برقِ هسته ای
برقِ هسته ای _ برای تولید برق باید میزان ایزوتوپ توریوم و اُورانیوم ۲۳۵ در سوخت هسته‌ای بالا رود تا نوترون حرارتی قبل از جذب شدن توسط آب، با آن برخورد کرده و واکنش هسته‌ای انجام پذیرد
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: برای این منظور باید میزان ایزوتوپ ۲۳۵ در سوخت هسته ای بالا رود تا نوترون حرارتی قبل از جذب شدن توسط آب، با آن برخورد کرده و واکنش هسته‌ای انجام پذیرد. در نتیجه نیاز به غنی سازی اورانیوم می باشد.
اما چون درصد جذب نوترون توسط آب سنگین بسیار کمتر از آب معمولی است بنابراین چنانچه بخواهیم از اورانیوم معمولی در راکتور استفاده کنیم در نتیجه باید اطراف میله های سوخت، از آب سنگین انباشته شود تا ضمن کند کردن سرعت نوترون‌ها و بدون جذب کردن آن، امکان برخورد و جذب نوترون‌های حرارتی توسط اورانیوم ۲۳۵ مهیا گردد. آب معمولی دارای قدرت کاهش انرژی زیاد و قدرت کند کنندگی خوبی است، ولی به علّت این‌که جذب نوترون بیشتری انجام می‌دهد در مقایسه با سایر کند کننده‌ها دارای نسبت کند کنندگی پایینی می‌باشد، اما فراوانی و ارزان بودن آن باعث شده تا استفاده از آن‌را توجیه نماید. در عوض کیفیت کند کنندگی بالای آب سنگین و عدم جذب زیاد نوترون توسط آن با قیمت فوق‌العاده این ماده خنثی می‌شود.
با توجه به موارد ذکر شده نمی‌توان از اورانیوم طبیعی که دارای مقدار کمی ۲۳۵ است در راکتوری استفاده نمود که اطراف میله‌های سوخت آن، از آب معمولی به عنوان کند کننده استفاده شده است.
ایجاد واکنش زنجیره ای هسته ای در رآکتور ها
به طور خلاصه برای ایجاد واکنش زنجیره ای هسته‌ای در راکتور‌ها باید شرایطی را فراهم نمود تا از بین نوترون های بوجود آمده در هر واکنش، ضمن کاهش سرعت و انرژی آن‌ها تنها یک نوترون قادر به انجام واکنش بعدی باشد. پس چنانچه از اورانیوم طبیعی استفاده شود کند کننده را آب سنگین انتخاب می نمایند و چنانچه هدف به کارگیری آب معمولی است، بنابراین اورانیوم غنی شده استفاده خواهد گردید. در هر دو صورت قیمت تمام شده یکسان خواهد شد. همچنین نوع رآکتور و هزینه آن، بستگی به امکانات و تکنولوژی در سیستم استفاده کننده دارد. نوترون های تولیدی در راکتور، پس از آزاد شدن، به مواد اطراف سوخت برخورد نموده و انرژی آن ها در اثر این برخورد ها کاهش پیدا خواهد نمود و چنانچه پس از کاهش انرژی، به هسته شکافت پذیر (اورانیوم ۲۳۵) برخورد نماید، جذب آن شده و باعث می شود تا شکافت هسته ای بعدی رقم بخورد. البته در این مرحله ممکن است نوترون توسط سایر عناصر موجود در راکتور جذب شده و از چرخه واکنش حذف گردد.
نتیجه گیری:
برای این منظور باید میزان ایزوتوپ ۲۳۵ در سوخت هسته ای بالا رود تا نوترون حرارتی قبل از جذب شدن توسط آب، با آن برخورد کرده و واکنش هسته ای انجام پذیرد. در نتیجه نیاز به غنی سازی اورانیوم می باشد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک