x
هدف البحث
بحث في العناوين
بحث في المحتوى
بحث في اسماء الكتب
بحث في اسماء المؤلفين
اختر القسم
موافق
علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
كيمياء الكم
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
ماهية الطاقة النووية
المؤلف: ابو دية – عمان : المؤلف، 2011
المصدر: الطاقة النووية .... ما بعد فوكوشيما
الجزء والصفحة: ص 7
9-4-2021
2562
ماهية الطاقة النووية
إن الطاقة النووية هي تلك الطاقة المستمدة من الانشطار النووي Nuclear Fission حينما تنشطر نواة المواد الثقيلة كاليورانيوم بقذفها بالنيوترونات، الأمر الذي يولد سلسلة من التفاعلات تنتج طاقة هائلة، إذ تقذف ذرة اليورانيوم بنيوترون فتنقسم إلى عنصرين أصغر(باريمBarium وكريبتونKrypton ) بالإضافة إلى ثلاث نيوترونات سريعة جدا تصطدم بذرات ثلاث من اليورانيوم 235 ، وهكذا دواليك .
التفاعل النووي بالانشطار
والطاقة النووية أيضا هي تلك الطاقة المستمدة من الاندماج النووي Nuclear Fusion حينما تنصهر نظائر مواد خفيفة تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين جداً حتى يلتحما ليشكلا نواة ثقيلة؛ ونتيجة ذلك تتوالد طاقة هائلة أعظم بكثير من طاقة الانشطار النووي.
ولكن العلماء يعتقدون أن نجاح مشروع توليد الطاقة من الاندماج النووي على أرض الواقع سوف يحتاج إلى عشرات السنين، فتلك الدرجة المرتفعة المطلوبة للتفاعل لا يمكن الوصول إليها على سطح الأرض إلا في المختبرات العلمية في الوقت الحالي، ولم تتحقق اليوم إلا لفترات زمنية في غاية الصغر، حيث تكمن الصعوبة في الحفاظ على درجة حرارة عالية وضغط مرتفع على مدى زمني كبير. ولكن بعض التصريحات لسياسيين مرموقين في الاتحاد الأوروبي تشير إلى زيادة الآمال بتحقيق ذلك الطموح خلال مدة 15 سنة على الأكثر، فإلى ماذا تستند طموحاتهم تلك؟
ربما تستند طموحاتهم إلى المفاعل التجريبي ITER الواقع في جنوبي فرنسا، والذي تتشارك فيه الولايات المتحدة وأوروبا واليابان والصين وروسيا، فضلاً عن بعض الدول الأخرى، إذ سوف يبدأ العمل في عام 2017 بإدماج الهيدروجين ثم الانتقال إلى الديتريوم Deuterium والتريتيوم Tritium.
أما المرحلة اللاحقة فتتمثل في مشروع DEMO الذي سوف يبدأ العمل به في مطلع ثلاثينيات هذا القرن، بحيث يشرع في تزويد الشبكات بالطاقة الكهربائية نحو عام 2040.
لا يعني الاندماج النووي أن هذه الصناعة خالية من التلوث الإشعاعي تماماً، ولكن، يمكننا القول إن المواد المشعة الناجمة عن هذه المفاعلات سوف يكون لها عمراً إشعاعياً قصيراً جداً قد لا يتجاوز مئة سنة، بدلاً من ملايين السنين في حالات النفايات الشديدة الإشعاع للمفاعلات التقليدية. ولكن إنتاج التريتيوم نفسه ينجم عنه نفايات مشعة طويلة الأمد الإشعاعي، إنما من المتوقع أن تقوم في المستقبل مفاعلات الاندماج النووي نفسها بإنتاج حاجتها من التريتيوم(*).
أما فيما يتعلق بوقود الانشطار النووي، موضوع هذا الكتاب، فهناك نظائر لليورانيوم موجودة في الطبيعة، ومنها U235؛ والنظائر هي ذرات من المادة نفسها لها عدد نيوترونات مختلف ولكن لديها العدد نفسه من البروتونات وهذا يعني أنها تتصرف كيميائياً على النحو ذاته، فيما تطلق النظائر المختلفة إشعاعات بكميات مختلفة.
U235 هو الوحيد من نظائر اليورانيوم الذي يوجد في الطبيعة وقابل للانشطار بالنيوترونات عند طاقة حركة منخفضة. أما U238 فهو أيضاً قابل للانشطار، ولكن عند طاقة حركة أكبر للنيوترونات، وهو الذي يستخدم عادة في صناعة الأسلحة. فمن أين تحصل المفاعلات النووية على وقودها النووي من اليورانيوم؟
عادة ما تتواجد أكاسيد اليورانيوم بنسب ضئيلة في الطبيعة مخلوطة بمواد أخرى وصخور، فبعد عملية التعدين والحصول على المادة الخام من المناجم فإنها تطحن ويضاف إليها مواد أسيدية، ثم يتم ترشيحها للحصول على "الكعكة الصفراء" التي تحتوي على خليط من الأكاسيد يتكون في معظمه من أكسيد اليورانيوم U3O8. ومن خلال سلسلة تصنيع معقدة من الإضافات ينتج اليورانيوم المشع غير المخصب بعد، فكيف يحدث ذلك؟
تتبع صناعة الكعكة الصفراء عمليات صهر وإضافات أسيدية وأمونيا لإنتاج سداسي فلوريد اليورانيوم UF6، ومن ثم تفصل النظائر لإنتاج U235 و U238 الأثقل وزناً. وفيما يستخدم اليورانيوم العالي التخصيب (نحو 85%) كوقود نووي في الأسلحة النووية، يستخدم الأقل تخصيباً لتشغيل المفاعلات النووية.
إذن، إن الطاقة النووية المتوافرة الآن هي الطاقة الحرارية التي يتم الحصول عليها بواسطة المفاعلات النووية من خلال عملية الانشطار النووي. وتستخدم الحرارة المنبثقة عن هذه الوسائل النووية في توليد الكهرباء عبر توربينات تعمل بواسطة بخار الماء.