام 1934 وجدت إيرين كوري وفريدريك جوليو أن بعض هذه التحولات خلقت نويدات مشعة اصطناعية، وفي نهاية عام 1938 أظهر أوتو هان وفريتز ستراسمان في برلين أن العناصر الجديدة الأخف وزنا كانت الباريوم وغيرها والتي كانت تمثل حوالي نصف كتلة اليورانيوم، مما يدل على أن الانشطار الذري قد حدث
محطات الطاقة النوويّة
أُقيمت أول محطة توليد في العالم في الاتحاد السوفيتي وكان ذلك في عام 1954م، حيث كانت تعمل بطاقة 5 ميجا واط، وجاءت فكرة إنشاء هذه المحطة بعد أن تكلّلت جهود العلماء بالنجاح باستخلاص الطاقة النوويّة من بعض العناصر كالبلوتونيوم واليورانيوم، ويشار إلى أنّ اليورانيوم المخصّب بمثابة وقود محرّك لهذه المفاعلات.
ويبدأ عمل المفاعل النووي بتوليد الكهرباء بعدة مراحل، ففي بداية الأمر يتم توليد الحرارة من خلال إحداث ضربات النيوترونات، وينتج عنها انشطار ذرات اليورانيوم، ويتم استغلال هذه الطاقة الحرارية الضخمة بغليان الماء بالمراجل، ثم تحويلها إلى بخار يمتاز بضغطه العالي، وبدرجة حرارة تصل إلى 480 درجة مئويّة، ويتم تسليط البخار على زعائف توربينات بخارية.
أنواع المفاعلات
- مفاعلات الانشطار النووي.
- مفاعل الماء المغلي.
- مفاعل الماء المضغوط.
- مفاعلات الماء الثقيل.
- مفاعلات الماء الخفيف.
- تمتاز باستهلاكها المنخفض للوقود بالمقارنة مع محطات الوقود الأحفوريّ.
- يعتبر مصدراً نظيفاً نظراً لعدم إطلاقه مواد كيميائية وملوثة خلال استخدامه.
- تنتج كميات ضخمة من الطاقة.
- تعتبر نسبة الانبعاث الإشعاعي التي تطلقها محطات الطاقة النوويّة منخفضة نسبياً.
- يعتبر طول أمد تشغيل المحطات إلى فترة زمنية تصل إلى 40 سنة ميزة إيجابية بالطاقة النوويّة.
سلبيات الطاقة النوويّة
- التكلفة باهظة الثمن خاصة لتلك المحطات طويلة الأمد.
- الحاجة الماسة إلى كميات ضخمة من الماء لتشغيل المفاعلات النوويّة.
- تخزين النفايات المشعّة في المناطق الخالية من الأخطار الزلزاليّة.
- صعوبة التخلص من النفايات المشعّة.
- وجود مخاوف كبيرة تتمحور حول السلامة العامة لسكان الأرض.
استخدامات الطاقة النووية
هناك عدد من الاستخدامات المفيدة الأخرى للتكنولوجيا النووية بالإضافة إلى توليد الكهرباء، وتتراوح هذه الاستخدامات من الزراعة والطب واستكشاف الفضاء إلى تحلية المياه، وابرز الاستخدامات هي :
1- الزراعة والغذاء : في أجزاء كثيرة من العالم، يستخدم العمال الزراعيون الإشعاع لمنع تكاثر الحشرات الضارة، إن تقليل أعداد الآفات والبق يحمي المحاصيل ويزود العالم بمزيد من الغذاء، كما يقتل التشعيع البكتيريا والكائنات الضارة الأخرى في الطعام، ويحدث هذا النوع من التعقيم دون جعل الطعام مشعا أو يؤثر بشكل كبير على القيمة الغذائية، وفي الواقع، فإن التشعيع هو الطريقة الوحيدة لقتل البكتيريا في الأطعمة النيئة والمجمدة بشكل فعال .
2- المجال الطبي : توفر التقنيات النووية صورا داخل جسم الإنسان ويمكن أن تساعد في علاج المرض، على سبيل المثال، سمحت الأبحاث النووية للأطباء بالتنبؤ بدقة بكمية الإشعاع اللازم لقتل أورام السرطان دون الإضرار بالخلايا السليمة، وتقوم المستشفيات بـ تعقيم المعدات الطبية بأشعة جاما بأمان وبتكلفة قليلة، وتشمل المواد التي يتم تعقيمها بالإشعاع الحقن و ضمادات الحروق والقفازات الجراحية وصمامات القلب .
3- استكشاف الفضاء : التكنولوجيا النووية تجعل استكشاف الفضاء ممكن، وتستخدم المولدات في المركبات الفضائية حرارة البلوتونيوم لتوليد الكهرباء ويمكن أن تعمل دون مراقبة لسنوات، ويعمل مصدر الطاقة الموثوق هذا على المدى الطويل على تشغيل هذه المركبات الفضائية حتى أثناء مغامرتها في الفضاء، ويلاحظ معهد الطاقة النووية أن فوياجر 1 التي تم إطلاقها عام 1977 لدراسة النظام الشمسي الخارجي، لا تزال تنقل البيانات حتى اليوم .
5_تُستخدم الطاقة النووية في اختراع وابتكار الأسلحة والمفاعلات النووية، لهذا لا يسمح باستيراد اليوارنيوم (بالإنجليزية: uranium) أو البلوتونيوم (بالإنجليزية: plutonium) إلا للدول المشاركة بمعاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية (بالإنجليزية: Nuclear Non-Proliferation Treaty)، حيث تُشجع هذه المعاهدة على الاستخدام السلمي والآمن للوقود النووي، كما أنها تحذر من انتشار الأسلحة النووية المختلفة.
حقائق عن الطاقة النووية
هذه أبرز الحقائق القصيرة عن الطاقة النووية :
- تستخدم الطاقة النووية الانشطار لإنتاج الطاقة .
- الاندماج النووي لديه أيضا إمكانات لإنتاج الطاقة .
- تنتج الطاقة النووية حوالي 6 % من الطاقة في العالم و 14 % من الكهرباء في العالم .
- هناك أكثر من 400 مفاعل للطاقة النووية قيد الاستخدام في جميع أنحاء العالم .
- يوجد في حوالي 30 دولة مختلفة مفاعلات نووية عاملة .
- أكبر منتجي الطاقة النووية هم الولايات المتحدة وفرنسا واليابان .
- توفر الطاقة النووية حوالي 20 % من الكهرباء المستخدمة في الولايات المتحدة .
- تتمتع محطات الطاقة النووية بسجل جيد في مجال السلامة، لكن هناك جدل حول الخطر المحتمل الذي تشكله .
- وقعت حوادث لمحطات الطاقة النووية في جزيرة ثري مايل في 1979، وتشرنوبيل في 1986، وفوكوشيما في 2011.
- وقعت كارثة فوكوشيما دايتشي النووية في أعقاب زلزال توهوكو وتسونامي في اليابان .
- تنتج المفاعلات النووية نفايات مشعة يمكن أن يصعب التخلص منها بأمان .
- تستخدم المفاعلات النووية لتشغيل بعض الغواصات العسكرية وحاملات الطائرات .
إظهار التوقيع
توقيع : أم أمة الله
التوقيع لا يظهر للزوار ..
قد تكوني مهتمة بالمواضيع التالية ايضاً
|
||||
| الموضوع | كاتب الموضوع | المنتدى | ||
| من أشهر الحوادث النووية فى العالم | أم أمة الله | غرائب وطرائف | ||
| د.هدي أبوشادي خبيرة الذرة: قادرون علي دخول العصر النووي.. والإرادة السياسية موجودة | سارة سرسور | اهم الاخبار - اخبار يومية | ||
| الطاقه الشمسيه بحث علمى عن الطاقه الشمسيه | هبه شلبي | منتدى عدلات التعليمي | ||
| فى افتتاح المنتدى العربى للطاقة.. نبيل العربى يدعو صانعى القار فى العالم العربى | سارة سرسور | اهم الاخبار - اخبار يومية | ||
| بحث شامل عن الطاقة النووية | ريموووو | منتدى عدلات التعليمي | ||
الساعة الآن 09:17 PM
جميع المشاركات تمثل وجهة نظر كاتبها وليس بالضرورة وجهة نظر الموقع