دانلود تحقیق غنی سازی گاز اکسیژن و تأثیرات آن بر روی فرآیندهای زیستی گیاه

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق غنی سازی گاز اکسیژن و تأثیرات آن بر روی فرآیندهای زیستی گیاه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه
امروزه بحث نیاز غذائی در رأس مباحث علمی و کشاورزی قرار گرفته و مقبولترین روش جهت مقابله با این بحران افزایش عملکرد گیاهان زراعی در واحد سطح است. این مهم تحقق نمی‌یابد مگر با شناخت عوامل محدودکننده افزایش عملکرد گیاهان زراعی.            
از جمله عوامل محدود کننده عملکرد در تعدادی از گیاهان غلظت Co2  در اتمسفر است.
تاریخچه شناخت گاز Co2 و استفاده از آن به عنوان یک ماده غذائی به اوایل قرن 17 برمی‌گردد و دانشمندی به نام هلمونت آزمایشی به این ترتیب انجام داد.که یک درخت بید به وزن 2/2 کیلوگرم را در داخل یک گلدان که حاوی 8/90 کیلوگرم خاک خشک شده درآون بودکاشت و با آب باران درمواقع لزوم گلدان را آب می داد. بعد از پنج سال وزن درخت بید به حدود7/76 کیلوگرم رسید. در صورتی که وزن خاک گلدان حدود3/90 گیلوگرم بود. مهمترین نتیجه این آزمایش این بود که ماده اولیه‌ای که سبب رشد گیاهان می‌گردد و اندامهای مختلف گیاهی در اثرآن رشد و نمو و تکامل می یابند Co2 موجود در اتمسفر می‌باشد. یک پدیده قابل توجه بیولوژیکی گیاهان در سطح کره زمین جذب حدود 15 میلیون تن گاز کربنیک در طول سال است.
 
اثرافزایشی گاز 2Co  برروی فرایندهای زیستی گیاه
ناگفته نماندکه مهمترین واساسی ترین نقش این افزایش متوجه فتوسنتز می شود.                 
فرایندهای درگیر جهت جذب Co2 به شرح زیر بیان می‌شود.
قرار گرفتن گیاه در غلظت‌های بالاتر از میزان غلظت اتمسفر محیط ضمن تأثیر بر روی فرایندهای آنزیمی و متابولیکی ممکن است موجب تغییرات آناتومیکی از جمله توسعه ریشه و افزایش سطح برگ گردد.                                                                                                              
هیکلنتون و جولیف (1978) نتیجه گرفتند که اثرات مثبت غنی سازی هوا با Co2 از نظر افزایش عملکرد نه تنها از طریق افزایش فتوسنتز و رشد بلکه از تغییراتی که در ظرفیت ذاتی سیستمهای فتوسنتزی برای استفاده از Co2 ایجاد می‌گردد، نیز ناشی می‌شود.                                                 
مهمترین مانع جذب مقاومت روزنه ای است که وقتی مقدار دی اکسیدکربن افزایش می‌یابد، کاهش می یابد. سطوح دی اکسیدکربن بالا جذب Co2 را توسط سلولهای گارد و توسط بافت تحریک و بدین ترتیب با انتقال یون برایATP رقابت می‌کند.ATP جریان + K و محتوای سلولهای گارد را کاهش می‌دهد که در نتیجه دی اکسیدکربن با سهولت بیشتری جذب می‌شود.
 
جذب Co2 تا دیواره سلولهای فتوسنتز کننده یک عمل فیزیکی است و تنها براساس شیب غلظت صورت می‌گیرد. حال غلظت دی‌اکسیدکربن در جو بالاتر باشد به ترتیب مقاومت‌های لایه مرزی * مقاومت روزنه ای و مقاومت فضاهای بین سلولی کاهش یافته و Co2 آسانتر وارد گیاه می‌شود (شکل 1)                                                                                                                  
در فاز مایع آنزیمی که ( روبیسکو) کاتالیز واکنش گازکربنیک با RUBP را باعث می‌شود میل ترکیبی نسبتاً کمی با گازکربنیک دارد. بنابر این سرعت فتوسنتز شدیداً به غلظت گاز کربنیک در سیتوزل سلول و استرومای کلوپلاست وابسته است.
 
شکل (1)

استفاده از گاز2CO در گیاهان گلخانه ای
استفاده از گاز Co2 در گلخانه‌های مدرن بحث تعریف شده‌ای است که در کشورهای پیشرفته به شکل وسیعی صورت می گیرد. واکنش مثبت سبزیجات و گلهای پرورش یافته در محیط گلخانه نسبت به افزایش میزان گاز Co2 در محیط رشدشان طی آزمایشات متعددی به اثبات رسیده است. اثر Co2 روی کاهو عبارت است از تسریع در بلوغ ، افزایش قابل توجه محصول و افزایش دفعات برداشت. در گیاه گوجه فرنگی اندازه میوه تولید شده                     بزرگتر و تعداد آن بیشتر و زمان برداشت محصول جلو افتاده است. (جدول شماره 1) و (نمودار شماره 1).    
ازدیاد محصول بین 10 تا 70 درصد و به طور متوسط بین 15 تا 55 درصد بر آورد شده است.
در مورد بوته‌های خیار افزایش Co2 باعث افزایش گلدهی، و کوتاه شدن فاصله گل دادن و در مورد گیاهان زینتی چون میخک میمونی‌، شمعدانی‌، داودی و اطلسی نیز افزایش        تولید مشاهده شده است. با توجه به آزمایشات انجام شده غلظت تراکم گازکربنیک مصرفی در محیط گلخانه در حدود  ppm  1000 برآورد گردیده است. تقریباً تمام محققین این مقدار را به عنوان مبنائی برای ارزیابی اثرات گازکربنیک قرار داده اند.
بازده اقتصادی که در نتیجه افزایش Co2 از محیط گلخانه به دست آمده است چندین      برابر مقدار هزینه برآورد شده می‌باشد. اولین بار موضوع استفاده تجاری از افزایش گازکربنیک جهت محیط پرورشی گیاهان در1960 مطرح گردید.
گازکربنیک خالص به وسیله سیلندر یا یخ خشک و یا از تانکرهای فشار ضعیف مایع تأمین می‌گردد و با وجود این که این منبع نسبتاً گران قیمت هستند، بازده اقتصادی در مقایسه با مخارج اقدام شده قابل قبول می‌باشد. در اواسط دهه هفتاد یک دوره انتقالی سریع برای پیشرفت و بهبود طرحهایی در زمینه تولید Co2 انجام گرفت و واحدهای احتراقی با ظرفیت‌های مختلف از نفت‌، گاز پروپان و یا از گاز طبیعی ( متان ) استفاده می‌نمودند.
طرح معمولی که در حال حاضر مورد استفاده است، استفاده از دستگاههای سوختی است که در داخل یا خارج گلخانه کار گذاشته می‌شود. این دستگاه‌های سوختی ممکن است منبع هوای آزاد داشته باشند یا نه. استفاده از یک پنکه وصل شده به دستگاه و یا نزدیک به آن به انتقال گازکربنیک متصاعد شده از دستگاههای سوختی می‌نماید و این گاز کربنیک متصاعد شده توسط لوله های پلاستیکی خلل و فرج دارد در تمام گلخانه منتقل و پخش می‌گردد. در نواحی سردسیر این دستگاه‌های سوختی به عنوان یک منبع هوائی برای گرم کردن گلخانه‌ها به خوبی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به هر حال فیزیولوژیستها و دانشمندان زیادی امروزه بر روی اهمیت Co2 درتولیدات زراعی تحقیق می‌کنند ویتروراب (1964) اظهار نمودند که: اثر تحریک کنندگی Co2 بر رشد گیاهان موضوع مهمی است که به دست فراموشی سپرده شده است.  

2CO و ارتباط آن با تولید محصولات زراعی
به طور کلی مقادیر بیشتر دی اکسیدکربن ماده بیشتری را برای کربوکسیده کردن فراهم کرده و از اثر رقابتی اکسیژن می‌کاهد و بنابراین باعث کاهش تنفس نوری و تحریک فتوسنتز می‌شود. بنابراین افزایش سطوح بالای Co2 در گیاهان 3C تأثیر بسیار بیشتری نسبت به گیاهان 4‍C دارد. بطوریکه گونه‌های 4‍C با دو برابر شدن سطح دی‌کسید کربن تنها 10%  افزایش در سرعت فتوسنتز خواهند داشت‌. حال آنکه در برخی گونه‌های 3C این افزایش تا 70% هم گزارش شده است.
پیشنهاداتی که در مورد وجود این تفاوتها در بین گیاهان می‌باشد مربوط به وجود عوامل محدود کننده‌ای است که در برخی گیاهان کمتر است. این عوامل محدودکننده عبارتند از: تنفس نوری ، خصائص آناتومیکی گیاه ، درجه مقاومت نسبت به نفوذ گازکربنیک به داخل روزنه‌ها در یک یا هر دو سوی برگ و اختلافات در میزان تنفس گیاهان در اثر اضافه کردن گازکربنیک به محیط رشد گیاهان زراعی نسبت رشد ریشه به قسمت‌های هوایی افزایش می یابد. اثر مثبتی که با اضافه نمودن گازکربنیک به محیط گیاهان دیده می‌شود به خصوص در رشد گیاهان بعد از نشاکاری ریشه سریعاً توسعه یافته و گیاه نسبت به خشکی مقاومت بیشتری نشان می‌دهد. ویت و وراب (1964) نشان دادند که اثرات ازدیاد گاز Co2 بر روی محصولاتی نظیر سیب‌زمینی، چغندر و گندم به همان اندازه چشمگیر و قابل توجه بود که در مورد گیاهان پرورشی در گلخانه دیده شده بود جدول شماره 2 واکنش گیاهان رانسبت به ازدیاد Co2 نشان می‌دهد.         

شامل 81 صفحه Word و 20 اسلاید powerpoint

دانلود پاورپوینت غنی سازی گازCO2 وتاثیرات آن بر روی فرایندهای زیستی گیاه

اختصاصی از فی گوو دانلود پاورپوینت غنی سازی گازCO2 وتاثیرات آن بر روی فرایندهای زیستی گیاه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

امروزه بحث نیاز غذای در رأس مباحث علمی و کشاورزی قرار گرفته و مقبولترین روش جهت مقابله با این بحران افزایش عملکرد گیاهان زراعی در واحد سطح است .

مهمترین نتیجة این آزمایش این بود که مادة اولیه‌ای که سبب رشد گیاهان میگردد و اندامهای مختلف گیاهی در اثر آن رشد و نمو و  تکامل می یابند

 Co2 موجود در اتمسفر میباشد

یک پدیدة قابل توجه بیولوژیکی

گیاهان در سطح کرة زمین جذب

حدود 15 میلیون تن گاز کربنیک

 در طول سال است .

اثر افزایشی گاز ‍ Co2 بر روی فرایندهای زیستی گیاه:

ناگفته پیداست که مهمترین واساسیترین نقش این افزایش متوجه فتوسنتز می‌شود .

قرار گرفتن گیاه در غلظتهای بالاتر از میزان  غلظت اتمسفر محیط ضمن تأثیر بر روی فرآیندهای آنزیمی و متابولیکی ممکن است  موجب تغییرات آناتومیکی از جمله توسعة ریشه و افزایش سطح برگ گردد.

هنگامی که دانشمندان گیاهان را به دقت بیشتر بررسی کردند متوجه شدند که این گیاهان با کمبودهای تغذیه‌ای مواجهند.

هیکلنتون و جولیف (1978) نتیجه گرفتند که اثرات مثبت غنی‌سازی هوا با Co2 از نظر افزایش عملکرد نه تنها از طریق افزایش فتوسنتز و رشد بلکه از تغییراتی که در ظرفیت ذاتی سیستمهای فتوسنتزی برای استفاده از Co2 ایجاد می‌گردد.

استفاده از گاز  ‍ Co2 در گیاهان گلخانه‌ای:

استفاده از گاز  Co2 در گلخانه های مدرن بحث تعریف شده‌ای است که در کشورهای پیشرفته به شکل وسیعی صورت میگیرد .

ازدیاد محصول بین 10 تا 70 درصد و به طور متوسط بین 15 تا 55 درصد برآورد شده است .

اثر Co2 روی کاهو عبارت است از:

1- تسریع در بلوغ

2- افزایش قابل توجه محصول

3- افزایش دفعات برداشت

در گوجه فرنگی اندازه میوه تولید شده بزرگتر تعدادش بیشتر و زمان برداشت محصول بالا افتاده

طرح معمولی که در حال حاضر مورد استفاده است، استفاده از دستگاههای سوختی است که در داخل یا خارج گلخانه کار گذاشته می‌شود.

شامل 20 اسلاید powerpoint

مقاله طراحی و ساخت دستگاه غنی سازی آب جهت آبیاری قطره ای در گلخانه های هیدروپونیک

اختصاصی از فی گوو مقاله طراحی و ساخت دستگاه غنی سازی آب جهت آبیاری قطره ای در گلخانه های هیدروپونیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل word: (لینک دانلود پایین صفحه) تعداد صفحات : 20 صفحه

چکیده

       سیستم های غنی سازی آب در صنایع مختلف از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. این سیستم در صنایع گلخانه ای هیدروپونیک جهت آبیاری قطره ای و افزودن و غنی سازی آب به منظور تغذیه مناسب گیاه تحت کشت به کار می رود. از مزایای استفاده از این سیستم کاملا مکانیزه علاوه بر دقت بالا در ترکیبات مواد افزودنی به آب به طور بر خط، می توان به قابلیت استفاده از آن در سیستم آبیاری حلقه بسته اشاره نمود که از هدر رفتن مواد افزوده شده به آب و نیز خود آب که در مناطق کم آب از اهمیت ویژه ای برخوردار است اشاره نمود. با استفاده از تجهیزات پیشرفته سنسوری و عملگرهای خاص جهت تزریق مواد افزودنی و استفاده از سیستم های پردازشگر از قبیل کامپیوتر صنعتی و نیز PLC می توان به طور پیوسته تمامی پارامترهای مورد نظر از قبیل PH ، EC ، دما و فلوی سیال را با استفاده از الگوریتم های کنترلی هوشمند کنترل نمود. استفاده مجدد از آب برگشتی علاوه بر صرفه اقتصادی در به هدر نرفتن آب و مواد افزودنی به آن، تأثیر بسزایی در بهداشت محیط زیست خواهد داشت. سیستم کنترل دائماً اطلاعات مواد موجود در آب را توسط سنسورهای مختلف اندازه­گیری نموده، میزان عبور (دبی) و سرعت را نیز
محاسبه می کند و هم زمان با توجه به اطلاعاتی که از آب ورودی دارد، میزان تزریق مواد مورد نیاز را تنظیم می­نماید. عملیات اندازه­گیری پس از تزریق مواد دوباره انجام شده و میزان تزریق تصحیح می­گردد. سیستم غنی سازی آب مورد نظر در این مقاله جهت استفاده در گلخانه هوشمند دانشگاه علم و صنعت ایران طراحی و ساخته شده است.

مقدمه :

گیاهان برای رشد به نور خورشید، محیط مناسب و آب احتیاج دارند و برای رشد بهینه گیاه،  آب باید دارای مواد معدنی مناسب و با اندازه­های مشخص باشد. با توجه به اینکه آب مناسب همیشه موجود نمی­باشد سیستم غنی سازی در ابتدا مواد معدنی مضر آب را جدا کرده (اصطلاحا سبک سازی) و سپس مواد مورد نیاز را با توجه به میزان موجود آنها در آب به صورت بر خط(online) به آب اضافه می کند. در این طرح مواد غنی سازی در مخازن جداگانه قرار گرفته و توسط انژکتورهای مخصوص به آب تزریق می­شوند. سیستم کنترل دائما اطلاعات مواد موجود در آب را توسط سنسورهای مختلف اندازه­گیری نموده، میزان عبور(دبی) و سرعت را نیز محاسبه می کند و همزمان با توجه به اطلاعاتی که از آب ورودی دارد، میزان تزریق مواد مورد نیاز را تنظیم می­نماید. عملیات اندازه­گیری پس از تزریق مواد دوباره انجام شده و میزان تزریق تصحیح می­گردد.

استفاده از مواد شیمیایی در سیستم های آبیاری که آبیاری شیمیایی نامیده می­شود، به صورت تجربی در سالهای گذشته مخصوصا در کاربرد کودهای شیمیایی مورد استفاده قرار می­گرفت. اولین دلیل برای استفاده از آبیاری شیمیایی مقرون به صرفه بودن این روش از نظر اقتصادی است. به طور معمول، این روش یعنی استفاده از مواد شیمیایی در آب، آبیاری بسیار ارزان­تر از روش­های دیگر می­باشد. این روش نه تنها تمام نیازهای گیاهان را برآورده می­سازد بلکه از نظر آلودگی محیط، آلودگی را به کمترین حد خود خواهد رساند. با آبیاری شیمیایی، موادشیمیایی تنها در مواقع لزوم مورد استفاده گیاه  قرار می­گیرند و مقدار کمی از مواد شیمیایی با بارش بارانهای سنگین از خاک شسته شده و منجر به آلودگی محیط می شوند. از جمله امتیازات استفاده از این روش می توان به کاهش آسیب رساندن به کاربر و کاهش مقدار مواد شیمیایی مورداستفاده اشاره کرد.

از این روش برای تولید انواع گیاهان پرورشی از جمله پرورش گل رز و محصولات متنوع زراعی استفاده شده است. به عنوان مثال می توان به نقش آن در تولید گوجه فرنگی ، سیب زمینی و ...اشاره کرد.

دانلود تحقیق غنی سازی اورانیوم

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق غنی سازی اورانیوم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن U وعدد اتمِی آن 92 می باشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین، سمی، فلزی، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقره ای می باشد به گروه آستیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوخت راکتورهای هسته ای وسلاحهای هسته ای استفاده میشود. معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز درسخره ها خاک آب گیاهانو جانوران از جمله انسان یافت می شود.


خصوصیتهای قابل توجه

اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقره ای فلزی با خاصیت رادیو اکتیوی ضعیف یباشد که کمی از فولادنرم تر است. این فلز چکش خاررسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic میباشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالی سرب میباشد. اگر اورانیوم به خوبی جدا شود بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید میشود. اورانیوم استخراج شده از معادن میتواند به صورت شیمیایی به دی اکسید اورانیوم و دیگر گونه های قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.

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 میباشد.)
دو ایزوتوپ مهم ان U235 و U238 میباشند که u235 مهمترین برای راکتورهای 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 میشود. ایزوتوپ u238 نیز از این جهت مهم است که نوترونها را برای تولید ایزوتوپ رادیو اکتیو جذب کرده و آن را به ایزوتوپ Pu239 پلوتونیوم تجزیه میکند. ایزوتوپ مصنوعی U233 نیز شکافته شده و توسط بمباران نوترونی Thorium232 بوجود میآید.
اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که میتوانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلا فاصله به به دو هسته کوچکتر تقسیم میشود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید میکند. اگر این نوترونها توسط هسته u235 دیگری جذب شوند عملکرد حلقه هسته ای دوباره اتفاق می افتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد به حالت انفجاری در می آیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد «شکاف هسته ای) نام دقیقتر برای این بمبها و بمب های هیدروژنی«آمیزش هسته ای) سلاحهای هسته ای میباشد.


کاربردها:


فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی میباشد.اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده میشود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنی شده برای سوخت ناوگان خود و زیردریایی ها و همچنین سلاحهای هسته ای استفاده میکند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U235 غنی شده میباشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هسته ای بشدت غنی میشوند که این مقدار بصورت تقریبی 90% میباشد.

مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هسته ای است که در آنها سوخت U235 به میزان 2الی3% غنی میشود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها به عنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده میشود.

دیگر کاربردهای این عنصر عبارتند از :
•    لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است (که داخل فرایند غنی سازی نمیشود) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ با آن اضافه میشود.
•    نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.
•    U235 در راکتورهای هسته ای Breeder به پلوتونیوم تبدیل میشود. و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار میگیرد.
•    استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.
•    برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده میکنند.
•    معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی میباشند. چراکه مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شده اند حاوی مقدار زیادی اورانیوم میباشند.
•    فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده میشود.
•    این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده میشود.


تاریخچه:
 

بارگذاری میله های سوخت اتمی در راکتور


استفاده از اورانیوم به شکل اکسیدطبیعی آن به سال 79 میلادی بر می گردد یعنی زمانی که این عنصر برای اضافه کردن رنگ زرد به سفال لعابدار استفاده شد (شیشه زرد با یک در صد اورانیوم در نزدیکی ناپل ایتالیا کشف شده است.)

کشف این عنصر به شیمیدان آلمانی به نام مارتین هنریچ کلاپرس اختصاص داده شد که در سال 1789 اورانیوم را به صورت قسمتی از کانی که آن را pitchblende نامید کشف شد. نام این عنصر را بر اساس سیاره اورانوس که هشت سال قبل از آن کشف شده بود برگزیده شد .این عنصر در سال 1841 به صورت فلز جداگانه توسط eugne melchior peligot استفاده شد.

در سال 1896 Henri Becquerel فیزیکدان فرانسوی برای اولین بار به خاصیت رادیو اکتیویته آن پی برد.
در پروژه Manhattan نامهای Tuballoy و Oralloy برای اورانیوم طبیعی و اورانیوم غنی شده بکار برده شد. این اسامی هنوز نیز برای اورانیوم غنی شده و اورانیوم طبیعی بکار برده میشوند.

شامل 19 صفحه word

دانلود مقاله فرایند غنی سازی اورانیوم

اختصاصی از فی گوو دانلود مقاله فرایند غنی سازی اورانیوم دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

سانتریفوژ گازی نوعی هیپرسانتریفوژ است که برای تولید اورانیوم غنی شده استفاده می شود. این روش در آلمان در طی جنگ جهانی دوم توسعه یافت اما موارد کاربرد واقعی آن تنها در دهه پنجاه و شصت میلادی بود.

 
در این روش از اثر سانتریفوژ که دوران سریع ماده سبب می شود تا ایزوتوپهای سنگین تر به طرف دیواره خارجی حرکت کنند استفاده شده و غالبا با استفاده از سانتریفوژ نوع زیپ (Zippe-type centrifuge) در شکل گازی انجام می شود. عامل جداسازی در این روش به تفاوت جرمی ایزوتوپهایی که باید جداسازی شوند بستگی دارد.
نمونه نیروگاه های غنی سازی اورانیوم که از این روش استفاده می کنند در Gronau/Wesphalia (آلمان) و بوسیله URENCO (اورنکو یک گروه صنعتی است که متشکل از شرکتهای انگلیسی، آلمانی و هلندی می باشد) در Capenhurst (بریتانیا) هستند.
علاوه بر نیروگاههای اورنکو در بریتانیا، هلند و آلمان، چهار نیروگاه روسیه که چهل درصد ظرفیت جهان را بالغ می شوند از این شیوه استفاده می کنند. ژاپن، چین و برزیل نیز نیروگاههای سانتریفوژ را می گردانند. پاکستان تکنولوژی غنی سازی سانتریفوژ را توسعه داده و بنظر می رسد که آن را به کره شمالی فروخته است ایران نیز دارای تکنولوژی سانتریفوژ پیچیده ای است.
در ایالات متحده آمریکا هیچ نیروگاه سانتریفوژ گازی فعالیت ندارد اما بتازگی آمریکا و فرانسه نیز درحال جایگزینی تکنولوژی سانتریفوژ بجای نیروگاههای پخش گازی قدیمی هستند. این روش نسبت به روش پخش گازی به انرژی کمتری برای رسیدن به جداسازی مشابه نیاز داشته و از این جهت غالبا این شیوه که با استفاده از هگزافلوراید اورانیوم انجام می شود جایگزین شیوه پخش گازی شده و بجای آن استفاده می گردد.
در غنی سازی اورانیوم با روش سانتریفوژ گازی، از تعداد زیادی سیلندر دوار که به صورت موازی و سری کنارهم قرار داده شده اند استفاده می شود. ماشینهای سانتریفوژ جهت تشکیل "ترین ها" (trains) یا "مجموعه آبشارها یا کاسکادها" (سیستمهای غنی سازی دنباله ای) بهم مرتبط هستند.
این دوران باعث ایجاد یک نیرو مرکزگریز می شود بطوری که مولکولهای گازی سنگین تر (که شامل اورانیوم 238 هستند) بطرف خارج سیلندر حرکت کرده و مولکولهای گازی سبکتر (که شامل اورانیوم 235 است) در قسمت مرکزی (محور گردنده) جمع می شوند.
 
گاز به داخل یک سری لوله های خلا تغذیه شده که هر یک شامل یک گردنده با بیش از دو متر طول و 20-15 سانتیمتر قطر هستند. وقتی که گردنده ها با سرعت بالا می چرخند (rmpا 70000-50000) مولکولهای سنگین تر حاوی اورانیوم 238 در لبه خارجی سیلندر متمرکز می شوند. افزایش اورانیوم 235 نیز در نزدیک مرکز وجود دارد. برای رسیدن به جداسازی موثر، به سانتریفوژهای با سرعتهای بالا نیاز است. مراحل سانتریفوژ معمولاٌ شامل تعداد زیادی سانتریفوژ به صورت موازی است.
این جریان گازی که کمی از اورانیوم 235 غنی شده است بازگیری شده و به داخل مرحله بالاتر بعدی تغذیه می شود ضمن اینکه جریان گازی کم تهی شده به مرحله پایین تر قبلی مجددا بازیابی می شود. میزان غنی سازی اورانیوم 235 حاصل از یک مرحله تک واحدی سانتریفوژ گازی، بسیار بیشتر از میزان آن در یک مرحله تک واحدی غنی سازی پخش گازی است اما به تکنولوژی توسعه یافته ای برای تولید ماشینهای سانتریفوژ نیاز می باشد. این ماشینها بدلیل سرعتهای دوران مورد نیاز در آنها، به مهندسی متالورژی پیچیده با دقت بالا و نیاز دارند.
بخاطر ماهیت خورندگی UF6، تمام اجزایی که در تماس با این ماده هستند باید از مواد مقاوم در برابر خوردگی ساخته شوند. ظرفیت جداسازی یک سانتریفوژ تک واحدی، با طول گردنده و سرعت دیواره گردنده افزایش می یابد. درنتیجه سانتریفوژهایی که دارای گردنده های یا روتورهای پرسرعت و بلند باشند اهداف برنامه های توسعه سانتریفوژ هستند.
 
مواد مناسب برای گردنده ها شامل آلیاژهای آلومینیم، تیتانیم، فولاد ماراژین (maraging steel) یا ترکیباتی که با برخی شیشه های خاصی تقویت می شوند، فیبرهای کربنی هستند. درحال حاضر فولاد ماراژین متداول ترین ماده گردنه است.
برای مصارف غیرنظامی، اورانیوم طبیعی که شامل 0.7 درصد اورانیوم 235 است به حدود 5-3 درصد اورانیوم 235 غنی شده و اورانیوم تهی شده شامل 0.3-0.2 درصد اورانیوم 235 می باشد. اما برای کاربردهای نظامی، اورانیوم بسیار غنی شده (HEU) که شامل بیش از 20 درصد اورانیوم 235 است معمولاٌ تولید می شود.
از زمان راه اندازی، یک سانتریفوژ مدرن بمدت بیش از 10 سال بدون نگهداری به کار خود ادامه می دهد.
مجموعه آبشارها یا کاسکادهای بزرگ سانتریفوژ گازی که در کشورهای فرانسه، آلمان، بریتانیا، و چین مورد استفاده قرار می گیرند برای تولید اورانیومی است که برای مصارف داخلی و نیز صادرات است. اما در مورد ژاپن این موارد صرفا جهت مصرف داخلی است. یک نیروگاه سانتریفوژ گازی مهم، در پیکتون اوهایوی آمریکا واقع است.

این روش علاوه بر انرژی کمتر، به نیروگاه های با مقیاس بمراتب کوچکتری نیاز داشته و از این جهت برای کشورهای کوچکی که مبادرت به تولید سلاحهای هسته ای می نمایند دارای امکان پذیری اقتصادی است.
 
روسیه صنعت عظیم سانتریفوژ را از اتحاد جماهیر سابق به میراث برده است. گفته می شد که عراق نیز این روش را برای دستیابی به سلاحهای هسته ای بکار گرفته بود. تصور می شود که پاکستان بااستفاده از این روش درحال ساخت یک کاسکاد کوچکتر جهت اهداف نظامی و توسعه سلاحهای هسته ای خود است.
باید توجه کرد که برای تولید تنها یک سلاح هسته ای در سال، به چندین هزار سانتریفوژ نیاز می باشد.

شامل 57 صفحه word