نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای می‌دانیم که هسته از پروتون (با بار مثبت) و نوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراین بار الکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم، تکه‌ها در اثر نیروی دافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته و انرژی جنبشی فوق العاده‌ای پیدا می‌کنند.
این فایل در 6 صفحه و در قالب فایل ورد تهیه شده است.
بمب هسته ای چگونه کار می‌کند؟
شما احتمالاً در کتابهای تاریخ خوانده‌اید که بمب هسته‌ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه ژاپن بکار رفت و ممکن است فیلم‌هایی را دیده باشید که در آنها بمب‌های هسته‌ای منفجر می‌شوند. درحالیکه در اخبار می‌شنوید، برخی کشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یکدیگر گفتگو می‌کنند، کشورهایی مثل هند و پاکستان سلاح‌های اتمی خود را توسعه می‌دهند.
ما دیده‌ایم که این وسایل چه نیروی مخرب خارق‌العاده‌ای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه کار می‌کنند؟ در این بخش خواهید آموخت که بمب هسته‌ای چگونه تولید میشود و پس از یک انفجار هسته‌ای چه اتفاقی می‌افتد؟
فیزیک هسته‌ای
انرژی هسته‌ای به 2 روش تولید میشود:
1- شکافت هسته‌ای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم میشود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده میشود.
2- گداخت هسته‌ای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا میشود، معمولاً هیدروژن‌ها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم می‌شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید میشود.
طراحی بمب‌های هسته‌ای:
برای تولید بمب هسته‌ای، به یک سوخت شکافت‌پذیر یا گداخت‌پذیر، یک وسیله راه‌انداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است.
بمب‌های اولیه با روش شکافت هسته‌ای و بمب‌های قویتر بعدی با روش گداخت هسته‌ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم:
بمب شکافت هسته‌ای :
1- بمب هسته‌ای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد.
2- بمب هسته‌ای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد.
بمب گداخت هسته‌ای : 1- بمب گداخت هسته‌ای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد.
بمب‌های شکافت هسته‌ای:
بمب‌های شکافت هسته‌ای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته‌ای استفاده می‌کنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هسته‌ای استفاده میشود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می‌کند و اتم به سرعت متلاشی میشود. نوترونهای آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته‌های دیگر را متلاشی می‌کنند.
زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته‌ها بسیار کوتاه است (کمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی که یک هسته متلاشی میشود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد می‌کند.
مقدار انرژی موجود در یک پوند اورانیوم معادل یک میلیون گالن بنزین است!
در طراحی بمب‌های شکافت هسته‌ای، اغلب از دو شیوه استفاده میشود:
روش رها کردن گلوله:
در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد.
هنگامی که این بمب به زمین اصابت می‌کند، رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد:
1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می‌شوند و گلوله به پائین می‌افتد.
2- گلوله به کره برخورد می‌کند و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد.
3- بمب منفجر میشود.
در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است:
روش انفجار از داخل:
در این روش که انفجار در داخل گوی صورت می‌گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است.
هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد:
1- مواد منفجره روشن می‌شوند و یک موج ضربه‌ای ایجاد می‌کنند.
2- موج ضربه‌ای، پلوتونیم را به داخل کره می‌فرستد.
3- هسته مرکزی منفجر میشود و واکنش شکافت هسته‌ای رخ می‌دهد.
4- بمب منفجر میشود.
بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است.
بمب گداخت هسته‌ای: بمب‌های شکافت هسته‌ای، چندان قوی نبودند!
بمب‌های گداخت هسته‌ای ، بمب های حرارتی هم نامیده می‌شوند و در ضمن بازدهی و قدرت تخریب بیشتری هم دارند. دوتریوم و تریتیوم که سوخت این نوع بمب به شمار می‌روند، هردو به شکل گاز هستند و بنابراین امکان ذخیره‌سازی آنها مشکل است. این عناصر باید در دمای بالا، تحت فشار زیاد قرار گیرند تا عمل همجوشی هسته‌ای در آنها صورت بگیرد. در این شیوه ایجاد یک انفجار شکافت هسته‌ای در داخل، حرارت و فشار زیادی تولید می‌کند و انفجار گداخت هسته‌ای شکل می‌گیرد.در طراحی بمبی که در ایسلند بصورت آزمایشی منفجر شد، از این شیوه استفاده شده بود. در شکل زیر نحوه انفجار نمایش داده شده است.
اثر بمب‌های هسته‌ای:
انفجار یک بمب هسته‌ای روی یک شهر پرجمعیت خسارات وسیعی به بار می آورد. درجه خسارت به فاصله از مرکز انفجار بمب که کانون انفجار نامیده میشود بستگی دارد.
زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته‌ای عبارتند از :
- موج شدید گرما که همه چیز را می‌سوزاند.
- فشار موج ضربه‌ای که ساختمانها و تاسیسات را کاملاً تخریب می‌کند.
- تشعشعات رادیواکتیویته که باعث سرطان میشود.
- بارش رادیواکتیو (ابری از ذرات رادیواکتیو که بصورت غبار و توده سنگ‌های متراکم به زمین برمی‌گردد)
در کانون زلزله، همه‌چیز تحت دمای 300 میلیون درجه سانتی‌گراد تبخیر میشود! در خارج از کانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ایجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسیسات خراب می‌شوند. در بلندمدت، ابرهای رادیواکتیو توسط باد در مناطق دور ریزش می‌کند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محیط زندگی میشود.
دانشمندان با بررسی اثرات مواد رادیواکتیو روی بازماندگان بمباران ناکازاکی و هیروشیما دریافتند که این مواد باعث: ایجاد تهوع، آب‌مروارید چشم، ریزش مو و کم‌شدن تولید خون در بدن میشود. در موارد حادتر، مواد رادیواکتیو باعث ایجاد سرطان و نازایی هم می‌شوند. سلاح‌های اتمی دارای نیروی مخرب باورنکردنی هستند، به همین دلیل دولتها سعی دارند تا بر دستیابی صحیح به این تکنولوژی نظارت داشته باشند تا دیگر اتفاقی بدتر از انفجارهای ناکازاکی و هیروشیما رخ ندهد.
در سیاره ما چه خبر است!
باران اسیدی:
وقتی به ابرها و آسمان آبی نگاه می کنیم، ذرّات معلق در هوا را نمی بنیم. اما در هوا ذراتی وجود داردکه برای کرة زمین زیان آوراست. در اثر مصرف زغال سنگ برای تولید الکتریسیته در نیروگاهها و استفاده از بنزین به عنوان سوخت اتومبیلها، گازهای نامرئی با هوا مخلوط می شوند. بخشی از این گازها نیز با آب ترکیب می شوند و مخلوطی اسیدی، شبیه آبلیمو یا سرکه، می سازند. گاهی ممکن است که این گازها با نزدیک شدن به ابرهای باران زا، با باران و برف مخلوط شوند. در این صورت، اسیدها همراه برف یا باران بر زمین می بارند. به این نوع باران، ‹‹باران اسیدی›› می گویند.باران اسیدی برای درختان، رودخانه ها، دریاچه ها و جانورانی که در آنها زندگی می کنند، بسیار زیان آور است. زیرا باعث از بین رفتن جنگلها و آلوده شدن آبهای آشامیدنی می شود.وظیفة ما جلوگیری از تولید باران اسیدی است. استفادة محدودتر از اتومبیل، و مصرف کمتر از راه حلهای کاهش باران اسیدی هستند. مثلاً در نیروگاههایی که سوخت آنها زغال سنگ، نفت و یا گاز است، مصرف کمتر انرژی یعنی مصرف کمتر زغال سنگ، نفت و یا گاز..
آلودگی هوا:
تا 150 سال پیش،هوای کرة زمین خالص و تمیز و برای تنفس مناسب بود. بتدریج صنعت وارد زندگی انسانها شد و ساختن کارخانه ها و راه انداختن تولیدات گوناگون مانند اتومبیل، باعث آلودگی هوا شد. امروزه هوای بعضی از مناطق به قدری آلوده شده است که قابل تنفس نیست. هوای بسیاری از شهرهای بزرگ جهان پر از مهی غلیظ و دود آلود است. میزان این آلودگی به حدی رسیده که آسمان آبی را به آسمان قهوه ای تبدیل کرده است!
هوای آلوده نه تنها برای انسانهاو حیوانات، بلکه برای درختان و گیاهان هم زیان آور است. حتی در برخی موارد به محصولات کشاورزی، که غذای ما را تشکیل می دهند، نیز آسیب می رساند. بنابراین ما باید در شیوة زندگی خود تجدید نظر کنیم و به پاکسازی هوایی که تنفس می کنیم بپردازیم.
هر کسی می تواند به نحوی در این پاکسازی شرکت کند، کارهایی مانند: کاشتن درخت، استفاده از دوچرخه به جای اتومبیل، کتاب خواندن و یافتن راه حلهای مناسب برای تمیز نگهداشتن هوا.....
نابود شدن حیوانات:
روز به روز بر جمعیت کرة زمین افزوده می شوند و همة این انسانها به محلی برای زندگی کردن، نیاز دارند. در نتیجه مکانهایی که قبلاً به گیاهان و حیوانات اختصاص داشته است نیز اشغال می شوند. بدین ترتیب جنگلها از بین می روندو نواحی دست نخورده به خانه ها و مغازه ها تبدیل می شوند. وقتی انسانها به سرزمین جدیدی مهاجرت می کنند، گیاهان و حیوانات آن منطقه در معرض خطر قرار می گیرند. در واقع چون مکانی برای آنها باقی نمی ماند، ازبین می روند و برای همیشه از کرة زمین محو می شوند.
همة ما از تصاویر و داستانهای مربوط به دایناسورها، که چندین میلیون سال قبل در کرة زمین زندگی می کردند، لذت می بریم. اما اکنون همة آنها از بین رفته اند و اگر مراقب نباشیم فیلها، آهوها و کبوترهای چاهی و حتی جنگلهای شمال ایران، سرنوشت بهتری نخواهند داشت.
وظیفة ما این است که تلاش کنیم تا کرة زمین، سبز سالم و پر از میلیونها موجود شگفت انگیز باقی بمانند.
چقدر زباله:
بسیاری از چیزهایی را که نمی خواهیم در سطل زباله می اندازیم. کامیون حمل زباله نیز آنها را هرشب با خود می برد و این آخرین چیزی است که ما می بینیم. اما فکر می کنید که بر سر زباله ها چه می آید؟ آیا آنها ناگهان ناپدید می شوند؟ به هیچ وجه!
تقریباً همة زباله ها به محل دفن زباله برده می شوند. کامیونها زباله ها را روی زمین می ریزند و سپس روی زباله ها را به کمک بولدوزر با خاک می پوشانند. بدین ترتیب بیشتر زباله ها مدفون می شوند. امروزه آنقدر زباله تولید می شود که در بیشتر موارد جای کافی برای دفن همة آنها وجود ندارد.
وظیفة ما این است که دست به کار شویم، و میزان تولید زباله هایمان را به شدت کاهش دهیم. مطمئن باشید که می توانیم این کار را انجام دهیم. ما می توانیم بازیابی و پیش باز یابی کنیم. بازیابی یعنی استفاده دوباره از مواد، به جای دور انداختن آنها، و پیش باز یابی یعنی نخریدن وسیله ای مانند لفافها و بسته بندی های پلاستیکی، که امکان استفاده دوباره از آنها وجود ندارد. در صورت اجرای باز یابی و پیش بازیابی، میزان زباله را کاهش می دهیم و به سبز ماندن سیاره مان کمک می کنیم. طرحهای باز یابی خود می تواند نوعی سرگرمی باشد.
اثر گلخانه ای:
گلخانه اتاقی شیشه ای است که در آن می توانید گلها و دیگر گیاهانی که نیاز به گرمای زیادی دارند، گلخانه بر اثر تابش آفتاب گرم می شود و سقف و دیوارها از خارج شدن گرما از گلخانه جلوگیری می کنند.
لایه ای از گازهای نامرئی (مانند دی اکسید کربن) کرة زمین را احاطه کرده است. این گازها مانند سقف شیشه ای گلخانه عمل می کنند: یعنی لایة گازها، مانند سقف، گرمای حاصل از تابش خورشید را در خود حفظ می کند و آن را در مجاورت کرة زمین نگه می دارد. این عمل خوب است زیرا ما نمی توانیم بدون گرما زندگی کنیم.
کارخانه ها، نیروگاههای برق، و اتومبیلها نیز مقدار زیادی گاز جدید تولید می کنند. حتی هنگامی که درختان بریده می شوند، از آنها گاز تولید می شود، و این گاز های جدید گرمای خورشید را بیشتر و بیشتر محبوس می کنند که به آن اثر گلخانه ای، یا گرم شدن جهان گفته می شود. اگر درجة حرارت زمین فقط چند درجه بیشتر شود، تغییرات آب و هوایی چشمگیری در سراسر کرة زمین ایجاد می شود. مناطقی که آب و هوای گرم دارند گرمتر می شوند، به حدی که امکان زندگی در آن وجود نخواهد داشت و مناطق سرد، گرم خواهند شد. مناطقی که بیشتر مواد غذایی ما را تامین می کنند، به قدری گرم می شوند که دیگر امکانی برای رشد محصولات باقی نخواهد ماند.
هر کودکی می تواند با کاشتن و حفاظت از درختان و نیز با مصرف کمتر انرژی به توقف اثر گلخانه ای کمک کند. در اثر باز یابی، کار شدید برخی از کارخانه ها نیز تعدیل می شود. البته تعدیل در کار شدید کارخانه به معنی کاهش تولید و کم کاری نیست.بازیابی به عدم مصرف سوخت و انرژی و دیگر ذخایر زیرزمینی کمک می کند و از میزان گازهای تولیدشده می کاهد. بازیابی و تعدیل در کار شدید کارخانه، به معنی توجه و نحوة مصرف سوخت و سایر انرژی هاست. زیرا استفادة نادرست و بی رویه از انرژی به تولید گازهایی منجر می شود که هم برای زمین زیان آورند و هم برای ساکنان زمین. توجه داشته باشید که صرفه جویی همیشه به معنی کم مصرف کردن نیست، بلکه درست مصرف کردن است.
حفرة لایة ازون:
بالای آسمان، بالاتر از هوایی که ما تنفس می کنیم، لایه ای از نوع گازی به نام ازون وجود دارد. این لایه با جلوگیری از عبور پرتوهای مضّرخورشید و با عبور دادن پرتوهای مفید آن به ما کمک می کند. در واقع لایة ازون از ما حفاظت می کند.
اما اکنون لایة ازون با با گازهایی که انسانها ساخته اند، صدمه دیده است. این گازهاCFC ها، و هالون ها نام دارند. CFCها در کمپرسور یخچالها، تهویة مطبوع، فوم پلاستیکی، اسپری، صنایع اسفنج سازی و... استفاده می شوند. هالون ها که از CFC ها هم خطرناکتر و مخربتر هستند، بیشتر در دستگاههای آتش نشانی برای خاموش کردن آتش سوزیها به کار می روند. این گازها بعد از صعود به بالای جو یعنی جایی که لایة ازون قرار دارد شناور می مانند، و ازون را به تدریج از بین می برند. صدمه دیدن لایة ازون باعث کند شدن رشد گیاهان، نابودی پلانکتونها، و گسترش بیماریهایی مانند آب مروارید چشم و سرطان پوست می شود
امروزه دانشمندان به شدت نگران لایة ازن هستند، زیرا مقدار زیادی از آن در همین سالهای اخیر از بین رفته است. بنبراین یاد گرفتن نکاتی در بارة لایة ازون، بسیار مهم است. ما همگی می توانیم به توقف نابودی لایة ازن کمک کنیم! برای دستیابی به راهنماییهای بیشتر در مورد چگونگی انجام آن، به خواندن ادامه دهید.
آلودگی آب:
بیش از 70 درصد سطح کرة زمین را آب پوشانده است. اقیانوسها بزرگترین بخش آن را تشکیل می دهند. غیر از آنها دریاچه ها، رودها، نهرها، و حتی آبهای زیرزمینی هم وجود دارند. همة موجودات کرة زمین، از کوچکترین آنها مانند لارو حشرات، تا بزرگترین آنها مانند وال به آب وابسته اند. آب بسیار ارزشمند است. ولی ما چندان مواظب تمیز نگه داشتن آبها نیستیم، به طوری که آب بسیاری از مناطق آلوده شده است. رودخانه ها و دریاچه ها با زباله یا مواد شیمیایی سمی، که مستقیماً به درون آنها می ریزند، آلوده شده اند. امکان آلودگی آبهای زیر زمینی نیز با بنزین و دیگر مایعات زیان آور که به درون زمین نفوذ می کنند، وجود دارد. برخی کودهای شیمیایی یا حشره کشهای مورد مصرف در مزارع یا چمنزارها هم به درون خاک راه می یابند. از طرف دیگر اقیانوس، که محل زندگی جانداران بی شماری است، مدتهاست که به مکانی برای تخلیه زباله و سموم شیمیایی تبدیل شده است و دارد آلوده می شود. وظیفه ما صرفه جویی در مصرف آب و سالم نگه داشتن آن است. چرا که انسانها گیاهان و حیوانات محتاج به نوشیدن و استفاده از آن هستند و ماهیها و دیگر جانوران به نیز به محلی برای زندگی نیاز دارند. باز تکرار می کنیم که صرفه جویی فقط معنی کم مصرف کردن نیست بلکه درست مصرف کردن است. یعنی با استفادة صحیح از امکانات، می توانیم مصرف را کاهش دهیم بدون آنکه مشکلی برایمان پیش بیاید. مثلاً می توان دست و صورت خود را با باز کرن کمتر شیر آب به همان تمیزی شست که بر روز با آب بیشتری می شویید.
گاز ازن
تعریف کلی
ازون (Ozone) کلمه یونانی است به معنی «بو» و بالاحض «بو تند» اطلاق می شود. اوزن مولکولی با اتم سه اتم اکسیژن است مولکول اکسیژن دارای دو اتم اکسژن است اما تفاوت در یک اتم اکسیژن در این دو مولکول تفاوتهای اساسی را در این دو مولکول بوجود آورده است.
چرخه ازون
در استراتوسفر ( Stratospher ) مولکول های تازه اوزن مدام با واکنشهای شیمیایی و دریافت انرژی لازم از پرتوهای خورشید ، به مولکول و اتم اکسیژن تجزیه می شوند. این اتمهای اکسیژن که بسیار فعالند، طی مدت زمان کوتاهی کمتر از کسر ثانیه ، از هم جدا و به مولکولهای اکسیژن متصل می شوند و تشکیل مولکولهای سه اتمی اکسیژن ، یعنی ازون ، می‌دهند. غیر از این چرخه طبیعی ، طی واکنشهایی با ازت و هیدروژن و کلر تولید شده در سطح و رها شده به اتمسفر ، از بین می‌رود.
ساختمان و فرمول گسترده ازون
فرمول ازون به صورت رزونانسی نمایش داده می شود.
اهمیت ازون در حیات بشر
اگر فضانوردی ، در ارتفاع زیاد ، به این سیاره خانه ما نظاره کند، نوار نازک آبی رنگی که دور زمین را فراگرفته ، نظرش را جلب خواهد کرد. این پوشش شفاف ، حیات را در جو زمین تأمین می‌نماید. حیات ، بصورتی که ما می‌شناسیم، تنها با پوشش حفاظتی ازون میسر میشود. بدون وجود اوزن ادامه ی زندگی امکان ناپذیر است. تشعشعات خورشیدی، یکنواخت نیست. این تشعشعات ، شامل اشعه‌ای به نام اشعه ماورای بنفش است.
چنانچه تمامی این تشعشعات به سطح زمین می رسید، وجود حیات در روی زمین امکان ناپذیر است. زیرا این تشعشعات حامل مقدار زیادی انرژی مرگ‌زا برای موجودات زنده است. خوشبختانه تنها بخش ناچیزی از اشعه ماورای بنفش خورشید به سطح زمین می‌رسد. قسمت اعظم این اشعه ، انرژی خود را در ارتفاع 20 تا 30 کیلومتری سطح زمین و در جو آن از دست می‌دهد. در این عمق از جو فراگیرنده زمین، مقادیر متنابهی ازون موجود است و این ازون، اشعه ماورای بنفش را جذب می کند.
رایحه تازگی بعد از رعد و برق
پس از رعد و برق ، تنفس شما با آسودگی بیشتری صورت می‌گیرد. هوا پاکیزه و مملو از تازگی است. علت این است که رعد و برق ، باعث تولید گاز اوزن در جو می شود و همین گاز است که هوا را تازه‌تر می‌نماید.
انسان و نابودی لایه اوزن
فعالیت انسانها بر روی زمین در سپر حفاظتی اوزن ، اثر می‌گذارد. از نیمه قرن بیستم ، فعالیت انسان روی زمین موجب بروز ضایعاتی در لایه اوزن شده و به نظر می‌رسد که حیات روی کره زمین در معرض مخاطره قرار گرفته است. در واقع انسان ناخواسته هوا را با مواد شیمیایی آلوده می‌کند و سپر حفاظتی خود را از بین می‌برد. در اواسط دهه 1970 ، دانشمندان به امکان تاثیر پرواز هواپیماهای سریع السعیر و یا فوق سرعت صوت و مواد شیمیایی موجود در قوطی‌های عطر پاش روی لایه اوزن پی بردند.
هواپیماهای مافوق صوت ، در ارتفاعات بسیار زیاد که هوا رقیق‌تر و مقاومت آن در برابر بدنه هواپیما کمتر است ، پرواز می‌کنند و ازت فعال موجود در دود خروجی از موتور هواپیما اثر ضایع کننده بر روی لایه اوزن دارد. گازهای کلرو فلوئورو کربن (CFC) نیز که در خنک کننده ها و دستگاههای تهویه مورد استفاده قرار می‌گیرد، روی اوزن استراتوسفری خطرناک میباشد. هر اتم کلر آزاد شده از این گازها ، حدود یک صد هزار مولکول اوزن را ضایع می‌کند و با مصرف این گازها طی یک دهه مقادیر زیادی ازون از بین رفته و تراکم این گاز در استراتوسفر کاهش یافته است.
نقش ازون در ضد عفونی آب
آبی که می‌آشامیم، کلریزه است. این آب مضر است، در حالی که طعم آن نیز نامطبوع‌تر از طعم آب چشمه است. آب آلوده به ازون ، عاری از هر گونه باکتری زیان‌آور است و طعم آن نیز بر ذایقه ، خوشایندتر است.
مضرات گاز ازون
ازون از واکنش با مواد شیمیایی آلوده کننده‌ای که در سطح زمین ، تولید و متصاعد شده‌اند، دوباره وارد تروپسفر (Tropospher) میشود و به سطح زمین می‌رسد. در این حالت ، ازون نقش مخرب و آلوده کننده دارد. چون همراه با مواد شیمیایی دیگر بافتهای حیاتی ، حیوانی و گیاهی را به شدت ضایع می‌کند. ازون ، در ارتفاع کم از سطح زمین ، همراه دود و بخار موجود در هوا در بسیاری از شهرهای بزرگ و صنعتی جهان ، موجب تشدید آلودگی می‌گردد. ازون در نقاط پایین اتمسفر یعنی تروپسفر ، مانند گازهای گلخانه‌ای عمل می‌کند و افزایش تراکم آن در این ناحیه در بالا بردن حرارت عمومی کره زمین موثر است (گرم شدن زمین).
مانگرو چیست؟
مانگرو به نوعی اکوسیستم اطلاق می شود که عبارتست از زمینهای مرطوب حد واسط مناطق جزر و مدی دریا همراه با مجوعه ای از گیاهان بی نظیر و جانوران خاص که بصورت وافر در مناطق ساحلی و کنار تالابی این اکوسیستم تکثیر می یابند. این اکوسیستم در زمره غنی ترین و حاصلخیزترین اکوسیستم های دنیا به حساب می آید و بیش از 80% میزان صید در کل دنیا وابسته به وجود اکوسیستم مانگرو و سایر نواحی ساحلی دنیا می باشد. گیاهان موجود در این اکوسیستم مجموعه ای از گیاهان هالوفیل و مقاوم به نمک دریا می باشند. جنگلهای این اکوسیستم، مجموعه ای از جنگلهای جزر و مدی دریایی هستند که از درختهای مختلف، نخلها، اپی فیتها، بوته ها، علفها و سرخسهای زمینی که در قالب علفزار و بیشه زار وجود دارند، تشکیل شده اند.
مناطق مختلف موجود در اکوسیستم مانگرو:
بعنوان یک قانون کلی مناطقی که حاوی گونه های غالب گیاهان مانگرو می باشند به موازات خطوط ساحلی، یکی بعد از دیگری امتداد می یابند. معمولاً سمت رو به دریای اکوسیستم مانگرو را جامعه مانگرو خاکستری یا Avicennia marina تشکیل می دهد چرا که این گونه به بهترین وجه ممکن و بهتر از سایر گونه ها با هر گونه شرایط خاکی و آب و هوایی، خود را وفق داده است و توان تحمل انواع شرایط را دارد. سیب مانگرو یا Sonneratia alba نیز در این منطقه رشد می کند ولی این گونه بیشتر در قسمتهای گرمسیری دنیا یافت می شود.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 29 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
ینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه30
فهرست مطالب
راکتورهای با نوترون سریع ، راکتوره ای زاینده
مقدمه
انواع راکتور شکافتی
ساختمان راکتور
مورد خاص راکتورهای زاینده
یک راکتور هسته‌ای گرمایی تولید می‌کند که منشأ آن در شکافت دو هسته قابل شکافت 235U یا 239Pu قرار دارد. تنها ماده موجود قابل کشافت در طبیعت ، 235U است که 1.140 اورانیوم طبیعی را تشیل می‌دهد و بقیه اساسا 238U غیر شکافتی است. هر شکافت اتم اورانیوم در اثر یک نوترون ، 2 تا 3 نوترون با انرژی بالا (بطور متوسط 2Mev) یعنی نوترونهای سریع (20000Km/s) را تولید می‌کند.
این نوترونها به نوبه خود می‌توانند با سایر هسته‌های اورانیوم شکافت انجام دهند که نوترونهای گسیل شده شکافتهای دیگری را تولید می‌کنند و به این ترتیب واکنش زنجیره‌ای ایجاد میشود. اگر قطعه ماده قابل شکافت به حد کافی بزرگ باشد، تولید نوترونها تقویت شده و سبب انفجار میشود: این اساس بمب اتمی است. در یک راکتور هسته‌ای یک عده پدیده‌های دیگر را برای انجام واکنش مورد نظر قرار می‌دهند: تعدادی از نوترونها در اورانیوم بویژه در 238U بدون تولید شکافت ، تعدادی دیگر توسط مواد ساختاری جذب می‌شوند و بالاخره عده دیگری به بیرون مغز راکتور فرار می‌کنند و ناپدید می‌شوند.
شرایط ایجاد شکافت زنجیری
یک راکتور فقط با یک حجم معین که کمترین ماده قابل شکافت را داشته باشد، می‌تواند کار کند: کمترین مقدار ماده قابل شکافت را جرم بحرانی می‌نامند. در یک قطعه اورانیوم طبیعی ، هر چه قدر بزرگ هم باشد، واکنش زنجیره‌ای غیر ممکن است: مقدار ماده قابل شکافت (235U) بسیار کم است و اکثریت نوترونهای جذب شده با 238U تلف می‌شوند. بنابراین باید بطور مصنوعی شکافتها را در مقابل جذبهای بدون شکافت در شرایط مساعدی قرار داد. دو راه امکان پذیر است:
یا بطور قابل ملاحظه‌ای مقدار ماده قابل شکافت را افزایش می‌دهند (اورانیوم را با 235U غنی کرد یا به آن 239Pu افزود)، یا انرژی نوترونها را توسط کند کننده کاهش می‌دهند و آن نقش 235U را (مقطع شکافت 235U) در مقابل 2358U (مقطع جذب 238U) تقویت می‌کند. به این ترتیب دو دسته راکتور شکل می‌گیرند.
زباله های هسته ای
دستیابی ایران به فن آوری هسته ای ماه هاست در صدر اخبار دنیا قرار گرفته است. اما تاکنون کمتر کسی به موضوع زباله های هسته ای و به خطرات ناشی از آن توجه کرده است. موادی که در خاک ایران دفن می شوند و هیچ معلوم نیست چه تبعات و زیان هایی را در پی دارند.
آژانس بین المللی انرژی اتمی مدتی پیش در گزارش خود به شورای امنیت از دو منطقه، به عنوان محل دفن زباله های هسته ای ایران نام برد. یکی منطقه "آق اولر" در کوه های تالش و دیگری "سفید تپه" بین مسیر چابکسر به رامسر. این خبر به هیچ وجه توسط جمهوری اسلامی ایران تایید نشد.
اصولا موضوع تولید زباله‌های هسته‌ای از زمان کشف مواد رادیواکتیو مورد توجه قرار گرفت. ولی پس از کشف شکافت بود که دانشمندان به خطرات زباله ها پی بردند چرا که دریافتند کلیه راکتورهای شکافت هسته‌ای ایزوتوپ های رادیواکتیو تولید می‌کنند. ایزوتوپ هایی که میزان تابش شان برای حیات جانداران خطرناک است، بنابراین مسئله جداسازی و انبار کردن و دفن ایمن آنها با زیاد شدن تعداد راکتورها و سطح انرژی آنها سال به سال، مباحث گسترده‌ای را دربر گرفته است.
ایزوتوپ رادیواکتیو در زباله‌های هسته ای
ایزوتوپ های رادیواکتیو در زباله‌های مایع، معمولا از طریق بارندگی به صورت جامد در می‌آید و انبار میشود و اگر این زباله‌ها در زمین در گودال های بدون آستر، بدون آنکه در محفظه‌های خاص باشند، دفن شوند طی چند قرن بعد آب های زیرزمینی آنها را پراکنده خواهند کرد.
ترس از مواد رادیواکتیو دیگر برای جهانیان و دانشمندان هسته ای یک کابوس شده است. تجربه فاجعه هیروشیما و انفجار نیروگاه اتمی برق چرنوبیل نشان داد که حتی اگر یک گرم اورانیوم غنی شده به طبیعت و محیط زیست زندگی انسان وارد شود، چهار میلیون سال طول خواهد کشید تا وزن یک گرم اورانیوم و تشعشعات و آلودگی های سرطان زای ناشی از آن به حد نصف و یا به حد صفر برسد. هنوز کسان بسیاری هستند که در هیروشیما با مشکلات شیمیایی و آثار به جامانده از آن جنایت تاریخی دست و پنجه نرم می کنند؛ همانگونه که ساکنان دریای خزر بعد از گذشت 20 و اندی سال از حادثه چرنوبیل با مشکل آلودگی دریای خزر و انقراض بسیاری از ماهیان و عدم کوچ بسیاری از پرندگان نادر به سواحل دریای خزر و همچنین آلودگی بسیاری از محصولات سیفی در این مناطق روبه رو هستند.
راه های دفن زباله های هسته ای
اما چه راه حل هایی برای دفن زباله های هسته ای وجود دارد؟ تاکنون نه روش دفن زباله ها در چاه های عمیق قابل اعتماد بوده است و نه روش دفن زباله های پرتوزا در ورقه های یخی در قطب. روش دیگری که اینک در برخی از کشورهای اروپایی مورد استفاده قرار می گیرد قرار دادن زباله ها در یک مخزن زیرزمینی است که در یک توده سنگ مناسب حفر شده است. این توده سنگ باید یک سد نهایی در برابر مهاجرت زباله هسته ای از مخزن باشد، به نحوی که بتوان امکان ایجاد هرگونه شکاف در سیستم های نگهداری زباله را کاهش داد. پاکستانی ها نیز زباله های خود را در بستر اقیانوس می ریزند. روشی هم به هیچ وجه قابل اطمینان نیست و این ترس وجود دارد که رسوبات شکل گرفته در اعماق دریا موجب آزادی مواد رادیواکتیوی شود. روش های دیگر هم مانند دفن زباله های هسته ای در فضا به وسیله شلیک راکت های فضا پیما نیز تاکنون در مرحله بحث قرار گرفته، اما وارد مرحله آزمایش هم نشده است.
تا اینجا تجربه نشان داده که بهترین روش همان است که آمریکا، انگلیس و فرانسه انجام می دهند: یعنی دفن زباله های هسته ای در یک مخزن سنگی. به عبارتی ایجاد تونل در دل کوه ها به شرط آنکه محل نگهداری زباله ها به گونه ای باشد که به مدت 10 هزار سال از محیط زیست به دور باشد چون تا آن زمان مواد هسته ای در حالت خطرناک خود هستند.
اما مسئله اینجاست که هزینه دفن این زباله ها آنقدر زیاد است که هر کشوری قادر به پرداخت آن نیست.
کشور های صاحب انرژی هسته ای زباله های هسته ای خود را به دو منظور دفن می کنند: اولین منظور بازیافت بخشی از زباله های هسته ای است برای آنکه بتوان مجددا آنها را به عنوان مواد سوخت به کار برد. دومین منظور هم انبار کردن بخش دیگری از آن زباله ها در لایه های عمیق زیر زمینی به منظور کم اثر کردن بار رادیو اکتیوشان است.
حالت اول که خطرات بازیافت دوباره، مانند تصادفات در مواقع حمل و نقل به کارخانه های بازیافتی و باز تکثیر پلوتونیوم، بسیارخطرناک است، طرفدار ندارد. علاوه برآنکه هزینه های اضافی برای بازیافت هم چندان عاقلانه نیست. حالت دوم نیز به هزینه زیادی احتیاج دارد. هزینه ای که دکتر ژیلبرت اگرمونت، استاد دانشگاه آزاد بروکسل فقط برای زباله های رادیواکتبو ضعیف، آن را بین 16 تا 20 میلیارد یورو تخمین زده است. بودجه ای که برای زباله نیروهایی که به منظور غنی سازی اورانیوم ساخته شده، و زباله هایی که رادیواکتیو قوی تولید می کند، بسیار بیشتر است.
علاوه براین بودجه هزینه های جانبی یک مرکز اتمی را نیز باید در نظر گرفت. نیروگاه های اتمی عمر محدودی دارند و وقتی عمرشان به پایان رسید باید نابود شوند. آمار نشان می دهد نابودی فقط یک نیروگاه در ایالت ماساچوست آمریکا 450میلیون دلار خرج برداشته است. در ضمن باید توجه داشت که به علت آلوده بودن دیواره های ساختمان به مواد رادیواکتیو فقط آدم های مصنوعی قادر به انجام عمل نابودسازی هستند.
اما آیا ایران در این حد پیشرفتگی هست که زباله های هسته ای را خود به تنهایی و البته به روشی علمی نابود کند؟ امروزه مراکز محدودی در دنیا قادرند زباله های هسته ای را انبار کنند. مراکزی که چند ملیتی هستند و برمعادن اورانیوم دنیا نیز اعمال نظر دارند. حتی آلمان نیز قادر به چنین کاری نیست و دفن زباله های هسته ای اش به عهده فرانسه است. با این اوصاف دفن زباله های هسته ای اولا نیازمند دقت و توجه زیاد و به کار بردن روش ها و آزمایشات فراوانی است، و دیگر اینکه هزینه بسیار بالایی دارد که از عهده هرکشوری بر نمی آید.
حدود 5/4 میلیارد سال پیش منظومه شمسی آغاز شد. وقتی خورشید تشکیل شد برخورد گلوله برفی های اطراف آن، زمین را به وجود آورد. موادی که زباله هسته ای رادیواکتیو مهبانگ بود. همان ها که اکنون در سنگ های کره زمین نهان شده اند و انسان ها مشغول استخراج آنها هستند و دولتمردان سعی در استفاده از آنها به منظور های مختلف دارند. این مواد پرقدرت توسط انسان ها از زمین خارج می شوند؛ اما انسان ها هنوز نتوانسته اند موادی را که در حجم بالا موجب به وجود آمدن زمین شده است، به اعماق زمین بازگردانند. به همین علت خطرات زیادی کره زمین را تهدید می کند.
زباله های هسته ای، چالشی مداوم
در دوران طلایی عصر حاضر تغییرات بسیار شگرفی رخ می دهد. قرن حاضر قرن تغییرات ناگهانی و خیره کننده، اقتصادهای به هم پیوسته و افزایش فاصله میان شهروندان است. آرزوی رسیدن به جهان نرمال و دلخواه آنچنان هم دور از دسترس نیست. اما زمان آن رسیده است که تمامی محققان و منتقدان محیطی، اقتصادی و اجتماعی سؤالاتی را پیرامون مسیری که در حال طی کردن روزمره آن هستیم مطرح کنند.
دردوران طلایی عصر حاضر تغییرات بسیار شگرفی رخ می دهد. قرن حاضر قرن تغییرات ناگهانی و خیره کننده، اقتصادهای به هم پیوسته و افزایش فاصله میان شهروندان است. آرزوی رسیدن به جهان نرمال و دلخواه آنچنان هم دور از دسترس نیست. اما زمان آن رسیده است که تمامی محققان و منتقدان محیطی، اقتصادی و اجتماعی سؤالاتی را پیرامون مسیری که در حال طی کردن روزمره آن هستیم مطرح کنند. مسأله کنترل طولانی مدت زباله های هسته ای و بحث های پیرامون آن به خوبی منعکس کننده یکی از معماهای پیچیده قرن حاضر است. این مسأله علاوه بر تردیدهای فراوان از پیچیدگی های علمی بسیاری نیز برخوردار است. طرح این مسأله همواره با ایجاد ترس عدم امنیت و خلق دوگانگی در میان مردم همراه بوده است. به طور کلی این موضوع از آن دسته مسائلی است که به انعطاف بیشتر، انتقادپذیری و تقابل پویا میان علم و تکنولوژی با طبیعت نیازمند است. تمامی کشورهایی که به نوعی با تکنولوژی هسته ای و فرآورده های آن درگیر هستند تحقیقات گسترده ای را برای یافتن راهی مناسب جهت مهار و کنترل زباله های هسته ای تولیدی آغاز کرده اند. در حقیقت داستان نهفته در پشت این تحقیقات میزان پیشرفت صنایع هسته ای تا حدی است که امروزه دیگر کشورها به جای فکر کردن به مسائلی نظیر جنبه های اقتصادی، علمی و فنی انرژی هسته ای به فکر یافتن راهکاری جهت مهار زباله های این تکنولوژی نوین هستند. در طول یک دهه گذشته، بسیاری از برنامه های هسته ای به دلیل رأی مخالفان این تکنولوژی یا اعتراضات گسترده به حالت تعلیق موقت یا کامل درآمده اند. زمانی تصمیم گیری درخصوص زباله های هسته ای موضوعی محرمانه و تنها قابل بحث در مجامع دولتی بود اما امروزه این موضوع کاملاً و به صراحت در مجامع عمومی نیز مطرح می شود. در کانادا در حالی که تظاهرات خیابانی در اعتراض به فعالیت های هسته ای انجام نگرفت اما آنچه که اتفاق افتاد چندان بی شباهت به رخدادهای سایر نقاط نبود. در این کشور نیز مداخله کنندگان مشخص کردند که مسأله پذیرش عمومی انرژی هسته ای بر میزان مسائل امنیتی استفاده از این تکنولوژی نوین حائز اهمیت است. روند پیشرفت تکنولوژی هسته ای در کانادا: در اواخر دهه 1980، سازمان انرژی هسته ای کانادا(AECL) تحقیقات گسترده ای را درخصوص امکان دفن سوخت های هسته ای استفاده شده در صخره های آذرینی بخشی از زمین های بایر کانادا آغاز کرد. این طرح جهت برآورد نظرات مردم در اختیار عموم قرار گرفت. پس از 9 سال تحقیق و بررسی درخصوص ضریب ایمنی و مسائل فنی این طرح مؤسسه نتیجه گرفت که این طرح از لحاظ علمی قابل اجراست اما از لحاظ دیدگاه اجتماعی با مشکلات و مخالفت های فراوانی رو به رو است. دقیقاً مانند آنچه که بر سر سایر کشورها آمد زباله های هسته ای کانادا نیز به محل اولیه بازگشتند. سازمان مهار زباله های هسته ای در اواخر سال 2002 و به درخواست شرکت های انرژی هسته ای این کشور احداث شد. این شرکت ها در درخواستی قضایی خواهان تشکیل سازمانی جهت انجام تحقیقات و سرمایه گذاری درخصوص چگونگی مهار زباله های هسته ای در طولانی مدت شدند. یک مجمع مشاوره مستقل به عنوان حامی منافع عمومی بر این طرح نظارت می کرد. این شرکت ها همچنان خواهان اختصاص بودجه قابل توجهی به این طرح شدند تا از این طریق هر زمان که سازمان نوپا جهت انجام تحقیقات یا امور اجرایی به پول نیاز داشت مبلغ مورد نیاز حاضر باشد. حداقل سه سال صرف تحقیق و بررسی تمامی جوانب این طرح شد و در طول این سه سال این سازمان جدید با سه طرح متفاوت درخصوص چگونگی مهار زباله های هسته ای رو به رو شد. طرح اول شامل از بین بردن زباله های هسته ای در محفظی در عمق زمین بود. طرح دوم جاسازی این زباله ها در ایستگاه های مخصوص و طرح سوم شامل ذخیره سازی تمرکز یافته در زیر یا سطح زمین بود. جهت اجرای این طرح تمامی مسائل از قبیل میزان ریسک پروژه، هزینه و ضررها و فواید آن و همچنین تمامی طرح های اجرایی باید مورد توجه قرار می گرفت و علاوه بر این نظر مردم نیز در این خصوص پرسیده می شد. یک سؤال منطقی که در این جا باید پرسیده شود این است: چه چیز باعث منفک شدن این مسأله از مواردی مشابه در گذشته شده است؟ جواب این سؤال در نتیجه تحقیقات انجام شده درخصوص نقش ارزشمند و عمیق شهروندان کانادایی نهفته است. علاوه بر این، این طرح باید از فیلتر چند بعدی نظرسنجی عمومی نیز عبور می کرد. ایجاد توسعه پایدار در حقیقت مبنای این طرح است. هدف ما از ارائه طرح های متفاوت، انتخاب نهایی طرح کاملی است که با کمک کانادایی ها از لحاظ اجتماعی قابل قبول،
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 15 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید