تاریخچه ی:
انرژِی فوزیون هسته‌ای
تفاوت با نگارش: 1
| - | *((انرژِی فوزیون هسته ای)) | |
| | !دید کلی | | !دید کلی |
| - | ویون هسته ای، فرآیند انرژ ی هسته ای در ستاره هاست.در سال ۱۹۵۲ اولین انفجار آزمایشی گرما هسته ای باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژ ی کنترل نشده شد.این زمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ذرات باردار-پلاسما-با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون کلوین افزایش یابد،انرژی فویو زیادی آزاد شد. این افزایش دما باعث ایجاد واکنش فوزیون در گاز یونیده می شود.پس از انفجار موفقعیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی فوزیون شروع شد . |
+ | ((مجوی هسته‌ای)) ، فرآیند ((انرژی هسته‌ای)) در ستاره‌هاست. در سال ۱۹۵۲ اولین انفجار آزمایشی ((واکنش گرما-هسته ای|گرما هسته‌ای)) باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترل نشده شد. این زمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل از ((ذرات باردار)) - ((پلاسما)) - با ((چگالی)) بالا تا حد ۵۰ میلیون کلوین افزایش یابد ، انرژی فویو زیادی آزاد شد. این افزایش دما باعث ایجاد واکنش فوزیون در گاز یونیده می‌شود.پس از انفجار موفقعیت آمیز ((بمب هیدروژنی)) جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی فوزیون شروع شد. />
{img src=img/daneshnameh_up/5/5e/fusion.gif}
|
/>
|
| | !مکانیزم فوزیون | | !مکانیزم فوزیون |
| - | فرآیند فوزیون به این صورت است. اگر دو هسته سبک اتمی با انرژی کافی برای غلبه برای نیروی دافعه کولن به هم نزدیک شوند در هم می جوشند و هسته سنگین تر، و حداقل یک ذره دیگر، تشکیل می دهند.این ذره می تواند، بسته به نوع واکنش، پروتون یا نوترون باشد.این واکنش با انرژی زیاد همراه است. برای مثال بین دوتریوم و تریتریوم،دو ایزوتوپ هیدروژن، می تواند یم واکنش فوزیون صورت پذیرد. با اقدام این دو یک ذره آلفا و یک نوترون با انرژی ۶/۱۷ میلیون الکترون ولت آزاد می شود . |
+ | فرآیند فوزیون به این صورت است. اگر دو هسته سبک اتمی با انرژی کافی برای غلبه برای ((قانون کولن|نیروی دافعه کولن)) به هم نزدیک شوند در هم می‌جوشند و هسته سنگین‌تر، و حداقل یک ذره دیگر، تشکیل می‌دهند. این ذره می‌تواند، بسته به نوع واکنش، ((پروتون)) یا ((نوترون)) باشد. این واکنش با انرژی زیاد همراه است. برای مثال بین ((دوتریوم)) و ((تریتریوم)) ، دو ایزوتوپ هیدروژن، می‌تواند یک واکنش فوزیون صورت پذیرد. با اقدام این دو یک ((ذره آلفا)) و یک نوترون با انرژی ۶/۱۷ میلیون ((الکترون ولت)) آزاد می‌شود. |
| | !جنس پلاسما | | !جنس پلاسما |
| - | راکتور هسته ای ظرفی است که در آن، مخلوط کاملا یونیده دوتربوم و تریتریوم،در دمای بسیار بالا وجود دارد.وقتی این پلاسمای داغ به دمای جرقه،که حدود ۵۰ میلیون کلوین است،می رسد واکنش فوزیون شروع می شود. چون هیچ ماده جامدی نمی تواند در این دما وجود داشته باشد،استفاده از میدان مغناطیسی برای حس کردن پلاسما پیشنهاد می شود . |
+ | ((راکتور هسته‌ای)) ظرفی است که در آن ، مخلوط کاملا یونیده دوتربوم و تریتریوم ، در دمای بسیار بالا وجود دارد. وقتی این پلاسمای داغ به دمای جرقه ، که حدود ۵۰ میلیون کلوین است، می‌رسد واکنش فوزیون شروع می‌شود. چون هیچ ماده جامدی نمی‌تواند در این دما وجود داشته باشد، استفاده از ((میدان مغناطیسی)) برای حس کردن پلاسما پیشنهاد می‌شود. |
| | !ماشین پلاسما | | !ماشین پلاسما |
| - | پلاسما را می توان به کمک نیروی BX J شتاب داد.وقتی این شتاب دهنده را برای ایجاد رانش به کار می بریم یک موتور جهت ساده خواهیم داشت،نیروی شتاب دهنده با قرار گرفتن یک گاز یونیده،متشکل از مخلوط خنثی یون ها و الکترون ها،در میدان های عمود بر هم مغناطیسی و الکتریکی به وجود می آید .
از آنجا که پلاسما از نظر الکتریکی خنثی است چگالی آن به خاطر نیروهای الکترواستاتیک محدود نمی شوند، |
+ | پلاسما را می‌توان به کمک نیروی JxB شتاب داد. وقتی این شتاب دهنده را برای ایجاد رانش به کار می‌بریم یک موتور جهت ساده خواهیم داشت، نیروی شتاب دهنده با قرار گرفتن یک گاز یونیده ، متشکل از مخلوط خنثی یون‌ها و الکترون‌ها ، در میدانهای عمود بر هم مغناطیسی و الکتریکی به وجود می‌آید. از آنجا که پلاسما از نظر الکتریکی خنثی است، چگالی آن به خاطر ((نیرو الکترواستاتیکی|نیروهای الکترواستاتیک)) محدود نمی‌شوند. |
| | !اصول عملکرد ماشین پلاسما | | !اصول عملکرد ماشین پلاسما |
| - | با اعمال میدان مغناطیسی و یک میدان الکتریکی پلاسیما شتاب می گیرد زیرا :
چگالی جریان کل بر جریان پلاسما عمود و عبارت است از :
J=(Eappl+VX βappl)
و نیروی موثر بر واحد حجم این جریان نیروی BX J است.
که در رابطه فوق و مانندگی الکتریکی، Eappl میدان الکتریکی،V سرعت پلاسما وr />! میدان مغناطیسی می باشد . βappl
حال اگر سهم میدان مغناطیسی بیشتر باشد یک شتاب دهنده خواهیم داشت در صورتی که میدان های برداری اعمال شده و بردار سرعت پلاسما بر هم عمود باشند.این نیرو در جهت پلاسما عمل می کند و آن ها را شتاب می دهد.از طرف یگر اگر میدان مغناطیسی غالب باشد اشین شبیه مولد عمل می کند />اکنون انرژی گرفته شده از ذرات کند شده، صرف «پر کردن» منبع میدان الکتریکی می شود.
در آرایش موتوری اگر هر عنصر حجم ( ) با سرعت V حرکت کند،توان منتقل شده شامل دو جبه،یکی مربوط به عمل موتوری و دیگری مربوط به عمل مولدی است.رابطه توان منتقل شده برحسب چگالی جریان کل به صورت ( ) در می آید. در این رابطه J چگالی جریان کل، β میدان مغناطیسی، V سرعت پلاسما و ( ) عنصر حجم است . />اگر حجم پلاسمایی که در معرض میدانهای الکتریکی و مغناطیسی قرار دارد تقریبا AL ( که L طول پلاسما، A سطح مقطع آن است ) توان منتقل شده برابر Ivβ=P خواهد بود که در آن I جریان الکتریکی می باشد.
در نوشتن عبارت فوق از عبارت A J=I استفاده شده است.این عبارت توان جنبشی که منبع الکتریکی مولد جریان I به پلاسما می دهد را بیان می کند . |
+ | با اعمال میدان مغناطیسی و یک ((میدان الکتریکی)) پلاسیما شتاب می‌گیرد، زیرا چگالی جریان کل بر جریان پلاسما عمود و عبارت است از:
::__~~FF00FF:(J = (Eapp + VxBapp~~__::
و نیروی مؤثر بر واحد حجم این جریان نیروی BxJ است. که در رابطه فوق ((رسانندگی الکتریکی)) ، Eapp میدان الکتریکی ، V سرعت پلاسما و B<sub>app</sub> میدان مغناطیسی می‌باشد. حال اگر سهم میدان مغناطیسی بیشتر باشد یک شتاب دهنده خواهیم داشت در صورتی که میدانهای برداری اعمال شده و بردار سرعت پلاسما بر هم عمود باشند، این نیرو در جهت پلاسما عمل می‌کند و آنها را شتاب می‌دهد. از طرف یگر اگر میدان مغناطیسی غالب باشد اشین شبیه مولد عمل می‌کند.
اکنون انرژی گرفته شده از ذرات کند شده ، صرف «پر کردن» منبع میدان الکتریکی می‌شود. در آرایش موتوری اگر هر عنصر حجم (Vol∆) با سرعت V حرکت کند، توان منتقل شده شامل دو جبه،یکی مربوط به عمل موتوری و دیگری مربوط به عمل مولدی است. رابطه توان منتقل شده برحسب چگالی جریان کل به صورت (P = JBV∆Vol∆) در می‌آید. />
{picture=Tokamak_thumb.gif}
|
در این رابطه J چگالی جریان کل ، B میدان مغناطیسی ، V سرعت پلاسما و (∆Vol) عنصر حجم است. اگر حجم پلاسمایی که در معرض میدانهای الکتریکی و مغناطیسی قرار دارد تقریبا AL (که L ((طول دبای پلاسما|طول پلاسما)) ، A سطح مقطع آن است) توان منتقل شده برابر __~~green:Ivβ = P~~__ خواهد بود که در آن I ((جریان الکتریکی)) می‌باشد. در نوشتن عبارت فوق از عبارت __~~green:A J = I~~__ استفاده شده است. این عبارت توان جنبشی که منبع الکتریکی مولد جریان I به ((پلاسما)) می‌دهد را بیان می‌کند. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| - | *((انرژی))
*((اتم))
*((کرون))
*((تو))
*((شت))
*((ژاتواکتیکی))
*((وتورالکتریکی))
*((میای الکتریکی و مغناطیسی)) |
+ | *((انرژی هسته‌ای))
*((انرزی همبستگی اتم))
*(( هیدروژنی))
*((راکتو سته‌ای))
*((شکافت هه‌ای))
*((موی سته‌ی))
*((ژراتور الکتریکی))
*((ماشین پلسما))
*((ور الکتریکی)) |
| | *((مولد الکتریکی)) | | *((مولد الکتریکی)) |
| - | *((مواد))
|
+ | *((واکن رما هسته‌ای)) |
