مقاله گردش مواد سوختی مربوطه  به صورت فایل ورد  word و قابل ویرایش می باشد و دارای ۱۶  صفحه است . بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دانلود مقاله گردش مواد سوختی نمایش داده می شود، علاوه بر آن لینک مقاله مربوطه به ایمیل شما نیز ارسال می گردد

فهرست مطالب

گردش مواد سوختی هسته ای یعنی چه ؟   ۱
اورانیم چگونه به دست می آید ؟   ۲
اورانیم غنی شده چگونه تولید می شود ؟   ۲
عناصر سوختی چگونه ساخته می شود ؟   ۵
میله های سوختی مصرف شده چگونه حمل و نقل می شوند ؟   ۶
با عنایت سوختی مصرف شده چه می کنند ؟   ۷
تاسیسات دوباره غنی سازی چیست ؟   ۸
سرنوشت زباله های اتمی چیست ؟   ۹
آیا می توان زباله های اتمی را با اطمینان و ایمنی کامل انبار کرد ؟   ۱۰
آیا انرژی اتمی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است ؟   ۱۱
منابع و مآخذ :   ۱۳

منابع و مآخذ :

کتاب انرژی اتمی  ،  نویسنده :  دکتر اریک اوبلاکر

ترجمه : بهروز بیضایی .

گردش مواد سوختی هسته ای یعنی چه ؟

نیروگاههای اتمی برای ادامه فعالیت خود باید از مواد سوختی استفاده کنند. این مواد پس از سوختن ‌نیاز به تخلیه و انتقال دارند . هسته های شکافت پذیری که هنوز در عناصر سوختی مصرف شده موجود است ، باید بازیافت شود و زباله های غیر مفید و خطرناک باید از بین برود. تمام این مراحل را در مجموع تحت عنوان « گردش مواد سوختی » شرح می دهند.

این چرخه با استخراج اورانیم و توریم از معادن سطحی یا زیر سطحی آغاز می شود. آماده سازی سنگ معدن و اجرای روشهای تبدیل و غنی سازی پیش از فراهم آمدن عناصر سوختی ، لازم است . پس از اجرای این مراحل عناصر سوختی فراهم شده به راکتورها حمل                        می شوند. تخلیه مواد زاید اتمی دقیقاً به اندازه تدارک مواد سوختی اتمی برای نیروگاه اتمی اهمیت دارد. عمل تخلیه با برداشت عناصر سوختی مصرف شده آغاز می شود. این مواد پس از برداشت از راکتور نخست در یک استخر کاهش پرتوزایی (که آب را خنک می کند) انبار می شوند آنگاه به یک انبار میانی انتقال می یابند و سپس به تاسیسات دوباره غنی سازی منتقل می شوند در آنجا مواد دوباره قابل استفاده و زباله های اتمی از یکدیگر جدا می شوند. از مواد سوختی بازیافتی عناصر سوختی جدید فراهم می شود. زباله های رادیو اکتیو در کارگاهی به نام تاسیسات ایمن سازی و محدود سازی بسته بندی و پس از آن به انبارهای نهایی زیر زمینی منتقل می شود .

اورانیم چگونه به دست می آید ؟

اورانیم فلزی سنگین است که از سنگ معدن اورانیم به دست می آید . معروفترین سنگ معدن اورانیم ظاهراً نوعی اورانیت است که از ۹۵ درصد اکسید اورانیم تشکیل شده است و گاهی به صورت صخره های چند تنی یافت می شود( این نوع اورانیت معمولاً دارای رنگ  قهوه أی تا سیاه است) . متاسفانه اغلب سنگ معدنهای دیگر مقدار بسیار کمتری اورانیم در خود دارند. استخراج هنگامی مقرون به صرفه است که حداقل یک کیلوگرم اورانیم از هر تن سنگ معدن به دست آید. سنگ معدن استخراج شده از معادن زیر زمینی یا سطحی ، باید نخست آماده شود . این سنگ ها خرد ، آسیاب و با آب قلیایی شستشو می شوند پس از طی دیگر مراحل آماده سازی اورانیم متراکم یا کنسانتره اورانیم که بیش از ۷۰% اورانیم در خود دارد و کیک زرد نامیده می شود به دست می آید . این محصول برای آماده سازی بیشتر به محل دیگری حمل می شود.

اورانیم غنی شده چگونه تولید می شود ؟

اورانیم خالص طبیعی برای استفاده در نیروگاههای اتمی مناسب نیست ، زیرا فقط ۷/۰ درصد آن از نوع شکاف پذیر ۲۳۸U- و ۳/۹۹ درصد آن از نوع سنگین تر و شکاف ناپذیر            ۲۳۸ U-   است .

سوخت اتمی بیشتر نیروگاههای اتمی باید حدود ۳ درصد ۲۳۵ U- داشته باشد  . بنابراین اورانیم باید تا این غلظت غنی شود. چون دو ایزوتوپ اورانیم از نظر شیمیایی  از یکدیگر قابل تشخیص نیستند برای غنی سازی از تفاوت وزنی آنها استفاده می شود. نخست اورانیم با کمک فلوئور به گار هگزا فلوئورید اورانیم (UF₆) به عبارت دیگر به ترکیبی از اورانیم و فلوئور تبدیل می شود . در این مرحله برای جداسازی دو ایزوتوپ اورانیم از یکدیگر روشهای متفاوتی وجود دارد.

در روش لوله های جدا کننده گاز UF₆ در لوله های کوچکی که انحنایی نیم دایره دارند با شتاب وارد می شود. نیروی گریز از مرکز ایجاد شده گاز دارای  ۲۳۸ U- را با شدت بیشتر به خارج می راند به نحوی که این گاز می تواند از گاز سبکتر ۲۳۵ U- جدا شود . بدیهی است که با این روش جداسازی کامل دو ایزوتوپ ممکن نیست . ولی اگر تعداد بیشتری از این واحدهای جدا کننده را به صورت زنجیره ای به یکدیگر مربوط کنند ، بالاخره گازی به دست می آید که در آن اتمهای ۲۳۵ U- به حد کافی وجود دارد. در روش گاز افشانی گاز UF₆ با فشار از غشایی عبور داده می شود. در این عمل گاز سبکتر ۲۳۵ U- سریعتر از گاز سنگین تر ۲۳۸ U- از منفذهای دیافراگم عبور می کند. این روش نیز تا حدودی موجب جداسازی ایزوتوپها از یکدیگر می شود.

در این روش سانتریفوژ بسیار سریع وارد می شود . نیروی گریز از مرکز اورانیم سنگین تر را به سمت دیواره های دستگاه می راند به نحوی که تمرکز ۲۳۵ U-  در مرکز دستگاه افزایش می یابد.  به این ترتیب جداسازی ۲۳۵ U- و ۲۳۸ U- انجام می شود. در این روش نیز برای غنی سازی مناسب واحدهای سانتریفوژ متعدد و مرتبط با هم لازم است در حال حاضر روشهای دیگری که بتوان در آنها غنی سازی لازم را در یک مرحله انجام داد در دست پژوهش و  توسعه است.

عناصر سوختی چگونه ساخته می شود ؟

همان گونه که مشاهده کردیم میله های سوختی در نیروگاههای هسته أی از قرصها یا گلوله های استوانه أی دی اکسید اورانیم  فشرده (Uo₂) تشکیل می شود . دی اکسید اورانیم نخست از گاز هگزا فلوئورید اورانیم (UF₆) غنی شده به دست می اید و سپس به صورت قرصهایی به ضخامت تقریباً ۵/۱ سانتیمتر و قطر ۱ سانتی متر فشرده می شود. البته این اندازه ها می توانند در نیروگاهها و کشورهای مختلف متفاوت باشند و مقادیر ذکر شده تنها اندازه میانگین را نشان می دهد قرصهای فشرده خام تا ۱۷۰۰ درجه ی سانتیگراد  حرارت داده می شوند و به این ترتیب استحکام و تراکم لازم را به دست می آورند . آن گاه با دقت یک ده هزارم  میلی متر در اندازه هایی برابر تراش داده می شوند و در داخل لوله پوشش قرار می گیرند . البته لوله ها به طور کامل با گلوله های سوختی پر نمی شوند. برای انتقال بهتر گرما گاز هلیم به داخل لوله ها رانده می شود. لوله ها به این دلیل بطور کامل با قرصهای سوختی پر نمی شوند که هنگام فروپاشی هسته ها گازهایی ایجاد می شود که فضای معینی را اشغال می کند . این فضا را فضای گاز حاصل از شکافت می نامند.

این لوله های پر شده و عایق بندی شده از نظر نشت گاز، میله های سوختی را می سازند. این میله های سوختی همراه با میله های تنظیم به صورت عناصر سوختی در می آیند. ساخت عناصر سوختی بسته به مورد متفاوت است . مثلاً در راکتورهای آب جوش اغلب میله های سوختی به صورت ۷×۷ و به شکل یک عنصر سوختی بسته بندی شده اند. در راکتورهای آب تحت فشار میله های ۱۵ × ۱۵ یا ۲۰ × ۲۰ عناصر سوختی را تشکیل می دهند وضعیت میله های تنظیم نیز می تواند در راکتورهای مختلف بسیار متفاوت باشد.

میله های سوختی مصرف شده چگونه حمل و نقل می شوند ؟

تمام مقالات و پایان نامه و پروژه ها به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد.

 جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.