دانلود تحقیق بمب اتمی و انرژی اتمی

تحقیق بمب اتمی و انرژی اتمی

فرمت فایل دانلودی: .zip
فرمت فایل اصلی: .doc
تعداد صفحات: 19
حجم فایل: 57 کیلوبایت
قیمت: 8000 تومان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 19 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏بمب اتمی ‏و‏ انرژی اتمی
‏
‏ ‏ بمب اتمی چگونه ساخته می شود؟ این سوالی است که امروز برای بیشتر ایرانی ها پرسشی شده است. در ابتدا به این پرسش پاسخی داده و سپس نگاهی ‏ ‏به طرز کار رآکتور هسته ای می اندازیم.
‏ ‏ تمامی اشیاء و موجودات پیرامون ما از ذرات ریزی بنام اتم ویا ترکیبی از اتمها یعنی مولکول ها تشکیل شده است. اتمها ساختمانی شبیه به منظومه ی شمسی دارند که در آنها خورشید هسته ی اتم و الکترونها سیارات آن می باشند. هسته ی اتم شامل چندین ذره است که از آن میان دو تایش در این بحث مهم هستند. این دو تا پروتن ها و نوترون ها می باشند. پروتن ها دارای بار الکتریکی مثبت و نوترون ها دارای بار الکتریکی خنثی هستند. بار الکتریکی الکترونها منفی است. از میان تمامی اتمها تنها هیدروژن است که نوترون ندارد. هسته ی هیدروژن تنها یک پروتن دارد.
‏ ‏ ‏ ‏در اتمهای خنثی تعداد پروتن ها و الکترونها برابر است ولی تعداد نوترون ها می تواند متفاوت باشد. برخی از اتمها دارای تعداد‏ ‏ پروتن و الکترون یکسان ولی دارای نوترون های متفاوت اند. این نوع اتمها را ایزوتوپ همدیگر میگویند. طول عمر برخی از این ایزوتوپ ها بسیار کوتاه است. چنانکه پس از بوجود آمدن بزودی نابود می شوند. ولی برخی دیگر عمری طولانی دارند.
‏
‏ ‏ در ساختن بمب و رآکتور اتمی از دو ایزوتوپ استفاده میکنند. یکی ایزوتوپ هیدروژن بنام دوتریم که هسته اش شامل یک پروتن و یک الکترون است و دیگری ایزوتوپ های اورانیم می باشند. ایزوتوپ های اورانیم شامل‏ ‏ U235‏ ‏ ‏و U238 ‏ ‏که اولی دارای 143 و دومی دارای 146 نوترون می باشد در حالی که هردو به اندازه ی یکسان یعنی 92 پروتن دارند. ایزوتوپ U235‏ در ساختن بمب و رآکتور اتمی بسیار مهم است.
‏ ‏ در طبیعت از هر 100% اتم اورانیم تنها 0.7% آن اتم U235‏ است که مقدار زیادی نیست. برای بدست آوردن یک کیلو گرم اورانیم U235‏ ‏چندین تن سنگ معدن اورانیم لازم است. لازم به یادآوریست که برای کاراندازی یک رآکتور اتمی برای انرژی گیری از آن نیاز به اورانیم 1 تا 5 درصد غنی است. منظور از غنی کردن اورانیم اینست که مقدار اورانیم 235 آنرا بیشتر کنند. برای اینکار بایستی چندین عملیات انجام شود.
‏ ‏ در شروع کار سنگ معدن را در اسید حل می کنند ‏ ‏(کیک زرد همان اکسید اورانیم است)و سپس آنرا از صافی می گذرانند و پس از آن با گاز فلور ترکیب می کنند تا گازی به اسم هگزافلورید اورانیم UF6 ‏ ‏بدست آورند. این گاز را از صفحه های فلزی متخلخل که قطر سوراخ هایش 25 میلیاردم سانتیمتر است عبور می دهند، این عمل را دیفوزیون میگویند. در اثر این عمل گازهایی که سبکترند سریع تر از گازهایی که سنگین تر هستند از روزنه ها عبور می کنند. از این خاصیت گاز ها جهت غنی کردن، یعنی بالا بردن مقدار اورانیم 235 استفاده می کنند.
‏ ‏ پس از این عمل با سانتریفوژهایی که ویژه ی این کار ساخته شده اند تصفیه ی مواد شروع می شود.
‏
‏حال چگونه از این ماده انرژی می گیرند؟
‏
‏ ‏ برای انرژی گیری باز سلسله مراتبی فیزیکی صورت میگیرد. در ابتدا یک نوترون که باری خنثی دارد وارد هسته ی اورانیم 235 می شود. این عمل به این سادگی صورت نمی پذیرد بلکه برای اینکه نوترون وارد هسته شود بایستی بر خلاف تصور سرعت آن کم باشد. برای کم کردن سرعت نوترونها آنها را از آب سنگین عبور می دهند. چنانکه پیشتر اشاره شد. آب سنگین یا دوتریم از ایزوتوپ های آب سبک و یا به قول متعارف آب معمولی است. آب معمولی نمی تواند بدان مقداری که لازم است جلو سرعت نوترون را بگیرد. گیر آوردن این آب بود که آلمانی ها را به سوی نروژ کشاند و همین نیز باعث لو رفتن آلمانی ها به وسیله ی انگلیسی ها شد. انگلیسی ها در یافتند که آلمانی ها از نروژ آب سنگین می برند. بنابراین فهمیدند که آلمانی ها در صدد تولید بمب اتمی هستند. لذا با عملیاتی متهورانه مرکز تولید آب سنگین را در نروژ ویران کردند.
‏ ‏ در برخورد نوترون به هسته ی اورانیم 235 ، هسته برانگیخته شده و سپس به دو و یا چند هسته ی سبکتر تجزیه میشود. به این عمل شکافت هسته ای می گویند. در یکی از این پروسه ها پس از برخورد نوترون به هسته ی اورانیم 235 دو عنصر باریم 138 و کریپون 95 و 3 تا نوترون ( در حقیقت برای هر 100 اتم اورانیم 235 ، تعداد 247 نوترون بوجود میآید) و حدود 200 میلیون الکترون ولت انرژی انتشار می یابد.
‏نوترون
‏پروتن
‏انرژی
‏در برخورد نوترون و هسته ی اورانیم 235 ما شاهد بوجود آمدن انرژی، عناصر جدید و نوترون های جدید هستیم.
‏ ‏ ‏ ‏هر نوترون جدید تولید شده به اورانیم 235 برخورد کرده سه نوترون بهمراه انرژی و همچنین موجب سه شکافت جدید می شود. انرژیی که از این شکافت ها برای یک کیلو گرم اورانیم انتشار مییابد برابر صد ها میلیون مگاوات است. این مقدار انرژی نبایستی بیک باره آزاد شود. چرا که موجب انفجاری شدید می شود. در انفجار بمب اتمی آمریکا روی هیروشیما بمبی از همین جنس اورانیم 235 استفاده شد که قدرت تخریبی 13 کیلوتن داشت. با در نظر گرفتن اینکه هر کیلوتن برابر 1000،000 کیلو انفجار دینامیت

 

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.

دانلود تحقیق بمب اتم کامل

تحقیق بمب اتم کامل

فرمت فایل دانلودی: .zip
فرمت فایل اصلی: .Doc
تعداد صفحات: 37
حجم فایل: 136 کیلوبایت
قیمت: 8000 تومان

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..Doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 37 صفحه

 قسمتی از متن word (..Doc) : 
 

‏2
‏تاریخچه بمب اتم
‏قبه دود یک بمب اتمی
‏هانریبکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم گردیدبس ازان در سال 1909 ‏میلادی ارنست رادرفوردهسته اتم را کشف کردوی همچنین نشان دادکه پرتوهای ‏رادیواکتیودر میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می شود( پرتوهای الفا وبتاوگاما)بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء این پرتوها درون هسته اتم اورانیم میباشد.
‏در سال 1938 با انجام ازمایشاتی توسط دو دانشمند ا لمانی بنامهای اتوها ن و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان بابمباران هسته اتم اورانیم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتندکه جرم‏ ‏اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم داشت او برای توصیف علت ایجاد این عناصرلیزه میتنرواتو فریش پدیده شکافت هسته رادر اورانیم تو ضیح دادند‏ ‏ودر اینجا بود که ‏ن‏ا قوس شوم
‏اختراع بمب اتمی به صدا در امد
U235 + n -> fission + 2 or 3 n + 200 MeV
‏زیرا همانطور که در شکل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیم0 ‏میتوانست تا 200 مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده ‏می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید‏.
‏بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی ازانان انریکو ‏فرمی بود( 1954 - 1901) که بخاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل ‏گردید.
‏در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیکدانان این ‏بیم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای مانند هایزنبرگ ودستیارانش
‏2
‏بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همین دلیل از البرت ‏انیشتین خواستند که نامه ای به فرانکلین روزولت رئیس جمهوروقت امریکا بنویسددر ان ‏نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هایزنبرگ ان را نساخت.
‏چنین شدکه دولتمردان امریکا برای پیشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو ‏از انریکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال ‏بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور اتمی دنیا در دانشگاه ‏شیکاگو امریکا ساخته شد.
‏سپس در 16 ژوئیه 1945 نخستین ازمایش بمب اتمی در ‏صحرای الامو گرودو نیو مکزیکو انجام شد.
‏سه هفته بعد هیروشیمادرساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 اگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی ‏بمباران گردیید و ناکازاکی در 9 اگوست سال 1945 در ساعت حدود 11:15 بوسیله بمب ‏پلوتونیمی بمباران شدند که طی ان بمبارانها صدها هزار نفر فورا جان باختند.
‏انریکو فرمی (صف جلو نفر اول سمت چپ) و همکارانش در شیکاگو پس از ساخت نخستین ‏راکتور هسته ای جهان به امید انکه از راکتور هسته ای تنها در اهداف صلح امیز ‏استفاده شود و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد
‏لیزه میتنر ‏)‏ مادر انرژی اتمی)
‏لیزه در سال‏ 1878 ‏در یک خانواده هشت نفری بدنیا امد وی سومین فرزند خانواده بود باو جود تمامی‏ ‏مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت‏ ‏نظارت بولتزمن که یکی از فیزیکدانان بنام دنیا بود فیزیک را اموخت . لیزه توانست در‏ ‏سال 1907 به درجه دکتر نایل گردد و سپس راهی برلین گردید تا در دانشگاهی که ماکس
‏3
‏ ‏پلا نک ریاست بخش فیزیک ان را بر عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد بیشتر کارهای‏ ‏تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه ای به سیاست نداشت و لی به علت‏ ‏دخالتهای روزن افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلین گردید ودر سال 1938 به یک‏ ‏انستیتو در استکهلم رفت . لیزه میتنر به همراه همکارش اتو فریش اولین کسانی بودندکه شکافت هسته را توضیح دادند انان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را‏ ‏در مورد شکافت هسته ای دادند وبدین ترتیب راه را برای استفاده از انرژی گشودند به‏ ‏همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی‏ ‏خواست از کشفش بعنوان بمبی هولناک استفاده گردد بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی‏ ‏اتمی داده شود
‏چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟
‏بمب های اتمی شامل ‏نیروهای قوی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته ‏های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی ‏انرژی از یک اتم وجود دار‏د:
‏1- ‏شکافت هسته ای: می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم. این همان کرد شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم235 واورانیوم 233) به کار می رود
‏همجوشی هسته ای: می توان با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروژن یا ‏ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم) هستند، یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یاایزوتوپ های آن را تشکیل داد. این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی‏ ‏به کار می رود. در هر دو شیوه یاد شده میزان عظیمی انرژی گرمایی و تشعشع به دست می
‏4
‏ ‏آید
‏برای تولید یک بمب اتمی موارد زیر نیاز است‏:
‏یک منبع سوخت که قابلیت شکافت یا همجوشی را داشته باشد
‏دستگاهی که‏ ‏همچون ماشه آغازگر حوادث باشد
‏راهی که به کمک آن بتوان بیشتر سوخت را ‏پیش از آنکه انفجار رخ دهد دچار شکافت یا همجوشی کرد
‏در اولین بمب های‏ ‏اتمی از روش شکافت استفاده می شد. اما امروزه بمب های همجوشی از فرآیند همجوشی به‏ ‏عنوان ماشه آغازگر استفاده می کنند
‏بمب های شکافتی (فیزیونی): یک بمب شکافتی از ماده ای مانند اورانیوم 235 برای خلق‏ ‏یک انفجار هسته ای استفاده می کند. اورانیوم 235 ویژگی منحصر به فردی دارد که آن را‏ ‏برای تولید هم انرژی هسته ای و هم بمب هسته ای مناسب می کند. اورانیوم 235 یکی از‏ ‏نادر موادی است که می تواند زیر شکافت القایی قرار بگیرد.اگر یک نوترون آزاد به‏ ‏هسته اورانیوم 235 برود،هسته بی درنگ نوترون را جذب کرده و بی ثبات شده در یک چشم‏ ‏به هم زدن شکسته می شود. این باعث پدید آمدن دو اتم سبک تر و آزادسازی دو یا سه عدد‏ ‏نوترون می شود که تعداد این نوترون ها بستگی به چگونگی شکسته شدن هسته اتم اولیه‏ ‏اورانیوم 235 دارد. دو اتم جدید به محض اینکه در وضعیت جدید تثبیت شدند از خود پرتو‏ ‏گاما ساطع می کنند. درباره این نحوه شکافت القایی سه نکته وجود دارد که موضوع را‏ ‏جالب می کند
‏احتمال اینکه اتم اورانیوم 235 نوترونی را که به سمتش است، جذب کند، بسیار بالا ‏است. در بمبی که به خوبی کار می کند، بیش از یک نوترون از هر فرآیند فیزیون به
‏دست‏ ‏می آید که خود این نوترون ها سبب وقوع فرآیندهای شکافت بعدی اند. این وضعیت اصطلاحا‏ ‏«‏ورای آستانه بحران» نامیده می شود

 

پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.