تحقیق در مورد اثر مغناطیسی جریان الکتریکی

اثر مغناطیسی جریان الکتریکی;آثار مغناطیسی جریان الکتریکی;آثار مغناطیسی ناشی از جریان الکتریکی

اثرهای ساده الکتریکی و مغناطیسی را از زمانهای قدیم می شناختند حدود 600 سال قبل از میلاد یونانیان می دانستند که آهنربا آهن را جذب می کند، و کهربای مالیده به لباس چیزهای سبک مانند کاه را به سوی خود می کشد با وجود این اختلاف بین جذب های الکتریکی و مغناطیسی تعیین نشده بود و این پدیده ها را از یک نوع در نظر می گرفتند خط فاصل روشن بین این دو پدیده را

تاریخچه:
اثرهای ساده الکتریکی و مغناطیسی را از زمانهای قدیم می شناختند. حدود 600 سال قبل از میلاد یونانیان می دانستند که آهنربا آهن را جذب می کند، و کهربای مالیده به لباس چیزهای سبک مانند کاه را به سوی خود می کشد. با وجود این اختلاف بین جذب های الکتریکی و مغناطیسی تعیین نشده بود و این پدیده ها را از یک نوع در نظر می گرفتند.

الکتریسیته (الکتریکی و مغناطیسی)
خط فاصل روشن بین این دو پدیده را گیلبرت (W.Gilbert)، فیزیکدان و طبیعت شناس انگلیسی ، پیدا کرد. و نیز او کتابی درباره آهنربا ، “اجسام آهنربایی” و “زمین به عنوان آهنربای بزرگ” در سال 1600 منتشر کرد.

کار وی شروع بررسی در پدیده های الکتریکی را نشان می دهد. گیلبرت در این کتاب همه خواص آهنرباهای شناخته شده تا آن زمان را تشریح کرده و نتایج آزمایشهای خیلی مهم ، شخص خود را نیز آورده است. همچنین وی شماری از تفاوت های اساسی بین جذب های الکتریکی و مغناطیسی را مشخص نموده و اصطلاح “الکتریسیته“ را وضع کرده است.

سیر تحولی و رشد:

بعد از انتشار کارهای گیلبرت ، تمایز بین پدیده های الکتریکی و مغناطیسی مسلم شد، اما به رغم اینکه اختلافها شماری از واقعیت ها ارتباط ناگسستنی بین این پدیده ها را پدیدار ساخت. برجسته ترین این واقعیت ها مغناطیس اشیای آهنی و وارونی عقربه قطب نما بر اثر آذرخش بودند.

آراگو (D.F.Arago)، فیزیکدان فرانسوی در کتاب خود به نام “تندر و آذرخش” ، شرح می دهد که چگونه در ژوئیه سال 1681، در کشتی راین (reine) واقع در دریای آزاد حدود صدها مایل از ساحل بر اثر آذرخش دکل ها ، بادبانها و غیره بطور جدی صدمه دیدند. وقتی که شب فرا رسید، از روی وضع ستارگان دریافت که از سه قطب نمای در دسترس دو تا به جای شمال به سمت جنوب ایستاده بودند، در حالی که یکی از آنها به سمت شمال بود، آراگو همچنین شرح می دهد که هر گاه آذرخش به خانه بخورد، کارد . چنگال و سایر اشیای آهنی را به شدت آهن ربا می کند.

در آغاز قرن هجدهم ثابت شد که آذرخش در واقع جریان الکتریکی شدیدی است که از هوا می گذرد. بنابراین به این نتیجه می رسیم که جریان الکتریکی خواص مغناطیسی دارد اما این خواص جریان فقط در سال 1820 توسط اورستد (H.Oersted) فیزیکدان دانمارکی با آزمایش مشاهده و بررسی شد.
همان طوری که نیروهای موثر بر بارهای الکتریکی نیروهای الکتریکی نام دارد، نیروهای موثر بر آهنرباهای طبیعی یا مصنوعی را نیروهای مغناطیسی می گویند.

منشا میدان مغناطیسی:

اگر در فضای نیروهای الکتریکی حاکم باشد و بر ذرات باردار نیروی الکتریکی وارد کند، می گوییم در این فضا میدان الکتریکی وجود دارد. از این رو آزمایش نشان می دهد که در فضای اطراف جریان الکتریکی ، نیروهای مغناطیسی ظاهر می شود، یعنی میدان مغناطیسی به وجود می آید.

اولین سوال اورستد:

آیا ماده سیم روی میدان مغناطیسی به وجود آمده از جریان اثر دارد یا نه؟
اورستد دریافت که سیم های اتصال را می توان از چند سیم یا نوار باریک مختلف درست کرد و جنس فلز در نتیجه اثر نمی گذارد (احتمالا اگر بزرگ باشد اثر می گذارد). چون فلزات مختلف ، مقاومت های الکتریکی متفاوتی دارند، اگر به باتری وصل شود، می توانند جریان های متفاوت داشته باشند و در نتیجه اثر مغناطیسی این جریان ها متفاوت خواهد بود.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 9



تحقیق نجوم

تحقیق نجوم;علم نجوم;تحقیق دانش آموزی در مورد نجوم;یادگیری علم نجوم;تحقیق درباره علم نجوم;تحقیق علم نجوم;آموزش نجوم;نجوم

جو ماه نسبت به زمین بسیار رقیق و ناچیز است و به این دلیل صدا در جو ماه منتقل نمی شود و سطح آن مکانی خاموش و بی صداستاگر ماه به دور زمین برعکس می چرخید، طول شبانه روز به 12تا 15ساعت می رسید و اگر ماه نبود، وزن ما کمتر از حالت فعلی بود

جو ماه نسبت به زمین بسیار رقیق و ناچیز است و به این دلیل صدا در جو ماه منتقل نمی شود و سطح آن مکانی خاموش و بی صداست.
اگر ماه به دور زمین برعکس می چرخید، طول شبانه روز به 12تا 15ساعت می رسید و اگر ماه نبود، وزن ما کمتر از حالت فعلی بود.
سطح سنگی ماه، سرشار از تیتانیوم است. همچنین فلزات ارزشمندی چون اورانیوم 236 و نپتونیوم 237 نیز در سطح این ماه یافت می شوند.
دوره تناوب چرخش ماه به دور زمین و به دور خودش، هر 27.3 روز است و این پدیده که بنام چرخش همزمان شناخته می شود، همان دلیلی است که باعث می شود همیشه یک طرف ماه به سمت زمین باشد. از اینرو است که سمت دیگر ماه نیمه تاریک نامیده می شود.
در روز، ماه که سطح کاملا روشن و خورشید در بالای سر قرار دارد، آسمان کاملا سیاه دیده می شود. اگر فضانوردی در سطح ماه با دستان خود جلوی نورخورشید را بگیرد وقتی چشمانش به تاریکی عادت کند، می بینید که آسمان ماه حتی در زیر نورخورشید پر از ستاره است.

» فهرست مطالب:

ستاره شناسی
ستاره شناسی در دنیای باستان
برج های دوازده گانه باستانی
محاسبات نجومی
روش تبدیل تاریخ هجری شمسی به میلادی و بالعکس
رصد خانه سمرقند
تلسکوپ
تلسکوپ فضایی هابل
ماه
خورشید
خورشید گرفتگی (کسوف)
ماه گرفتگی (خسوف)
منظومه شمسی
سیاره عطارد
سیاره ناهید
سیاره زمین
سیاره مریخ
سیاره مشتری
سیاره زحل
سیاره اورانوس
سیاره نپتون
سیاره پلوتون
ستارگان نوترونی
شفق قطبی
سیاه چاله
ستاره دنباله دار
شهاب سنگ
کهکشان راه شیری
کهکشان آندرومدا

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 38



تحقیق ادیسون

تحقیق توماس ادیسون;تحقیق درباره ادیسون مخترع برق;تحقیق برای ادیسون;تحقیق درباره ادیسون;تحقیق توماس ادیسون;تحقیق درباره ی توماس ادیسون

توماس ادیسون متولد ۱۱ فوریه ۱۸۴۷ میلادی در شهر میلان واقع در استان اهایو، آمریکا است پدر توماس ادیسون فردی با استعداد و مادرش معلم بود زمانی که ادیسون ۴ ساله بود او و خانواده اش به استان میشیگان نقل مکان کردند

سالهای ابتدایی زندگی توماس ادیسون
اولین اختراع توماس ادیسون
تاسیس لابراتور پژوهشی توماس ادیسون در منلو پارک
گرامافون
لامپ الکتریکی
زندگی شخصی توماس ادیسون
سالهای پایانی توماس ادیسون

توماس ادیسون متولد ۱۱ فوریه ۱۸۴۷ میلادی در شهر میلان واقع در استان اهایو، آمریکا است. پدر توماس ادیسون فردی با استعداد و مادرش معلم بود. زمانی که ادیسون ۴ ساله بود او و خانواده اش به استان میشیگان نقل مکان کردند.
هنگامی که توماس ادیسون در دوره ابتدایی درس می خواند مدیر مدرسه وی اعتقاد داشت که ادیسون شاگرد کودنی است و …

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 13



تحقیق زندگینامه جیمزوات

جیمز وات مخترع ماشین بخار;اکتشافات سایر جیمزوات;درگذشت جیمزوات

جیمز وات مخترع موتور بخار، که در سال 1736میلادی در شهر گریناک در اسکاتلند متولد شد از همان ابتدا، کودکی زیاد لاغر و ظریفی بود به همین دلیل او را به مدرسه نفرستادند بلکه پدر و مادر در خانه به تربیت او پرداختند

مقدمه
جیمز وات مخترع ماشین بخار
اکتشافات سایر جیمزوات
درگذشت جیمزوات

جیمز وات مخترع موتور بخار، که در سال 1736میلادی در شهر گریناک در اسکاتلند متولد شد. از همان ابتدا، کودکی زیاد لاغر و ظریفی بود به همین دلیل او را به مدرسه نفرستادند بلکه پدر و مادر در خانه به تربیت او پرداختند. جیمز وات حائز تخیل بسیار قوی بود و به مرور زمان علاقه خویش را به امور فنی و مهندسی نشان داد تا آنجا که یک وسیله الکتریکی ساخت و گاهی به وسیله آن به دوستانش شوک وارد می‌ کرد.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 9



تحقیق گالیله

اختراعات گالیله;تلکسوپ گالیله;مهمترین کشف گالیله در طبیعت;تحقیق گالیله;تحقیق درباره گالیله;تحقیق کوتاه درباره گالیله;تحقیق راجع به گالیله;تحقیق درباره زندگی گالیله;تحقی درباره زندگینامه گالیله

یکی از اولین کشفیات علمی گالیله، حرکت آونگی است او روزی در مطالعه متوجه حرکت لوستری بر اثر نیروی باد شد و به نظم حرکتی آن دقت کرد گالیله فهمید که صرف‌نظر از نیروی وارده به لوستر، حرکت رفت و برگشتی آن زمانی ثابت خواهد داشت

سال های ابتدایی زندگی گالیله
مطالعات علمی گالیله
تلکسوپ گالیله
لکه های خورشیدی
تئوری جزر و مد
زندگی شخصی گالیله
درگذشت گالیله

یکی از اولین کشفیات علمی گالیله، حرکت آونگی است. او روزی در مطالعه متوجه حرکت لوستری بر اثر نیروی باد شد و به نظم حرکتی آن دقت کرد. گالیله فهمید که صرف‌نظر از نیروی وارده به لوستر، حرکت رفت و برگشتی آن زمانی ثابت خواهد داشت.
او به سرعت به خانه رفت و با آزمایشی ساده، دو آونگ با طول یکسان ساخت و آنها را در دامنه‌های حرکتی متفاوت به حرکت درآورد. سرانجام گالیله متوجه شد که زمان حرکت آونگی ارتباطی با دامنه‌ی آن ندارد. نزدیک یک قرن بعد، کریستیان هویگنس، عالم هلندی با مطالعه‌ی دقیق‌تر حرکت آونگی توانست فرمولی دقیق برای زمان آن گردآوری کند.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 12



تحقیق نیوتن

تحقیق درباره نیوتن;تحقیق قوانین نیوتن;تحقیق درباره قوانین نیوتن;تحقیق درمورد ایزاک نیوتن;تحقیق درباره ایزاک نیوتن;تحقیق درباره ی نیوتن

آیزاك نیوتن در روز 25 دسامبر 1642 میلادی متولد شد خانواده‌ اش از طبقه متوسط بودند و در مجاورت دریا در نزدیک وولستورپ زندگی می كردند

سالهای ابتدایی زندگی نیوتن
کشف استعداد
کشفیات نیوتن
حرکت سیارات و قانون جاذبه
دوران میانسالی و بیماری نیوتن
نیوتن از نگاه خودش
درگذشت نیوتن

آیزاك نیوتن در روز 25 دسامبر 1642 میلادی متولد شد. خانواده‌ اش از طبقه متوسط بودند و در مجاورت دریا در نزدیک وولستورپ زندگی می كردند. نیوتن پیش از موعد متولد شد و چنان ناتوان بود که مادرش امیدی به زنده ماندن او نداشت. پدر وی که زراعت مرفه بود سه ماه پیش از تولد آیزاک از جهان رفته بود. وی مردی ضعیف، با رفتار غیرعادی، زودرنج و عصبی مزاج بود. مادرش هانا آیسکاف زنی مقتصد، خانه داری صاحب کفایت و صنعتگری با شایستگی بود.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 14



مقاله ارزشمند سوختگی بر اثر عوامل مختلف

مقاله ارزشمند سوختگی بر اثر رعد و برق;سوختگی بر اثر عوامل مختلف;رعدوبرق تخلیه الکتریکی ابرها;برخورد رعد و برق با انسان;خطرات رعد و برق در محیط باز;انواع رعد و برق یا صاعقه;چگونگی تشکیل رعد و برق;برخورد رعد و برق با هواپیما;رعد و برق زمین به آسمان

برخورد ابرهائی که بارهای غیر همنام دارند واکنش‎های شدید الکتریکی به صورت نور و صدا بنام صاعقه یا رعد و برق تولید می‎ کنند رعد و برق یک تخلیه الکتریکی بسیار سریع و شدید در هوا می باشد که همین تخلیه الکتریکی نور و صدا تولید میکند براساس تحقیقات و مطالعات توسط متخصصین تعداد رعد و برق ها در هر لحظه در سراسر جهان 1500 الی 2000 مرتبه می باشد

تحقیق سوختگی بر اثر عوامل مختلف و روش تشخیص آنها

رعدوبرق زدگی

نگرانی اصلی در مورد آسیبهای ناشی از رعدوبرق، احتمال ایجاد ایست قلبی یا تنفسی است. اكثراً رعدوبرق مستقیماً به یك مصدوم برخورد نمیكند بلكه ابتدا به اماكن مجاور اصابت كرده و سپس به مصدوم بر می خورد.

اقدامات و كمكهای اولیه

1- ABC را بررسی كرده و چنانچه فردی دچار ایست قلبی تنفسی شده بود CPR را شروع كنید.

2- در صورت بروز شوك، آن را درمان كنید.

3- كمكهای اولیه در مورد سوختگی را انجام و مصدوم را سریعاً ارجاع دهید. توصیه های ضروری در زمان وقوع رعدوبرق

1- زیر درختان تك و بلند در مناطق باز قرار نگیرید.

2- از قرار گرفتن در مناطقی كه صاعقه را به خود می گیرد مانند ایستادن روی تپه بپرهیزید.

3- از آبهای سرباز دوری كنید.

4- وسایل فلزی را از خود دور كنید.

5- از دوچرخه یا موتورسیكلت پیاده شوید.

6- از سیم برق و خطوط فلزی دوری كنید.

7- چمباتمه بزنید ولی روی زمین دراز نكشید.

ادامه عنوانهای موجود در تحقیق:

سوختگی تابشی

سوختگی‌ شیمیایی‌ چشم‌

سوختگی‌ چشم‌ در اثر اشعه‌

آسیب‌ ناشی‌ از گاز اشك‌آور

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 8



دانلود تحقیق خزش سیکلی مس به دلیل تنش های متوسط کشی و سیکلی محوری

خزش سیکلی مس;تنش های متوسط كشی ;سیکلی محوری

رفتار مواد تحت سیكل‌های كنترل شد‌ة توسط تنش محوری با تنش متوسط كشی در منطقه پلاستیكی توسط یك خزش سیكلی انطباقی و روند پروسه‌هایی خستگی تعیین می‌شود

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1 تا 4

بخش نخست كلیات و تاریخ تحول تعارض قوانین 5

فصل یكم. احوال شخصیه – مبحث 1 – كلیات 6

گفتار یكم :مفهوم احوال شخصیه و قانون حاكم بر آن

الف – مفهوم احوال شخصیه 6

ب – قانون حاكم بر احوال شخصیه 10

فصل دوم

تعیین تابعیت و اقامتگاه از دیدگاه تعارض قوانین 21

مقدمه 22

اول – تابعیت واقامتگاه به عنوان دو عامل ارتباط

  • مفهوم عامل ارتباط 24
  • اهمیت متقابل اقامتگاه در سیستم تعارض قوانین 27
  • تعارض عوامل ارتباط 29

قانون حاكم بر تبیین تابعیت و اقامتگاه 32

گفتار اول قانون حاكم بر تبعیت تابعیت 34

2-1 قلمرو اعمال قانون دادگاه مجمع رسیدگی 35

2-2 قلمرو اعمال قانون خارجی یا قانون سببیت 37

گفتار دوم

قانون حاكم بر تبیین اقامتگاه 39

1-1 قلمرو اعمال قانون دادگاه مرجع رسیدگی40

2-2 قلمرو اعمال قانون خارجی یا قانون سبب42

چكیده :

رفتار مواد تحت سیكل‌های كنترل شد‌ة توسط تنش محوری با تنش متوسط كشی در منطقه پلاستیكی توسط یك خزش سیكلی انطباقی و روند پروسه‌هایی خستگی تعیین می‌شود. خزش سیكلی ممكن است بر روند تخریب احاطه داشتند و باعث شكست تخریبی پیش از شروع ترك – شكست شود. هدف این پروژه بررسی خزش سیكلی در مسن تحت چنین شرایط بارگذاری در دماهای اتاق، و بدست آوردن ارتباطی تجربی برای خزش سیكلی به شكل بررسی فشار تحمیلی و فشار متوسط است. از طریق تابع فشار متوسط تعریفی پیشنهادی قبلی كه مسئول اثر فشار متوسط بر رفتار سیكلی است. دریافته‌ایم كه رفتارخزش سیكلی در دماهای اتاق را می‌توان با ارتباط قدرت – قانون كه مشابه خزش استاتیك در دماهای بالا است، توضیح داد.

1- مقدمه

وقتی فلزات تحت سیكل فشار كنترل شدة تحمیل بر فشار متوسط كشی در منطقة پلاستیكی قرار می‌گیرند، جریان پلاستیك روی می‌دهد كه در آن كرنش به وجود آمده (elapsed)، تعداد دوره افزایش می‌یابد. این پدیده را خزش سیكلی (یا ضامن) می‌شناسیم و ممكن است حتی در دماهای پائین نیز اتفاق افتد. (یا ضامن) روی دادن خزش سیكلی در چنین شرایط بارگذاریعلاوه بر تخریب در اثر خستگی است و دو روند دیگر نیز ممكن است به صورت مستقل یا مرتبط عمل كنند. شكست بر اثر تخریب فشار پلاستیك سیكلی منطقه‌ای است و تأثیر كمی بر ابعاد این تركیب دارد. از طرف دیگر، خزش سیكلی به دلیل فشار پلاستیكی ناخالص در هر دوره است و ممكن است باعث شكست اجزاء به دلیل تحریف بیش از حد (یعنی افزایش طول و كاهش منطقة متقاطع) پیش از شروع ترك شكست یا انكسار شود. در بسیاری كاربردها، تخریب خزش سیكلی ممكن است اهمیت زیادی در طراحی داشته باشد. برای مثال در تجهیزات الكترونیكی، جایی كه اجزای مس هادی جریان هستند. به دلیل بارگذاری دوره‌ای تحریف شده و باعث شكست بر اثر اتصال سیم برق (كوتاه) شود. بنابراین، برای مقاصد طراحی و یا پیش بینی عمر در چنین كاربردهائی، مهم است كه رفتار مواد تشكیل دهندة خزش سیكلی درك و میزان خزش در شرایط بارگذاری تحمیلی تعیین شود. هر چند روش‌های تجربی بسیاری، مثل Sw[2] [1] Morrow برای تخمین عمر شكست دورة پایین است و ممكن است تا شكست‌های تحریفی قبل از اینكه انكار شكست نهایی روی دهد افزایش یابد، بكار برد.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 11



دانلود تحقیق دیود زنر

دیود زنر ;دیود های نیمه هادی;دیود ;زنر;انواع دیود ;کاربرد دیود زنر

دیود های زنر یا شكست ، دیود های نیمه هادی با پیوند pn هستند كه در ناحیه بایاس معكوس كار كرده و دارای كاربردهای زیادی در الكترونیك ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبنا و یا تثبیت كننده ی ولتاژ دارند

دیود های زنر یا شكست ، دیود های نیمه هادی با پیوند p-n هستند كه در ناحیه بایاس معكوس كار كرده و دارای كاربردهای زیادی در الكترونیك ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبنا و یا تثبیت كننده ی ولتاژ دارند.

هنگامیكه پتانسیل الكتریكی دو سر دیود را در جهت معكوس افزایش دهیم در ولتاژ خاصی پدیده شكست اتفاق می افتد، بد ین معنی كه با افزایش بیشتر ولتاژ ، جریان بطور سریع و ناگهانی افزایش خواهد داشت. دیود های زنر یا شكست دیود هایی هستند كه در این ناحیه یعنی ناحیه شكست كار میكنند و ظرفیت حرارتی آنها طوری است كه قادر به تحمل محدود جریانمعینی در حالت شكست می باشند، برای توجیه فیزیكی پدیده شكست دو نوع مكانیسم وجود دارد.

مكانیسم اول در ولتاژهای كمتر از 6 ولت برای دیودهایی كه غلظت حامل ها در آن زیاد است اتفاق می افتد و به پدیده شكست زنر مشهور است. در این نوع دیود ها به علت زیاد بودن غلظت ناخالصی ها در دو قسمت p و n ، عرض منطقه ی بار فضای پیوند باریك بوده و در نتیجه با قرار دادن یك اختلاف پتانسیل v بر روی دیود (پتانسیل معكوس) ، میدان الكتریكی زیادی در منطقه ی پیوند ایجاد می شود.

با افزایش پتانسیل v به حدی می رسیمكه نیروی حاصل از میدان الكتریكی ، یكی از پیوند های كووالانسی را می شكند. با افزایش بیشتر پتانسیل دو سر دیود از انجایی كه انرژی یا نیروهای پیوند كووالانسی باند ظرفیت در كریستال نیمه هادی تقریبأ مساوی صفر است ، پتانسیل تغییر چندانی نكرده ، بلكه تعداد بیشتری از پیوندهای ظرفیتی شكسته شده و جریان دیود افزایش می یابد.

آزمایش نشان میدهد كه ضریب حرارتی ولتاژ شكست برای این نوع دیود منفی است ، یعنی با افزایش درجه حرارت ولتاژ شكست كاهش می یا بد. بنابر این دیود با ولتاژ كمتری به حالت شكست می رود (انرژی باند غدغن برای سیلیكن و ژرمانیم در درجه حرارت صفر مطلق بترتیب 1.21 و0.785 الكترون_ولت است، و در درجه حرارت 300 درجه كلوین این انرژی برای سیلیكن ev 1.1و برای ژرمانیم ev0.72 خواهد بود). ثابت می شود كه می دان الكتریكی لازم برای ایجاد پدیده زنر در حدود 2*10است.

این مقدار برای دیود هایی كه در آنها غلظت حامل ها خیلی زیاد است در ولتاژهای كمتر از 6 ولت ایجاد می شود . برای دیودهایی كه دارای غلظت حاملهای كمتری هستند ولتاژ شكست زنر بالاتر بوده و پدیده ی دیگری بنام شكست بهمنی در آنها اتفاق می افتد (قبل از شكست زنر) كه ذیلأ به بررسی آن می پردازیم.

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 30



دانلود تحقیق ساختار نیروگاه های اتمی جهان

ساختار نیروگاه اتمی ;انرژی اتمی;هسته پروتون و نوترون ;سازوکار نیروگاه اتمی

به طور خلاصه چگونگی كاركرد نیروگاه های اتمی را بیان كرده و ساختمان درونی آنها را مورد بررسی قرار می دهیم

برحسب نظریه اتمی عنصر عبارت است از یك جسم خالص ساده كه با روش های شیمیایی نمی توان آن را تفكیك كرد. از تركیب عناصر با یكدیگر اجسام مركب به وجود می آیند. تعداد عناصر شناخته شده در طبیعت حدود ۹۲ عنصر است.

هیدروژن اولین و ساده ترین عنصر و پس از آن هلیم، كربن، ازت، اكسیژن و… فلزات روی، مس، آهن، نیكل و… و بالاخره آخرین عنصر طبیعی به شماره ۹۲، عنصر اورانیوم است. بشر توانسته است به طور مصنوعی و به كمك واكنش های هسته ای در راكتورهای اتمی و یا به كمك شتاب دهنده های قوی بیش از ۲۰ عنصر دیگر بسازد كه تمام آن ها ناپایدارند و عمر كوتاه دارند و به سرعت با انتشار پرتوهایی تخریب می شوند. اتم های یك عنصر از اجتماع ذرات بنیادی به نام پرتون، نوترون و الكترون تشكیل یافته اند. پروتون بار مثبت و الكترون بار منفی و نوترون فاقد بار است.

تعداد پروتون ها نام و محل قرار گرفتن عنصر را در جدول تناوبی (جدول مندلیف مشخص می كند. اتم هیدروژن یك پروتون دارد و در خانه شماره ۱ جدول و اتم هلیم در خانه شماره ۲ ، اتم سدیم در خانه شماره ۱۱ و… و اتم اورانیوم در خانه شماره ۹۲ قرار دارد. یعنی دارای ۹۲ پروتون است .
ایزوتوپ های اورانیوم
تعداد نوترون ها در اتم های مختلف یك عنصر همواره یكسان نیست كه برای مشخص كردن آنها از كلمه ایزوتوپ استفاده می شود. بنابراین اتم های مختلف یك عنصر را ایزوتوپ می گویند . مثلاً عنصر هیدروژن سه ایزوتوپ دارد: هیدروژن معمولی كه فقط یك پروتون دارد و فاقد نوترون است. هیدروژن سنگین یك پروتون و یك نوترون دارد كه به آن دوتریم گویند و نهایتاً تریتیم كه از دو نوترون و یك پروتون تشكیل شده و ناپایدار است و طی زمان تجزیه می شود .
ایزوتوپ سنگین هیدروژن یعنی دوتریم در نیروگاه های اتمی كاربرد دارد و از الكترولیز آب به دست می آید. در جنگ دوم جهانی آلمانی ها برای ساختن نیروگاه اتمی و تهیه بمب اتمی در سوئد و نروژ مقادیر بسیار زیادی آب سنگین تهیه كرده بودند كه انگلیسی ها متوجه منظور آلمانی ها شده و مخازن و دستگاه های الكترولیز آنها را نابود كردند .
غالب عناصر ایزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانیوم، چهار ایزوتوپ دارد كه فقط دو ایزوتوپ آن به علت داشتن نیمه عمر نسبتاً بالا در طبیعت و در سنگ معدن یافت می شوند. این دو ایزوتوپ عبارتند از اورانیوم ۲۳۵ و اورانیوم ۲۳۸ كه در هر دو ۹۲ پروتون وجود دارد ولی اولی ۱۴۳ و دومی ۱۴۶ نوترون دارد. اختلاف این دو فقط وجود ۳ نوترون اضافی در ایزوتوپ سنگین است ولی از نظر خواص شیمیایی این دو ایزوتوپ كاملاً یكسان هستند و برای جداسازی آنها از یكدیگر حتماً باید از خواص فیزیكی آنها یعنی اختلاف جرم ایزوتوپ ها استفاده كرد. ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ شكست پذیر است و در نیروگاه های اتمی از این خاصیت استفاده می شود و حرارت ایجاد شده در اثر این شكست را تبدیل به انرژی الكتریكی می نمایند. در واقع ورود یك نوترون به درون هسته این اتم سبب شكست آن شده و به ازای هر اتم شكسته شده ۲۰۰ میلیون الكترون ولت انرژی و دو تكه شكست و تعدادی نوترون حاصل می شود كه می توانند اتم های دیگر را بشكنند. بنابراین در برخی از نیروگاه ها ترجیح می دهند تا حدی این ایزوتوپ را در مخلوط طبیعی دو ایزوتوپ غنی كنند و بدین ترتیب مسئله غنی سازی اورانیوم مطرح می شود .
ساختار نیروگاه اتمی
به طور خلاصه چگونگی كاركرد نیروگاه های اتمی را بیان كرده و ساختمان درونی آنها را مورد بررسی قرار می دهیم .
طی سال های گذشته اغلب كشورها به استفاده از این نوع انرژی هسته ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران ۱۵ نیروگاه اتمی به كشورهای آمریكا، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه مهم تری میل آیلند (Three Mile Island) در ۲۸ مارس ۱۹۷۹ و فاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه در ۲۶ آوریل ۱۹۸۶ ، نظر افكار عمومی نسبت به كاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر كرد و ترس و وحشت از جنگ اتمی و به خصوص امكان تهیه بمب اتمی در جهان سوم، كشورهای غربی را موقتاً مجبور به تجدیدنظر در برنامه های اتمی خود كرد .
نیروگاه اتمی در واقع یك بمب اتمی است كه به كمك میله های مهاركننده و خروج دمای درونی به وسیله مواد خنك كننده مثل آب و گاز، تحت كنترل درآمده است. اگر روزی این میله ها و یا پمپ های انتقال دهنده مواد خنك كننده وظیفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددی به وجود می آید و حتی ممكن است نیروگاه نیز منفجر شود، مانند فاجعه نیروگاه چرنوبیل شوروی. یك نیروگاه اتمی متشكل از مواد مختلفی است كه همه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. این مواد عبارت اند از :
1- ماده سوخت متشكل از اورانیوم طبیعی، اورانیوم غنی شده، اورانیوم و پلوتونیم است .
عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوت از سوختن زغال یا هر نوع سوخت فسیلی دیگر است. در این پدیده با ورود یك نوترون كم انرژی به داخل هسته ایزوتوپ اورانیوم ۲۳۵ عمل شكست انجام می گیرد و انرژی فراوانی تولید می كند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم، ناپایداری در هسته به وجود آمده و بعد از لحظه بسیار كوتاهی هسته اتم شكسته شده و تبدیل به دوتكه شكست و تعدادی نوترون می شود. تعداد متوسط نوترون ها به ازای هر ۱۰۰ اتم شكسته شده ۲۴۷ عدد است و این نوترون ها اتم های دیگر را می شكنند و اگر كنترلی در مهار كردن تعداد آنها نباشد واكنش شكست در داخل توده اورانیوم به صورت زنجیره ای انجام می شود كه در زمانی بسیار كوتاه منجر به انفجار شدیدی خواهد شد .
به طور خلاصه چگونگی كاركرد نیروگاه های اتمی را بیان كرده و ساختمان درونی آنها را مورد بررسی قرار می دهیم .

فرمت فایل: doc

تعداد صفحات: 45