V{maketoc}


||
نیروگاه اتمی در واقع یک ((بمب اتمی)) است که به کمک میله‌های 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 پمپهای انتقال دهنده مواد ‏خنک کننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی به وجود می‌آید و حتی ممکن است نیروگاه نیز ‏منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی سابق.||
!دید کلی
طی سالهای 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 ‏برنامه‌های اتمی خود کرد.

{picture file=img/daneshnameh_up/7/7d/1980nuclear.jpg}

‏
!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 می‌گیرد.‏

*__نرم کننده‌ها:__ ‎‏نرم کننده‌ها 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 ‏بکار برده می‌شوند.‏

*__میله‌های مهارکننده:__‎‏ این میله ها از ((مواد جاذب نوترون)) درست شده‌اند و وجود آنها در داخل راکتور اتمی ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترونها در قلب راکتور می‌شوند. اگر این میله‌ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر از چند هزارم ثانیه ((راکتور هسته‌ای|قدرت راکتور)) چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می‌آید. این میله ها می توانند از جنس عنصر ((کادمیم)) و یا ((بور)) باشند.‏

*__مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی:__‎‏ این مواد انرژی حاصل از ((شکافت هسته‌ای اورانیوم|شکست اورانیوم)) را به خارج ‏از راکتور انتقال داده و ((توربین مولد برق|توربینهای 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)) ، ((هلیوم|هلیوم گازی)) و یا ((سدیم)) مذاب باشند.‏

{picture file=img/daneshnameh_up/6/63/salemnuclear.jpg}

!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 می‌شود.

بطور متوسط تعداد نوترونها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247 عدد است و این نوترونها اتمهای ‏دیگر را می‌شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعداد آنها نباشد واکنش شکست در داخل توده ((اورانیوم)) به ‏صورت زنجیره‌ای انجام می‌شود 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 بوجود می‌آید. ‏
!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)) (‏الکترون) به پلتونیوم 239 تبدیل می شود که خود مانند اورانیوم 235 شکست پذیر است. در این عمل 70 گرم ‏پلتونیوم حاصل می‌شود.
,br>
ولی اگر نیروگاه ((سورژنراتور)) باشد و تعداد نوترونهای 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 شیمیایی|واکنشهای شیمیایی)) بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.
!‏مباحث مرتبط با عنوان
*((اورانیوم))
*((اورانیوم غنی شده))
*((انرژی هسته‌ای))
*((بمب اتمی))
*((بمب هسته‌ای))
*((پلوتونیم))
*((توربین مولد برق))
*((جنگ اتمی))
*((جنگ رادیولوژی))
*((راکتور هسته‌ای))
*((سوخت هسته‌ای))
*((غنی سازی اورانیوم))‏
*((مواد جاذب نوترون))
*((مواد معدنی اورانیوم و توریم))