nuclear engineering

    برخلاف همجوشی که به ذرات با بار الکتریکی مشابه و همچنین به انرژی جنبشی بالا برای برهمکنش نیاز دارد، شکافت می تواند با استفاده از ذرات با بار خنثی(نوترون) که در هر سرعتی حرکت می کنند و همچنین با استفاده از ذرات دیگر نیز اتفاق بیفتد ولی چون بمباران کردن عناصر سنگین توسط نوترون ها باعث آزاد شدن 2 تا 3 نوترون در هر واکنش می گردد باعث ادامه دار بودن واکنش خواهد بود.

    Unlike fusion, which requires particles with the same electric charge as well as high kinetic energy to interact, fission can occur using neutrally charged particles (neutrons) that move at any speed, as well as other particles. But because the bombardment of heavy elements by neutrons causes the release of 2 to 3 neutrons in each reaction, it will cause the reaction to be continuous.

    نوترون در سال 1932 توسط چادویک chadwick کشف شد و تحقیقات گسترده تری تا سال 1939 در آلمان بر روی شکافت انجام شد. پس از آن در یک آزمایش مشاهده گردید که نوترون توسط هسته ی اورانیوم گیر انداخته شد و باریم تولید شد. این اولین اثبات وجود شکافت و تولید پاره های شکافت(fission fragment) بود.

    Neutrons were discovered by Chadwick in 1932, and more extensive research on fission was carried out in Germany until 1939. An experiment later showed that neutrons were trapped by the uranium nucleus and barium was produced. This was the first proof of the existence of fission and the production of fission fragments.

     رآکتور هسته ای سازه ای است که تمام واکنش های مربوط و مذکور در مقاله ی دوم _ و بخصوص شکافت هسته ای، در آن اتقاق می افتد. و این سازه ی بزرگ طوری طراحی و ساخته می شود که این واکنش ها را مدیریت کند و آبی که در درون مدارهای مربوطه در حرکت است را گرم کرده و به بخار تبدیل نموده و با استفاده ی از بخار توربین را به حرکت درآورد. راکتور هسته ای سازه ای بسیار عظیم است که از قسمت ها ی متفاوتی تشکیل شده است بدنه ی آن از بتن ساخته شده است و ضخامتی در حدود 1/5 متر دارد. معمولا راکتورهای هسته ای بصورت گنبدی شکل ساخته می شود و ارتفاع آن ها در حدود بیش از 12 متر می باشد البته بسته به نوع راکتور این ارتفاع و سایز آن تغییر می کند. 

    در شکافت هسته ای از ذره های بدون بار برای تقسیم یک هسته ی سنگین به دو هسته ی سبک تر استفاده می شود. نوترون بدون بار است و بدون آن که تحت میدان الکترواستاتیکی ذرات اتم ها و هسته ها قرار بگیرد از ابر الکترونی اتم های سنگین عبور کرده و به هسته ی آن ها می رسد و در هر سرعتی که باشد این قابلییت را داراست چرا که الکترون ها دارای بار منفی هستند و بار مثبت یعنی پروتون ها را جذب کرده و الکترون های دیگر را دفع می کنند.

       انرژی که تحت عنوان انرژی هسته ای می شناسیم به واکنش هایی که در هسته ها و نوکلوئید های آن ها رخ می دهد اتلاق می شود. این انرژی یا بصورت شکافت هسته ای آزاد می شود یا بصورت همجوشی هسته ای.

       * در شکافت، یک عنصر سنگین به دو عنصر سبک تر تبدیل می شود و بنا بر رابطه ای که انیشتین آن را بدست آورد مقداری انرژی آزاد خواهد شد( درمقاله ای دیگر بصورت جزئی توضیح داده خواهد شد) این انرژی آزاد شده فوق العاده زیاد است و اگر بتوان آن را مدیریت نمود می توان در تولید برق استفاده ی بسیاری از آن کرد.

       ** در همجوشی هسته ای ، عملیات برعکس شکافت هسته ای رخ می دهد یعنی دو عنصر سبک به یک عنصر سنگین تر تبدیل می شوند(این مورد را هم درجای خود به طور مفصل توضیح می دهیم).

هم در شکافت و هم درهمجوشی مقداری از جرم پس از واکنش به انرژی تبدیل می شود و مقدار قابل ملاحظه ای خواهد بود. اگرچه همجوشی قبل از شکافت کشف شد و اولین واکنش همجوشی دست بشر در دهه ی 1920  آزمایش شد.

واکنش های همجوشی انواع مختلفی دارد که معروف ترین آن از ترکیب یک تریتیوم با یک دوتریوم بوده و حاصل یک عنصر هلیوم می باشد.

 ازکاربردهای صلح آمیز انرژی هسته ای می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1- تولید رادیو داروها برای شناسایی و درمان بیماری ها و سرطان

2- استفاده از پرتو های رادیو اکتیو در دفع آفات و کاربرد های این چنینی

3-تولید برق

و.

Peaceful applications of nuclear energy include the following:
1- Production of radiopharmaceuticals to identify and treat diseases and cancer
2- The use of radioactive rays in pest control and such applications
3. Power generation
And.

    در این گفتار درباره ی  تولید برق هسته ای صحبت خواهیم کرد و ضرورت استفاده از ان را مورد بحث و مداقه قرار خواهیم داد.

In this section, we will talk and discuss about the use of nuclear power generation .