كيف تعمل المحطات النووية "المفاعل النووي" - بيوتات الكيمياء التعليمية

 
 

اخر المواضيع : الموضوع : نماذج اسئلة اختبارات الكيمياء ثاني وثالث المطور   ( الكاتب : روعة انثى     الزيارات : 4820     الردود : 13 )         الموضوع : دورة البناء الشخصي للمعلمين والمعلمات   ( الكاتب : akash     الزيارات : 376     الردود : 1 )         الموضوع : جديد الدورات (جدة + عن بعد)   ( الكاتب : akash     الزيارات : 371     الردود : 1 )         الموضوع : الاختبار النهائي ف1 للكيمياء الصف الثالث الثانوي   ( الكاتب : ra_sa     الزيارات : 95031     الردود : 371 )         الموضوع : درس التراكيب الجزيئية   ( الكاتب : أم اليزيد     الزيارات : 16061     الردود : 17 )         الموضوع : اختبارات فصول ثالث ثانوي مطور و مقررات كيمياء 3+4   ( الكاتب : abu aya     الزيارات : 40409     الردود : 17 )         الموضوع : طلب نماذج اختبار نهائي كيمياء 1 نظام مقرررات   ( الكاتب : كيميائيه متوهقه     الزيارات : 15269     الردود : 10 )         الموضوع : ورق عمل شامل للصف الأول الثانوي ـ ف1 ـ الفصل الثالث ـ تركيب الذرة   ( الكاتب : المناير     الزيارات : 5016     الردود : 11 )         الموضوع : هل ما زلتم على قيد الحياة؟   ( الكاتب : 3ra8i29y1     الزيارات : 251     الردود : 4 )         الموضوع : اوراق عمل كيمياء 3   ( الكاتب : حديقة الوادي     الزيارات : 5598     الردود : 14 )         
عودة   بيوتات الكيمياء التعليمية > ... > الكيمياء الكهربية والطاقة

إضافة رد
 
LinkBack أدوات الموضوع
  #1   -->
قديم 14-01-2008, 01:51 AM
الصورة الرمزية لـ mr shaheen
كيميائي فعّال
 
تاريخ الانتساب: 10 2006
المكان: مصر
مشاركات: 543
mr shaheen على طريق التميز و النجاح
icon3 كيف تعمل المحطات النووية "المفاعل النووي"

Nuclear power

فكرة عمل المولد الكهربي لتوليد الطاقة الكهربية من خلال فهم العلاقة بين المجال المغناطيسي والتيار الكهربي المار في سلك، ووجدنا ان التيار الكهربي يتولد عند دوران ملف من سلك معدني في مجال مغناطيسي قوي وتسمى الملفات التي تدور في المجال المغناطيسي لتوليد التيار الكهربي بالتوربينات، وتكمن المشكلة في ايجاد الطاقة اللازمة لتدوير التوربينات بصورة مستمرة فمثلا يمكن استخدام النفط او الفحم للحصول عى الطاقة الحرارية الكافية لتحويل الماء إلى بخار تحت ضغط عالى عندما يمر هذا البخار على التوربينات يجعلها تدور بسرعة تدفق بخار الماء، كما يمكن استخدام مصادر طبيعية والتي تعرف باسم الطاقة المتجددة مثل استخدام المساقط المائية والشلالات والمراوح الهوائية للحصول على الطاقة اللازمة لتدوير التوربينات. ومن ضمن الوسائل التي اخترعها الانسان لتوفير الطاقة لتدوير التوربيانات استخدام الطاقة النووية، ويصل نسبة محطات توليد الطاقة الكهربية التي تعمل بالطاقة النووية في العالم حوالي 17%، ففي فرنسا مثلا تعتمد بنسبة 75% على المحطات النووية لتوليد الطاقة الكهربية. بينما في الولايات المتحدة الامريكية فإنها تعتمد على المحطات النووية بنسبة لا تزيد عن 15% ويصل عدد المحطات النووية في العالم حسب احصائيات الوكالة الدولية للطاقة الذرية إلى 400 محطة نووية منها 100 في الولايات المتحدة.


تستخدم الطاقة النووية في توليد الحرارة اللازمة من خلال التفاعلات الانشطارية لنواة اليورانيوم المشع وتستخدم هذه الحرارة في تحويل الماء إلى بخار يوجه لتحريك التوربينات التي تحرك ملفات كبيرة في مجال مغناطيسي فتعمل على توليد الطاقة الكهربية.


صورة لمحطة توليد طاقة كهربائية باستخدام المفاعل النووية وموضح البرج الاسمنتي الذي تخرج منه الابخرة الناتجة من عملية تبريد اليورانيوم


هل تسائلت عزيزي القارئ كيف يمكن الحصول على الطاقة الكهربية من محطات الطاقة النووية وكيف تعمل هذه المحطات للحصول على الطاقة الكهربية بالرغم من اننا نعرف تماما ان الطاقة النووية استخدمت للتدمير الشامل نتيجة لقوة الانفجار الهائلة التي تحدثها من خلال القنابل النووية ولكن في المقابل يمكن تسخير هذه الطاقة الهائلة من أجل الاستخدامات السلمية والحصول على الطاقة الكهربية التي هي عصب الحياة.



اساسيات هامة

ماذا تعرف عن اليورانيوم؟





يصطدم نيوترون حر في نواة ذرة يورانيوم-235
تمتص نواة اليورانيوم-235 النيوترون وتنشطر مباشرة إلى نواتين
تنطلق ثلاث نيوترونات نتيجة للانشطار وتتحرر طاقة حرارية وتنطلق اشعة جاما

تحدث عملية امتصاص النوترونات والانشطار النووية لليورانيوم-235 بسرعة كبيرة جداً حيث لا تستغرق هذه العملية اكثر من بيكوثانية أي (1x10-12) ثانية. وخلال فترة زمنية صغيرة جداً نحصل على طاقة هائلة تنطلق في صورة حرارة واشعاعات جاما ولعلك تتساءل عزيزي القارئ من اين اتت هذه الطاقة الهائلة؟ ان الاجابة عن هذا يجعلنا نذكر قانون تكافؤ الطاقة والكتلة لاينشتين وهو ان الطاقة تساوي حاصل ضرب الكتلة في مربع سرعة الضوء وبالتالي اي كتلة صغيرة نضربها في مربع سرعة الضوء يؤدي الى طاقة هائلة ويكتب قانون تكافؤ الطاقة والكتلة

E = mc2

والكتلة m التي تتحول الى طاقة في الانشطار النووي لليورانيوم-235 تأتي من ان كتلة النواة الام اكبر من كتلة نواة الذرتين المنشطرتين وبالتالي فرق الكتلة هذا هو مصدر الطافة الهائلة التي تتولد عن الانشطار النووي لليورانيوم-235 والتي تقدر بحوالي 200 مليون الكترون فولت من طاقة تتحرر من كل ذرة يورانيوم-235 وتخيل كم عدد الذرات التي تكون في قطعة من اليورانيوم بحكم كرة تنس ولتصور كم الطاقة الهائل المتحرر من انشطارات في ذرات اليورانيوم في هذا الحجم الصغير فغنه يعادل انفجار 20 مليون لتر من الوقود.

واليورانيوم المستخدم في المفاعل النووي المستخدم للحصول على الطاقة الكهربية مطعم بنسبة لا تزيد عن 3% بذرات اليورانيوم-235 وبالمناسبة اليورانيوم المستخدم في القنبلة النووية يحتوي على نسبة لا تقل عن 90% من اليورانيوم-235


داخل المفاعل النووي



صورة لاقراص اليورانيوم والتي تظهر سوداء في الصورة والتي تعرف باسم الوقود النووي


حزمة من اليورانيوم المرصوص وبداخله فتحات لادخال مادة التحكم في التفاعلات الانشطارية

الفكرة الفيزيائية لعمل المفاعل النووي هي واحدة في كل المفاعلات ولكن هناك نظامين مختلفين للتبريد حيث في النظام الاول يستخدم الماء المضغوط الذي يمكن ان ترتفع درجة حرارته إلى مئات الدرجات المئوية قبل ان يتحول الى بخار ويستخدم الماء المضغوطكمصدر للحرارة لتحويل الماء إلى بخار في دائرة ثانوية أخرى منفصلة عن دائرة التبريد بينما في الانواع الاخرى من المفاعلات يتم ماء التبريد الذي ارتفعت درجة حرارته وتحول إلى بخار مباشرة لتحريك التوربينات وهنا تكون دائرة رئيسية واحدة كما هو موضح في المخططات التفصيلة التالية:


ولمشاهدة الصورة متحركة يرجى الغط ـــــــــــــــــــ> http://www.hazemsakeek.com/QandA/nuc...actor/pwr1.htm
في الجزء الايسر من مخطط المفاعل النووي نلاحظ الماء المضغوط الذي يستخدم في تبريد اليورانيوم والحرارة الناتج والتي يمتصها الماء المضغوط يفقدها لتحويل الماء إلى بخار يستخدم في تحريك التوربينات وتوليد الحركة المطلوبة لتوليد الطاقة الكهربية. لاحظ ان دائرة التبريد تختلف عن دائرة البخار

color=cyan]هذا المخطط يوضح فكرة عمل المفاعل النووي المستخدم لتوليد الطاقة الكهربية ولكن هنا نجد ان الماء المستخدم في التبريد هو الذي يتحول إلى بخار ماء لتحريك التوربينات وتوليد الطاقة الكهربية. لاحظ هنا ان دائرة التبريد ودائرة البخار هي دائرة واحدة. [/color]
ولمشاهدة الصورة متحركة يرجى الضغطــــــــــــــــــــ> http://www.hazemsakeek.com/QandA/nuc...actor/pwr2.htm


[size=3]صورة توضح انابيب ضخ البخار المضعوط لتحريك التوربيانت لتوليد الكهرباء [/size]

التوربينات التي تتحرك بفعل ضغط البخار الموجه عليها


وحدة التحكم في المفاعل النووي والمستمر طوال الوقت لتدخل الفنيين في اي لحظة يتطلب الامر ذلك


ما هي مخاطر التي من الممكن ان تنجم عن خلل في المفاعلات النووية؟

إن استخدام المفاعلات النووية لتوليد الطاقة الكهربية تعتبر ميزة كبيرة عن استخدام الفحم لتوليد الحرارة اللازمة الطاقة الكهربية لان الغازات الناتجة عن الاحتراق مثل غازات الكربون والكبريت وغيره من الغازات الناتجة هي غازات سامة وملوثة للبئية وتنتج بكميات كبيرة بالمقارنة بالعادم الناتج عن المفاعلات النووية، وبالرغم من كل هذا الا ان اي خلل قد يحدث في المفاعل النووي قد يسبب كارثة بشرية لا يحمد عقباها مثل كارثة تشورنوبل التي نتج عنها الاف الاطنان من المواد المشعة التي تسربت الى الجو، كما ان الوقود الناتج من المفاعل النووي يعتبر مواد خطرة ويستمر تأثيرها لالاف السنين ولا يمكن التخلص منها بسهولة، كما ان نقل الوقود النووي يعتبر عملية خطرة بالرغم انه لم تحدث اي مشاكل تذكر. ولهذه المخاطر لم يتم الاعتماد على توليد الطاقة الكهربية بواسطة الطاقة النووية بنسبة كبيرة وكما ذكرنا في بداية هذا المقال فإن الاعتماد على الحصول على الكهرباء من الطاقة النووية لم يتجاوز 17%.


لمزيد من المعلومات يرجى الاطلاع على المواقع التالية

International Atomic Energy Agency
http://www.iaea.org/

NRC: Students' Corner
http://www.nrc.gov/reading-rm/basic-.../reactors.html
Control The Nuclear Power Plant
http://www.ida.liu.se/~her/npp/demo.html
Nuclear Electricity
http://www.uic.com.au/ne3.htm
__________________
هجوتَ محمداً فأجبتُ عنه
وعند اللهِ فى ذلك الجزاءُ
هجوتَ محمداً برًّا تقياً
رسولَ اللهِ شيمته الوفاءُ
فإنّ أبي ووالده وعِرضي
لعرضِ محمدٍ منكم وِقاءُ




رد مع اقتباس
  #2   -->
قديم 24-04-2008, 07:28 PM
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 09 2007
مشاركات: 24
داي كلورو كوبلت على طريق التميز و النجاح
افتراضي

مشكور على هذا الموضوع الاكثر من رائع والله يعطيك العافيه

قام بآخر تعديل داي كلورو كوبلت يوم 24-04-2008 في 07:28 PM. السبب: خطاء املائي
رد مع اقتباس
  #3   -->
قديم 24-04-2008, 11:46 PM
الصورة الرمزية لـ mr shaheen
كيميائي فعّال
 
تاريخ الانتساب: 10 2006
المكان: مصر
مشاركات: 543
mr shaheen على طريق التميز و النجاح
افتراضي



__________________
هجوتَ محمداً فأجبتُ عنه
وعند اللهِ فى ذلك الجزاءُ
هجوتَ محمداً برًّا تقياً
رسولَ اللهِ شيمته الوفاءُ
فإنّ أبي ووالده وعِرضي
لعرضِ محمدٍ منكم وِقاءُ




رد مع اقتباس
  #4   -->
قديم 27-04-2008, 08:35 PM
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 09 2006
المكان: الرياض
مشاركات: 16
abuazzam على طريق التميز و النجاح
افتراضي

كل الشكر والتقدير على هذا المجهود..
فعلا الموضوع أكثر من رائع .. أسأل الله أن يجعله في ميزان حسناتك
رد مع اقتباس
  #5   -->
قديم 28-04-2008, 12:52 PM
الصورة الرمزية لـ mr shaheen
كيميائي فعّال
 
تاريخ الانتساب: 10 2006
المكان: مصر
مشاركات: 543
mr shaheen على طريق التميز و النجاح
افتراضي

جزاكم الله خيرا على المرور والمشاركة الايجابية الطيبة وبارك الله فيك
__________________
هجوتَ محمداً فأجبتُ عنه
وعند اللهِ فى ذلك الجزاءُ
هجوتَ محمداً برًّا تقياً
رسولَ اللهِ شيمته الوفاءُ
فإنّ أبي ووالده وعِرضي
لعرضِ محمدٍ منكم وِقاءُ




رد مع اقتباس
  #6   -->
قديم 30-04-2008, 11:36 PM
الصورة الرمزية لـ A..
A.. A.. غير متصل
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 03 2008
مشاركات: 68
A.. على طريق التميز و النجاح
افتراضي

شـــــــــكرالكـ..
رد مع اقتباس
  #7   -->
قديم 01-05-2008, 12:43 PM
الصورة الرمزية لـ mr shaheen
كيميائي فعّال
 
تاريخ الانتساب: 10 2006
المكان: مصر
مشاركات: 543
mr shaheen على طريق التميز و النجاح
افتراضي



__________________
هجوتَ محمداً فأجبتُ عنه
وعند اللهِ فى ذلك الجزاءُ
هجوتَ محمداً برًّا تقياً
رسولَ اللهِ شيمته الوفاءُ
فإنّ أبي ووالده وعِرضي
لعرضِ محمدٍ منكم وِقاءُ




رد مع اقتباس
  #8   -->
قديم 20-05-2011, 11:28 AM
الصورة الرمزية لـ فلة الكيمياء
كيميائي نشط
 
تاريخ الانتساب: 06 2009
مشاركات: 118
فلة الكيمياء على طريق التميز و النجاح
افتراضي

مشكووووووووووووووور
رد مع اقتباس
  #9   -->
قديم 28-06-2011, 12:54 AM
كيميائي نشط
 
تاريخ الانتساب: 06 2008
مشاركات: 128
وردة الصباح على طريق التميز و النجاح
افتراضي

أثريتنا بموضوعك .

معلومات قيمة جدا , وشرح في منتهى البساطة والسلاسة .

شكرا جزيلا لك , وبارك فيك .
رد مع اقتباس
  #10   -->
قديم 28-06-2011, 01:21 AM
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 11 2010
مشاركات: 31
مناهج و تدريس على طريق التميز و النجاح
افتراضي

جـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــزاك الله خيـــــــــــــــــــــــــــــــــــــر على هذه المعلـومات
رد مع اقتباس
  #11   -->
قديم 14-09-2011, 02:04 AM
كيميائي
 
تاريخ الانتساب: 08 2010
مشاركات: 79
باسل وردان على طريق التميز و النجاح
افتراضي

جميل جدا
بارك الله فيك
الله يعطيك العافية.....موضوع مميز....وجهد مشكور
رد مع اقتباس
  #12   -->
قديم 07-11-2011, 12:31 PM
الصورة الرمزية لـ صالح المهداوي
كيميائي نشط
 
تاريخ الانتساب: 04 2008
المكان: عراقي مقيم في المانيا
مشاركات: 152
صالح المهداوي على طريق التميز و النجاح
افتراضي

شكرا لك اخي العزيز .
ولكن اود التنويه الى ان الوقود النووي هو خليط من اليورانيوم 235 واليورانيوم 238 .
كما اود التذكير بالمهدئات الانووية التي هي الكرافيت ومركبات البيريليوم وبعض المركبات العضوية .
لقد قمت بكتابة تعليق طويل جدا بهذا الموضوع ولكني فقدته لان الارتباط بالانترنت قد فصل .
انا احب هذه المواضيع لان من صميم اختصاصي وسوف اثثري هذه المواضيع كثيرا باذن الله .
اخوك الدكتور صالح المهداوي
استاذ الكيمياء النووية
المانيا الاتحادية
رد مع اقتباس
إضافة رد


زوار هذا الموضوع الآن : 1 (0 عضو و 1 ضيف)
 
أدوات الموضوع

ضوابط المشاركة
غير مصرّح لك بنشر موضوع جديد
غير مصرّح لك بنشر ردود
غير مصرّح لك برفع مرفقات
غير مصرّح لك بتعديل مشاركاتك

وسوم vB : نشيط
كود [IMG] : نشيط
كود هتمل : خامل
Trackbacks are نشيط
Pingbacks are نشيط
Refbacks are نشيط



التوقيت حسب جرينتش +3. الساعة الآن 05:39 AM.


Powered by: vBulletin® Version 3.8.8 Copyright ©2000-2020, Jelsoft Enterprises Ltd.
SEO by vBSEO
Translated By vBulletin®Club©2002-2020
Ads Management Version 3.0.1 by Saeed Al-Atwi
Powered by: vBulletin® Version 3.8.8 Copyright ©2000-2015, Jelsoft Enterprises Ltd.

a.d - i.s.s.w