البحث عن الطاقة النووية من أعظم اكتشافات القرن الحادي والعشرين، وبالتالي يريد الجميع معرفة المزيد عن هذا الاكتشاف العظيم، ويسعدنا إطلاعكم من خلال المقال على عن هذا الاختراع الذي غير مجرى البشرية .
مقدمة في أبحاث الطاقة النووية
- الطاقة النووية هي طاقة ذرية، سميت لأن عملها مرتبط بانصهار نوى ذرات مختلفة.
- الطاقة النووية هي الطاقة المنبعثة أثناء التفاعلات الكيميائية عندما تتحول ذرات عنصر ما إلى ذرات عنصر آخر.
- إنها أيضًا الطاقة المنبعثة أثناء انقسام نوى الذرات الثقيلة وتحويلها إلى ذرات أخف، وهو ما يسمى الانشطار النووي.
- أو يمكن أن يحدث العكس تمامًا، ويتم إطلاق طاقة كبيرة عندما تتحد ذرتان أخف لتكوين عنصر أثقل أو ذرة ثقيلة أخرى، وهو ما يسمى الاندماج النووي.
- لكن لا توجد ذرة تستطيع أن توحد النواة، وبالتالي فهي من أصعب الاكتشافات التي عرفها الإنسان منذ وجوده على الأرض.
- السبب في أهمية الطاقة النووية في هذا الوقت هو أن هذه الطاقة تستخدم في العديد من الأشياء ذات الأهمية الكبيرة، وفي العديد من المجالات الطبية والعلاجية والاقتصادية والسياسية.
- أصبحت الطاقة النووية في عصرنا من أكبر وأهم أشكال الطاقة المكتشفة في القرن الحادي والعشرين، وتستخدم للإضاءة، والتدفئة، وتشغيل المصانع، والعديد من الأشياء الأخرى التي لا تعد ولا تحصى، وتستخدم في مجالات مختلفة.
- ومع ذلك، فإن عددا كبيرا من الناس يخافون من هذا النوع من الطاقة، لأنهم سمعوا أنه يستخدم في صنع أسلحة نووية ضارة وخطيرة للغاية.
- لهذا السبب، تحاول منظمات حقوق الإنسان وحقوق الإنسان في العالم الحد من استخدام هذه الطاقة العظيمة في مجال الطب وإنتاج الطاقة، وتحاول طرد الدول التي تريد استخدامها لأغراض شريرة وحظرها. .
اقرأ أيضًا: مزايا وعيوب استخدام الطاقة النووية
تعريف الطاقة النووية
- هذه هي الطاقة الذرية الناتجة عن عمليات اندماج أو انقسام نوى الذرات لتكوين روابط نووية جديدة.
- أثناء عملية الانشطار أو الاندماج، ينتج عن نواة الذرة إطلاق طاقة هائلة، ويمكن استخدامها لأشياء كثيرة.
- وعمليات انشطار النواة أو اندماجها هي داخل أدوات خاصة للمساعدة في استكمال هذه العمليات.
كيف يتم إنتاج الطاقة النووية؟
- يتم إنتاج الطاقة النووية عن طريق الانشطار أو الاندماج بين روابط نوى الذرات من خلال المفاعلات النووية أو الأفران الذرية.
- تتحكم المفاعلات النووية في سرعة التفاعلات المتسلسلة التي تحدث في الانشطار النووي.
- يعتبر اليورانيوم والبلوتونيوم من أكثر العناصر إشعاعية على الأرض، ويستخدمان لتوليد الطاقة النووية من خلال الانشطار أو الاندماج النووي لهذه العناصر.
سوف تتعلم أيضًا عن: البحث عن الطاقة المتجددة
إنتاج الطاقة في الانشطار النووي
- بالتفصيل، يحدث الانشطار النووي عندما يصطدم نيوترون سائب بذرة يورانيوم أو بلوتونيوم، وتسحب نواة هذه الذرة النيوترون إليها.
- في هذا الوقت، تنقسم النواة إلى جزأين في نفس الوقت الذي يتم فيه إطلاق الطاقة النووية ويتم إطلاق 2 أو 3 نيوترونات، والتي تصطدم مع ذرات أخرى لتكرار عملية تفاعل متسلسل.
- قد لا يعرف البعض هذا، لكن هناك الملايين والملايين من عمليات الانشطار النووي التي تحدث في جزء من المليون من الثانية، لذا تخيل مقدار الطاقة التي يمكنك إنتاجها في دقيقة أو حتى ساعة.
- تعمل هذه السرعة في القنابل النووية، لذلك إذا تم استخدام هذه الطاقة للأغراض السلمية مثل إنتاج الطاقة أو معالجتها، فيجب إبطاء سرعة هذه التفاعلات المتسلسلة.
إنتاج الطاقة من خلال الاندماج النووي
- أما بالنسبة للاندماج النووي، أو كما يطلق عليه تفاعل نووي حراري، لأنه يحدث في منتصف درجة حرارة عالية جدًا.
- ويحدث الاندماج النووي بين ذرتين مختلفتين أو متشابهتين لتكوين روابط مختلفة، وهو يشبه ما يحدث في الشمس ويمنحها الطاقة.
- في الشمس، تتحد بروتونات ذرات الهيدروجين الخفيف لتكوين ذرات الهيليوم الثقيلة، وينتج عن هذا التكوين إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الموجهة إلى اللب ومنه إلى باقي الشمس.
- الطاقة النووية من خلال الاندماج النووي هي التي تنتج القنبلة النووية الهيدروجينية، وهي أخطر قنبلة وأكثرها تدميرًا على الإطلاق.
- ولكن بالمثل، في المستقبل، ستكون هذه الطاقة أكثر مصادر الطاقة قيمة وسلمية، نظرًا لقدرتها على استخدام البحار والمحيطات لإنتاجها.
مزايا استخدام الطاقة النووية
- تستخدم الطاقة النووية في مجالات عديدة ومختلفة، وكما ذكرنا تستخدم الطاقة النووية في علاج العديد من الأمراض الخطيرة مثل أورام السرطان.
- هناك أمراض أخرى يتم علاجها باستخدام الطاقة النووية، مثل أمراض الغدة الدرقية والغدة الكظرية وغيرها.
- كما يتم استخدامه لتشخيص العديد من الأمراض المستعصية مثل أمراض القلب والكلى والكبد.
- كما يستخدم في الفحص الشامل للجسم والعظام لتحديد مكان الإصابة وعلاجها في أسرع وقت ممكن.
- وفي الوقت نفسه، فإن الاستخدام الشهير والمعروف للطاقة النووية هو التوليد الدائم والفعال للطاقة الكهربائية.
- يعتقد العلماء أن الطاقة النووية هي مصدر حقيقي للطاقة المتجددة التي لن تنفد أبدًا.
- لذلك فهو أحد أنواع الطاقة المتجددة التي لا يمكن للعالم الاستغناء عنها الآن، لذا فهم يبحثون عن طرق أسهل لتوفير المزيد منها.
مساوئ استخدام الطاقة النووية
- من الجوانب السلبية لاستخدام هذه الطاقة هو الخوف الذي يحيط بالإنسان من استخدامها.
- تكلفة إنتاج الطاقة النووية عالية جدًا، خاصة في عمليات الاندماج النووي، لأنها تتطلب الكثير من المعدات باهظة الثمن.
- بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم الطاقة النووية في إنتاج وتصنيع الأسلحة النووية، والتي تعتبر من أخطر الأشياء التي صنعها الإنسان حتى الآن.
- ودعونا لا ننسى الصعوبة الكبيرة والخطيرة للتخلص الآمن من مخلفات إنتاج الطاقة النووية عالية الإشعاع.
كيفية توليد الكهرباء من الطاقة النووية
- يتم إنتاج الطاقة الكهربائية بواسطة الطاقة النووية من خلال عمليات الانشطار النووي التي تحدث داخل ذرات العنصر المشع المسمى اليورانيوم.
- يعتبر عنصر اليورانيوم من أكثر العناصر المشعة المستخدمة في مجال الطاقة النووية والتي تحدث داخل المفاعلات النووية.
- ينتج عن انشطار النواة الذي يحدث كمية كبيرة من الطاقة التي تسخن الماء في المفاعل، ويتبخر الماء لزيادة البخار باتجاه المولدات التي تشبه طاحونة الهواء لتحريكها وبالتالي توليد الطاقة.
محطات الطاقة النووية
- هذا نوع من محطات الطاقة الحرارية البخارية التي يتم إنشاؤها بواسطة فرن نشط.
- الفرق بينها وبين محطات الطاقة هو أنه بدلاً من حرق الوقود، يوجد فرن ذري يتطلب عوازل وجدارًا واقيًا من الإشعاع الذري.
- يولد المفاعل الكثير من الحرارة نتيجة انشطار نوى ذرات اليورانيوم.
- تتولد هذه الحرارة عن حركة الإلكترونات داخل الذرات التي تعمل في الماء المغلي لإنتاج الطاقة كما أوضحنا من قبل.
أنواع المفاعلات النووية المختلفة
- تستخدم المفاعلات النووية الماء المضغوط.
- الجرافيت المنشط بالماء.
- المنشطات باستخدام الماء المبخر.
- المفاعلات المبردة بالغاز.
- مولد نيوتروني سريع.
يمكنك أيضًا مشاهدة: مصدر الطاقة الحرارية
اختتام بحث حول الطاقة النووية
وبما أننا معتادون على التطوير العملي الذي يتغير باستمرار، فهناك المزيد والمزيد الذي تحتاج إلى معرفته، لكننا نقدم معلومات كافية كبداية جيدة لمقال بحثي. حول الطاقة النووية، والآن أدعو يمكنك من خلال موقع محمود حسونة لمعرفة المزيد على موقعنا بانتظام.