تحقیق در مورد سوختهای دوپایه

اختصاصی از فی موو تحقیق در مورد سوختهای دوپایه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:20

 فهرست مطالب

چکیده:

1- مقدمه

2- تحلیل تئوری احتراق سوختهای جامد

3- معادلات حاکم بر احتراق سوخت های جامد

3- نتایج تجربی

4-بحث و نتیجه گیری

سوختهای دوپایه مواد همگنی هستند که از اختلاط نیتروسلولز و نیتروگلیسیرین (باجایگیری مولکول های نیتروگلیسرین روی زنجیره های مولکولی نیتروسلولز ) و اندکی افزودنی های دیگر بدست می آیند و یک مخلوط همگن را شکل می دهند. هر دو جزء اصلی سوختهای دوپایه قابل انفجار می باشند. در این نوع سوختهای جامد توزیع سوخت و اکسیدان کاملا" همگن و یکنواخت است، یعنی درکنار هر واحد ساختمانی از سوخت یک مولکول از اکسیدان می باشد تا فرآیند احتراق انجام گیرد. شرایط حاکم بر احتراق در ارتباط مستقیم با پارامترهایی مانند سرعت سوزش، انرژی سوخت و دمای نواحی احتراق می باشد. در این مقاله مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه بررسی می گردد تا ارتباط سرعت سوزش با فشار محفظه، دمای ناحیة FIZZ ZONE و مقدار انرژی سوخت مشخص گردد.

1- مقدمه

احتراق واکنش بین دو جزء سوخت و اکسید کننده است که با آزاد سازی انرژی همراه می باشد. در فرآیند احتراق، ناحیه ای از سوخت که در آن واکنش های شیمیایی رخ می دهد و با مصرف شدن مولکول های سوخت ( Reactant) مولکول های محصولات ناشی از احتراق  ( Product ) تولید می شوند، ناحیة شعله (جبهه شعله یا موج احتراقی Flame  front) نام دارد. در این ناحیه واکنش های سریع شیمیایی موجب آزاد شدن نور و حرارت می گردد.

فرآیند احتراق بر اساس نحوة شکل گیری شعلة آن، شامل دو نوع کلی زیر است :

   شعلة Premixed: در این شعله، مواد سوخت و اکسید کننده قبل از رسیدن به جبهه احتراق بطور کامل با یکدیگر مخلوط (حالت پیش مخلوط )می شوند.

 شعلة Diffusion: دراین شعله اجزاء در حین عبور از ناحیة شعله در یکدیگر منتشر و مخلوط می شوند.

سوختهای دوپایه از اجزاء نیتروسلولز و نیتروگلیسیرین تشکیل شده اند که به دلیل هموژن بودن آنها شعلة Premixed را ایجاد می کنند. کاربرد این سوختها از دهة 1940 میلادی توسعه یافته و تاکنون ادامه دارد.

 

شکل1- نواحی احتراق در یک سوخت جامد دوپایه

از احتراق سوختهای دوپایه چند ناحیه احتراقی تشکیل می گردد که در شکل (1) نواحی مختلف حاصل از سوزش سوخت های دوپایه نشان داده شده است. در احتراق این نوع از سوختها پنج ناحیه جداگانه تشکیل می شود. که دوناحیه در فاز جامد وسه ناحیه آن در فاز گاز قرار دارد. نواحی فاز جامد عبارتند از ناحیه پیش گرم (Preheated  Zone) و ناحیه خمیری 

 (Foam Zone).  ناحیه پیش گرم در واقع همان ناحیه ای از فاز جامد ( سوخت) است که درمعرض غیر مستقیم حرارت ناشی از جبهة احتراق (‌شعله) قراردارد،  ولی هنوز جبهه شعله به آن نرسیده است، بنابراین این سطح هنوز هیچگونه فعل و انفعالی ندارد. ناحیه خمیری مرز بین فاز گاز وجامد است. جبهه شعله با پیشروی در این ناحیه سطح جامد را خمیری می کند، از مشخصات این ناحیه تجزیه سوخت وافزایش ناگهانی درجه حرارت آن است. تجزیه سوخت در این ناحیه با هم گسیختگی  انرژی زای باند    CO-NO2 شروع می شود و همزمان با این اتفاق تجزیه دیگر اجزاء نیز شروع شده و ترکیباتی از NO2 و NO از سطح درحال سوزش پدید می آید فرآیند تجزیه فوق غالباً - درناحیه احتراق – یک  فرآیند گرماز است.نواحی فاز گازی عبارتند از سه منطقة :  ناحیة  فیــز( Fizz zone )، ناحیه سیاه (Dark zone) و ناحیة لومینوس (Luminous zone). مهمترین ناحیه FIZZ ZONE می باشد که تغییر در آن معمولاً بیشترین تأثیر را بر خواص بالستیکی سوخت و انرژی آن دارد در این مقاله مدلی برای احتراق سوختهای دوپایه پیشنهاد و ارتباط سرعت سوزش با فشار محفظه، دمای FIZZ ZONE و مقدار انرژی سوخت مشخص می گردد و انطباق آن با نتایج تجربی بررسی می شود. ]1[، ]2[، ]3[، ]7[

دانلود مقاله دستگاه های سوخت رسانی

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله دستگاه های سوخت رسانی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مبحث اول : روشهای تزریق سوخت در موتو رهای احتراق داخلی
به طور کلی سه روش  تزریق در موتورهای درون سوز وجود دارد که عبارتند از :
1- تزریق سوخت در مانیفولد گاز
این روش در موتورهای بنزینی انژ کتوری کاربرد دارد که سوخت از انژکتور بصورت دائمی و یا لحظه ای در مانیفو لد گاز جریان پیدا می کند – در نوع لحظه ای سوخت هنگام باز شدن سو پاپ گاز نزریق می شود .
2- تزریق سوخت در سیلندر در زمان مکش یا ابتدای زمان تراکم
سوخت بصورت پودر مستقیما در سیلندر تزریق می شود . در زمان مکش سوخت را می پاشد تا عمل تبخیر سوخت قبل از احتراق تکمیل گردد. این روش هم در موتورهای بنزینی به کار می رود .
3- تزریق سوخت در سیلندر در انتهای زمان تراکم
سوخت بصورت پودر در انتهای زمان تراکم و کمی قبل از نقطه مرگ بالا به سیلندر تزریق می شود . این روش در موتورهای دیزل مرسوم است .
تزریق سوخت در موتور دیزل
تزریق سوخت در موتور دیزل از نوع سوم است که ذرات باید در لابلای هوای تحت فشار نفوذ کرده و با اکسیژن ترکیب و پس از گرماگیری لازم بصورت بخار در آمده و خودبخود بسوزد . باین منظور احتیاج به پمپ انژکتور با فشار زیاد می باشد ( بین 140تا 1400آتمسفر ) .
مبحث دوم : آشنایی با اصطلاحات سوخت رسانی موتور دیزل
1- سوخت پاش – سوخت پاش که به لاتین انژ کتور نامیده می شود قطعه ای است که در محفظه احتراق قرار گرفته و دارای مجرای کوچکی است که که از آن سوخت بصورت ذرات ریز در اطاق احتراق تزریق می شود .
2- مجموعه سوخت پاش – مجموعه ای است که شامل سوخت پاش – سوزن – فنر – بدنه و پیچ یا واشر تنظیم بوده و بعنوان یک واحد مستقل به سر سیلندر بسته می شود .
3- سوزن سوخت پاش – میله ای است که در داخل سوخت پاش قرار داشته و مانند سو پاپی بموقع بر خاستن از تکیه گاه خود اجازه تزریق سوخت را می دهد – این سوزن از طرف دیگر ( دم ) بو سیله فنر تمایل به بستن مجرای انژکتور دارد .
4- فشار تزریق – سوزن انژکتور باید در فشار معینی باز شده و اجازه تزریق به انژکتور را بدهد – این فشار حد را فشار تزریق گویند .
5- پمپ انژکتور – یک پمپ پیستونی رفت و برگشتی است که وظیفه دارد سوخت لازم برای تزریق را با فشار لازم – اندازه معین و در لحظه دقیق به انژ کتور ارسال دارد .
6- یک واحد پمپ – یک واحد پمپ شامل سیلندر کوچک ( بارل ) و پیستون کوچک ( پلانجر ) است که بارل از بالا بوسیله سوپاپ فشار با نگهدارنده اش مسدود می شود .
7- مجرای ورود و سوخت بارل – سوراخ کوچکی است که دیواره بارل قرار داشته و از آن سوخت مورد نیاز برای تزریق با فشار پمپ اولیه ، به منظور فشاری پمپ وارد می شود .
8- پمپ اولیه – یا پمپ مقدماتی یا پمپ سه گوشوظیفه دارد سوخت را از باک گرفته و با فشار بین 1 تا 3 آتمسفر به فیلتر و از آنجا به کانال مکشی پمپ انزکتور ارسال دارد .
9- لحظه بسته شدن مجرای بارل – لحظه ای  است که در آن مجرای ورودی بارل بسته شده و از همین لحظه کورس موثر پمپ که شروع تزریق است آغاز می شود .
10- لحظه باز شدن مجرای بارل – هنگامی است که در اثر رسیدن شیار مارپیچی پلانجر به مجرای بارل کورس موثر پمپ خاتمه یافته و ارسال سوخت پایان می پذیرد .
11- کورس موثر تزریق – فاصله ای است بین دو نقطه بسته شدن و باز شدن مجرای بارل – کورس موثر با فشردن پدال گاز در هر لحظه ممکن است تغییر کند .
12- طول زمان ارسال سوخت – زمانی است که بین شروع و ختم ارسال سوخت بوده و این زمان معمولا برحسب درجه از گردش میل لنگ بیان می شود .
13- مقدار تزریق سوخت – عبارتست از حجم مقدار معینی از سوخت که در یک کورس بمو تور ارسال می شود – این مقدار به حرارت و فشار بستگی دارد .
14- نفوذ سوخت پودر شده – طول قابل رویت سوخت پودر شده ای که در اطاق احتراق پیشروی می کند نفوذ سوخت را تعیین می کند .
15- مخروط تشکیل شده از ذرات سوخت – شکل مخروط پاشش سوخت است که در موقع تزریق بوجود می آید . راس آن در سوراخ انژکتور و قاعده آن بطور کشیده بتمام فضای احتراق نفوذ می کند .
16- تزریق سوخت با فرمان مکانیکی – در این روش سوخت با فشار ثابت از پمپ مشترکی ( پمپ واحد برای کلیه سیلندرها ) به کلیه انژکتور ها ارسال می شود – در زمان تزریق اهرمی انتهای سوزن را بلند کرده و مجرای سوخت پاش را جهت تزریق سوخت آزاد می کند .
17- تزریق سوخت با فرمان هیدرو لیکی – در این روش فشار هیدرو لیکی سوخت باعث بلند کردن سوزن انژکتور می شود .
18- اندازه حجمی و وزنی سوخت ارسال شده در یک کورس – مقدار حجم سوخت ارسال شده بر حسب CM3 در هر ضربه عبارتست از :
سطح مقطع پلانجر بر A – CM 2           V= A .S .ep اندازه حجم سوخت ارسالی در یک کورس
کورس مفید پلانجر بر S- CM             Mf = A .S .P .ep  اندازه وزن سوخت ارسالی در یک کورس
راند مان پمپep –
وزن مخصوص سوخت P -   gr/CM3
Ep  راندمان پمپ مشخص می کند که چند درصد سوخت عملا بوسیله سوزن می تواند تحت فشار قرار گرفته و ارسال می شود .

شامل 36 صفحه word

دانلود مقاله دستیابی به سوخت اتمی حق ملی و قانونی است

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله دستیابی به سوخت اتمی حق ملی و قانونی است دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک و پرداخت دانلود * پایین مطلب *

فرمت فایل : word ( قابل ویرایش )

تعداد صفحه : 4

مقدمه

لطف‌الله میثمی از فعالان سیاسی دغدغه و نگرانی خود را پیش از این به منظور یافتن جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی عنوان و دلایل زیادی از جمله پایان‌پذیری مخازن نفت، نقش سوخت‌های فسیلی در آلودگی هوا و ضرورت دستیابی به محیط زیست خوب، دستیابی به تئوری قیمت ذاتی نفت، را برای این عمل ارائه داده است.

به گزارش گروه دریافت خبر خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا) وی طی گفت‌وگویی درباره دستیابی دانشمندان ایران به انرژی و دانش هسته‌یی اظهار داشت: به راستی چه پیش و چه پس از انقلاب، یکی از دغدغه‌های ثابت و پایدار من که هر روز مرا نگران می‌کند همین موضوعات است

دانلود مقاله ترانسفورماتور جرقه و مشعل و سوخت پاش

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله ترانسفورماتور جرقه و مشعل و سوخت پاش دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

به طور کلی ترانسفورماتورها وسائلی هستند که انرژی الکتریکی را بر اساس القاء الکترومغناطیسی از یک سیستم با مشخصات معین به سیستمی با مشخصات مورد نظر منتقل می نمایند.
ترانسفورماتورها دارای سیم پیچ اولیه و ثانویه بوده و در صورتی که سیم پیچ اولیه را با ولتاژ متناوب تغذیه نمائیم یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می شود که در داخل هسته آهنی بسته ای هدایت می شود. این میدان مغناطیسی متناوب در سیم پیچ ثانویه یک ولتاژ القاء می نماید. نسبت ولتاژ ورودی به خروجی با نسبت ولتاژ ورودی به خروجی با نسبت دور سیم پیچ اولیه و ثانویه مشخص می شود.
ترانسفورماتور جرقه ترانسفورماتوری است که سیم پیچ های اولیه و ثانویه آن از نظر الکتریکی از یکدیگر مستقل بوده و با اتصال اولیه آن به شبکه 220 ولت در ثانویه آن ولتاژی برابر 10.000 ولت ایجاد می شود . شکل زیر وضعیت اولیه و ثانویه یک ترانسفورماتور جرقه و مشخصات ورودی و خروجی آن را نشان می دهد.
شکل 1 و 2 نیز تصاویر فنی این ترانسفورماتور را نشان می دهد.

شکل شماره 2 مقطع A-A از ترانس مذکور در شکل شماره 1
2-2- موارد مصرف و کاربرد
از تارنسفورماتور جرقه جهت مشتعل کردن مخلوط گاز، گازوئیل و مازوت در مشعل ها و سوخت پاش ها استفاده می شود. طرز استفاده بدین صورت است که معمولا چندین ثانیه قبل از ورود مخلوط سوخت و هوا مدار ترانسفورماتور وصل شده و ولتاژ بالای ایجاد شده در ثانویه ترانسفورماتور منجر به ایجاد جرقه بین الکترودهای مشعل و سوخت پاش می گردد تا مخلوط قابل احتراق را به محض ورود مشتعل می سازد.
مدت زمان وصل نسبی که عبارتست از نسبت مدت زمان کار به مجموع زمانهای کار و استراحت متعاقب آن و اختصارا با ED یا DC نشان داده می شود 33% می باشد.
2-3- کالاهای رقیب یا جانشین
در حال حاضر رغیب و یا جانشینی برای این محصول وجود ندارد.
2-4- قیمت محصول در بازار
قیمت فروش هر عدد 43760 ریال تعیین گردیده است.
3- بررسی های فنی
3-1- بررسی تکنولوژی های مختلف
ترانسفورماتور جرقه از انواع ساده ترانسفورماتور بوده و نیاز به تکنولوژی بالایی ندارد. در کشورهای مختلف جهان بر حسب میزان پیشرفت صنعتی و تکنولوژیکی، دارا بودن یا نبودن نیروی کار فراوان، استفاده از روش های ساده تا خطوط پیشرفته و اتوماتیک جهت ساخت این نوع ترانسفورماتور معمول می باشد.
3-2- بررسی روش های مختلف تولید
روش های مختلف تولید ترانسفورماتور جرقه عمدئتا مشابه بوده و اختلافی که بین روش های مختلف وجود دارد به طرح اولیه محصول (طرح و نقشه فنی) بستگی دارد. اختلاف و مغایرت طرح های مختلف نیز در موارد زیر می باشد:

1- شکل هسته:
هسته ها معمولا از دوقسمت‌به‌صورت‌"I,E" یا E,E (دو E با اضلاع نامساوی) و  و– می باشد. در نوع اول و دوم فاصله هوایی بین دو قسمت هسته در سه محل ایجاد می شود در حالی که در نوع سوم فاصله هوایی در دو محل ایجاد شده که نتیجه آن اتلاف انرژی الکتریکی می باشد. در طرح فعلی از طرح سوم استفاده شده است.(شکل شماره 2)
2- نحوه پیچش سیم پیچ های اولیه و ثانویه:
سیم پیچ های اولیه و ثانویه ممکن است بر روی یکدیگر و یا کنار یکدیگر پیچیده شوند که نوع دوم از نظر عایق بندی مناسبتر می باشد. نوع سیم پیچی انتخاب شده در طرح دوم و روی قرقره های مجزا می باشد.
سیم پیچ اولیه بر روی یک قرقره و سیم پیچ ثانویه با توجه به اینکه سر وسط آن بایستی به زمین اتصال داشته باشد بر روی دو قرقره پیچیده می شود.
3- طراحی بدنه خارجی به منظور نصب:
با توجه به این که وضعیت نحوه نصب ترانس بر روی مشعلهای مختلف متفاوت می باشد. طراحی صفحه نصب را به منظور نصب ترانس بر روی مشعل خاصی انجام می دهند. موقعیت کابل ورودی و سوکت خروجی نیز به طراحی مذکور بستگی دارد.
نوع در نظر گرفته شده در طرح به صورتی است که بیشترین کاربرد را دارد. به منظور پاسخگویی به تقاضاهای مختلف بایستی نسبت به طراحی و ساخت "کاسه رویی" و "صفحه نصب" متناسب با نمونه های درخواستی اقدام نمود.
مراحل مختلف تولید ترانس در نظر گرفته شده در طرح به صورت زیر می باشد:
1- پرس کردن ورق آهن سیلیدار به اشکال مورد نظر
2- پرس کردن ورق فولادی و تبدیل آن له کاسه های زیر و رو.
3- پرس کردن ورق گالوانیزه و تبدیل آن به صفحه اتصال سیم پیچ ها
4- پیچیدن سیم پیچ های اولیه و ثانویه و لحیم کردئن سر آنها به صفحه اتصال
5- پرس کردن ورق فولادی گالوانیزه و تبدیل آن به حلقه اتصال بدنه
6- مونتاژ صفحات سیلیسدار و سیم پیچ های اولیه و ثانویه و حلقه های فاصله و کاسه های طرفین به کمک چهار عدد پین فولادی
7- اماده کردن سوکت خروجی های ولتاژ (ولتاژ بالا) از طریق نصب پیچ های داخل سوکت.
8- نصب سوکت‌های‌ولتاژ‌و‌لحیم کردن‌دو‌سر‌سیم‌رابط‌بین‌سوکت‌و‌صفحات‌اتصال بوبین های ولتاژ
9- اتصال کابل برق ورودی به دو سر سیم اولیه
10- پرکردن محفظه ترانس از قیر مذاب
11- مونتاژ کردن صفحه نصب به ترانس
12- رنگ
13- تست
14- چاپ مشخصات
15- بسته بندی
نمودار مونتاژ قطعات مختلف که در آن نحوه مونتاژ قطعات، تشکیل بین مونتاژها و تقدیم و تاخر مونتاژها نسبت به یکدیگر مشخص می باشد در صفحات بعد آمده است.

3-3- بررسی مشخصه های کنترل تولید محصول و نقاط کنترل در خط تولید
کنترل هایی که بایستی صورت گیرد عبارتند از کنترل مواد اولیه، مواد و قطعات نیم ساخته و محصول آماده.
کنترل مواد اولیه :
به منظور حصول اطمینان از سالم بودن مواد و تطابق مشخصات آنها با مشخصات سفارش شده صورت می گیرد. در این مورد بایستی از مواد اولیه و قطعات خریداری شده بویژه سیم شارلاگدار و ورق آهن سیلیسدار به صورت تصادفی نمونه انتخاب نمود و کنترل نمود. با توجه به اینکه این کنترل ها هر از گاه یک بار صورت می گیرد. می توان از خدمات واحدها یا مراکزی که دارای امکانات آزمایشگاهی در این صورت می باشند استفاده نمود.
کنترل قطعات و مواد نیم سوخته:
کنترل قطعات و مواد نیم ساخته عمدتا شامل کنترل قطعات پرس شده، کنترل ابعاد و سالم بودن آن و کنترل سیم پیچ آماده شده از نظر سالم بودن قبل از مونتاژ کامل، می گردد.
کنترل محصول نهایی:
در این مورد دو سری کنترل بایستی بر روی محصول نهایی صورت گیرد. سری اول شامل کنترل هایی است که بر روی صد در صد ترانسفورماتورهای تولیدی صورت گرفته تا در صورت سالم بودن جهت مرحله بعد یعنی چاپ مشخصات و بسته بندی ارسال شود. این کنترل ها شامل کنترل مقاومت اهمی سیم پیچ اولیه و ثانویه و کنترل ولتاژ و جریان اتصال کوتاه می باشد.
سری دوم شامل کنترل هایی است که بر روی نمونه هایی که به طور تصادفی از پایان خط و قبل از بسته بندی انتخاب می شوند صورت می گیرد. هدف از این کنترل ها این است که با اسفتاده از نتایج کنترل های انجام شده بر روی نمونه های انتخاب شده به صورت تصادفی، با استفاده از نتایج آماری بتوان اطمینان حاصل نمود که محصولات تولیدی شرایط مذکور در استانداردهای مربوطه، استاندارد شماره 2519 ترانسفورماتورهای کوچک قسمت اول و استاندارد شماره 2522 ترانسفورماتورهای کوچک قسمت پنجم (مقررات ویژه برای ترانسفورماتورهای جرقه) را دارد. آزمون هایی که بایستی بر روی نمونه های تصادفی انتخاب شد انجام شود عبارتند از:
آزمون جریان اتصال کوتاه
آزمون جریان خروجی
آزمون ولتاژ گرمایشی
آزمون استقامت
آزمون کار در وضعیت اتصال کوتاه
آزمون رطوبت
آزمون عایق بندی
شرح هر یک از آزمون های مذکور در جزوات استانداردهای شماره 2519 و 2522 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی و تحقیقات صنعتی ایران آمده است.
3-4- مشخصات مواد اولیه، میزان مصرف سالیانه، مشخصات و ...
جداول شماره یک خلاصه محاسبات مربوط به میزان هر یک از مواد اولیه و قطعات مصرفی را نشان می دهد. همانگونه که از جدول ملاحظه می شود در ستون سوم مقدار یا تعداد مواد اولیه و یاقطعه در محصول نشان داده شده و در ستون چهارم درصد ضایعات‌که‌متناسب‌با‌مراحل‌تولید‌می باشد آمده است.
در مورد ردیفهای 1 الی 4 مقدار در واحد محصول به ترتیب 1527و102 و 20 و4/6 گرم می باشد که با احتساب قسمتهایی که در حین ساخت دور ریز می شوند به ترتیب به مقادیر 2197 و 138 و 41 و 9 گرم برای هر ترانس می رسیم. در مورد محاسبه ضایعات، درصد ضایعات طی سه مرحله عمده و به صورت زیر در نظر گرفته شده است:
مرحله 1 درصد ضایعات مرحله2 درصد ضایعات مرحله3 درصد ضایعات
پرس ورق 5% - - - -
تهیه بوبین 5% مونتاژ 2% رنگ،تست چاپ مشخصات 3%
آماده سازی سوکتهای مونتاژ 2% - - - -
با توجه به فرضیات مذکور درصد ضایعات هر یک از قطعات و مواد با توجه به اینکه در چند مرحله از تولید قرار می گیرند محاسبه شده است به عنوان مثال جهت محاسبه ورق آهن سیلیسدار با توجه به اینکه سه مرحله فونی شامل حال آن می شود به صورت زیر محاسبه گردیده است:
الف- خروجی نهایی(مرحله3) : 300.000 عدد ترانس
درصدر ضایعات مرحله 3 3%
محاسبه ورودی مرحله 300.0000 97%
309278= X 100%
ب- خروجی مرحله 2: 309278 عدد
درصد ضایعات مرحله 2: 2%
محاسبه ورودی مرحله 2 : 309278 98%
315590 = X 100%

جدول شماره 1 محاسبات مربوط به مواد اولیه و قطعات مصرفی و قیمت ان
ردیف شرح مواد و قطعات مقدار(تعداد)در واحد محصول درصد ضایعات مقدار مورد نیاز با احتساب ضایعات مقدار کل مورد نیاز واحد قیمت سیف(دلار) هزینه های داخلی واحد قیمت سیف(دلار) هزینه های داخلی کل(هزار ریال)
1 ورق آهن سیلیسدار 2197گرم 7/10 2432 730 تن 2500 70000 1825000 51100
2 ورق فولادی‌برای کاسه‌زیر و رو 138گرم 7/10 153 9/45 تن 1000 70000 91000 3213
3 ورق فولادی برای صفحه نصب 41گرم 7/10 4/45 6/13 تن 1000 70000 27200 8/1332
4 ورق فولادی برای حلقه اتصال بدنه 9گرم 7/10 9/9 97/2 تن 3000 98000 8910 06/291
5 ورق فولادی برای صفحه اتصال 4/1گرم 7/10 55/1 465/0 تن 3000 98000 1395 45570
6 سیم شارلاگدار سیم پیشچ اولیه و اتصالات 226گرم 7/10 261 78300 کیلو - 3000 - 2349000
7 سیم شارلاگدار سیم پیچ ثانویه 111گرم 7/10 123 36900 کیلو 15 1000 553500 36900
8 قرقره پلاستیکی سیم پیچ اولیه 1عدد 7/10 107/1 332100 عدد - 170 - 56457
9 قرقره پلاستیکی سیم پیچ ثانویه 2عدد 1/5 21/2 663000 عدد - 150 - 66300
10 حلقه های پلاستیکی ایجاد فاصله بین بوبینها 4عدد 1/5 153/3 945900 عدد - 40 - 37840
11 پین فولادی 1/3سانتیمتری 4عدد 1/5 2/4 1260000 عدد - 40 - 50400
12 پین فولادی 1/3سانتیمتری 4عدد 1/5 2/4 1260000 عدد - 35 - 25200
13 لوله وارتیش 4سانتیمتر 1/5 2/4 12600 متر - 850 - 10710
14 سوکت خروجی های ولتاژ 1عدد 3/7 073/1 321900 عدد - 600 - 193140
15 پیچ داخل سوکت های ولتاژ 2عدد 3/7 14/2 642000 عدد - 2 - 12840
16 کابل ورودی 75/0*3 50سانتیمتر 1/5 525/0 157500 متر - 5000 - 787500
17 قیر 280گرم 1/5 290 87000 کیلو - 150 - 130500
18 قلع 1گرم 7/10 107/1 332 کیلو 80 1220 25760 405040
19 نوارچسب عایق 32متر 1/5 7/33 10110 1000متر 5/0 30 5055000 101100
20 رنگ سیاه خشک 3گرم 3 1/3 930 کیلو - 22000 - 340
21 رنگ سفید خشک 05/0گرم 2 051/0 3/15 کیلو - 22000 - 340
22 کارتن به‌ازاء هر8 عدد ترانس‌یک‌کارتن 2 02/1 38266 عدد - 300 - 8/ 11479
جمع 5/758777 23/4351189

جدول شماره 2 مشخصات و محل تایین مواد اولیه
ردیف نام مواد اولیه و قطعات مشخصات محل تامین
1 ورق آهن سیلیسدار Electrical steel sheet according DIN 46400 coting on two faces max core loss 2.6 w/kg at w10/50.
Size: 0.5 m 14mm in coil
2 ورق فولادی کاسه های زیر و رو و صفحه نصب Cold rolled steel strip in quality st. 12.03 or ST.2 according DIN 1623/1451
Size: 0.7512.5mm in coil
3 ورق فولادی مته اتصال بدنه Galvanized cold rolled steel sheet.
Size: 1001200.3mm
4 ورق قولادی صفحه اتصال Galvanized cold rolled steel sheet
Size: 1001200.75 mm
5 سیم پارلاگدار سیم پیچ اولیه Copper wire, polyester imid , 130 Cْ , class H isolation = 0.5mm
شرکت های سایش- سیم لاکی فارس
6 سیم پارلاگدار سیم‌پیچ ثانویه Copper wire, polyester imid, 180 Cْ , class E isolation. = 0.05mm
ژاپن- آلمان
7 قرقره پلاستیکی‌سیم پیچ اولیه Polyamid 6.0 سازندگان داخلی
8 قرقره پلاستیکی‌سیم‌پیچ‌ثانویه Polyamid 6.0 سازندگان داخلی
9 حلقه های پلاستیکی ایجاد فاصله بین قرقره های ثانویه Polyearbonate سازندگان داخلی
10 پین فولادی 9/2 سانتیمتر P= 29mm, lnner dia.=4.4mm, outer dia.= 5mm سازندگان داخلی
11 پین فولادی8/0سانتیمتری P=8mm, lnner dia.=2.4mm, outer dia.=2.9mm سازندگان داخلی
12 لوله وارنیش = 1 mm according DIN 40620
سازندگان داخلی
13 سوکت خروجی های ولتاژ Poly carbonate سازندگان داخلی
14 پیچ داخل سوکت L= 15mm = 3mm فولادی باروکش آب نیکل
سازندگان داخلی
15 نواچسب عایق Poly carbonate strip d= 0.75 mm, with = 1.7 cm, class E Beiersdorf tx: 21951-18 BDF D
16 کارتن سانتیمتر با ظرفیت 8 عدد ترانس 30/520/39/3 به ابعاد داخلی سازندگان داخلی

3-5- مشخصات ماشین آلات و تجهیزات خط تولید و تعداد انها
با توجه به روش تجلید ماشین آلات و تجهیزات زیر مورد نیاز می باشند:
1- پرس ضربه ای 110 تن:
به منظور تبدیل ورق آهن به شکل مورد نظر جهت ساخت هسته، تبدیل یک ورق فولادی به کاسه های زیر و رو و همچنین صفحه نصب به پرس ضربه ای حداقل 110 تنی نیاز می باشد با توجه به این که برای ساخت هر عدد ترانس به تعداد 53 ورق هسته یک کاسه زیر، یک کاسه رو، یک صفحه نصب نیاز می باشد و کاسه رو به علت این که دارای سوراخ محل کابل ورودی و سوکت خروجی های ولتاژ می باشد در دو مرحله و طی دو ضربه تهیه می شود برای ساخت هر عدد ترانس 57 ضربه وارد می شود. بنابراین ظرفیت پرس مذکور بر حسب تعداد ضربه در دقیقه به صورت زیر محاسبه می شود:
700/929/18= (ضربه به‌ازای هر ترانس) 57*107/1 * 000 /300
(ضریب احتساب ضایعات)

برای پاسخگویی به نیاز فوق می توان از سه دستگاه پرس ایرانی با ظرفیت اسمی 65 ضربه در دقیقه استفاده نموده ولی با توجه به این که پرس های داخلی فاقد فیدر می باشند همزمان به تعداد حداقل دو دستگاه قیچی به منظور تبدیل رول ورق به ابعادی که بعدا توسط کارگر پرسکار به داخل دستگاه پرس داده می شوند نیاز می باشد(زیرا پرس قابلیت تغذیه به صورت رول را ندارد) همچنین به تعداد پنج دستگاه قالب، یک دستگاه جهت ساخت ورق هسته یک دستگاه جهت کاسه زیر و دو دستگاه جهت کاسه رو و یک دستگاه جهت صفحه نصب و پنج کارگر جهت تجهیزات فونی نیاز می‌باشد. راه حل دوم استفاده از پرس ضربه ای سریع خارجی می باشد که جایگزین سه دستگاه پرس فوق الذکر و دو دستگاه قیچی خواهد شد و تعداد پرسنل نیز به یک نفر کاهش خواهد یافت با استفاده از این پرس می توان قطعات مورد نیاز را با چهار قالب(هر قطعه یک قالب) تولید نمود.
با توجه به این که هزینه تهیه تجهیزات دو روش مذکور نزدیک به یکدیگر می باشد و از طرفی عمر پرس خارجی بیشتر و کیفیت قطعات تولیدی آن بهتر می باشد روش دوم انتخاب و محاسبات مربوطه نیز بر اساس پرس ضربه ای سریع خارجی صورت گرفته است.
توان برق مصرفی پرس مذکور 15 کیلووات و هزینه آن 15750 هزار ریال برآورد می گردد.
2- پرس ضربه ای 25 تن:
جهت ساخت حلقه اتصال بدنه به پرس ضربه ای 25 تنی نیاز می باشد با استفاده از همین پرس و با تعویض قالب می توان نسبت به ساخت صفحه اتصال نیز اقدام نمود با توجه به محاسبات زیر یک دستگاه پرس داخلی پاسخگوی نیاز خواهد بود.
664200=(ضریب‌احتساب ضایعات) 107/1*2*300000 (تعداد ضربه جهت ساخت حلقه‌و‌صفحه اتصال)

ضربه در دقیقه 70 = (راندمان)
توان برق مصرفی پرس مذکور 4 کیلو وات و قیمت آن 25000 هزار ریال برآورد می گردد.
3- دستگاه بوبین پیچ:
جهت پیچیدن سیم پیچ اولیه و دو سیم پیچ ثانویه به بوبین پیچ نیاز می باشد. با توجه به این که سیم سیم پیچ اولیه 5/0 میلیمتر و سیم پیچ ثانویه 05/0 میلیمتر می باشد و تعداد دور سیم پیچ اولیه 820 دور و هر یک از قرقره های ثانویه 16637 دور می باشد برای پیچیدن سیم پیچ های فوق به دستگاه های متفاوتی نیاز می باشد در این ارتباط دستگاه سیم پیچ ثانویه خارجی در نظر گرفته می شود.(تا کنون نمونه آن در داخل ساخته نشده است) ذیلا محاسبات مربوط به ظرفیت دستگاه های مذکور آمده است.
دستگاه بوبین پیچ اولیه:
با توجه به محاسبات زیر به یک دستگاه کا قادر باشد 5/3 بوبین 820 دوری را در هر دقیقه بپیچد نیاز می باشد. توان برق این دستگاه 5/0 کیلو وات و هزینه آن 4000 ریال برآورد می گردد.
332100= (ضریب احتساب ضایعات) 107/1*(بوبین)1*300000
6/2=(60*8*270) 332100
5/3=75% 6/2
دستگاه بوبین ثانویه:
بوبین پیچ ثانویه دارای 16637 دور می باشد و از سیم 05/0 میلیمتر تهیه می شود. بوبین از 85 لایه که در هر لایه 200 دور سیم پیچیده شده تشکیل می شود بر روی هر لایه پس از پیچیده شدن یک دور نوار چسب عایق پیچیده شده و مجددا 200 دور بعدی بر روی آن پیچیده می شود.
664200=(تعداد بوبین)2*107/1*300000
56/2=((دقیقه) 60*(ساعت)8*(شیفت)2*(روز)270) 664200
4=4/3=(راندمان)75% : 56/2
جهت پاسخگویی به نیاز فوق دو دستگاه بوبین پیچ در نظر گرفته می شود. توان برق مورد نیاز بوبین پیچهای فوق 1 کیلو وات، هزینه ارزی دو دستگاه 1000 هزار دلار و هزینه های داخلی 25% این رقم یعنی 43750 هزار ریال برآورد می گردد.
4- میز مونتاژ سیم پیچ:
مونتاژ سیم پیچ و صفحه اتصال بر ری میز مونتاژ که دارای ابعاد 2/1*8/0 متر است صورت می گیرد لوازم جانبی مورد نیاز یک عدد هویه برقی است. هزینه این تجهیزات 350 هزار ریال برآورد می گردد.
5- میز مونتاژ هسته و سیم پیچ:
مونتاژ سیم پیچ هاع هسته و کاسه ها توسط دو نفر و بر روی میز مونتاژ به ابعاد 8/0*2/1 متر صورت می گیرد. قیمت این میز 300 هزار ریال برآورد می گردد.
6- پرس پین ها:
پرس 4 عدد بین اطراف ترانس توسط یک دستگاه پرس با اهرم دستی صورت می گیرد هزینه این پرس 2000 هزار ریال برآورد می گردد.
7- میز مونتاژ کابل ورودی و سوکت خروجی های ولتاژ:
برای مونتاژ کابل ورودی و سوکت خروجی های ولتاژ از یک میز 8/0*8/0 متر که هزینه آن 200 هزار ریال برآورد می گردد استفاده می شود.
8- مخزن قیر مذاب:
جهت پر کردن محفظه ترانس از قیر به یک دستگاه مخزن قیر که توسط المان الکتریکی قیر را مذاب می نماید نیاز می باشد ظرفیت این دستگاه 20 لیتر می باشد و بر روی یک میز با ابعاد 8/0*8/0 قرار می گیرد که هزینه آن 6000 هزار ریال براورد می گردد. توان برق این مخزن دو کیلو وات می باشد.
9- نقاله:
جهت انتقال تنرانسهای پر شده از قیر به مرحله بعد یعنی مرحله اضافه کردن صفحه اتصال و همچنین سرد کردن آن در حین انتقال از یک نقاله دو متری با عرض 35 سانتیمتر و قابلیت تنظیم سرعت 5/1 تا 5 متر در دقیقه استفاده می شود. توان برق نقاله مذکور یک کیلو وات و هزینه آن 8000 هزار ریال برآورد می گردد.
10- میز مونتاژ صفحه نصب:
جهت مونتاژ کردن صفحه نصب و ترانس از یک دستگاه پرچ بین دستی که روی یک میز قرار دارد استفاده می نماییم ابعاد این میز 2/1*8/0 متر و هزینه آن همراه با دستگاه برج پین 600 هزار ریال برآورد می گردد.
11- پیستوله رنگ پاش:
به منظور رنگ کردن ترانس ها به یک دستگاه پیستوله رنگ پاش که با هوای فشرده کار می کند نیاز می باشد. هوای فشرده مورد نیاز پیستوله مذکور حدود 50 لیتر در دقیقه و هزینه آن 2500 هزار ریال برآورد می گردد.
12- میز تست:
جهت انجام تستهای لوازم بر روی کلیه ترانس ها در پایان خط و قبل از چاپ مشخصات یک دستگاه میز 8/0*2/1 و یک دستگاه مولتی متر که هزینه آن ها جمعا 800 هزار ریال براورد می گردد نیاز می باشد.

13- دستگاه چاپ:
به منظور چاپ مشخصات لازم بر روی ترانس به یک دستگاه چاپ کلیشه ای نیاز می باشد که بر روی یک میز با ابعاد 8/0*2/1 قرار می گیرد و هزینه آن ها جمعا 1500 هزار ریال برآورد می گردد.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  30  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود مقاله چرخه سوخت هسته ای

اختصاصی از فی موو دانلود مقاله چرخه سوخت هسته ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
سنگ معدن اورانیوم موجود در طبیعت از دو ایزوتوپ 235U به مقدار 0.7 درصد و 238U ‏به مقدار 3.99 درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز ، اورانیوم را بصورت ترکیب با اتم فلوئور (9F ) و بصورت مولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل می‌کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط ‏مولکولهای گازی با جرم مولکولی گاز نسبت عکس دارد.

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی
گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشف کرد که در آن سرعت متوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که به نام دیفوزیون ‏گازی مشهور است برای غنی سازی اورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را از ستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبور می‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (7-‏25x10 سانتیمتر) باشد
ضریب جداسازی متناسب با اختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است که در اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیه سوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدن اورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم 235U ‏خالص در آن وجود دارد. ‏
غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی
یکی از روشهای غنی سازی اورانیوم استفاده از میدان مغناطیسی بسیار قوی می‌باشد. در این روش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تا تبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت ، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسی بر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو به نیروی لورنتس معروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اما هسته‌های سنگین اورانیم (238U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (235U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان 235U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.
چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟
بمب های اتمی شامل نیروهای قوی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد:

1- شکافت هسته ای: می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم کرد. این همان شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم 235 و اورانیوم 233) به کار می رود.
- همجوشی هسته ای: می توان با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروژن یا ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم) هستند، یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یا ایزوتوپ های آن را تشکیل داد. این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. در هر دو شیوه یاد شده میزان عظیمی انرژی گرمایی و تشعشع به دست می آید.
برای تولید یک بمب اتمی موارد زیر نیاز است:
- یک منبع سوخت که قابلیت شکافت یا همجوشی را داشته باشد.
- دستگاهی که همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.
- راهی که به کمک آن بتوان بیشتر سوخت را پیش از آنکه انفجار رخ دهد دچار شکافت یا همجوشی کرد.
در اولین بمب های اتمی از روش شکافت استفاده می شد. اما امروزه بمب های همجوشی از فرآیند همجوشی به عنوان ماشه آغازگر استفاده می کنند.
بمب های شکافتی (فیزیونی): یک بمب شکافتی از ماده ای مانند اورانیوم 235 برای خلق یک انفجار هسته ای استفاده می کند. اورانیوم 235 ویژگی منحصر به فردی دارد که آن را برای تولید هم انرژی هسته ای و هم بمب هسته ای مناسب می کند. اورانیوم 235 یکی از نادر موادی است که می تواند زیر شکافت القایی قرار بگیرد.اگر یک نوترون آزاد به هسته اورانیوم 235 برود،هسته بی درنگ نوترون را جذب کرده و بی ثبات شده در یک چشم به هم زدن شکسته می شود. این باعث پدید آمدن دو اتم سبک تر و آزادسازی دو یا سه عدد نوترون می شود که تعداد این نوترون ها بستگی به چگونگی شکسته شدن هسته اتم اولیه اورانیوم 235 دارد. دو اتم جدید به محض اینکه در وضعیت جدید تثبیت شدند از خود پرتو گاما ساطع می کنند. درباره این نحوه شکافت القایی سه نکته وجود دارد که موضوع را جالب می کند.
- احتمال اینکه اتم اورانیوم 235 نوترونی را که به سمتش است، جذب کند، بسیار بالا است. در بمبی که به خوبی کار می کند، بیش از یک نوترون از هر فرآیند فیزیون به دست می آید که خود این نوترون ها سبب وقوع فرآیندهای شکافت بعدی اند. این وضعیت اصطلاحا «ورای آستانه بحران» نامیده می شود.
2 - فرآیند جذب نوترون و شکسته شدن متعاقب آن بسیار سریع و در حد پیکو ثانیه (12-10 ثانیه) رخ می دهد.
3 - حجم عظیم و خارق العاده ای از انرژی به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شکسته شدن هسته آزاد می شود.
انرژی آزاد شده از یک فرآیند شکافت به این علت است که محصولات شکافت و نوترون ها وزن کمتری از اتم اورانیوم 235 دارند. این تفاوت وزن نمایان گر تبدیل ماده به انرژی است که به واسطه فرمول معروف E=mc2 محاسبه می شود. حدود نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده به کار رفته در یک بمب هسته ای برابر با چندین میلیون گالن بنزین است. نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده انداز ه ای معادل یک توپ تنیس دارد. در حالی که یک میلیون گالن بنزین در مکعبی که هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع یک ساختمان 5 طبقه) است، جا می گیرد. حالا بهتر می توان انرژی آزاد شده از مقدار کمی اورانیوم 235 را متصور شد.برای اینکه این ویژگی های اروانیوم 235 به کار آید باید اورانیوم را غنی کرد. اورانیوم به کار رفته در سلاح های هسته ای حداقل باید شامل نود درصد اورانیوم 235 باشد.در یک بمب شکافتی، سوخت به کار رفته را باید در توده هایی که وضعیت «زیر آستانه بحران» دارند، نگه داشت. این کار برای جلوگیری از انفجار نارس و زودهنگام ضروری است. تعریف توده ای که در وضعیت «آستانه بحران» قرار داد چنین است: حداقل توده از یک ماده با قابلیت شکافت که برای رسیدن به واکنش شکافت هسته ای لازم است. این جداسازی مشکلات زیادی را برای طراحی یک بمب شکافتی با خود به همراه می آورد که باید حل شود.
1 - دو یا بیشتر از دو توده «زیر آستانه بحران» برای تشکیل توده «ورای آستانه بحران» باید در کنار هم آورده شوند که در این صورت موقع انفجار به نوترون بیش از آنچه که هست برای رسیدن به یک واکنش شکافتی، نیاز پیدا خواهد شد.
2 - نوترون های آزاد باید در یک توده «ورای آستانه بحران» القا شوند تا شکافت آغاز شود.
3 - برای جلوگیری از ناکامی بمب باید هر مقدار ماده که ممکن است پیش از انفجار وارد مرحله شکافت شود برای تبدیل توده های «زیر آستانه بحران» به توده هایی «ورای آستانه بحران» از دو تکنیک «چکاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده می شود.تکنیک «چکاندن ماشه» ساده ترین راه برای آوردن توده های «زیر بحران» به همدیگر است. بدین صورت که یک تفنگ توده ای را به توده دیگر شلیک می کند. یک کره تشکیل شده از اورانیوم 235 به دور یک مولد نوترون ساخته می شود. گلوله ای از اورانیوم 235 در یک انتهای تیوپ درازی که پشت آن مواد منفجره جاسازی شده، قرار داده می شود.کره یاد شده در انتهای دیگر تیوپ قرار می گیرد. یک حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را برای انفجار چاشنی و بروز حوادث زیر تشخیص می دهد:
1 - انفجار مواد منفجره و در نتیجه شلیک گلوله در تیوپ
2 - برخورد گلوله به کره و مولد و در نتیجه آغاز واکنش شکافت
3- انفجار بمب
کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :
یکی از مهم ترین موارد استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای ، تولید برق از طریق نیروگاههای اتمی است. با توم به پایان پذیر بودن منابع فسیلی و روند رو به رشد توسعه اجتماعی و اقتصادی ، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم می دانند و ساخت چند نیروگاه اتمی را دنبال مینماید.
ایران هر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را در صورت راه اندازی تامین می نماید. و احداث نیروگاههای دیگر برای رفع این نیازی ضروری است. برای تولید میزان برق حدود 190 میلیون بشکه نفت خام مصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه 5 میلیارد دلار صرفه جویی خواهد شد.
برتری انرژی هسته ای بر سایر انرژیها:
علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروری مینماید. منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی میباشد. استفاده از نفت خام در صنایع تبدیل پتروشیمی ارزش بیشتری دارد. تولید برق از طریق نیروگاه اتمی ، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید هفت هزار مگاوات با مصرف 190 میلیون شبکه نفت خام ، هزارتن دیاکسید کربن ، 150 تن ذرات معلق در هوا ، 130 تن گوگرد و 50 تن اکسید نیتروژن را در محیط زیست پراکنده می کند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.
کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی و دامپروری :
تکنیکهای هسته ای در حوزه دامپزشکی موارد مصرفی چون تشخیص و درمان بیماریهای دامی ، تولید مثل دام ، اصلاح نژاد و دام ، تغذیه ، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد.
آنچه باید بدانیم:
تکنیکهای هسته ای بر کشف مینهای ضد نفر نیز کاربرد دارد. بنابرین ، دانش هسته ای با این قدرت و وسعتی که دارد، هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هسته ای و بویژه انرژی هسته ای افزوده می شود. کاربرد انرژی در بخشهای مختلف به گونهای است که اگر کشوری فناوری هسته ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی ، ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید.
بمبهای هسته ای چگونه ساخته میشوند؟
بمبهای هسته ای به دو شکل ساخته می شوند. بمبهای شکافتی (اتمی) و بمبهای همجوشی (هیدروژنی). در حالیکه جزئیات این بمبها محرمانه است ولی نکات اساسی آنها قابل دسترس است. سوخت در یک بمب شکافتی مشتمل بر اورانیوم 235 و پلوتونیم 239 ی تقریبا خالص است که هر دو هسته های شکافت پذیری دارند. یک تکه ی کوچک از چنین ماده ای نمی تواند منفجر شود زیرا تعداد بسیار زیادی از نوترونها فرار می کنند. ولی در یک جرم به قدر کافی بزرگ (بحرانی) واکنش زنجیره ای صورت می گیرد. یک نوترون اولیه ی اتفاقی باعث شروع شکافت خواهد شد... یک بمب نوعی تقریبا 10 به توان 24نوترون در کمتر از 10به توان 7- ثانیه آزاد می کند که باعث گرمای بسیار شدید می شود. همجوشی فرق دارد. همجوشی وقتی رخ می دهد که دو هسته ی سبک را آنقدر به هم نزدیک کنیم که در حوزه ی عمل جاذبه ی متقابل نیروی هسته ای قوی قرار گیرند. از آن به بعد به شدت هم را جذب می کنند و اتمی سنگین تر تولید می کنند و مقداری انرژی آزاد می کنند. همجوشی را می توان در محیط پلاسمایی بوجود آورد و اخیرا با لیزر هم این کار را می کنند. در این همجوشی قرصهای کوچکی از دوتریم و ترتیم (عناصری سبک که همخانواده ی هیدروژنند) را بوسیله فوجهای لیزری پرقدرت گرم می کنند. اگر توان لیزرها کم باشد انفجارهای کوچکی در این قرصهای کوچک رخ می دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان کوتاه اثر کنند همجوشی رخ می دهد. توان این نوع لیزرها بیش از توان نیروی برق آمریکاست. پس تهیه اش بسیار سخت است .
استفاده مفید از همجوشی هسته‌ای: <:P:>
واکنشهای همجوشی در آزمایشگاه از طریق بمباران مواد سبک مناسبی که به عنوان هدف قرار می‌گیرند با مثلا ، دوترونهایی پر انرژی که از یک شتابدهنده ذرهای پرتاب می‌شوند. تولید می‌گردد. در این واکنشها ، هسته‌هایی تولید می‌شوند که هم از هسته‌ها "پرتابه‌ها" و هم از هسته‌هایی که هدف قرار گرفته، سنگینترند. البته در این واکنشها تعدادی ذرات اضافی و تعدادی انرژی آزاد می‌شود. <:P:>
در واکنش همجوشی معروفی ایزوتوپی از هیدروژن با عدد اتمی A=3 از جوش خوردن هیدروژنهای اتمی که تریتیم نامیده می‌شود، تولید می‌شود. تریتیم که به تعداد ناچیز در طبیعت یافت می‌شود. رادیواکتیو بوده و نیم عمر آن حدود 12 سال است. تریتیم پس از گسیل ذره بتا به 32He که ایزوتوپی از هلیم است تباهی می‌یابد. <:P:>
هرگاه هدفی شامل تریتیم با دوترون بمباران شود، 42He تولید و MeV17.6انرژی آزاد می‌گردد. از این انرژیMeV 14.1 به صورت انرژی جنبشی نوترون و 3.5MeV به صورت انرژی جنبشی هسته تولید شده ظاهر می‌گردد. همجوشی تریتیم و دوتریم امکان فراهم آمدن منابع بزرگی از انرژی را برای ، مثلا ، توانگاه‌های الکتریکی به دست می‌دهد. دوتریم در آب وجود دارد. فراوانی آن حدود یک در هفت هزار اتم هیدروژن است و می‌توان آن را ایزوتوپ سبکتر خود جدا کرد. <:P:>
چهار لیتر آب حدود 0.13gr دوتریم دارد، که امروزه می‌توان با هزینه حدود 8% دلار آن را جدا کرد. اگر این مقدار کم دوتریم بتواند در شرایط مناسب با تریتیم (که احتمالا با واکنش مورد بحث فوق تشکیل شده باشد) ترکیب شود. برونداد انرژی آن معادل انرژی حاصل از حدود 1140 لیتر بنزین خواهد بود. مقدار کل دوتریم موجود در اقیانوسها بالغ بر حدود 1017Kg و محتوای انرژی آن حدود 1020 کیلو وات در سال است. اگر بتوانیم دوتریم و تریتیم را برای تولید انرژی مورد استفاده قرار دهیم، منبع عظیمی از انرژی فراهم می‌شود. <:P:>
چرا سهم بزرگی از انرژی هدر می‌رود؟ <:P:>آزاد شدن انرژی زیاد با فرآیند همجوشی برروی زمین ، تاکنون فقط به وسیله انفجارهای آزمایش‌های مربوط به گرما هسته‌ای از قبیل بمبهای هیدروژنی ممکن بوده‌است. یک بمب هیدروژنی مرکب از مخلوطی از عناصر سبک با یک بمب شکافتی است. ذرات پرانرژی که به وسیله واکنش شکافت ایجاد می‌شود. به عنوان آغازگر واکنش همجوشی به‌کار می‌آید. <:P:>انفجار یک بمب شکافتی دمایی در حدود 5x107˚K تولید می‌کند. که برای ایجاد واکنش همجوشی کافی است. به دنبال آن واکنشهای همجوشی مقادیر عظیمی انرژی اضافی آزاد می‌کنند. انرژی رها شده کل بسیار بیشتر از آن خواهد بود که از بمب شکافتی ، به تنهایی آزاد می‌شود. علاوه بر این ، برای اندازه بمبهای شکافتی نوعی حد بالا وجود دارد. که در ماورای آن قدرت تخریبی این بمبها خیلی بیشتر می‌شود. (زیرا ماده شکافتپذیر اضافی آنها پیش از آنکه بتواند دچار شکافت شود، پراکنده می‌گردد) اما برای اندازه سلاحهای هیدروژنی چنین حدی وجود ندارد و بنابر این قدرت تخریب آن محدودیت ندارد. <:P:>
پیامدهای انرژی هسته‌ای:
:P:>عناصر طبیعی یا مصنوعی که هسته اتمی آنها تحت تاثیر بمباران نوترون مستعد شکست می‌باشد. در این عمل تعداد بیشتری نوترون (دو یا سه) نسبت به آنچه که در شکست مصرف شده، آزاد می‌گردد و شبیه شکل گرفتن بهمن برفی ، یک واکنش زنجیری شکست در این مواد شروع می‌شود. این مواد شامل اورانیم 235 ، پلوتونیم 239 ، اورانیم 233 و اورانیم 238 می‌باشد. در مورد واکنشهای حرارتی ـ هسته‌ای کنترل شده (ترکیب هسته‌های اتمی عناصر سبک و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگینتر) ، سوخت هسته‌ای شامل تمام ایزوتوپهای هیدروژن «پروتنیوم ، دوتریم ، تریتیوم) و نیز لیتیوم می‌گردد. <:P:>
استفاده مفید از سوخت شکافت هسته‌ای:
<:P:>شکافت هسته‌ای نمونه‌ای از یک نتیجه غیر منتظره عملی بسیار مهمی است که در جریان یک کار پژوهشی حاصل شد. کار پژوهش مذکور به دلایل متعددی صورت می‌گرفت ولی هیچ یک با امکان مفید بودن کشف مورد نظر ارتباطی نداشت. این کشف همچنین نمونهای بسیار عالی از به کارگیری همزمان روشهای فیزیکی و شیمیایی در تحقیقات هسته‌ای و سودمندی کار جمعی است. پس از آنکه ژولیو کوری و ماری کوری نشان دادند بعضی از محصولات واکنش های هسته‌ای رادیواکتیواند. <:P:>فرمی و همکاران او در ایتالیا عهده دار شدند تا مطالعه‌ای سازمان یافته درباره آن گونه واکنشهای هسته‌ای که با نوترون القا می‌شوند. به عمل آوردند. فرمی در سال 1934 دریافت که بمباران اورانیم با نوترون واقعا عناصر رادیواکتیو جدیدی در هدف تولید می‌کند که با گسیل پرتوها و فعالیت تباهی و نیم عمرهای نسبتا کوتاه که مشخصه جدید بودن آنها بود، معلوم می‌شد. در بدو امر تصور می‌رفت که این عناصر جدید همان عناصر ماورای اورانیم فرضی باشند. انرژی آزاد شده در شکافت هسته در حدود 200MeV است. <:P:>این مقدار انرژی را یا از طریق مقایسه جرمهای سکون مواد ترکیب شونده و مواد تولید شده یا از طریق منحنی انرژی اتصال می‌توان حساب کرد. انرژی آزادشده در عمل شکافت 20 برابر بیشتر از واکنش های هسته‌ای معمولی است که معمولا کمتر از 10MeV است و همچنین بیش از یک میلیون مرتبه بزرگتر از واکنش های شیمیایی است. در شرایط مناسب نوترونهای آزاد شده در عمل شکافت می‌تواند به نوبه خود ، موجب شکافت در اتمهای اورانیم مجاور خود شوند، و در این صورت فرآیندی که معروف به واکنش زنجیری است در یک نمونه اورانیم صورت می‌گیرد. ترکیبی از رهایی انرژی بسیار زیاد در عمل شکافت و امکان واکنش زنجیری مبنایی است برای استفاده بزرگ مقیاس از انرژی هسته‌ای. <:P:>
پیامدهای شکافت هسته‌ای: <:P:>استفاده از انرژی هسته‌ای به مقیاس زیاد بین سالهای 1939 ، تا 1945 در ایالات متحده انجام شد. این امر زیر فشار جنگ جهانی دوم به صورت نتیجه تلاشهای مشترک عده کثیری از دانشمندان و مهندسان صورت گرفت. دست اندرکارانی که در ایالات متحده به این کار اشتغال داشتند آمریکایی ، بریتانیایی ، و پناهندگان اروپایی کشورهایی بودند که زیر سلطه فاشیسم بود. تلاش آنان ، این بود که پیش از آلمانیها به یک سلاح هسته‌ای دست یابند. <:P:>در طول جنگ جهانی دوم از راکتورهای هسته‌ای برای تولید مواد خام نوعی بمب هسته‌ای ، یعنی برای ساختن 239Pu از 238U استفاده می‌شد. طراحی این راکتورها به گونهای بود که بعضی از نوترونهای حاصل از شکافت اتمی 235U به قدر کافی کند می‌شدند و موجب بروز شکافت در اتمهای 238U نمی‌شدند. (در اورانیم طبیعی ، فقط حدود 75. 0% اتم‌های 235U وجود دارد) در عوض ، نوترونهای مذکور از طریق واکنشهایی که در بخش قبل بیان شده به وسیله 238U جذب شده و هسته‌های 239Pu را تشکیل می‌دادند.
چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشکیل دهنده آن
انرژى هسته اى با توجه به ویژگى هاى حیرت انگیزش در آزادسازى حجم بالایى از انرژى در قبال از میان رفتن مقادیر ناچیزى از جرم، به عنوان جایگزین سوخت هاى پیرفسیلى که ناجوانمردانه در حال بلعیده شدن هستند، مطرح شده است. ایران نیز با وجود منابع گسترده نفت و گاز به دلیل کاربردهاى بهترى که سوخت هاى فسیلى نسبت به سوزانده شدن در کوره ها و براى تولید حرارت دارند، براى دستیابى به این نوع از انرژى تلاش هایى را از سال هاى دور داشته است و در سال هاى پس از انقلاب همواره مورد اتهام واقع شده که هدف اصلى اش نه فناورى صلح آمیز که رسیدن به فناورى تسلیحات هسته اى است.
در این گفتار پیش از آن که وارد مباحث متداول دیپلماتیک شویم نگاهى خواهیم انداخت به چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشکیل دهنده آن، همچنین مرز میان کاربرد صلح آمیز و تسلیحاتى را نشان خواهیم داد.چرخه سوخت هسته اى شامل مراحل استخراج، آسیاب، تبدیل، غنى سازى، ساخت سوخت باز تولید و راکتور هسته اى است و به یک معنا کشورى که در چرخه بالا به حد کاملى از خودکفایى و توسعه رسیده باشد با فناورى تولید سلاح هاى هسته اى فاصله چندانى ندارد.
تبدیل اورانیوم
سنگ معدن اورانیوم استخراج شده در آسیاب خرد و ریز شده و به پودر بسیار ریزى تبدیل مى شود. پس از آن طى فرآیند شیمیایى خاصى خالص سازى شده و به صورت یک حالت جامد به هم پیوسته که از آن به عنوان «کیک زرد» (yellow cake) یاد مى شود، درمى آید. کیک زرد شامل 70 درصد اورانیوم بوده و داراى خواص پرتوزایى (radioactive) است.
هدف پایه اى دانشمندان هسته اى از فرآیند غنى سازى

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله 24   صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید