دانلود مقاله - روش تحقیق انرژی هسته ای و کاربرد کشاورزی

طرح تحقیق

بیان مسئله

           امروزه سرعت پیشرفت اختراعات و اکتشا فات گویای آن است که زندگی بشر با علم ودانش گره خورده است به گونه ای که انسان بافعالیت های علمی وتحقیقاتی خود هر روز پرده از اسرار خلقت برداشته ، بیشتر به رمزوراز کائنات دست می یابد و هر روز دنیای جدیدی رافراروی خود می گشاید بشر با دست یافتن به درون ذرات اتم ها به توانایی و انرژی نهفته در آن پی برده است به نحوی که می تواند از آثار سازنده ی آن بهره جوید.

         چرا که انرژِی هسته ای نقش موثری را در جامعه ایفا می کند  وکاربرد های بسیاری در بخش های مختلف از جمله کشاورزی،پزشکی وصنعت دارد.

مو ضوع پژوهش ما نقش انرژی هسته ای در بخش کشاورزی است که  می توان از آن برای بالا بردن عمر محصولات کشاورزی ،تاثیر وفواید اشعه گاما بر محصولات وبالا بردن مقاومت گیاهان مورد استفاده قرارداد.که اگر بشر بتواند به طریق صلح آمیز ومفید از آن استفاده کند به رفاه اقتصادی وسیاسی دست می یابد.

سوالات تحقیق

1-کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی چیست؟

2-تاثیر اشعه گاما بر روی محصولات کشاورزی چیست؟

3-چگونه می توان محصولات کشاورزی را از آسیب مصون داشت؟

اهداف واهمیت موضوع تحقیق

اهداف کلی:هدف از این تحقیق آشنایی بیشتر با انرژِی هسته ای وآثار کاربردهای آن در کشاورزی است

در راستای این هدف کلی اهداف جزئی طرح گردیده است.که از جمله آنها:

-بررسی نقش فن آوری هسته ای در:

تغییرات ژنتیکی گیاهان

افزایش طول عمر محصولات کشاورزی

بالا بردن مقاومت گیاهان

ساخت کود و آبیاری محصولات کشاورزی

نوع تحقیق

     نوع تحقیق ما از نوع تحقیق کتابخانه ای ،به صورت مراجعه به کتابخانه، فیش برداری ،قرائت فیش ها ،نسخه برداری و خلاصه کردن ویادداشت برداری استفاده شد.

ما با مراجعه به سایت های مختلف و انتخاب بهترین مطالب که قابل فهم وانتقال برای ما باشد نیز استفاده کرده ایم .

روش تحقیق

       روشی که در این تحقیق از آن استفاده کرده ایم روش توصیف نظام مند موقعیت انرژی هسته ای با دقت وحفظ عینیت موضوع آن بوده است به طور کلی می توان گفت ما از روش توصیفی و تا حدودی مورد کاوی و میدانی به صورت مطالعه فشرده ومتمرکز بررسی تاریخچه وتحولات انرژی هسته ای استفاده کرده ایم که  از تقسیم بندی انواع روش های تحقیق می باشد.

پیشینه ی تحقیق  

    در این تحقیق سایت هایی مورد استفاده قرار گرفت به خصوص سایت مهندسی پزشکی که مطالب مفیدی در این باره استخراج کردیم هم چنین سایت پروفسور آفریده بسیار سودمند بود.

سایت کشاورزی و سایت پژوهشکده های هسته ای ایران نیز منبع اصلی این تحقیق بود و کتاب حقایقی در مورد انرژی هسته ای و کتاب انرژی اتمی نوشته ی دکتر اریک و بلا کر ترجمه ی بهروز بیضا یی پیشینه ی خوبی در این زمینه داشت .

تعریف واژه ها و اصطلاحات

انرژیEnergy:  به معنای نیرو ، قوه ، قدرت ، توانایی واستعداد کار وکوشش است.

انرژی هسته ای :انرژی حا صل از شکافت هسته

کشاورزی :به  معنای  کشت ورزی – زراعت – کاشت وبرداشت محصول است .

تکنولوژی: فناوری –علم صنایع و حرفه ها –به کار بردن ،ترکیب کردن امور، استعمال کردن

چکیده:

      تحقیق و پژوهش را باید پایه توسعه و تعالی دانست که یکی از مهم ترین و حیاتی ترین برنامه های جوامع  و سازمان ها برای با لندگی و شکو فایی است .

بنابراین وظیفه پژوهشگران این است که با پژوهشهای دائمی وکار بردی نمودن آن ها مشخص کنند که ((چه چیز))یا((چه کار))،((به چه مقدار و میزان))،((چگونه ))،((برای چه کسانی))و(( کجا)) انجام شود که به هدف نزدیک تر شویم.

در این تحقیق هدف بررسی انرژی هسته ای در کشاورزی ایران،و استفاده ی کلی این انرژی سودمند در کشاورزی مورد تحقیق و بررسی است .

استفاده از این انرژی در کشوری هم چون ایران که بیشتر مناطق آن خشک وکویری هستند و با کمبود آب مواجه است بسیار سودمند است وبا تکنیک های هسته ای می توان این کمبودها را جبران نمود.

به طور کلی انرژی هسته ای در کشاورزی کاربردهای مفیدی داشته و با پرتو دهی بسیاری از مضرات روش های قبل جبران شده وبا استفاده ی بهینه از این تکنیک ها می توان از آسیب های وارده بر محصولات کشاورزی جلو گیری کرد

فصل اول

مقدمه

     انرژی هسته ای کاربرداری زیاد در کشاورزی دارد.

لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود.

    انرژی هسته ای خدمات برجسته ای در زمینه های مختلف دارد که مهمترین خدمت آن را می توان در بخش کشاورزی در نظر گرفت؛ افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به غذا، آب و حتی صادرات محصولات غذایی محتاج علمی است که بتواند به این نیازها پاسخ دهد.
امروزه استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای در بسیاری از کشورهای پیشرفته و در حال توسعه متداول است و ایران نیز مانند خیلی از کشورهای در حال توسعه، تحقیقات هسته ای خود را دنبال می کند.
     امروزه با بالا رفتن جمعیت جهان کشاورزی از اهمیت بالایی برخوردار شده است وتامین و امنیت غذایی از مهمترین دغدغه های هر کشور می‌باشد.یکی از مهمترین چالش‌های کشاورزی خسارات ضایعاتی است که به محصولات کشاورزی وارد می‌شود بطوریکه گفته‌می‌شود‌امروزه بیش از یک سوم محصولات کشاورزی در جهان از بین می‌روند.وجودآفات گوناگونی که به محصولات کشاورزی حمله ور شده وباعث نابودی آنها می‌گردد باعث شده از دیربازانسانها بفکر یافتن روشهای گوناگون برای از میان برداشتن این آفات ودر بدست آوردن محصولات کشاورزی سالم باشند تا با بالابردن سطح کمی و کیفی محصولات کشاورزی را توسعه ببخشند .

   تولید محصولات کشاورزی از جنبه های مختلف آسیب پذیر است .به طور معمول عوامل مختلفی مانند شرایط آب وهوایی ، میزان بارندگی ، وضعیت خاک کشاورزی، تجهیزات تکنو لوژی کشاورزی می‌تواند میزان تولید وکیفیت تولید ما را تحت تاثیر خود داشته با شد .در بین این مجموعه عوامل یکسری عواملی هستند که تولیدات ما را تهدید می‌کنند که این مجموعه عوامل زنده ای که محصولات کشاورزی را تهدید می‌کنند .

استفاده کردن از روش هسته‌ای یا پرتو تابی وابسته به مجموعه دانش هسته ای می‌شود تکنولوژی نسبتا جدیدی هست .

    کشاورزی هسته ای هیچ ارتباط خاصی با مقولات اورانیوم، غنی‌سازی، سانتریفوژ، باز فرآوری و غیره ندارد، بلکه هر نوع فعالیت کشاورزی که در آن به نوعی از ایزوتوپ و رادیو‌ایزوتوپ مستقیم و یا غیرمستقیم استفاده کند، زیر مجموعه کشاورزی هسته‌ای محسوب می‌شود.

1- انرژی چیست ؟

2- انرژی چیست ؟

3- واپا شی هسته ای چیست؟

4- -شکافت هسته ای 5- پرتوها 6- توضیح چند اصطلاح علمی 7- رادیو ایزوتوپ مقدمه علمی: 1-انرژی چیست ؟

انرژی برای به حرکت در آ وردن ،شتاب دادن،بلند کردن، گرم کردن ویانورانی کردن اشیاء لازم است.انرژی نه به وجود می اید ونه ازبین می رود .انرژی رانیز می توان از منابع طبیعی به دست اورد.

2- انرژی هسته ای چیست؟

انرژی که از هسته ی ام ها حاصل می گردد.

3-واپا شی هسته ای چیست؟

هسته بسیاری از اتم ها به ویژه ان هایی که خیلی سنگین وبزرگ اند پایدار نیستند ،گاهی اوقات اتم ازه ساخته شده نیز ناپایدار است ودوباره فرو می پاشد وبه این ترتیب دوره کاملی از فروپاشی ها زنجیر های صورت می گیرد تا بلاخره این روند با ایجاد یک عنصر پایدار پایان می یابد .

واپاشی هسته ای به سه صورت : 1-شکافت هسته ای 2-جوش هسته ای 3- پرتو زایی انجام می گیرد.

4-شکافت هسته ای هسته یک اتم سنگین ناپایدار ممکن است به صورت طبیعی یامصنوعی واپاشی کند وتعداد نوترون اغلب بین 0تا5عدداست تبدیل شده وانرژی تولید میگردد.

شکل1 : نمایی ساده از شکافت هسته ای 5-جوش هسته ای: هنگامی که هسته دواتم سبک تحت فشار بسیار زیاد وگرما قرار گیرد این دو دو هسته یک هسته ی بزرگتر وسنگین تر را همراه با تعدادی نوترون ومقداری انرژی که البته این انرژی ازانرژی اولیه داده شده کمتر است.

6-پروتوزایی: عناصری هستند در طبیعت که بطور طبیعی پروزا هستند.مانند :عناصر توریم ،اورانیم ،نپتولیم ،اکتونیم واورانیم که همگی در مجموع سه نوع پرتو ممکن است از خود متساعد کنند: 1-پرتو آلفا .

2پرتو بتا 3-پرتو گاما برخی از عناصر دیگر از برخورد اشعه های کیهانی به جو ایجاد می شود که عبارتند از: هیدرژن وکربن 7-پرتوها: پرتو آلفا: اگر تعدادی نوترون به هسته ی یک اتم پرتوزا با عدداتمی مشخص برخورد کند وهسته راناپایدار کند هسته پس از فرآیند به هسته ای پایدارهمراه باپرتوی آلفا تبدیل می شود .

آلفا هسته ی هلیم می باشد.

2-پرتوبتا: اگر هسته ی اتم پرتو زایی به طور طبیعی برای پایداری به هسته اتم ناپایدار تبدیل شود نورون ها یا عدد اتمی ویا عدد جرمی به میزانی کاهش می یابد وبه بتا تبدیل می شود .

در این حال اگراز شدید نوترون ها کاسه شود پرتو بتا منفی واگراز تعدادپوزیترو ها کاسته شود پرتو بتا مثبت می گردد.

3-پرتوی گاما: هسته ی اتم که به طور طبیعی برانگیخته شده است با گسیل پرتوی گاما به پایداری می رسد.

منابع تولید نوترون: منابع اصلی تولید نوترون ها عبارت اند از: راکتورهای هسته ای ،واکنش های هسته ای ترکیب امرسیم،برلیم است.

در راکتورهای هسته ای شکافت هسته ای صورت گرفته ونوترون ها نیزتولید می شوندوچشمه نوترون هستند.درواکنش های هسته ای طی واکنش،هسته ی ذره سبک واتم سنگین یک ذره سبک واتم سنگین دیگریبه وجود می آید همراه با پرتو دهی وانرژی است.

چشمه ی امرسیم آلفا دهنده ی خوبی است ،یک لایه نازک برلیم روی آن قرار قرار داده ونوترون تولید می کند.

8-توضیح چند اصطلاح علمی: 1- نیمه عمر ماده رادیو اکیو : هیچ کس نمی تواند زمان فروپاشی هسته ی اتم به خصوصی را پیش بینی کند.اما زمانی خاصی که بای فروپاشی نیمی از اتم های یک ایزوتوپ لازم است را،نیمه عمر آن ایزوتوپ می گویند.

2- ایزوتوپ: به اتم های یک عنصر که از لحاظ عدد اتمی یعنی تعداد الکترون ها وپروتن ها به هم شبیه هستند ولی اختلافی از لحاظ تعداد نوترون ها دارند راایزوتوپ ها ی یک عنصر می گویند.

3-اکتیویته: آهنگ واپشی هسته هادر یک ثانیه اکتیویته می گویند.

واحد زمان /تعداد واپاشی هسته اکتیویته واحدهای اندازه گیری اکتیویته درابتدا کوری (Ci) است وامروزه ازواحد بکرل (Bq)استفاده می شود.

4-دوز جذب شده: پرتوهای ایجاد شده به هنگام تبدیل های هسته ای نوعی جریان انرژی دارتولید میکنند که تمام یا قسمتی از آن به وسیله ی ماده ای که پرتو به آن می تابد جذبمی شود.آن مقدار از انرژی که موادمورد تابش در هر کیلو گرم جذب می کنندجذب تابش یا دوز جذب شده گویندکه واحدهای اندازه گیری آن ،گری(Gy)واحدی که قبلا برای اندازه گیری متداول بوده ،راد(rad)است.

9-رادیو ایزوتوپ: ایزوتوپها با عدد جرمی آنها مشخص می‌شوند.

حتی در حالت پایه بسیاری از ایزوتوپها ناپایدارند که ایزوتوپهای ناپایدار را رادیوایزوتوپ میگویند.

1-در ایران 2-در جهان 3-در عقیم سازی حشرات 4-روش استریل کردن مواد غذایی در جهان 5-پرتو دهی تاریخچه افزایش جمعیت و نیاز روز افزون به غذا، باعث شده تا استفاده از انرژی هسته ای در بخش کشاورزی مورد توجه کشورهای مختلف قرار گیرد و این ضرورت در ایران نیز مورد توجه محققان، دانشمندان و مسؤولان امر قرار گرفته است.

1- برای اولین بار در سال 1354 بود که مسأله استفاده از دانش هسته ای در ارتقای کمی و کیفی محصولات کشاورزی در ایران مطرح شد و آن قدر به این مسأله بها داده شد، تا اینکه درسال 1367 مرکز مستقلی با عنوان «مرکز تحقیقات کشاورزی و پزشکی هسته ای» در کرج شکل گرفت که صرفاً روی مسایل تحقیقات هسته ای فعالیت کند.

اولین پایه‌های تحقیقات کشاورزی هسته‌ای در ایران در سال 1356 گذاشته شد و به تدریج و با جذب نیروهای متخصص این رشته توسعه یافت.

2- پایه این کار از حدود سال 1953 در کشور آمریکا گذاشته شده از ان به بعد تحقیقات بسیار زیادی در کشورهایی مانند آمریکا ،کانادا ، روسیه ، انگلیس ، فرانسه ، هلند شده ونتایج بسیار مثبتی هم داشته است 3-در بخش حشرات به خصوص حشرات آفت تاریخچه اش به حدود صد سال پیش برمی‌گردد که در سال 1916 سوسک لازیوور لازینکن و شپش های سیتو فیلوریزر استفاده شد که عمل کرد خوبی داشت.

4- روش استریل کردن حشرات یا عقیم کردن حشرات