دانلود تحقیق موار د کاربرد انرژی اتمی

تاریخ تمدن انسان از اولین روز پیدایش حیات بر روی زمین، از مرحله‌ی غارنشینی تا دوره‌ی زندگی ماشینی، همیشه با اندیشه‌ها و دست آوردهای فکری و تجربی نوینی همراه بوه است.

دانشمندان به این نتیجه رسیدند که تمام مواد و اجسام موجود در جهان از هر نوع، از میلیون نقاط‌ریزی تشکلی شده‌اند که مثل گروه شلوغی از زنبورها که به دور شیرینی و وزوز می‌کنند در حال جنبش و پرش هستند.

دانشمندان این نقاط ریز را «مولکول» نام نهادند.

سرعت نوسان مولکولها با دمای آنها نسبت مستقیم دارد.

و در مرحله‌ای که دمای جسم به صفر مطلق (273- درجه سانتی‌گراد) میل کند لرزش مولکولها نیز به صفر نزدیک خواهد شد.

کوچکترین قسمت تشکیل دهنده‌ی مواد، مولکولها نیستند بلکه خود مولکولها نیز از بخش‌های ریزی تشکیل یافته و آنها را اتم نام نهادند و خود اتم‌ها از ذرات ریزی تشکیل یافته‌اند و قابل شکستن و خرد کرن می‌باشند.

و ذرات تشکیل دهنده‌ی اتم‌ها به نامهای پروتون، نوترون و الکترون خلاصه می‌شوند.

دانشمندان به دنبال تحقیقات و مطالعات زیاد دریافتند که از اتم‌های بعضی عناصر مانند رادیوم و اورانیوم ذرات و اشعه‌ی نامرئی پرتاب می‌شوند.

آنها چنین عناصری را رادیواکتیو نام نهادند.

تابش اشعه از این عناصر به علت شکستن هسته‌ی آنها بود.

این پدیده در اتمهایی که وزن بیشتری دارند اتفاق می‌افتد و به آنها اتم‌های شکننده می‌گویند.

شکستن اتمها و پرتاب ذرات و تابش اشعه از درون آنها نوعی آزادسازی انرژی به شمار می‌رود که به آن شکافت اتمی گویند.

روشی برای آزادسازی انرژی اتمی وجود دارد که روش همجوشی خوانده می‌شود.

در این روش که میزان انرژی آزاد شده تقریباً هشت برابر روش شکافت اتمی است..

هسته و تریوم (هیدروژن سنگین) که دارای انوترون و اپروتون است با تریتیوم (هیدروژن فوق سنگین) که دارای 2 نوترون و اپروتون است جوش می‌خورند و در نتیجه‌ی این همجوشی هسته‌ی هلیوم که دارای 2 نوترون است به وجود آمده و یکی از نوترونها نیز آزاد می‌شود و انرژی اتمی نیز حاصل می‌گرد.

ساختمان بمب‌های هیدروژنی که به مراتب قوی‌تر از بمب‌های اتمی به کار رفته در جنگ دوم هستند بر این مکانیزم پایه‌ریزی شده‌اند.

بعد از کشف انرژی اتمی و شناخته شدن قرت و کارائی آن، لازم گردید برای استفاده از آن در جهت سازندگی و نه تخریب، این انرژی به صورت کنترل شده آزاد شود و دانشمندان در این راه تلاش‌های زیادی کردند و بالاخره موفق به ساختن راکتور اتمی شدند.

راکتور اتمی در واقع به مجموعه سیستمی گفته می‌شود که عمل شکافت هسته‌ای در آن اتفاق می‌افتد کار عمده‌ی راکتور اتمی فقط این نیست که شکافت در آن انجام‌پذیرد بلکه کار مهم دیگری نیز انجام می‌دهد و آن ساختن اتم‌های تازه است که به آن اتم‌های فعال گویند.

انرژی اتمی در ایران و جهان
تاریخچه
استفاده از انرژی هسته‌ای به مقیاس زیاد بین سال‌های 1939 تا 1945 میلادی در ایالات متحده آمریکا انجام شد این امر زیر فشار جنگ جهانی دوم به صورت نتیجه تلاش‌های مشترک تعداد زیادی از دانشمندان و مهندسان صورت گرفت.

دست‌اندرکارانی که در ایالات متحده به این کار اشتغال داشتند.

آمریکایی، بریتانیایی و پناهندگان اروپایی کشورهایی بودند که زیر سلطه فاشیسم قرار داشتند تلاش آنان این بود که قبل از آلمانیها به یک سلاح هسته‌ای دست پیدا کنند.

این صلاح هسته‌ای همان بمب اتمی بود.

آژانس
آژانس بین‌المللی انرژی اتمی نهادی مستقل است که در سال 1975 برای ترویج استفاده صلح‌آمیز و جلوگیری از استفاده نظامی از انرژی اتمی تامین شد.

پیشنهاد تاسیس این سازمان این سازمان را *****روایت‌آمیز نهاور رئیس جمهور آمریکا در سخنرانی خود در مجمع عمومی سازمان ملل متحد (که به سخن‌رانی اتم برای صلح معروف شد) در سال 1953 مطرح کرد.

آژانس و دبیر کل آن محمد البردائی در سال 2005 مشترکا برنده جایزه صلح نوبل شد.

شورای حکام
شورای حکام از 35 کشور عضو تشکل شده است.

مطابف ماده 6 اساسنامه آژانس 10 عضو شورا باید حتما از بین کشورهای پیشرفته و صاحب تکنولوژی هسته‌ای و 7 عضو دیگر از بین کشورهای اروپایی انتخاب شود.

برای خاورمیانه و آسیای جنوبی 2 نماینده در نظر گرفته شده است.

نیروگاه اتمی
نیروگاه اتمی در واقع یک بمب اتمی است که به کمک میله‌های مهار کننده و خروج دمای درونی به وسیله مواد خنک کننده مثل آب و گار تحت کنترل درآمده است.

تعریف انرژر اتمی:
ذرات پرتاب شده از هسته‌ای اتم مواد رادیواکتیو با سرعت فوق‌العاده زیادی حرکت می‌کنند.

همین حالت دانشمندان را بر این نکته متوجه ساخته بود که انرژی آزاد شده از اتم‌های دارای قدرت زیادی است و به آن از روی اتمی نام نهادند.

این انرژی در هسته‌ای اتم نهفته است و تا وقتی که آزاد نشده است هیچگونه اثری به وجود نمی‌آورد ولی در صورتی که آزاد شود مقدار آن فوق العاده زیاد است.

موارد کاربرد انرژی اتمی:
امروزه اتم‌های فعال در موراد زیادی از زندگی انسان به مصرف می‌رسند.

در رشته‌های پزشکی مهندسی، کشاورزی، شیمی و به طور کلی صنایع مختلف، اتم‌های فعال و انرژی اتمی مورد کاربرد قرار می‌گیرد.

در رشته‌ای امروزه اتم‌های فعال در موارد زیادی از زندگی انسان به مصرف می‌رسند.

در رشته‌های پزشکی مهندسی، کشاورزی، شیمی و به طور کلی صنایع مختلف، اتم‌های فعال و انرژی اتمی مورد کاربرد قرار می‌گیرند.

در رشته‌های پزشکی، برای پیدا کردن علت بیماری ماده‌ای که دارای اتم‌های فعال است با دارو مخلوط کرده و به بیمار تجویز می‌کنند.

اتم‌های فعال بعد از گردش در بدن بیمار در قسمتی که معیوب و دارای بیماری است جمع می‌شوند.

با به کار بردن شمارگر و نزدیک و دور کردن آن به قسمتهای مختلف بدن محل بیماری تشخیص داده می‌شود.

در حقیقت اتم‌های فعال در قسمت معیوب بدن جمع شده و در آنجا شکسته می‌شوند.

و در اثر شکسته شدن اشعه خارج می‌سازند که از طریق شمارگر گایکر مکان ارسال این اشعه تعیین می‌گردد.

اتم‌های فعال به عنوان نگهبان و راهنمای خوبی در کارخانه‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

در کارخانه‌ی بزرگ فولادسازی، فولاد مذاب به صورت ورقه‌های نازک درمی‌آید.

خصیر مذاب آن از میان غلتک‌ها می‌گذرد و ضمن عبور از میان آن منجمد شده و به صورت ورقه‌های فولاد درمی‌آید.

در ضمن عبور خصیر از میان غلتک‌ها، دستگاه باید طوری تنظیم شود که میزان ضخامت صفحه فولاد در تمام نقاط آن یکسان باشد برای این کار از اتم فعال استفاده می‌شود.

(شمارگر گایگه، ذرات ریزی را که از هسته‌ی اتم پرتاب می‌شوند می‌شمارد و شکستن هر اتم را با صدای «تیک» اعلام می‌کند).

امروزه اندازه‌گیری دقیق زمان برای دانشمندان و پژوهشگران در مسائل علمی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

صنعتگران بر مبنای انرژی اتمی توانسته‌اند ساعت هایی را طرح‌ریزی کنند که خطای آنها در 3000 سال کمتر از یک ثانیه خواهد بود.

چنین ساعتهایی را اتمیکروم*** می‌نامند.

در پروژه‌های فضائی نیز نظریه‌ی استفاده از سوخت اتمی بر این تامین انرژی لازم برای حرکت سفینه‌ها و فضاپیما‌ها و هم مدّ نظر است.

با استفاده از انر‍ژی اتمی آب شور دریاها تقطیر شده و به آب آشامیدنی و آبیاری تبدیل می‌شود.

دانشمندان با هدف تطامل راکتورها و در ادامه تلاشهای خود برای به کارگیری انرژی اتمی در موارد مختلف موفق شدند راکتورهای کوچکی را بسازند که می‌توانند آنها را در زیر دریائی‌ها و کشتی‌ها برای تأمین انرژی مصرفی آنها با استفاده از سوخت اتمی به کار برند.

چنین کشتی‌ها و زیر ‌دریائی‌هائی می‌توانند برای مدت طولانی حتی تا یک سال بدون سوخت‌گیری مجدد در دریا بمانند.

اتم‌های فعال نقش مؤثری در افزایش تولیدات کشاورزی و رشد گیاهان دارند.

انرژی اتمی برای حفظ مواد غذایی و محصولات کشاورزی ذخیره شده در انبار کاربرد نسبتاً وسیعی یافته است و در این زمینه از آن در نقش سردخانه استفاده می‌گردد.

انرژی اتمی اینک در مسیر سازندگی و تأمین رفاه انسان، جایگاه ویژه‌ای در میان تکنولوژی و صنعت معاصر پیدا کرده است و اگر به نحو مناسبی به کار گرفته شود می‌تواند بسیاری از نیازها و ضرورت‌های زندگی انسان را برآورده سازد و به هر صورت، می‌رود تا نفوذ عمده‌ای بر رشته‌های مختلف صنعت و تکنولوژی پیدا کند.

کاربرد انرژی اتمی در پزشکی و امور بهداشتی دانش اتمی با دانش‌پزشکی پیوستگی و نا گسستنی دارد، به گونه‌ای که عمل پزشکی بدون دانش هسته‌ای تعریف نشده است.

در کشورهای پیشرفته صنعتی از این فناوری در علوم پزشکی استفاده می‌گردد.

در حال حاضر، علاوه بر استفاده از انرژی اتمی در اشعه ایکس و کاربرد آن در دستگاه‌های رادیوگرافی و عکسبرداری در کشورمان، درمان بیماری‌های سرطانی با رادیو داروها انجام می‌شود.

به طور کلی در پزشکی هسته‌ای از مواد رادیو ایزوتوپ برای شناسایی و تشخیص و درمان بیماری‌ها در سطح سلولی و ملکولی استفاده می‌شود.

پزشکی اتمی با شناسایی ید 131 در غده تیروئید، متولد شد و به تدریج مواد رادیو ایزوتوپ جدیدی به این شاخه مهم دانش‌ پزشکی راه یافت.

رادیو ایزوتوپ به تنهایی و در ترکیب با ملکول‌های آلی و معدنی دیگر، وارد سلول‌های بدن می‌شود که می‌توان آن را ردیابی کرد.

در پزشکی هسته‌ای از زباله‌های هسته‌ای راکتورهای اتمی، مواد رادیواکتیوی استخراج می‌شود که در تشخیص و درمان بیماریهای مختلف به کار می‌رود.

سرطان شناسی و درمان سرطان، فقط یکی از کاربردهای انرژی هسته‌ای در پزشکی هسته‌ای است.

تشخیص سریع مراکز عفونی در بدن، تصویرگری بیماری‌های قلبی، تشخیص عفونت‌ها و التهاب مفصلی، آمبولی و لخته‌های وریدی، کاربردهای فراوانی در صنایع خونی، تشخیص کم‌خونی یا سندرم اختلال در جذب ویتامین 12-B و جداسازی فلزات سنگین از گیاهان دریایی، از جمله مواردی است که می‌توان به آن اشاره کرد.

به طور خلاصه، موارد زیر از مصادیق تکنیک تکنیک‌های اتمی در علم پزشکی است : الف ـ تهیه و تولید کیت‌های رادیودارویی، جهت مراکز پزشکی هسته‌ای.

ب ـ تهیه و تولید دارو، جهت تشخیص بیماری تیروئید و درمان آنها.

چ ـ تهیه و تولید کیت‌های هورمونی.

د ـ تشخیص و درمان سرطان پروستات.

ه ـ تشخیص سرطان‌های کولون، روده‌ی کوچک و برخی سرطان‌های سینه.

و ـ تشخیص محل تومورهای سرطانی و بررسی تومورهای مغزی، سینه و ناراحتی‌های وریدی ح ـ موارد دیگری چون تشخیص کم‌خونی، کنترل رادیوداروهای خوراکی و تزریقی و .

.

کاربرد انرژی اتمی در بخش دامپزشکی و دامپروری تکنیک‌های هسته‌ای در حوزه‌ی دامپزشکی موارد مصرفی چون تشخیص و درمان بیماریهای دامی تولید مثل دام، تغذیه دام، اصلاح نژاد، بهداشت و ایمن سازی محصولات دامی و خوراک دام دارد.

اما کشاورزی : تاکنون پیشرفت و ترقی بشر در کاوشها و تحقیقات علوم و مختلف مخصوصاً در کشاورزی بکندی انجام می‌گرفته و چنانچه این مسیر پیشرفت را به یک جاده چند کیلومتری تشبیه کنیم سرعت ترقی بشر به صورت چند میلیمتر در هر دوره‌ی زمان بوده است.

ولی اکنون ردیابها و انرژی اتمی به یاری دانشمندان و بشر دوستان آمده و این پیشرفت را به طور سرسام‌آوری افزایش داده و سرعت ترقی انسان را به صورت جهشهایی در آورده است.

در دنیایی که جمعیت آن دائماً رو به *** است موضوع تأمین مواد غذایی اهمیت خارق‌العاده‌ای پیدا نموده است.

بدین جهت سازمان‌های بین‌المللی و بویژه سازمان خواربار کشاورزی جهانی (F.A.O) توجه خاصی نسبت به استفاده از انرژی اتمی در حل مسائل کشاورزی ابراز داشته‌اند.

و تصور می‌رود که در آینده نزدیک بتوان بدین وسیله جبران کمبود مواد غذایی مردم جهان را بنمود.

امروزه به کمک رادیو ایزوتوپها چگونگی جذب کرد توسط برگ گیاهان، عمل فتوسنتز، سرعت جذب کود در نبات و مسائل دشوار دیگری که سالیان متمادی کشاورزان با آن سروکار داشته‌اند به خوبی حل شده است.

به کمک رادیو ایزوتوپها می‌توان پرواز حرکت حشرات زیان‌آور و بیولوژی آنها را مورد مطالعه دقیق قرار داد و در دفع آن‌ها اقدام مؤثر نمود.

اخیراً در ایالات متحده آمریکا مگس مخصوصی را که در یکی از نواحی این کشور مخصوصاً سالیانه میلیون‌ها دلار خسارت وارد می‌ساخته با تشعشع نوکلئه عقیم کرده و نسل آن‌را از بین ببرد.

این عمل خود یکی دیگر از شاهکارهای علمی در دانش دفع آفات می‌باشد.

از این رو این امید هست که در آینده بتوان نسل بسیاری از آفات زیان‌آور را که هر ساله خسارت هنگفتی را به محصولات کشاورزی وارد می‌نماید بر‌انداخت.

موضو‌ع دیگر استفاده از رادیو ایزوتوپ‌ها در بررسی عمل فتوسنتز یا کربن گیری در گیاهان خواهد بود که تا قبل از کشف و استعمال آن‌ها اسرار این عمل حیاتی کشف نگردیده بود.

ولی اکنون به کمک این ردیابها بسیاری از مراحل عمل کربن‌گیری برای دانشمندان روشن شده است.

البته در صورتیکه اسرار عمل کربن گیری کشف گردد از آن پس بشر بدون آنکه احتیاجی به زراعت داتشه باشد قادر خواهد بود غذای خود را مستقیماً بسازد.

این عمل مخصوصاً در افزایش میزان مواد غذایی کمال اهمیت را خواهد داشت.

دانشمندان و بشر دوستان همه آرزوهای فرا رسیدن روزی را خواهند داشت که انرژی اتمی به قدری ارزان تهیه شود که به وسیله آن بتوان باران مصنوعی فراوان در هر زمان و هر نقطه‌ی جهان که لازم باشد ایجاد کرد و آبهای ساحلی اقیانوس‌ها را که نزدیک خشکی در حرکت می‌باشند گرم نمود و بدین ترتیب در وضع آب‌و هوای مناطق وسیعی