بحث عن الطاقة النووية
بحث عن الطاقة النووية، من أعظم الاكتشافات في القرن 21، ولذلك يرغب الجميع في معرفة المزيد عن هذا الاكتشاف الكبير، ويسعدنا أن نقوم نحن باطلاعك عبر موقع مقال mqall.org على هذا الاختراع الذي غير مسار البشرية.
محتويات المقال
[ عرض ]
مقدمة بحث عن الطاقة النووية
- الطاقة النووية هي عبارة عن طاقة ذرية، وسميت هكذا لأن عملها مرتبط باتحاد نواة الذرات المختلفة.
- والطاقة النووية هي تلك الطاقة التي تخرج أثناء التفاعلات الكيميائية عندما تتحول ذرات عنصر ما إلى ذرات عنصر أخر.
- وهي أيضا الطاقة التي تخرج أثناء انقسام نواة الذرات الثقيلة وتحولها إلى ذرات أخف، والتي تسمى بالانشطار النووي.
- أو قد يحدث العكس تماما وتتحرر طاقة هائلة عند اتحاد ذريتين خفيفتين ليصبحوا عنصر أثقل أو ذرة أخرى ثقيلة، وتسمى بالاندماج النووي.
- ولكن ليس أي ذرة يمكنها أن تتحد نوويا، وبالمناسبة هذه تعتبر من أصعب الاكتشافات التي عرفها الإنسان منذ وجوده على الأرض.
- والسبب الذي يجعل من الطاقة النووية أمر مهم جدا في هذا العصر، هو أن هذه الطاقة تستخدم في الكثير من الأمور التي لها أهمية كبيرة، وفي العديد من المجالات الطبية العلاجية والاقتصادية والسياسية.
- وفي عصرنا الحالي أصبحت الطاقة النووية من أعظم وأهم أنواع الطاقة التي تم اكتشافها في القرن21، والتي تستخدم للإضاءة والحرارة والتشغيل المصانع، وغيرها الكثير من الاستخدامات التي لا تعد ولا تحصى وفي مجالات شتى.
- رغم ذلك يخاف عدد كبير من الناس من هذا النوع من الطاقة، لأنهم يسمعون أنه يستخدم في صناعة الأسلحة النووية المدمرة والخطيرة جدا.
- ولهذا السبب تسعى منظمات حماية الإنسان وحقوقه في العالم على حصر استخدام هذه الطاقة الهائلة في مجالات الطب وإنتاج الطاقة، ويحاولون أبعاد ومنع الدول التي تريد استخدامها في أغراض شريرة.
اقرأ أيضا: مزايا استخدام الطاقة النووية ومساوئها
تعريف الطاقة النووية
- هي الطاقة الذرية التي يتم إنتاجها عن طريق عمليات اندماج أو انقسام النواة في الذرات، لتكوين روابط نووية جديدة.
- وفي الوقت الذي يتم فيه عملية انشطار أو اندماج نواة الذرة ينتج عنه انطلاق طاقة كبيرة جدا، ويمكن استخدامها في الكثير من الأشياء.
- وعمليات انشطار النواة أو اندماجها يكون داخل أجهزة مخصصة للمساعدة في إتمام هذه العمليات.
كيف تنتج الطاقة النووية؟
- يتم إنتاج الطاقة النووية سواء بالانشطار أو الاندماج بين روابط نواة الذرات من خلال المفاعلات النووية أو الأفران الذرية.
- تعمل المفاعلات النووية في التحكم بسرعة التفاعلات المتسلسلة التي تحدث في الانشطار النووي.
- يعتبر عنصر اليورانيوم وعنصر البلوتونيوم اللذان يعدان من أكثر العناصر المشعة الموجودة في الكرة الأرضية، وتستخدم في عمليات إنتاج الطاقة النووية بطريقة الانشطار أو الاندماج النووي لهذه العناصر.
كما يمكنكم التعرف على: بحث حول الطاقة المتجددة
إنتاج الطاقة بالانشطار النووي
- بشكل مفصل الانشطار النووي هو عندما يتم اصطدام النيوترون السائب مع ذرة يورانيوم أو بلوتونيوم، فتقوم نواة هذه الذرة بسحب النيوترون إليها.
- وعند هذه اللحظة تقوم النواة بالانقسام إلى شطرين في نفس الوقت الذي يتم فيها انطلاق الطاقة النووية وتتحرر عدد 2 أو 3 من النيوترونات التي تصادم مع ذرات أخرى ليتم إعادة العملية مرة بعد مرة بشكل متواصل في تفاعل متسلسل.
- وقد لا يعرف البعض هذا الأمر ولكن هناك ملايين وملايين من عمليات الانشطار النووي التي تحدث خلال جزء من مليون من الثانية الواحدة، لذا تخيل مدى كمية الطاقة التي يمكن أن تنتجها خلال دقيقة واحدة أو حتى ساعة كاملة.
- هذه السرعة تعمل في القنابل النووية، لهذا فإنه عند استخدام هذه الطاقة في الأغراض السلمية مثل إنتاج الطاقة أو العلاج فيلزم إبطاء سرعة هذه التفاعلات المتسلسلة.
إنتاج الطاقة بالاندماج النووي
- وبالنسبة إلى الاندماج النووي أو كما يسمى بالتفاعل النووي الحراري لأنه يتم وسط درجات الحرارة العالية جدا.
- والاندماج النووي يحدث بين ذرتين مختلفتين أو متشابهتين ليتم تكوين روابط مختلفة، وهي تشبه تماما ما يحدث للشمس وإمدادها بالطاقة.
- ففي الشمس يحدث اندماج للبروتونات الخاصة بذرات الهيدروجين الخفيفة وتكون ذرات الهيليوم الثقيل، وينتج عن هذا التكوين إنتاج طاقة كبيرة يتم توجيهها إلى اللب ومنه إلى باقي أجزاء الشمس.
- والطاقة النووية بالاندماج النووي هو الذي ينتج القنبلة النووية الهيدروجينية والتي تعد أخطر وأكثر القنابل المدمرة تم صنعها إلى الآن.
- ولكن وعلى غرار ذلك يمكن في المستقبل أن تكون هذه الطاقة أعظم مصادر الطاقة الثمينة والسلمية، وذلك بسبب قدرة استخدام البحار والمحيطات في إنتاجها.
إيجابيات استخدام الطاقة النووية
- يتم استخدام الطاقة النووية في العديد من المجالات المختلفة، فكما ذكرنا يتم استخدام الطاقة النووية في علاج العديد من الأمراض الخطيرة مثل الأورام السرطانية.
- وهناك أمراض أخرى يتم علاجها باستخدام الطاقة النووية، مثل الأمراض المتعلقة بالغدة الدرقية، والغدة الكظرية وغيرها.
- كما أنها تستخدم في الكشف على أمراض مستعصية كثيرة كأمراض القلب والكلى والكبد.
- وتستخدم أيضا في مسح شامل للجسم والعظام لاكتشاف مكان الضرر وعلاجه في أسرع وقت.
- بينما يتمثل الاستخدام الشهير والذي يعرفه الجميع للطاقة النووية هو توليد الطاقة الكهربائية بشكل دائم وفعال.
- فالعلماء يرون أن الطاقة النووية هي مصدر حقيقي للطاقة المتجددة التي لا تفنى أو تنتهي أبدا.
- ولهذا تمثل إحدى أنواع الطاقة المتجددة التي لا يستطيع العالم الاستغناء عنها الآن، لذا يبحثون عن طرق أكثر سهولة لتوفير أكبر قدر منها.
سلبيات استخدام الطاقة النووية
- من الأمور التي تعد من سلبيات استخدام هذه الطاقة هو المخاوف التي تحيط بالإنسان من استخدامها.
- فالتكلفة من إنتاج الطاقة النووية كبير جدا خصوصا في عمليات الاندماج النووي، حيث يحتاج إلى معدات كثيرة وغالية.
- بالإضافة إلى أن الطاقة النووية تستخدم في إنتاج وتصنيع الأسلحة النووية، والتي تعتبر من أخطر الأشياء التي صنعها الإنسان حتى الآن.
- ولا ننسى الصعوبة الكبيرة والخطيرة من التخلص 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 باليورانيوم.
- ويعتبر عنصر اليورانيوم من أكثر العناصر المشعة التي تستخدم في مجال الطاقة النووية، والتي تتم داخل المفاعلات النووية.
- انشطار النواة الذي يحدث ينتج عنه طاقة كبيرة تعمل على تسخين الماء الموجود بالمفعل، ويتبخر الماء ليتصاعد البخار نحو المولدات التي تشبه طاحونة الهواء لتعمل على تحريكها وبالتالي توليد الطاقة.
محطات إنتاج الطاقة النووية
- هي نوع من محطات توليد الطاقة الحرارية البخارية التي تتولد في الفرن المفعل.
- والفرق بينهما وبين محطات توليد الكهرباء هو بدل احتراق الوقود، يوجد الفرن الذري الذي يحتاج إلى عوازل وجدار واقي من الإشعاع الذري.
- وتولد في المفعل حرارة كبيرة ناتج من انشطار نواة ذرات اليورانيوم.
- هذه الحرارة تتولد بفعل حركة الإلكترونات داخل الذرات التي تعمل على غليان المياه لإنتاج الطاقة كما شرحنا سابقا.
الأنواع المختلفة من المفاعلات النووية
- مفعلات نووية باستخدام الماء المضغوط.
- مفعل جرافيت الماء.
- مفعلات باستخدام الماء المتبخرة.
- مفاعلات التبريد الغازي.
- مولد نيوترون السريع.
كما يمكنكم الاطلاع على: مصدر الطاقة الحرارية
خاتمة بحث عن الطاقة النووية
وكما تعودنا من التقدم العملي الذي هو في تغيير وتقدم دائم هناك الكثير والكثير يجدر بك معرفته، ولكننا قدمنا المعلومات الكافية كبداية جيدة في مقال بحث عن الطاقة النووية، والآن أدعوكم عبر موقع مقال mqall.org للتعرف على المزيد عبر موقعنا دائما.