chizcom
JF-Expert Member
- Jul 31, 2016
- 7,581
- 15,722
Ushawahi jiuliza nguvu za atomic zinakuwaje.
Somo dogo tu!?
Kwa nini uweza kufanya yote kama tutatumia vzuri au vibaya.
Nini maana ya uranium 235
ni aina tofauti za atomi za elementi za kikemia (isotopu) ambayo urani inayotengeneza asilimia 0.72% ya urani asili. Tofauti na uranium-238, ni Mpasuko nyuklia kwenye mchakato ndani ya atomu ambapo kiini cha atomu kinagawiwa kuwa vipande vidogo zaidi(fission)., inaweza kudumisha mmenyuko wa fission. Ni isotopu ya pekee ambayo inapatikana katika maumbile kama nuclide ya asili. Ambayo Uranium-235 ina maisha ya nusu ya miaka milioni
View attachment 1629342
View attachment 1629344
Nini maana ya nyutroni
ni chembe inayopatikana ndani ya atomi zote(hapa ukizungumzia undani kabisa wavitu vyote tunavo viona hata tusivo viona ila nutron hipo). Atomu ni sehemu ndogo ya maada yenye tabia ya kikemia kama elementi. Kila kitu duniani hujengwa kwa atomu. Kuna aina nyingi za atomu na idadi za aina hizi tofauti ni sawa na elementi zilizopo duniani .nyutroni ni sehemu ya kiini cha atomi isiyo na chaji yoyote, wala chanya wala hasi.
View attachment 1629345
Inakuwaje sasa
Uranium U235 inalenga na neutron ziko polepole kwa kuwa ikona tabia ya kusababisha fissile ya joto kwa haraka sana.U-238 ndio urani iliyo nyingi zaidi ikifuatiwa na U-U- 235 na 234. Tofauti kati ya isotopu tatu ni idadi ya neutroni zilizopo kwenye kiini. U-238 ina nyutroni 4 zaidi ya U-234 na nyutroni tatu zaidi kuliko U-235. U-238 ni thabiti zaidi na hivyo kuwa tele kwa asili. U-235 hutumiwa kama mafuta katika mitambo ya nyuklia na / au silaha.
Urani asili ina mchanganyiko wa isotopu anuwai, haswa U-238 na kiwango kidogo sana (karibu 0.72% kwa uzito) cha U-235. U-238 inaweza kutolewa tu kwa nyutroni ambazo zina nguvu, karibu 1 MeV au zaidi. Hakuna kiasi cha U-238 kinachoweza kufanywa kuwa "muhimu", hata hivyo, kwani itaelekea kunyonya nyutroni zaidi kuliko inavyotolewa na mchakato wa kutengana. U-235, kwa upande mwingine, inaweza kuunga mkono mwitikio wa mnyororo unaojitegemea, lakini kwa sababu ya wingi wa asili wa U-235, urani asilia haiwezi kufikia umuhimu yenyewe. Ujanja "wa kutengeneza mtambo wa kufanya kazi ni kupunguza polepole za nyutroni hadi mahali ambapo uwezekano wao wa kusababisha utaftaji wa nyuklia katika U-235 huongezeka hadi kiwango kinachoruhusu athari ya mnyororo endelevu katika urani kwa ujumla.
Hii inahitaji matumizi ya msimamizi wa nyutroni, ambaye huchukua nishati ya kinetroniki, akiipunguza kasi kwa nguvu inayolingana na nishati ya joto ya viini vya msimamizi wenyewe (na kusababisha istilahi ya "nyutroni za mafuta" na "mitambo ya joto" ). Wakati wa mchakato huu wa kupunguza kasi ni faida kutenganisha nyutroni kutoka kwa urani, kwani viini 238U vina mshikamano mkubwa wa vimelea kwa nyutroni katika anuwai hii ya kati ya nishati (athari inayojulikana kama ngozi ya "resonance"). Hii ni sababu ya kimsingi ya kubuni mitambo na mafuta madhubuti madhubuti yaliyotenganishwa na msimamizi, badala ya kutumia mchanganyiko zaidi wa vifaa viwili.
Maji hufanya msimamizi bora; atomi za haidrojeni kwenye molekuli za maji ziko karibu sana kwa uzito kwa nyutroni moja, na migongano hivyo ina uhamishaji mzuri wa kasi, sawa na dhana ya mgongano wa mipira miwili ya mabilidi. Walakini, pamoja na kuwa msimamizi mzuri, maji pia yanafaa katika kunyonya nyutroni. Kutumia maji kama msimamizi itachukua nyutroni za kutosha ambazo zitabaki chache kuguswa na kiasi kidogo cha U-235 kwenye mafuta, tena ikizuia umuhimu wa urani asili. Badala yake, mitambo ya maji nyepesi kwanza huongeza kiwango cha U-235 katika urani, ikitoa uranium iliyoboreshwa, ambayo kwa jumla ina kati ya 3% na 5% U-235 kwa uzito (taka kutoka kwa mchakato huu inajulikana kama urani iliyoisha, inayojumuisha U-238). Katika fomu hii iliyoboreshwa kuna U-235 ya kutosha kuguswa na nyutroni zilizodhibitiwa na maji ili kudumisha ukosoaji.
Shida moja ya njia hii ni sharti la kujenga kituo cha kuimarisha urani, ambacho kwa ujumla ni ghali kujenga na kufanya kazi. Wanawasilisha pia wasiwasi wa kuenea kwa nyuklia; mifumo hiyo hiyo inayotumika kutajirisha U-235 pia inaweza kutumika kutengeneza nyenzo "safi zaidi" (90% au zaidi U-235), inayofaa kutengeneza bomu la nyuklia.
Suluhisho mbadala ya shida ni kutumia msimamizi ambaye haonyeshi nyutroni kwa urahisi kama maji. Katika kesi hii uwezekano wa neutroni zote zinazoweza kutolewa zinaweza kudhibitiwa na kutumiwa katika athari na 235U, katika kesi hiyo kuna 235U ya kutosha katika urani asili ili kudumisha umuhimu. Msimamizi mmoja kama huyo ni maji mazito, au deuterium-oxide. Ingawa inachukua kwa nguvu na nyutroni kwa mtindo sawa na maji mepesi (ingawa na uhamishaji mdogo wa nishati kwa wastani, ikizingatiwa kuwa haidrojeni nzito, au deuterium, ni karibu mara mbili ya uzani wa hidrojeni), tayari ina nyutroni ya ziada ambayo maji mepesi yangeweza kawaida huwa na kunyonya. Wingi wa neutroni pia ndio sababu ya PHWR ni bora "kuzaliana" vifaa kama vile plutonium au lithiamu, ambazo ni viungo kuu vya silaha za nyuklia.
View attachment 1629342
View attachment 1629346
View attachment 1629347
Somo dogo tu!?
Kwa nini uweza kufanya yote kama tutatumia vzuri au vibaya.
Nini maana ya uranium 235
ni aina tofauti za atomi za elementi za kikemia (isotopu) ambayo urani inayotengeneza asilimia 0.72% ya urani asili. Tofauti na uranium-238, ni Mpasuko nyuklia kwenye mchakato ndani ya atomu ambapo kiini cha atomu kinagawiwa kuwa vipande vidogo zaidi(fission)., inaweza kudumisha mmenyuko wa fission. Ni isotopu ya pekee ambayo inapatikana katika maumbile kama nuclide ya asili. Ambayo Uranium-235 ina maisha ya nusu ya miaka milioni
View attachment 1629342
View attachment 1629344
Nini maana ya nyutroni
ni chembe inayopatikana ndani ya atomi zote(hapa ukizungumzia undani kabisa wavitu vyote tunavo viona hata tusivo viona ila nutron hipo). Atomu ni sehemu ndogo ya maada yenye tabia ya kikemia kama elementi. Kila kitu duniani hujengwa kwa atomu. Kuna aina nyingi za atomu na idadi za aina hizi tofauti ni sawa na elementi zilizopo duniani .nyutroni ni sehemu ya kiini cha atomi isiyo na chaji yoyote, wala chanya wala hasi.
View attachment 1629345
Inakuwaje sasa
Uranium U235 inalenga na neutron ziko polepole kwa kuwa ikona tabia ya kusababisha fissile ya joto kwa haraka sana.U-238 ndio urani iliyo nyingi zaidi ikifuatiwa na U-U- 235 na 234. Tofauti kati ya isotopu tatu ni idadi ya neutroni zilizopo kwenye kiini. U-238 ina nyutroni 4 zaidi ya U-234 na nyutroni tatu zaidi kuliko U-235. U-238 ni thabiti zaidi na hivyo kuwa tele kwa asili. U-235 hutumiwa kama mafuta katika mitambo ya nyuklia na / au silaha.
Urani asili ina mchanganyiko wa isotopu anuwai, haswa U-238 na kiwango kidogo sana (karibu 0.72% kwa uzito) cha U-235. U-238 inaweza kutolewa tu kwa nyutroni ambazo zina nguvu, karibu 1 MeV au zaidi. Hakuna kiasi cha U-238 kinachoweza kufanywa kuwa "muhimu", hata hivyo, kwani itaelekea kunyonya nyutroni zaidi kuliko inavyotolewa na mchakato wa kutengana. U-235, kwa upande mwingine, inaweza kuunga mkono mwitikio wa mnyororo unaojitegemea, lakini kwa sababu ya wingi wa asili wa U-235, urani asilia haiwezi kufikia umuhimu yenyewe. Ujanja "wa kutengeneza mtambo wa kufanya kazi ni kupunguza polepole za nyutroni hadi mahali ambapo uwezekano wao wa kusababisha utaftaji wa nyuklia katika U-235 huongezeka hadi kiwango kinachoruhusu athari ya mnyororo endelevu katika urani kwa ujumla.
Hii inahitaji matumizi ya msimamizi wa nyutroni, ambaye huchukua nishati ya kinetroniki, akiipunguza kasi kwa nguvu inayolingana na nishati ya joto ya viini vya msimamizi wenyewe (na kusababisha istilahi ya "nyutroni za mafuta" na "mitambo ya joto" ). Wakati wa mchakato huu wa kupunguza kasi ni faida kutenganisha nyutroni kutoka kwa urani, kwani viini 238U vina mshikamano mkubwa wa vimelea kwa nyutroni katika anuwai hii ya kati ya nishati (athari inayojulikana kama ngozi ya "resonance"). Hii ni sababu ya kimsingi ya kubuni mitambo na mafuta madhubuti madhubuti yaliyotenganishwa na msimamizi, badala ya kutumia mchanganyiko zaidi wa vifaa viwili.
Maji hufanya msimamizi bora; atomi za haidrojeni kwenye molekuli za maji ziko karibu sana kwa uzito kwa nyutroni moja, na migongano hivyo ina uhamishaji mzuri wa kasi, sawa na dhana ya mgongano wa mipira miwili ya mabilidi. Walakini, pamoja na kuwa msimamizi mzuri, maji pia yanafaa katika kunyonya nyutroni. Kutumia maji kama msimamizi itachukua nyutroni za kutosha ambazo zitabaki chache kuguswa na kiasi kidogo cha U-235 kwenye mafuta, tena ikizuia umuhimu wa urani asili. Badala yake, mitambo ya maji nyepesi kwanza huongeza kiwango cha U-235 katika urani, ikitoa uranium iliyoboreshwa, ambayo kwa jumla ina kati ya 3% na 5% U-235 kwa uzito (taka kutoka kwa mchakato huu inajulikana kama urani iliyoisha, inayojumuisha U-238). Katika fomu hii iliyoboreshwa kuna U-235 ya kutosha kuguswa na nyutroni zilizodhibitiwa na maji ili kudumisha ukosoaji.
Shida moja ya njia hii ni sharti la kujenga kituo cha kuimarisha urani, ambacho kwa ujumla ni ghali kujenga na kufanya kazi. Wanawasilisha pia wasiwasi wa kuenea kwa nyuklia; mifumo hiyo hiyo inayotumika kutajirisha U-235 pia inaweza kutumika kutengeneza nyenzo "safi zaidi" (90% au zaidi U-235), inayofaa kutengeneza bomu la nyuklia.
Suluhisho mbadala ya shida ni kutumia msimamizi ambaye haonyeshi nyutroni kwa urahisi kama maji. Katika kesi hii uwezekano wa neutroni zote zinazoweza kutolewa zinaweza kudhibitiwa na kutumiwa katika athari na 235U, katika kesi hiyo kuna 235U ya kutosha katika urani asili ili kudumisha umuhimu. Msimamizi mmoja kama huyo ni maji mazito, au deuterium-oxide. Ingawa inachukua kwa nguvu na nyutroni kwa mtindo sawa na maji mepesi (ingawa na uhamishaji mdogo wa nishati kwa wastani, ikizingatiwa kuwa haidrojeni nzito, au deuterium, ni karibu mara mbili ya uzani wa hidrojeni), tayari ina nyutroni ya ziada ambayo maji mepesi yangeweza kawaida huwa na kunyonya. Wingi wa neutroni pia ndio sababu ya PHWR ni bora "kuzaliana" vifaa kama vile plutonium au lithiamu, ambazo ni viungo kuu vya silaha za nyuklia.
View attachment 1629342
View attachment 1629346
View attachment 1629347
