کیک زرد Yellowcake عنوانی است که به اکسید اورانیوم تغلیظ شده (U_۳O_۸) داده شده که برای تهیه اورانیوم غنی شده استفاده می‌شود و عموماً برای تهیه سوخت راکتور هسته ای  کاربرد دارد.

کیک زرد که به نام اورانیا (Urania) هم شناخته می‌شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از گذراندن مراحل تصفیه و پردازش‌های لازم از سنگ معدنی آن تهیه می‌شود. تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و فاصله بسیار زیادی برای استفاده در بمب اتمی دارد.

روش تهیه کیک زرد.....

درباره ی انرژی هسته ای

دید کلی
واکنشهای هسته‌ای ، چه خود بخودی و چه القایی ، منجر به تغییر انرژی می‌شوند. مقدار Q یا انرژی در یک واکنش هسته‌ای به مقدار انرژی آزاد شده یا جذب شده در طول واکنش مربوط است. انرژی پیوندی فرم ساده مقدار Q در واکنشهای خاصی است که با تشکیل یک هسته از نوکلئونهای تشکیل دهنده آن سر و کار دارد. این دو کمیت مشابه کمیتهای ترمودینامیکی آنتالپی یک واکنش (H∆) و آنتالپی تشکیل (Hf∆) می‌باشد.

رابطه جرم - انرژی
در اوایل قرن بیستم ، "انیشتین" معادله جرم و انرژی را بیان نمود: E = mC²

می‌دانیم که در هر فرآیند ، مقدار کل ماده و انرژی ثابت است و ماده و انرژی ، قابل تبدیل به یکدیگر هستند. در فرآیندهای معمولی شیمیایی ، تبدیل ماده به انرژی به اندازه‌ای کوچک است که قابل اندازه گیری نیست. با وجود این ، این امر برای فرآیندهای هسته‌ای که با تغییرات بزرگتر انرژی در مقایسه با واکنشهای شیمیایی سر و کار دارند، صادق نیست.

در این قسمت ، رابطه‌های جرم - انرژی برای هسته‌ها و برای واکنشهای هسته‌ای مورد بحث قرار می‌گیرند.
تغییرات انرژی در واکنشهای هسته‌ای
مقدار Q برای یک واکنش هسته‌ای ، از طریق تفریق جرمهای کلیه محصولات واکنش از جرمهای کلیه واکنش دهنده‌ها و تبدیل ∆ (جرم) بدست آمده به واحدهای انرژی محاسبه می‌شود. همچنین ممکن است مقادیر اضافه جرم را به جای جرمهای حقیقی بکار برد.

Q = (مجموع جرمهای واکنش دهنده‌ها - مجموع جرمهای محصولات) (931.5Mev/dalton)

که در آن ، جرم بر حسب دالتن است.
فروپاشی مدار بسته برای محاسبات جرم - انرژی
جرمهای نوکلیدی تهیه شده تجربی در مورد بسیاری از نوکلیدها ، مخصوصا گونه‌های رادیواکتیو با عمر کوتاه قابل دسترسی نیستند. بنابراین ، از نظریه‌های غیر مستقیم یا تجربی برای محاسبه جرمهای نوکلیدی یا مقادیر انرژی مورد نیاز استفاده می‌گردد. یکی از روشهای غیر مستقیم بکار رفته برای این منظور ، دیاگرام فروپاشی مدار بسته است. چهار نوکلید مختلف در چهار گوشه یک مربع قرار داده می‌شوند. یکی از این نوکلیدها ، مادر سه نوکلید دیگر است.
معادله نیمه تجربی انرژی پیوندی
یک معادله نیمه تجربی برای محاسبه انرژیهای پیوندی برای نوکلیدهایی که جرم نوکلیدی آنها معلوم نبود، در سال 1935 بوسیله C.F.Von Weisacker پیشنهاد گردید. این معادله براساس مدل قطره مایع هسته می‌باشد و انرژی بستگی را به صورت مجموع پنج عبارت که تنها توابعی از Z و A هستند، بیان می‌کند.

ثابتهای معادله از طریق انطباق معادله تجربی با انرژیهای پیوندی بستگی معلوم تعیین شدند. برای هسته‌های با A>40 ، توافق بین مقادیر حقیقی حاصل از بکار بردن جرمهای نوکلیدی تجربی در معادله عادی BE و مقادیر پیش بینی شده غالبا بهتر از %1 است.

دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای
معادله نیمه تجربی همچنین می‌تواند به صورت تابعی درجه دوم از Z مجددا نوشته شود. چنانچه نموداری از این معادله به نحوی ترسیم گردد که انرژی پیوندی روی محور عمودی و Z روی محور افقی قرار گیرد، هذلولی تنهایی برای مقادیر ثابت A فرد و دو هذلولی برای مقادیر ثابت A زوج بدست می‌آیند. در این نمودار ، مقدار انرژی پیوندی در جهت پایین افزایش می‌باید. این هذلولیها ، هذلولیهای انرژی پیوندی ایزوبار یا دیاگرامهای سطح انرژی هسته‌ای نامیده می‌شوند.

واژه دیاگرام سطح به این دلیل اتلاق می‌گردد که این هذلولیها برشهایی در میان یک نمودار سه بعدی انرژی پیوندی ، عدد اتمی و تعداد نوترون هستند که دارای یک سطح موجی می‌باشند. چنین نمودارهای سه بعدی "سطح انرژی پیوندی" ، توضیح می‌دهند که هسته‌های پایدار در دره پایداری که از خط پایداری بتا تبعیت می‌کند، قرار می‌گیرند.

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

مقابله با زباله های هسته ای

دید کلی
راکتورهای هسته‌ای زباله‌های رادیواکتیوی تولید می‌کنند که از خود ، ذرات آلفا ، بتا و اشعه گاما متصاعد می‌کند. ذرات آلفا را می‌توان بوسیله یک صفحه کاغذ و یا چند سانتی‌متر هوا و ذرات بتا را می‌توان بوسیله فلز نازک و یا چند متر هوا متوقف کرد. در حالی‌که اشعه‌های گاما بوسیله چندین سانتی‌متر سرب و یا حتی سپر سنگی اضافه متوقف می‌شوند، چون ذرات آلفا از همه بزگترند، بیشترین آسیب را می‌رسانند. امّا اشعه گاما بیشترین نفوذ را دارد.

معمولا زباله‌ها را برحسب منشآ آنها دسته‌بندی می‌کنند و عبارتند از گازها ، محلولهای رقیق و جامدات. گرچه زباله‌های هسته‌ای غیر نظامی در مقایسه با دیگر زباله‌های هسته‌ای حجم بسیار کمتری دارد، اما ایزوتوپهایی مانند Sr__ است که در ساختمان ماده به جای کلسیم می‌نشیند و ضایعات ناشی از تشعشع را در یک نطقه متمر کز می‌کند . نیم عمر بسیاری از این ایزوتوپهای زباله‌های هسته‌ای آنچنان طولانی است که باید برای هزاران سال عایق‌سازی شود تا در اثر واپاشی هسته‌ای به سطح ایمنی قابل قبولی برسد.
عایق‌سازی زباله‌های هسته‌ای
بطور کلی ، مشکل عایق‌سازی زباله‌های هسته‌ای را در دو پرسش می‌توان خلاصه کرد: اول بهترین شکل زباله‌ها چیست و دوم اینکه در کجا باید آنها را نگهداری کرد؟ ابتدا تصور بر آن بود که از راه باز فرآوری سوخت مصرف شده می‌توان پلوتونیوم را استحصال کرد و در راکتورهای مولد مورد استفاده قرار داد و اینکه بدین ترتیب تمام زباله‌ها باید به صورت محلول در آورده شود تا موجب تسهیل باز فرآوری شود.

بدلیل نگرانی‌هایی که در مورد سمّی بودن و ایمنی پلوتونیوم در امریکا وجود داشت، برنامه بازیابی سوختهای هسته‌ای در ایالات متحده در سال 1972، باطل شد و راکتورهای نیروگاه‌های برق این کشور از این ماده بهره‌مند نشد. در بهترین حالت ، منطق این تصمیم‌گیری سئوال‌برانگیز است. پلوتونیوم از کادمیوم ، سرب و یا آرسنیک که با واپاشی هسته‌ای از بین نمی‌رود، کمتر سمی است. حداکثر خطر پلوتونیوم زمانی است که بوسیله انسان استشمام شود که بدین ترتیب ذرات آلفا به بافت‌های ریه‌ها صدمه زده ، ممکن است باعث سرطان شود.

افزون برآن ،همانگونه که زباله‌های راکتورهای تجاری در اغلب کشورهای اروپایی بازیابی می‌شود، حجم زیادی از پلوتونیوم موجود در زباله هسته‌ای دفاعی ایالات متحده نیز بازیابی می‌شود. با این وجود ، هنوز در ایالات متحده و کانادا ، سوخت مصرف شده راکتورهای تجاری را عمدتا" در مخازن آب در محل راکتورها نگهداری کرده ، منتظر تصمیم‌گیری در خصوص شکل و محل نهایی دفع آنها هستند. ارسال سوخت هسته‌ای بازیابی شده غنی از پلوتونیوم از فرانسه به ژاپن درسال 1992، بانگرانی‌های زیاد عموم همراه شد.

شکل دفع زباله‌های هسته‌ای
شکل دفع زباله‌هایی با سطح بالای تشعشع ، تقریبا" بطور یقین نوعی جامد خواهد بود؛ زیرا هم فشرده‌تر است و هم اینکه ایزوتوپها را از آبکره و زیست کره جدا نگه می‌دارد. روش مهر و موم کردن زباله‌ها در محفظه‌ای از سیمان ، شیشه ، سرامیک و یا سنگ و یا کانی مصنوعی ساخته شده ، بیشترین توجه را به خود جلب کرده است.

در سیستم‌های دفع زباله فرانسه از شیشه ای از جنس سیلیکات استفاده می‌کنند. سوئدی‌ها برخی از زباله‌های هسته‌ای خود را در بشکه‌های مسی نگهداری می‌کنند، زیرا مصنوعات باستان شناسی که از مس آزاد ساخته شده است، هزاران سال است که سالم مانده‌اند، هر چند نگرانی‌هایی ابراز گردیده است مبنی بر آنکه ممکن است برای جوامعی که دستشان از منابع معدنی تهی است، مس هدف جذابی باشد.
محل دفع زباله‌های هسته‌ای
محل دفع زبالهای هسته‌ای ، سالهای متمادی مورد مطالعه قرار گرفته است و توجه کلی از از دفع کمتر محتمل آنها در اقیانوس و یا در زیر کلاهکهای یخ قطبی به این سو جلب شد که بایستی زباله‌ها را دوباره در سنگهایی قرار دهیم که از آنجا امده‌اند. محلهای سنگی دفع زباله‌ها مناسب است، زیرا شانس بهتری دارد که هزاران سال دست نخورده باقی بماند و فرصت لازم برای عایق‌سازی زباله‌ها و در نتیجه واپاشی هسته‌ای آنها به سطح تشعشع قابل قبول را فراهم اورد.

این گونه انبارهای سنگی باید از تخلخل و تراوایی ناچیزی برخوردار بوده ، به دور از زمین‌لرزه و یا حوادث طبیعی دیگر باشد. این مطالعات انجام شده بر روی ذخیره اورانیوم اکلو در گابن ، گویای آن است که این محل برای چنین کاری مناسب است. نسبت (U (235 در مقداری از اورانیوم کان‌سار اکلو ، بسیار کمتر از میزان آن در اورانیوم معمولی است و میزان آن در اورانیوم معمولی است و دلیل آن ظاهرا" این است که درحدود 2میلیارد سال پیش هنگامی که هنوز در عمق زیادی قرار داشته ، واکنشهای طبیعی شکافت روی داده و U 235 را به‌مصرف رسانده است.

این مسئله موجب تشکیل یک آزمایشگاه طبیعی برای مطالعه واکنشهای فراورده‌های حاصل از شکاف هسته‌ای در سنگ شده است. گرچه نمی‌توان اکلو را کاملا با راکتورهای تجاری مقایسه کرد، اما بر اساس داده‌های بدست آمده ، فراورده‌های غیر گازی شکافت در آن بر روی سطح کانی‌ها رسیده ، سایر کانی‌های سنگین اطراف جذب شده ، فاصله زیادی را از منبع خود نمی‌پیمایند و این نتیجه برای تبدیل کردن آن به یک محفظه سنگی زباله‌های هسته‌ای دلگرم کننده است.
سنگهای که تاکنون برای دفن زباله های هسته‌ای مورد نظر بوده‌اند
ابتدا لایه نمک و گنبدهای نمکی مورد توجه قرار گرفت، زیرا وجود آنها نشان دهنده این است که آب فراوانی وجود نداشه است تا آنها را حل کند.

مطالب سایت نرمالیته ( شیمی کاربردی دانشگاه گلستان ) طی ماه ها زحمت و جستجو جمع آوری شده است ، لطفا بدون ذکر منبع مطالب سایت نرمالیته را کپی نکنید . با تشکر

دانلود مقاله ای درباره انرژی هسته ای

پیرامون :

کاربرد انرژی هسته ای

امنیت نیروگاه هسته ای

امتیاز و برتری انژی هسته ای به سایر انرژی ها

پیشرفت انرژی هسته ای برای مقاصد صلح آمیز

اورانیوم

انرژی هسته ای در ایران

اکتشاف اورانیم

استخراج اورانیم

خواص اشعه رادیواکتیو

خواص ذره بتا

خواص ذره آلفا

خواص ذره گاما

کیک زرد ( روش تهیه و کاربرد )

غنی سازی اورانیم

روش جداسازی ایزوتوپ اورانیم

روش غنی سازی ایزوتوپ اورانیم

روش سانتریفیوژ گازی

بمب اتم

راکتور های هسته ای (راکتور آب تحت فشار ، راکتور آب جوشان )

انرژی شکاف هسته ای

ساختار هم جوشی هسته ای

سوخت های همجوشی

راکتور های تحقیقاتی تانکی

مزایا راکتور های زاینده سریع

راکتور های آب سبک تحت فشار

راکتور های خنک شونده با گاز

واکنش های دوتریم ، تریتیم

مدیریت زباله های هسته ای

پسمان های هسته ای

فرمت : Word          تعداد صفحات : 53

برای دانلود بر روی عکس زیر کلیک نمایید .

پاورپوینت جزوه شیمی هسته ای

درس شیمی هسته ای سه واحدی میباشد .

هدف از ارائه این درس،بررسی سیستماتیک شیمی هسته ای و رشته های وابسته به آن،در دوره کارشناسی می باشد.

فهرست :

فصل اول : رادیو شیمی و علوم وابسته به آن

فصل دوم : اتم و اجزای تشکیل دهنده آن

فصل سوم : رادیواکتیویته ، تغییرات رادیواکتیو

فصل چهارم : منابع تابش پرانرژی پرتو شیمی

فصل پنجم : مکانیسم عبور پرتوهای پرانرژی از ماده 

فصل ششم : دوزسنـجی

فصل هفتم : واکنشهای هسته ای و راکتورهای هسته ای 

فصل هشتم: شیمـی پرتـو

فصل نهم : کاربرد پرتـو ها

فصل دهم : حفاظت در برابر رادیواکتیویته

فرمت : پی دی اف       تعداد صفحات : 367      حجم : 15.6 مگابایت

برای دانلود پاورپوینت آموزشی شیمی هسته ای بر روی عکس زیر کلیک نمایید.

مبانی شيمی کوانتومی                (رشته شيمی )                         تعداد واحد: 3

فهرست :

فصل یکم : مکانیک کلاسیک منظومه های ذره ای

فصل دوم : پايه های مکانيک کوانتومی

فصل سوم : اصول موضوعه مکانيک کوانتومی

فصل چهارم : مطالعه چند الگوی کوانتومی ساده

فصل پنجم : حرکت در فضای سه بعدی

فصل ششم : اتم هيدروژن

منبع: شيمي کوانتومي

تاليف: دکتر قاسم خدادادي

انتشارات : دانشگاه پيام نور

تهيه کننده: محسن افتاده – عضو هيئت علمی مرکز اصفهان

فرمت : پاورپوینت           تعداد صفحات : 226        حجم : 2.14 مگابایت

برای دانلود پاورپوینت آموزشی مبانی شيمی کوانتومی بر روی عکس زیر کلیک نمایید .