(برقِ هسته ای)
برقِ هسته ای _ شِکستن هسته اورانیوم-۲۳۵ ؛ در واکنش های شکافت هسته ای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می گردد (در حدود 200 Mev)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: در واکنشهای شکافت هسته ای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد (در حدود 200 Mev)، اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته اورانیوم-۲۳۵، آزادی دو نوترون است که می تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته اورانیوم-۲۳۵ را می شکند. چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می باشند، سپس شکست هسته ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می یابد.
اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره‌ای فلزی با خاصیت رادیو اَکتیوی ضعیف می باشد که کمی از فولاد نرم تر است. این فلز چکش خار ، رسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic می باشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالی سرب می باشد. اگر اورانیوم به خوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید می شود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، می تواند به‌صورت شیمیایی به دی اکسید اورانیوم و دیگر گونه های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.
گونه های اورانیوم در صنعت اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:
• آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
• بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
• گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکش خوارترین گونه اورانیوم می باشد.)
دو ایزوتوپ مهم ان U235 و U238> می باشند که U235 مهمترین برای راکتور های و سلاحهای هسته ای است. چرا که این ایزوتوپ تنها ایزوتوپی است که طبیعت وجود دارد و در هر مقدار ممکن توسط نوترونهای حرارتی شکافته می شود. ایزوتوپ U238 نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیواکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu239 پلوتونیوم تجزیه می کند. ایزوتوپ مصنوعی U233 نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود می‌آید.اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که می توانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلافاصله به دو هسته کوچکتر تقسیم می شود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید می کند.اگر این نوترونها توسط هسته U235 دیگری جذب شوند، عملکرد حلقه هسته‌ای دوباره اتفاق می افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد.
نتیجه گیری :
در واکنشهای شکافت هسته ای مقادیر زیادی نیز انرژی آزاد می‌گردد (در حدود 200 Mev)، اما مسئله مهمتر اینکه نتیجه شکستن هسته اورانیوم-۲۳۵، آزادی دو نوترون است که می تواند دو هسته دیگر را شکسته و چهار نوترون را بوجود آورد. این چهار نوترون نیز چهار هسته اورانیوم-۲۳۵ را می شکند. چهار هسته شکسته شده تولید هشت نوترون می کنند که قادر به شکستن همین تعداد هسته اورانیوم می باشند، سپس شکست هسته ای و آزاد شدن نوترونها بصورت زنجیروار به سرعت تکثیر و توسعه می یابد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک