V{maketoc}
! دید کلی:

طی سال های گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوع ((انرژی هسته ای)) تمایل داشتند و حتی دولت ایران 15 ‏نیروگاه اتمی به کشورهای ((آمریکا)) ، ((فرانسه)) و ((آلمان)) سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه ‏مهم تری میل آیلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 و ((فاجعه چرنوبیل)) (Tchernobyl) در ((روسیه)) ‏در 26 آوریل 1986، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای ((تولید انرژی)) تغییر کرد و ترس و وحشت از ‏((جنگ اتمی)) و به خصوص امکان تهیه ((بمب اتمی)) در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتا مجبور به تجدید نظر در ‏برنامه های اتمی خود کرد.

! نیروگاه اتمی چیست؟

نیروگاه اتمی در واقع یک ((بمب اتمی)) است که به کمک میله های مهارکننده و خروج دمای درونی به وسیله مواد ‏خنک کننده مثل ((آب)) و ((گاز)) ، تحت کنترل درآمده است. اگر روزی این میله ها و یا ((پمپ)) های انتقال دهنده مواد ‏خنک کننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی به وجود می آید و حتی ممکن است نیروگاه نیز ‏منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی سابق. ‏

! ساختار نیروگاه اتمی:‏

نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است که همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. ‏این مواد عبارت اند از:

*ماده سوخت:
((سوخت هسته ای|ماده سوخت)) متشکل از اورانیوم طبیعی ، ((اورانیوم غنی شده)) ، ((اورانیوم)) و ((پلوتونیم)) است. که سوختن اورانیوم بر ‏اساس واکنش ((شکافت هسته‌ای)) صورت می گیرد.‏

*نرم کننده ها:‏‎
‎‏نرم کننده ها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل از شکست با آنها الزامی است و ‏برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرا احتمال واکنش شکست پی در پی به ازای ‏نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. ((آب سنگین)) (D2O) یا ((زغال سنگ)) ((«گرافیت))) به عنوان نرم کننده نوترون ‏به کار برده می شوند.‏

*میله های مهارکننده:‏‎
‎‏ این میله ها از ((مواد جاذب نوترون)) درست شده اند و وجود آنها در داخل ((راکتور اتمی|راکتور اتمی)) ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترون ها در قلب رآکتور می شوند. اگر این میله ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه ((راکتور هسته ای|قدرت راکتور)) چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر ((کادمیم)) و یا ((بور)) باشند.‏

*مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی:‏‎br>‎‏ این مواد انرژی حاصل از ((شکافت هسته ای اورانیوم|شکست اورانیوم)) را به خارج ‏از راکتور انتقال داده و ((توربین مولد برق|توربین های مولد برق)) را به حرکت در می آورند و پس از خنک شدن مجدداً به داخل ‏راکتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودی عمل می کنند و با خارج از محیط رآکتور تماسی ندارند. ‏این مواد می توانند گاز CO2 ، ((آب)) ، آب سنگین، ((هلیم)) گازی و یا ((سدیم)) مذاب باشند.‏

! طرز کار نیروگاه اتمی:

*عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن ((زغال)) یا هر نوع ((سوخت فسیلی)) دیگر است. در ‏این پدیده با ورود یک ((نوترون)) کم انرژی به داخل هسته ((ایزوتوپهای اورانیوم|ایزوتوپ اورانیوم)) 235 عمل شکست انجام می گیرد و ‏انرژی فراوانی تولید می کند. بعد از ورود نوترون به درون ((هسته اتم)) ، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از ‏لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادی نوترون می شود.

*به طور متوسط تعداد نوترون ها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247 عدد است و این نوترون ها اتم های ‏دیگر را می شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده ((اورانیوم)) به ‏صورت زنجیره ای انجام می شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد. در واقع ورود ‏نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام با ((انتشار انرژی)) معادل با ‏‎ Mev‎‏200 میلیون الکترون ‏ولت است. ‏

*این مقدار انرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزار مگاوات ‏است. که اگر به صورت زنجیره ای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابه ((بمب اتمی)) عمل خواهد کرد. اما ‏اگر تعداد شکست ها را در توده اورانیوم و طی زمان محدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست، اتم بعدی ‏شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاه اتمی به وجود می آید. ‏

! نمونه عملی:

نیروگاهی که دارای 10 تن ((مواد معدنی اورانیوم و توریم|اورانیوم طبیعی)) است قدرتی معادل با 100 مگاوات خواهد داشت و به طور متوسط ‏‏105 گرم اورانیوم 235 در روز در این نیروگاه شکسته می شود و همان طور که قبلاً گفته شد در اثر جذب ‏نوترون به وسیله ایزوتوپ اورانیوم 238 اورانیوم 239 به وجود می آمد که بعد از دو بار انتشار ((ذره بتا|ذرات بتا)) (یا ((‏الکترون))) به ((پلتونیوم)) 239 تبدیل می شود که خود مانند اورانیوم 235 شکست پذیر است. در این عمل 70 گرم ‏پلتونیوم حاصل می شود. ‏

ولی اگر نیروگاه ((سورژنراتور)) باشد و تعداد نوترون های موجود در نیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب ‏بیشتر از این خواهد بود و مقدار ((پلتونیوم)) های به وجود آمده از مقدار آنهایی که شکسته می شوند بیشتر خواهند ‏بود. در چنین حالتی بعد از پیاده کردن میله های سوخت می توان پلتونیوم به وجود آمده را از ((اورانیوم)) و ‏فرآورده های شکست را به کمک ((واکنش های شیمیایی)) بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.

! ‏ مباحث مرتبط با عنوان:‏

*((اورانیوم))
*((اورانیوم غنی شده))
*((انرژی هسته ای))
*((بمب اتمی))
*((بمب هسته ای))
*((پلوتونیم))
*((توربین مولد برق))
*((جنگ اتمی))
*((جنگ رادیولوژی))
*((راکتور هسته ای))
*((سوخت هسته ای))
*((غنی سازی اورانیوم))‏
*((مواد جاذب نوترون))
*((مواد معدنی اورانیوم و توریم))