توضیحات
عنوان فارسی: مروری جامع بر همجوشی هسته ای پروتون-بور11
- مقدمه
- همجوشی هستهای
- سابقه
- اهمیت انجام کار
- دلایل اصلی اهمیت مطالعه برای یافتن چرخه های سوخت پیشرفته عبارتند از
- فعالیت های صورت گرفته
- منابع
مقدمه
در حال حاضر اکثر نیروگاه های هسته ای جهان از طریق شکافت تولید انرژی می کنند، از طرفی به دلیل محدود بودن منابع سوخت های هسته ای از نوع شکافت و روند افزایش انرژی در جهان، استفاده از انرژی هسته ای از نوع همجوشی به منظور دستیابی به یک منبع انرژی تقریبا پایان ناپذیر ، اجتناب ناپذیر شده است.[1]
همجوشی هستهای
گداخت هستهای یا همجوشی هستهای یا فیوژن فرآیندی عکس عمل شکافت هستهای است. در فرایند همجوشی هستهای هستههای سبک مانند هیدروژن، دوتریوم و تریتیوم با یکدیگر همجوشی داده شده و هستههای سنگینتر و مقداری انرژی تولید میشود.
در سال ۱۹۵۲ اولین انفجار آزمایشی گرماهستهای باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی کنترلنشده شد. این آزمایش نشان داد که اگر دمای یک گاز متشکل ازذرات باردار – پلاسما – با چگالی بالا تا حد ۵۰ میلیون درجه کلوین افزایش یابد، باعث ایجاد واکنش همجوشی هستهای در گاز یونیده میشود. پس از انفجار موفقیت آمیز بمب هیدروژنی جستجو برای آزاد کردن کنترل شده انرژی همجوشی شروع شد.[2]
سابقه
با توجه به پیشرفتهای اخیر تكنولوژیكی و همچنین نظریههای متعدد دانشمندان، به نظر میرسد كه روشهای تركیبی، به دلیل كارآمدی بیشتر و هزینه كمتر، بهترین گزینه پیش روی دانشمندان برای رسیدن به نیروگاه گداخت هستهای باشد. همچنین به دلیل مشكلات موجود در دیواره اول راكتورهای گداخت كه در اثر تابشهای پر شدت نوترونهای گداخت حاصل از سوخت D-T به وجود میآید، سه روش جدید ارائه شده در جهان با سوخت غیر رادیواكتیو پروتون – بور پیشنهاد شده است.
گداخت هستهیی به روش «راهانداز اكوستیكی تارگت مغناطیس شده (ADMTF)(سال 2006)، گداخت هستهیی به روش محصور سازی الكترودینامیكی اینرسی (IECF)(سال 2008 )، گداخت هستهای به روش پلاسمای كانونی (DPF) (سال 2009 ) و نهایتا گداخت هستهای به روش تركیب میدان معكوس (FRC) )سال 2010) روشهای تركیبی نوینی هستند كه به موازات روشهای دیگر در سال های اخیر مورد توجه متخصصان هستند و سه روش آخر پیشنهاد راكتور گداخت پروتون – بور را دادهاند.
روش گداخت «غیر رادیواكتیو پروتون – بور» گفت برای انجام فرآیند گداخت هستهیی حداقل 100 میلیون كلوین دما لازم است. راحتترین گداخت در سوخت D-T روی میدهد. اگر دمای پلاسما به 730 میلیون كلوین برسد، از این سوخت بیشترین بازدهی را خواهیم داشت. ولی مشكل این جاست كه این سوخت به شدت نوترون گسیل میكند كه باعث كاهش بسیار شدید عمر راكتور میشود.
دانشمندان برای جلوگیری از تابش نوترون و همچنین حل مشكلات دیواره اول راكتور و حتی زیست محیطی، پیشنهاد راكتور گداخت بور را دادهاند. برای انجام گداخت پروتون – بور نیاز به پلاسمایی با دمای حدود شش میلیارد كلوین هستیم كه شاید این دما بسیار دور از انتظار باشد.
روشهای IEF، DPF و FRC به راحتی میتوانند این دما را ایجاد كنند كه یكی از پیشنهادهای ما در طرح ملی گداخت هستهیی، طراحی و ساخت ر اكتور آزمایشگاهی گداخت هستهای 100 مگاواتی به روش IEF یا همان پلی ول است. در گداخت بور، هسته «بور 11» در اثر گداخت با پروتون به هسته «كربن 12» تبدیل میشود. این هسته ناپایدار به یك ذره آلفا و هسته بریلیم 8 شكافته میشود و نهایتا هسته بریلیم 8 نیز به دو ذره آلفا شكافته میشود. پس محصول نهایی در گداخت بور 3 ذره آلفا خواهد بود.[3]
اهمیت انجام کار
در همجوشی محصور شدگی لختی، سوخت همجوشی هسته ای با چگالی زیاد توسط باریکه های تابشی ، متراکم شده تا مواد همجوشی کننده به هم نزدیک شده و احتمال همجوشی افزایش یابد. یکی از روش های رایج در همجوشی محصور شدگی لختی ، احتراق سریع است که در مرحله تراکم پلاسمای چگال با دمای کم پدید می آید که اگر دمای نهایی به اندازه ی کافی پایین باشد، الکترون های پلاسما تبهگن می شود و باتوجه به ویژگی های پلاسمای تبهگن ، می توان آن ها را تا چگالی های بسیار بالا متراکم کرد. در پلاسمای تبهگن فرمی چون دمای الکترون پایین است، اتلاف ناشی از تابش ترمزی کاهش می یابد ودر نتیجه سوختن سوخت های متداول همجوشی هسته ای به ویژه سوخت انئوترونیک پروتون- بور11 ،موثرتر از حالت کلاسیکی صورت می گیرد. سوخت های انئوترونیک بسیار ایمن تر وپاک تر ازسایر سوخت ها هستند و این سوخت، مهم ترین کاندید برای این نوع از سیستم های ایمن است که تنها مشکل آن دمای احتراق بالاست. [2]
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش تحقیق مرتبط با رشته تخصصی خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش تحقیق
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.