بحث عن الطاقة النووية

بحث عن الطاقة النووية

استكشاف شامل للطاقة النووية ، ومن بينها الطاقة النووية أحد مصادر الطاقة المتجددة ، لأنها نتاج أنشطة بشرية لإنتاج الطاقة النووية ، والتي تختلف عن مصادر الطاقة غير المتجددة مثل النفط والغاز الطبيعي.

عناصر أبحاث الطاقة النووية

سوف نناقش بالتفصيل العناصر التالية من خلال دراسة الطاقة النووية التي تعتبر من أهم مصادر الطاقة:

• مقدمة
• استخدامات الطاقة النووية
• ما هو المفاعل النووي؟
• مكونات المفاعلات النووية
• محطة طاقة نووية
• ما هي عملية الانشطار النووي؟
• أنواع المفاعلات النووية
• مزايا الطاقة النووية
• مساوئ الطاقة النووية
• مستقبل الطاقة النووية
• ختاما

مقدمة

يمكن تعريف الطاقة النووية على أنها طاقة منتجة من خلال عمليات الانشطار أو الاندماج النووي ، ويحدث هذا التفاعل في المفاعلات النووية التي يجب أن تفي بالمعايير الخاصة بحيث يمكن التحكم في العملية لتجنب الكوارث ، كما هو الحال في مفاعل تشيرنوبيل.

إن خطورة مثل هذه الحوادث هو أن الإشعاع المنبعث له تأثير كبير على الكائنات الحية ويسبب تشوهات كما حدث بعد سقوط قنبلة هيروشيما الذرية في اليابان ، كما أنه قد يؤدي بشكل مباشر إلى الوفاة لأن الإشعاع يدخل خلايا الجسم ويتسبب في حدوث تشوهات. يسعى إلى تدميرها ، بالإضافة إلى وجود بقايا من ردود الفعل هذه وكيفية التعامل معها.

إذا وصلت إلى المحطة عن طريق تسريب أو تسرب مياه الشرب من الأرض أثناء نمو النبات ، سيكون لها تأثير مدمر على صحة جميع الكائنات الحية ، وتكلفة بناء مفاعل نووي مرتفعة للغاية ، ويمكن أن تستخدم لتوليد الطاقة لأنها تعتبر أغلى من الغاز الطبيعي والنفط الرخيص.

اقرأ أيضًا: ما هي أنواع الطاقة

استخدامات الطاقة النووية

كان استخدام الطاقة النووية يستخدم في الحروب خاصة عندما أسقطت الولايات المتحدة قنابل نووية في مدينتي ناغازاكي وهيروشيما في اليابان ، مما كان له تأثير كبير على السكان ، حيث تم القضاء على العديد منها وحدثت العديد من التشوهات.

لكن الناس لاحقًا اعتقدوا أن هذه الطاقة استُخدمت في سلام ، وليس في ميدان الحرب ، لأنها ستستخدم في مجالات أخرى لخدمة البشر ، وهذه الاستخدامات هي كالتالي:

• تستخدم الطاقة النووية في علاج أمراض معينة ، مثل أمراض السرطان ، من خلال تدمير الخلايا السرطانية ومنع نموها ونموها.
• علاج أمراض الغدة الدرقية باستخدام اليود المشع.
• تستخدم النظائر المشعة لتشخيص أمراض معينة ، مثل عنصر الكالسيوم المشع.
• كما أنها تستخدم لحفظ وتعقيم الطعام ، وذلك باستخدام نسب معينة من المواد المشعة ، لذلك فهي أفضل من طرق الحفظ والتعقيم التقليدية.
• يتم استخدامها في عملية توفير الطاقة الكهربائية التي لا يمكن الاستغناء عنها لأن العديد من المجالات تعتمد عليها.
• استخدام الطاقة النووية لا يعتمد على ذلك ، بل يستخدم التيتانيوم واليورانيوم في عملية صنع القنابل الذرية أو القنابل النووية.
• كما أنها تستخدم لتطوير الزراعة وإيجاد النظائر المشعة لعملية تصنيع الأدوية والمبيدات.
• يتم استخدامها في دفع الغواصات والسفن ، وكذلك المحركات الكهربائية اللازمة لتوليد الكهرباء.
• تلعب الطاقة النووية دورًا مهمًا في مجال العلوم ، حيث تم إنشاء مفاعلات البحث لأغراض البحث العملي ، مثل تأثير العناصر النووية على البيئة ومقارناتها ، وكذلك دراسة خصائص العناصر النووية ، النواة ، وما هو مطلوب لكسر أو دمج الروابط .. الطاقة.

اقرأ أيضًا: بحث عن الطاقة الشمسية ومصادرها

ما هو المفاعل النووي؟

المفاعلات النووية هي مركز إنتاج الطاقة النووية ، وكذلك مركز عمليات الاندماج أو الانشطار النووي ، وكمية الحرارة الكبيرة الناتجة عن هذه التفاعلات لها استخدامات عديدة.

ومن الاستخدامات تسخين الماء للحصول على بخار الماء ، والذي يستخدم في تشغيل المحرك ، والذي بدوره يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية ، ويستخدم أيضًا لتشغيل المصانع. لذلك يقوم كل عامل في المفاعل النووي بواجباته لتحقيق النتيجة التالية: يعود بالفائدة على البشرية بشكل متكامل.

مكونات المفاعلات النووية

هناك العديد من المكونات التي يتكون منها المفاعل النووي ، فهو جوهر المفاعل ويحتوي على وقود نووي يستخدم لتشغيل المفاعل النووي ، مثل عملية الانشطار.

يحتوي أيضًا على ما يسمى بمخفضات السرعة التي تتمثل وظيفتها في تقليل سرعة النيوترونات من أجل الاستفادة من الطاقة القصوى الممكنة التي تنتجها هذه الحركات النيوترونية.

بالإضافة إلى احتواء المبرد في المفاعل ، والذي يتضمن الهيدروجين والماء ، فإن وظيفتهم هي خفض درجة حرارة المفاعل النووي ، ويستخدم البخار المنتج في عمليات أخرى.

محطة طاقة نووية

تم إنشاء أول محطة للطاقة النووية في العالم في الاتحاد السوفياتي السابق في عام 1954 ، وتبلغ الطاقة التشغيلية لمحطة الطاقة 5 ميغاوات ، وقد نشأت هذه الفكرة بعد أن تمكن العلماء من الحصول على الطاقة النووية من مجموعة متنوعة من العناصر ، أهمها اليورانيوم والبلوتونيوم واليورانيوم المخصب من أهم عوامل تشغيل محركات هذه المحطات.

مرت عملية توليد الطاقة في محطة للطاقة النووية بأكثر من مرحلة ، وتم الحصول عليها في الأصل عن طريق تفاعل النيوترونات لإحداث الانشطار الذري لليورانيوم. وتستخدم هذه الطاقة في هذه العملية لتحويل الماء المغلي إلى بخار عالي الضغط ، والذي يتم تسخينه إلى حوالي 480 درجة ، ثم قم بتركيب البخار على التوربينات البخارية للحصول على الطاقة.

ما هي عملية الانشطار النووي؟

الذرات عبارة عن جزيئات صغيرة توجد في الجزيئات تشكل غازات وسوائل مختلفة. تتكون الذرة من 3 جسيمات صغيرة ، وهي نيوترونات وبروتونات وإلكترونات. تحتوي نواة كل ذرة على نيوترونات وبروتونات ، لكن الإلكترونات محاطة بها من الخارج.

يتم تحرير الروابط التي تربط الأجزاء المختلفة من النواة بشكل كبير. يتم الحصول على الطاقة النووية في عملية كسر هذه الروابط من خلال الانشطار النووي. في عملية الانشطار النووي ، يتم فصل هذه الذرات ، وتتسبب التصادمات والنيوترونات بين ذرات اليورانيوم في حدوث تنقسم ذرات اليورانيوم ، وتنتج الكثير من الطاقة ، وتولد الحرارة والإشعاع.

بالإضافة إلى إطلاق العديد من النيوترونات عند انقسام ذرات اليورانيوم ، فإن هذه الأعداد الكبيرة من النيوترونات سوف تتصادم أيضًا مع المزيد من ذرات اليورانيوم ، وبالتالي إطلاق المزيد من الطاقة ، وفي النهاية تحقيق استمرارية التفاعلات النووية.

اليورانيوم هو أحد أنواع الوقود اللازمة للحصول على الطاقة النووية لأن ذراته تنقسم بسهولة. يوجد عنصر اليورانيوم في صخور الطبيعة في أجزاء كثيرة من العالم ، ولكن لا يتم استخدام جميع أنواع اليورانيوم للحصول على الطاقة النووية.

لكن النوع المستخدم فعليًا هو (U-235) وهو عنصر نادر يمثل حوالي 1٪ فقط من اليورانيوم في العالم ، ويتم استيراد اليورانيوم من الولايات المتحدة وروسيا وأستراليا وكازاخستان وأوزبكستان.

يتطلب تشغيل المفاعل النووي ما يعادل مائتي طن من اليورانيوم ، ويتم إعادة تدوير اليورانيوم المستخدم وإعادة استخدامه في عملية معقدة متعددة المراحل.

أنواع المفاعلات النووية

في أكثر من دراسة للطاقة النووية ، تناول أكثر من عالم أنواع المفاعلات النووية ، ومنها ما يلي:

• مفاعل الماء المغلي.
• مفاعل الماء المضغوط.
• مفاعل الماء الثقيل.
• مفاعل الماء الخفيف.

مزايا الطاقة النووية

تشمل مزايا الطاقة النووية ما يلي:

• بالمقارنة مع محطات الوقود ، فإن استهلاك الوقود منخفض.
• يمكن اعتبارها طاقة نظيفة لأنها لا تطلق أي مواد كيميائية أثناء التفاعل.
• يمكن أن تولد الكثير من الطاقة.
• عند إنتاجه من مفاعل نووي يلبي متطلبات مكونات المفاعل ، فإنه يتميز بنسبة إشعاع منخفضة.
• يبلغ العمر التشغيلي لمحطات الطاقة النووية حوالي 40 عامًا فقط ، وهي إحدى مزاياها الإيجابية.

مساوئ الطاقة النووية

تشمل عيوب الطاقة النووية العيوب التالية:

• تكلفة بناء محطة للطاقة النووية باهظة الثمن ، خاصة بالنسبة لمحطة الطاقة النووية التي ستستمر لفترة طويلة.
• من أجل تشغيل مفاعل نووي ، يجب استخدام كمية كبيرة من الماء لتشغيله.
• تعتبر عملية تخزين النفايات المشعة أحد التحديات البيئية الملحة ، خاصة بسبب عدم الالتزام بظروف التخزين المثالية وصعوبات التخلص العامة.
• هناك العديد من الاعتبارات الأخرى حول مدى سلامة سكان الكوكب في استخدام الطاقة النووية.

مستقبل الطاقة النووية

بسبب النفايات المشعة للطاقة النووية وآثارها الضارة على الإنسان والبيئة ، تميل العديد من دول العالم إلى تقييد استخدام الطاقة النووية لأنها غير قابلة لإعادة التدوير ، لذلك فإن الناس لديهم مخاوف كثيرة بشأن مستقبل الطاقة النووية. هناك المزيد من المشاكل التي تؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري ، ناهيك عن حدوث بعض الأخطاء في عملية التعامل مع المفاعلات النووية ، بما في ذلك مفاعل فوكوشيما عام 2011.

ختاما

على الرغم من إساءة استخدام الطاقة النووية من قبل العديد من الدول ، إلا أن لها مزايا عديدة ، ولكن إذا تم استخدامها بشكل صحيح ، فإنها ستقلل من معدل استخدام الوقود.

اقرأ أيضًا: الطاقة المتجددة وغير المتجددة

لذلك قدمنا ​​لكم دراسة عن الطاقة النووية ، وإذا أردت معرفة المزيد يمكنك ترك رسالة في أسفل المقال وسنقوم بالرد عليك فوراً.