پاورپوینت بمب اتم (pptx) 53 اسلاید
دسته بندی : پاورپوینت
نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد اسلاید: 53 اسلاید
قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :
U
اورانیم ( Uranium ) :
کشف این عنصر توسط Martin Klaproth و در سال 1789 در آلمان رخ داد و اسم این عنصر از نام سیاره اورانوس برگرفته شده است .شیشه های رنگی زرد شامل 1 درصد اکسید اورانیم هستند. این عنصردر سنگ معدن اورانیم (پیچبلانت) موجود است و اولین بار در سال 1789 جداسازی شد. این فلز در سال 1841 توسط Peligot از واکنش کلرید بی آب با فلز پتاسیم به دست آمد. اورانیم عنصر نایابی نیست این عنصر امروزه فراوانتر از جیوه، آنیتموان، نقره، کادمیم، مولیبدن و آرسنیک می باشد. این عنصر به فراوانی در کانیهای پیچبلاند، اورانیتیت، کارنوتیت، اوتونیت،اورانوفان و توبرنیت وجود دارد. همچنین اورانیم در سنگهای فسفاته، لیگنیت، مونازیت وجود دارد. اورانیم از واکنش هالید اورانیم با عناصر آلکالی و یا از واکنش اکسید اورانیم با آلومینیم یا کلسیم یا کربن در درجه حرارت بالا به دست می آید. این فلز می تواند از الکترولیز ترکیبات KUF5 یا UF4 در محلول CaCl2 و NaClحاصل شود. اورانیم با خلوص بالا می تواند از تجزیه هالید اورانیم با رشته های داغ حاصل شود.اورانیم دارای 3 ساختار کریستالوگرافی آلفا، بتا و گاما می باشد. اورانیم عنصری سنگین به رنگ سفید نقره ای و در زمانی که خیلی ریز شود آتش گیر است. این عنصر کمی نرمتر از فولاد است. این عنصر مفتول پذیر و چکش خوار و اندکی پارامغناطیس است. این عنصر در هوا با یک لایه اکسید پوشیده می شود.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر اورانیم :
عدد اتمی: 92جرم اتمی: 238.0289نقطه ذوب: C° 1135نقطه جوش : C° 3815شعاع اتمی : pm 156ظرفیت: 3، 4، 5 و 6 رنگ: خاکستري متالیکحالت استاندارد: جامد راديواکتيونام گروه: آکتنيدانرژی یونیزاسیون : Kj/mol 686.4شکل الکترونی: Rn5f36d17s2شعاع یونی : Å 0.52الکترونگاتیوی: 1.38حالت اکسیداسیون: 3، 4، 5 و 6 دانسیته: 19.05گرمای فروپاشی : Kj/mol 6.12گرمای تبخیر : Kj/mol 417گرمای ویژه: J/g Ko 0.12دوره تناوبی:7
ايزوتوپهاي اورانيوم
عنصر اورانیوم ، چهار ایزوتوپ دارد که فقط دو ایزوتوپ آن به علت داشتن نیمه عمر نسبتا بالا در طبیعت و در سنگ معدن یافت میشوند. این دو ایزوتوپ عبارتند از 235U و 238U که در هر دو 92 پروتون وجود دارد ولی اولی 143 و دومی 146 نوترون دارد. اختلاف این دو فقط وجود 3 نوترون اضافی در ایزوتوپ سنگین است. ولی از نظر خواص شیمیایی این دو ایزوتوپ کاملا یکسان هستند و برای جداسازی آنها از یکدیگر حتما باید از خواص فیزیکی آنها یعنی اختلاف جرم ایزوتوپها استفاده کرد. شکافت هستهای اورانیوم ایزوتوپ 235U شکست پذیر است و در نیروگاههای اتمی از این خاصیت استفاده می شود و حرارت ایجاد شده در اثر این شکست را تبدیل به انرژی الکتریکی مینمایند. در واقع ورود یک نوترون به درون هسته این اتم سبب شکست آن شده و به ازای هر اتم شکسته شده Mev200 (دویست میلیون الکترون ولت) انرژی و دو تکه شکست و تعدادی نوترون حاصل میشود که میتوانند اتمهای دیگر را بشکنند. بنابراین در برخی از نیروگاهها ترجیح میدهند تا حدی این ایزوتوپ را در مخلوط طبیعی دو ایزوتوپ غنی کنند و بدین ترتیب مسئله غنی سازی اورانیوم مطرح میشود.
کاربرد ایزوتوپهای اورانیوم
در راکتورهای هستهای به عنوان سوخت بکار میروند.در نیروگاههای هستهای برای تولید انرژی الکتریکی بکار برده میشود.در ساخت انواع مهمات هستهای از جمله بمبهای هستهای ، بمب هیدروژنی و ... کاربرد دارند.بطور کلی میتوان موارد ذیل را به عنوان مصادیق کاربرد تکنیکهای هستهای در حوزه پزشکی نام برد:
تهیه و تولید رادیو داروی ید-131، حهت تشخیص بیماریهای تروئید و درمان آنها. در درمان بیماریهای سرطانی ، تومورهای مغزی و غیره بکار میگیرند. تهیه و تولید کیتهای رادیو دارویی جهت مراکز پزشکی هستهای. کنترل کیفی رادیو داروهای خوراکی و تزریقی برای تشخیص ودرمان بیماریها.کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری. کاربرد تکنیکهای هستهای در مدیریت منابع آب. کاربرد انرژی هستهای در بخش صنایع غذایی و کشاورزی. کاربرد انرژی هستهای در صنایع. کاربرد تکنیک هستهای در شناسایی مینهای ضد نفر.
استخراج اورانيوم
هر دو نوع حفاري و تكنيكهاي موقعيتي براي كشف كردن اورانيوم به كار ميروند، حفاري ممكن است به صورت زيرزميني يا چالهاي باز و روي زمين انجام شود.در كل، حفاريهاي روزميني در جاهايي استفاده ميشود كه ذخيره معدني نزديك به سطح زمين و حفاريهاي زيرزميني براي ذخيرههاي معدني عميقتر به كار ميرود. بهطور نمونه براي حفاري روزميني بيشتر از 120 متر عمق، نياز به گودالهاي بزرگي بر سطح زمين است؛ اندازه گودالها بايد بزرگتر از اندازه ذخيره معدني باشد تا زماني كه ديوارههاي گودال محكم شوند تا مانع ريزش آنها شود. در نتيجه، تعداد موادي كه بايد به بيرون از معدن انتقال داده شود تا به كانه دسترسي پيدا كند زياد است. حفاريهاي زيرزميني داراي خرابي و اخلالهاي كمتري در سطح زمين هستند و تعداد موادي كه بايد براي دسترسي به سنگ معدن يا كانه به بيرون از معدن انتقال داده شوند بهطور قابل ملاحظهاي كمتر از حفاري نوع روزميني است.
مقدار زيادي از اورانيوم جهاني از (ISL) (In Sitaleding) ميآيد. جايي كه آبهاي اكسيژنه زيرزميني در معدنهاي كانهاي پرمنفذ به گردش ميافتند تا اورانيوم موجود در معدن را در خود حل كنند و آن را به سطح زمين آورند. (ISL) شايد با اسيد رقيق يا با محلولهاي قليايي همراه باشد تا اورانيوم را محلول نگهدارد، سپس اورانيوم در كارخانههاي آسيابسازي اورانيوم، از محلول خود جدا ميشود. در نتيجه انتخاب روش حفاري براي تهنشين كردن اورانيوم بستگي به جنس ديواره معدن كانه سنگ، امنيت و ملاحظات اقتصادي دارد. در غالب معدنهاي زيرزميني اورانيوم، پيشگيريهاي مخصوصي كه شامل افزايش تهويه هوا ميشود، لازم است تا از پرتوافشاني جلوگيري شود.
چگونه اورانيوم به انرژي تبديل مي شود؟
غني سازي:
اورانيوم طبيعي اصولا شامل مخلوطي از دو ايزوتوپ (نوع اتمي) از اورانيوم است. تنها 7/0 درصد از اورانيوم طبيعي، شكاف پذير و يا داراي قابليت شكاف پذيري است كه با شكافته شدن در راكتورهاي هسته اي انرژي توليد مي كنند. ايزوتوپ اورانيوم شكاف پذير، اورانيوم نوع 235 (u-235) است و پس مانده آن اورانيوم 238 (u-238) است. در بيشتر انواع راكتورهاي معمولي هسته اي به اورانيوم 235 (u-235 كه اورانيوم با غلظت بيش از حد طبيعي است) نياز دارند. عمليات غني سازي، غلظت اورانيوم را بيشتر مي كند. عموماً بين 5/3 تا 5 درصد اورانيوم 235 با بيرون آوردن 8 درصد از اورانيوم 238. اين عمل با جداسازي گازي هگزافلوريد اورانيوم در دو جريان انجام مي گيرد. يكي به اندازه لازم غني سازي مي شود و اورانيوم غني شده ضعيف ناميده مي شود و ديگري به اورانيوم 235 منتهي مي شود كه به پس مانده معروف است.