تبليغاتX
گروه فیزیک رفسنجان

گروه فیزیک رفسنجان

ارائه اطلاعات علمی واداری به همکاران گروه فیزیک

نمونه سوالات فیزیک سال دوم

باسمه تعالي

15 : سؤالات امتحان درس : فيزيك ( 2 ) رشته : رياضي - تجربي ساعت شروع : 30

1387 مدتامتحان: 60 دقيقه / 3 / مجتمع ايثارگران شهيد رحيم آنجفي گروه : تاريخ امتحان : 7

نام و نام خانوادگي : دبير : آقاي مديريتآموزشوپرورشناحيهيكاراكرديف سؤالات نمره

1 الف )كميتهاي جرم ، سرعت ، زمان ، نيرو كداميك برداري هستند ؟

ب ) 3 ميلي گرم چند ميكروگرم است ؟ ج ) 150 ميكروگرم چند كيلوگرم است ؟

1/5

1/ 2 نمودار مكان ،زمان - سرعت زمان - شتاب زمان اتوبوسي كه بين دو ايستگاه حركت مي كند را به طور تقريبي رسم كنيد . 5

3 الف ) قانون دوم نيوتن ب ) قانون گرانشي ( نيروي گرانش ) ج ) نيروي اصطكاك

د ) قانون اول نيوتن را تعريف كنيد .

2

1/ 4 قضيه كار و انرژي را بيان نموده و رابطه آن را بدست آوريد . 25

1/ 5 الف ) چگالي را تعريف كنيد . ب ) رابطه فشار مايع را بدست آوريد . 25

6 الف ) گرماي نهان ويژه ذوب ب ) ضريب انبساط طولي

ج ) روشهاي انتقال گرما را نام ببريد . د ) دو عامل موثر بر تبخير سطحي را نام ببريد .

2/25

3N 6N . 7 برآيند نيروهاي زير را بدست آوريد

4N

1

8 اتومبيلي با سرعت h

10 متوقف S 108 در حال حركت است . راننده با ديدن مانعي ترمز مي كند و در مدت km

مي شود . الف ) شتاب حركت ب ) مسافتي كه متحرك در اين مدت طي مي كند . ج ) سرعت متوسط را

محاسبه كنيد .

2

12 كه ثابت آن cm 2 به انتهاي فنري به طول kg 9 وزنه اي به جرم cm

0 / 2 مي بنديم و فنر را از سقف يك N

آسانسور آويزان مي كنيم . طول فنر را در حالت هاي زير حساب كنيد .

2 s الف ) آسانسور با شتاب 2

به طرف بالا حركت مي كند . m

2 s ب ) آسانسور 2

به طرف پايين حركت مي كند . ج ) آسانسور ساكن است . m

2

800 با سرعت kg 10 اتومبيلي به جرم h

20 مي ايستد . m 54 در حال حركت است كه طي مسافت km

الف ) نيروي اصطكاك ب ) ضريب اصطكاك بين لاستيك و زمين را بدست آوريد .

1/5

11 چگالي آلومينيوم 3

2 / 7 10 3 m

× kg 0/ 10 را محاسبه كنيد . 75 cm است جرم يك قطعه آلومينيوم به شكل مكعب و به ضلع

10 سانتي متر و چگالي , 5 , 12 يك قطعه فلز به ابعاد 2 5 cm3

g

موجود است كمترين فشاري كه جسم مي تواند

به زمين وارد كند را محاسبه كنيد .

1/25

100 است . اين گاز را بايد با چه دمايي گرم كنيم تا حجم آن در cm 20° داراي حجم 3 c 13 گاز كاملي در دماي

200 شود . cm فشار ثابت 3

1/75

20 « موفق باشيد »

+ نوشته شده در  دوشنبه بیستم اردیبهشت 1389ساعت 10:43  توسط حسن عظیمی  | 

اطلاعیه

با عرض سلام و خسته نباشید حضور همه همکاران محترم گروه فیزیک .

به اطلاع می رساند که گواهی ضمن خدمت فیزیک ۲ پیش دانشگاهی آماده شده است . می توانید به نیروی انسانی اداره ( آقای خدابخشی ) مراجعه فرمایید. در ضمنا گواهی شرکت در جلسه گروه ضمیمه آن می باشد.

توفیق روز افزون شما را از ایزد متعال خواهانم

+ نوشته شده در  سه شنبه چهارم اسفند 1388ساعت 17:31  توسط حسن عظیمی  | 

لیزر

نگاه اجمالی

لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه ‌برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی‌ ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است.

تاریخچه

انیشتین در 1917 میلادی نظریه گسیل القایی را بیان داشت و روابط مشهور جذب و نشر را به جهان عرضه نمود. بر پایه این تئوری چهل سال بعد ، تاونز و همکاران او ، نخستین تقویت کننده گسیل القایی را با بکار گیری آمونیاک مورد آزمایش قرار داده و سیستمی‌ به اسم میزر پدید آوردند که در فرکانس 2.3X1011Hz کار می‌کرد.

نخستین لیزر در 1960 بوسیله میلمن ، با استفاده از یاقوت قرمز (ترکیبی از اکسید آلومینیوم خالص به همراه 5 درصد اکسید کروم III ساخته شد و اولین لیزر گازی He - Ne توسط دکتر علی جوان در آزمایشگاه شرکت Bell در آمریکا ساخته شد. در سال 1986 کشف شد که منبع لیزر می‌تواند نور همدوس تابش کند، به گونه‌ای که دامنه و فاز آن در تمامی‌ نقاط فضا ، قابل سنجش و تعیین باشد. یکی دیگر از خواص لیزر ، همگرایی بالای آن است. به دلیل این ویژگی ، تمامی انرژی پرتو لیزر تقریبا در یک فرکانس متمرکز می‌‌شود. لذا تکفامی و بالا بودن شدت آن ایده‌آل است.

نحوه ایجاد پرتو لیزر

اولین شرط ایجاد لیزر ، داشتن ماده یا محیطی است که بتواند انرژی را در خود ذخیره کند. نمونه‌هایی از این مواد عبارتند از: بلورهایی مثل یاقوت ، ایتریوم ، آلومینیوم گارنت ، () یا گازهایی مثل CO2 و He - Ne و ... و مایعاتی مانند رنگهای رودآمین – 6G می‌‌باشد. انیشتین در سال 1916 نشان داد که گسیل القایی نور را می‌توان از یک اتم برانگیخته بدست آورد.

چنانچه اتم و یا مولکول در تراز بالاتر E2 واقع شود و فوتونی با فرکانس‌ v با اتم برانگیخته وارد برهمکنش شود. بطوری که
hv = E2 _ E1 باشد، در این صورت احتمال معینی وجود خواهد داشت که اتم به تراز پایینتر بیافتد. در نتیجه ، دو فوتون حاصل می‌‌شود، فوتون القا کننده و القا شونده ، که هر دو همفاز هستند.در عین حال ، اگر اتمهایی به تعداد N2 در تراز E1 باشند، می‌توانند با جذب فوتونهای فوق ، برانگیخته شده و به تراز انرژی E2 برسند.

چنانچه هدف به دست آوردن تابش همدوس باشد، باید سعی شود که N2 >> N2 گردد، به عبارت دیگر ، تجمع معکوس رخ دهد. فرآیندی که طی آن تجمع معکوس صورت می‌‌گیرد، دمش می‌نامند. وقتی یک سیستم دو ترازی با محیط اطراف خود در حال تعادل گرمایی باشد، جمعیت تراز انرژی بالاتر Nj کمتر از جمعیت تراز Ni خواهد بود. با استفاده از فرآیند اشباع شدن می‌توان Ni را با Nj مساوی گردانید. بطوری که مقدار جذب به صفر تنزل یابد.

چنانچه بتوان مقدار Nj را بیشتر از Ni نمود، اکثر اتمهای سیستم که به حالت برانگیخته می‌‌روند، تمایل خواهند داشت که به حالت انرژی کمتر برگردند. بدیهی است که این تمایل به وسیله کوانتای تابش فرودی تشدید می‌گردد. بدین معنی که سیستم نه تنها فوتون فرودی را جذب نمی‌کند بلکه فوتون فرودی باعث برانگیختگی سیستم برانگیخته شده که با سقوط به حالت پایینتر دو کوانتا انرژی تابشی از دست می‌دهد (فوتون مربوط به اتم برانگیخته به همراه فوتون فرودی). تمام این فرآیندها تابش لیزر را بوجود می‌آورند.

قرار دادن محیط تولید لیزر در یک مشدد نوری با انتهای آینه‌ای که تابش را در محیط تولید لیزر به جلو و عقب می‌فرستد، سبب تراکم تابش سطوح بالا در تشدید کننده بوسیله ادامه گسیل القایی می‌شود. سپس تابش لیزر از طریق آینه‌ای نیمه شفاف ، از یک انتهای کاواک به بیرون گسیل می‌شود.



img/daneshnameh_up/f/f9/leizer.jpg
نور لیزر

وقتی که نور در دستگاه لیزر توسط کوانتومها
تولید شد، با رفت و برگشت بین آینه‌ها
متمرکزتر می‌شود.

تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

پرتو لیزر دارای چهار خاصیت مهم است که عبارتند از: شدت زیاد ، مستقیم بودن ، تکفامی‌ و همدوسی. لیزرها در اشکال گوناگون وجود دارند. ممکن است تصور شود که پرتو لیزر همانند اشعه ایکس ، گاما ، ماورا بنفش (UV) و مادون قرمز (IR) ، جایگاهی معین در طیف الکترومغناطیسی را داراست، حال آنکه این پرتو می‌تواند هر کدام از فرکانسهای محدوده طیف نامبرده را در برگیرد، با این تفاوت که دارای مشخصاتی از قبیل تکفامی ، همدوسی و شدت زیاد است.

اینکه چگونه می‌توان پرتو لیزری با فرکانسهای دلخواه را تولید نمود، کار دشواری است که عملا با آن روبرو هستیم. مشکل دیرپا در تابش لیزری ، فقدان پوشش گسترده طول موجی در آن است. به دلیل اینکه لیزرها به‌ خودی ‌خود فاقد قابلیت تنظیم طول موج هستند، پوشش کل طیف نورانی نیاز به ابزارهای متعدد و جداگانه دارد.

نمونه‌هایی از لیزرهای متداول

طبقه بندی لیزر در حالت کلی

هولوگرام

هولوگرام یک تصویر سه بعدی است که با استفاده از لیزر ایجاد می شود . نور دستگاه لیزر به دو پرتو می شکند . یکی از پرتوها با انعکاس از روی یک آینه از روی شی به صفحه عکاسی می تابد . پرتو دیگر به وسیله آینه دیگری بدون برخورد به شی به صفحه عکاسی فرستاده می شود . صفحه عکاسی در جایی قرار داده می شود که دو پرتو تلاقی می کنند . سپس صفحه عکاسی ظاهر می شود و ، در صورتی که به طریق صحیح به آن نور تابانده شود ، هولوگرام را پدیدار می کند.

چگونگی ایجاد این دو دسته تا حدود زیادی بستگی به ساختار درونی محیط تولید لیزر ، مکانیزم ایجاد لیزر و پارامترهای دیگر دارد که بررسی آنها خارج از این مقوله است. از لحاظ کاربردی ، لیزر‌های پالسی با مدت پالس 12-10 ثانیه در دسترس هستند. چنین لیزرهایی در جهت پژوهش در فرایندهایی که در گازها و مایعات ، با سرعتهای بسیار بسیار سریع رخ می‌‌دهد، بکار برده می‌شوند.



img/daneshnameh_up/e/e1/hologram.jpg
+ نوشته شده در  سه شنبه سیزدهم بهمن 1388ساعت 16:6  توسط حسن عظیمی  | 

اخبار

با یاری خدا کلاس دوره آموزشی تحلیل وبررسی فیزیک دوره پیش دانشگاهی  در محل دبیرستان فرزانگان تشکیل شد  . در این دوره تعداد ۳۰ نفر از همکاران شرکت داشتند. و در طول دوره از دو نفر از اساتید دانشگاه ولی عصر (عج) جهت تدریس دعوت شد. به محض آماده شدن گواهی ها  از طریق این وبلاگ اطلاع داده می شود. درضمن به دلیل مشکلات فنی سیستم نتوانستم عکس ها را در وبلاگ بیندازم.که عذر خواهی می شود
+ نوشته شده در  سه شنبه ششم بهمن 1388ساعت 17:47  توسط حسن عظیمی  | 

بر گزاری کلاس ضمن خدمت

به اطلاع دبیران محترم فیزیک می رساند که کلاس ضمن

 خدمت درس فیزیک پیش دانشگاهی با کد ۹۱۲۰۲۲۲۲

از ۲۰/۱۰/۸۸ روز یکشنبه ساعت ۵/۲  در محل

دبیرستان  فرزانگان تشکیل می شود

 

+ نوشته شده در  سه شنبه پانزدهم دی 1388ساعت 15:36  توسط حسن عظیمی  | 

فراخوان تولید محتوای الکترونیکی وآموزش آن

با توجه به  برگزاری جشنواره تولید محتوای الکترونیکی

از کلیه دبیران محترم فیزیک دعوت به همکاری و شرکت

 در این طرح می شود. به همین مناسبت کلاسهای

 اموزشی چهارشنبه ها ۳الی ۵عصر در پژوهشسرا

برگزار شده و از علاقه مندان دعوت به عمل می آید

                      حسن عظیمی ۶/۹/۸۸              

 

+ نوشته شده در  جمعه ششم آذر 1388ساعت 16:28  توسط حسن عظیمی  | 

پرتاب ماهواره

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > نجوم
(cached)


ماهواره ها در راس موشکهای نیرومندی به فضا پرتاب می شوند. دماغه مخروطی شکل موشک که در برابر گرما مقاوم است، ماهواره را از اصطکاک در هنگام گذشتن از جو زمین محافظت می کند. بعد از گذشتن از جو زمین، این لایه محافظتی ا زماهواره ها جدا می شود و در مرحله آخر موشک، ماهواره را در مدار صحیح قرار می دهد. بسیاری از ماهواره ها از موتور موشک خود برای رفتن به مدارهای بالاتر استفاده می کنند. شاتل های فضایی آمریکا، ماهواره ها راسوار بر مخزن محموله خود به مدار می برند. ماهواره ها سپس از بستر خود خارج و در فضا رها می شوند.

img/daneshnameh_up/2/2a/Patab1.jpg


ترتیب رها شدن:

اگر از یک موشک برای پرتاب دو ماهواره استفاده شود، آنها یکی پس از دیگری رها می شوند. تا به هم بر خورد نکنند.

+ نوشته شده در  جمعه هجدهم بهمن 1387ساعت 18:33  توسط حسن عظیمی  | 

عصر فضا

تازه کردن چاپ
مهندسی و فن‌آوری > مهندسی > مهندسی هوا فضا
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > کیهان شناسی
علوم طبیعت > فیزیک > نجوم و اختر فیزیک > فیزیک فضا
(cached)

نگاه اجمالی

تاریخ پرواز به فضا ، داستان آرزوها و رویاهای انسان است. از دیرباز شگفتیهای آسمان ، انسان را در اندیشه فرو برده است. داستانهایی که از یونانیان و ایرانیان باستان به یادگار مانده است، آرزوی پرواز به آسمان را به خوبی نشان می‌دهد. در این داستانها ، پرواز با بالهای مصنوعی یا قالیچه‌های پرنده یا به پرواز در آوردن تختهایی که پرندگان بزرگ آنها را بالا می‌بردند، توصیف شده است، اما هیچ کدام از اینها عملا امکان‌پذیر نبود. ارائه تئوری‌‌های عملی درباره پرواز فضایی ، قرنها طول کشید.



تصویر




تاریخچه

در چهارم اکتبر 1957 (12 مهر 1336) دانشمندان روسی توانستند یک ماهواره 92 کیلوگرمی ‌به نام اسپوتینک 1 را در مداری به دور زمین قرار دهند. با این رویداد عصر فضا آغاز شد. از آن تاریخ ، تلاش دانشمندان کشورهای مختلف جهان پای انسان را به فضاهای دوردست گشوده است.

سرعت فرار

درسال 1687 میلادی (1066 شمسی) ، ایزاک نیوتن ، دانشمند انگلیسی ، کتابی نوشت و در آن قانونهایی درباره حرکت ارائه داد.(قوانین نیوتن) او موفق شد که مقدار نیروی گرانشی بین جرمهای مختلف را به صورت فرمول بیان کند و گردش سیارات به دور خورشید و گردش قمرها به دور سیارات را با این فرمول توضیح دهد. نیوتن به این نتیجه رسید که اگر جسمی‌ سرعت کافی داشته باشد، می‌تواند در مقابل نیروی گرانش زمین مقاومت کند و مانند قمر به دور زمین بگردد.

اگر سرعت از آن هم بیشتر باشد، برای همیشه از گرانش زمین می‌گریزد. این سرعت ، سرعت فرار نامیده می‌شود، که 11.2 کیلومتر در ثانیه است و رسیدن به این سرعت زیاد با وسایلی که تا آن روزگار شناخته شده بود، ممکن نبود. نویسندگان داستانهای علمی‌ تخیلی توپهای بزرگی مجسم می‌کردند که گردونه‌های سرنشین‌دار به فضا پرتاب می‌کردند، ولی این کار زیاد عاقلانه نبود.



تصویر
تلسکوپ فضایی هابل




پرتاب موشک

از قرنها پیش ، چینیان باروت را برای پرتاب اجسام کوچک یا آتشبازی در آسمان بکار می‌بردند. آنها نخستین سازندگان موشک بودند. کار این موشکها بر مبنای عمل و عکس‌العمل است. باروت می‌سوزد و گازهای زیادی تولید می‌کند، گاز به سرعت از انتهای موشک فوران می‌کند و موشک را در جهت مخالف به حرکت در می‌آورد.

هر وسیله مانند موشک ، در خلا و فضای بیرون از جو زمین نیز می‌تواند حرکت کند، اما سالها طول کشید تا انسان به استفاده از موشک برای پرواز فضایی فکر کند. تا 900 سال همه موشکها مانند موشک آتشبازی کار می‌کردند. فقط در قرن بیستم بود که پرتاب آنها به فضا ممکن شد.

موشکهای اولیه

موشکهای اولیه که شبیه موشکهای آتشبازی بوده‌اند، در حدود هزار سال پیش در چین ساخته می‌شدند. در سال 1903 از موشکهای کانکریو در جنگ استفاده می‌شد، در این زمان ، یک دانشمند روسی چنین اعلام کرد که موشکهای دارای سوخت مایع می‌توانند به فضا برسند. در خلال دهه 1920 افراد علاقه‌مند شروع به ساخت چنان موشکهایی کردند. در سال 1926 ، دانشمند آمریکایی ، رابرت گدارد ، اولین پرتاب موفق را انجام داد. در دهه 1930 ، ارتش آلمان با به خدمت گرفتن گروههای موشک ساز ، موشک V.2 را طراحی کرده و به آسمان پرتاب نمود.

موشکهای پیشرفته

چندین سال بعد ، قبل از جنگ جهانی دوم ، هرمان اوبرت و ورنوفون براون ، در آلمان به ساختن موشکهای بزرگ پرداختند. این موشکها که مواد منفجره حمل می‌کردند، در جنگ مورد استفاده قرار می‌گرفتند. بعد از پایان جنگ استفاده از موشک برای کاوشهای علمی ‌نیز شروع شد. پیشرفتهای دیگری مانند ساختن آلیاژهای مقاوم ، دستیابی به سوخت مناسب ، ساختن کامپیوترها و ابزارهای دقیق سبب شد که موشکهای بهتری ساخته شود. این موشکها نخست برای کاوش جو زمین و اندازه‌گیری دما ، رطوبت و تابشهای خورشید در طبقات مختلف جو بکار گرفته می‌شدند.



img/daneshnameh_up/2/28/Apolo_Module.jpg
سفینه آپولو




پرتاب ماهواره

ماهواره‌ها در راس موشکهای نیرومندی به فضا پرتاب می‌شوند. دماغه مخروطی شکل موشک که در برابر گرما مقاوم است، ماهواره را از اصطکاک در هنگام گذشتن از جو زمین محافظت می‌کند. بعد از گذشتن از جو زمین ، این لایه محافظتی از ماهواره جدا می‌شود و مرحله آخر موشک ، ماهواره را در مدار صحیح قرار می‌دهد. بسیاری از ماهواره‌ها از موتور موشک خود برای رفتن به مدارهای بالاتر استفاده می‌کنند.

شاتلهای فضایی آمریکا ماهواره‌ها را سوار بر مخزن محموله خود به مدار می‌برند. سپس ماهواره‌ها از بستر خود خارج و در فضا رها می‌شوند. بدین ترتیب ، نخستین ماهواره‌ها در مدارهایی به دور زمین قرار داده شدند (اگر از یک موشک برای پرتاب دو ماهواره استفاده شود، آنها یکی پس از دیگری رها می‌شوند، تا به هم برخورد نکنند). سرانجام در 12 آوریل 1961 (23فروردین 1340) یک کیهان‌نورد روسی به نام یوری گاگارین با سفینه وستوک 1 در مداری به دور زمین گردش کرد. سال بعد فضانورد آمریکایی به نام جان هرشل گلکن سه بار زمین را دور زد.

سفر به ماه

انسان با گردش ماهواره‌ها به دور زمین کم‌کم توانست بیشتر و بیشتر در فضا بماند. دانشمندان نیز طرحهای پیشتازانه دیگری ارائه می‌دادند. یکی از طرحها سفر انسان به ماه بود که در ژوئیه 1969 (تیر ماه 1348 شمسی) عملی شد و سه فضانورد آمریکایی با سفینه آپولو 1 در ماه فرود آمدند و سپس سالم به زمین برگشتند.
+ نوشته شده در  جمعه هجدهم بهمن 1387ساعت 18:29  توسط حسن عظیمی  | 

انرژی هسته ای

از عملیات آماده سازی زباله های اتمی برای انبار کردن در کشو ژاپن
تقریبآ تمام فعالیت های بشری ایجاد موادی می کند که دیگر مورد نیاز نیست و باید با مدیریت صحیح جمع آوری شوند و از محیط زندگی دور شوند. این موضوع شامل جمع آوری زباله های منزل و پسماندهای کارخانه جات شده و تا زباله های اتمی و ... ادامه دارد.

اما زباله های اتمی به دلیل تشعشعاتی که دارند باید بطور خاص تحت نظر باشند و طی مراحل پیچیده از محیط دور شده و دفن شوند. واقعیت آن است که هنوز دانشمندان در حال بررسی روشهایی هستند که توسط آنها بتوانند در پروسه از بین بردن زباله های اتمی کمترین آسیب را به طبیعت وارد آورده، ریسک استفاده از این انرژی را کاهش دهند.

زباله های اتمی یا رادیواکتیو عمومآ پس از استفاده از مواد رادیواکتیو در نیروگاه ها، مصارف پزشکی و صنعتی و ... بدست می آید که معمولآ آنها را با توجه به میزان تشعشع به سه دست سطح پایین، متوسط و بالا (Low, Intermediat & High Level) تقسیم می کنند. این تقسیم بندی بر اساس قوانین بین المللی صورت گرفته و برای هر کدام از این دسته ها شرایط خاص جمع آوری و دفن تدبیر شده است.

Low-Leve : زباله های سطح پایین از نوع بی خطرترین مواد رادیواکتیو هستند که مدت زمان بسیار کوتاهی توانایی تشعشع دارند. لباس کارکنان درگیر با این مواد، ابزار و تجهیزات کاری آنها، فیلترها و ... از این دسته مواد هستند. این نوع از زباله ها نیازی به محافظت های مخصوص (Shield کردن) ندارند، اما آنگونه هم نیستند که مانند زباله های عادی با آنها برخورد شود. آنها معمولآ سوزانده می شوند و در عمق کم دریا یا خشکی دفن می شوند.

Intermediate-Leve : این دسته از زباله ها شامل موادی مانند پسابهای شیمایی، روکش فلزی سوختها و بسیاری از مواد زائد نیروگاههای اتمی هستند. این نوع مواد دارای عمر کوتاه تشعشع هستند اما لازم است که توسط پوشش های مخصوص محافظت یا Shield شوند، چرا که در عمر محدود خود تشعشع قابل توجه دارند، لذا این مواد را معمولآ در میان بلوک های بتون قرار می دهند و در مکانهای مخصوص انبار می کنند.

High-Leve : از نمونه این نوع از زباله ها می توان دقیقآ به تفاله های سوخت هسته ای رآکتورها اشاره کرد، که شرایط نگهداری بسیار سخت تر و پر هزینه تری دارند. آنها باید با پوشش های مخصوص، محافظت یا Shield شوند و سپس در دماهای زیر صفر در انبارهایی در عمق حد اقل 1.5 کیلومتری زمین نگهداری شوند.

اما با وجود آنکه در نوشته های قبل کم و بیش راجع به موضوع تشعشع صحبت کردیم، بهتر است قبل از ادامه بحث، کمی بیشتر راجع به این موضوع صحبت کنیم.

برشی از یک انبار ذخیر زباله سوخت های هسته ای
تشعشع رادیواکتیو چیست؟
تشعشعات رادیواکتیو را در واقع می توان انتشار بی اختیار انرژی از برخی مواد یا بهتر بگوییم اتمهای ناپایدار دانست.

بسیاری از اتمهایی که در طبیعت وجود دارند و مواد اطراف ما را تشکیل می دهند از اتمهای با ثبات تشکیل شده اند، بگونه ای که چنانچه شرایط محیطی آنها تغییر نکند، آن مواد تا ابد به همان حالت می مانند. اما برخی از اتمها نیز وجود دارند که نمی توانند وضعیت خود را ثابت نگهدارند و به تاچار برای رسیدن به حالت تعادل شکسته می شوند و به اتمهای دیگری تبدیل می شوند.

این اتمها در مرحل شکست از خود انرژی آزاد می کنند (به صورت اشعه یا ذره)، به موادی که از اینگونه اتمها تشکیل می شود مواد رادیواکتیو گفته می شوند. تشعشعات آنها هم تشعشعات رادیواکتیو نامیده می شود.

اورانیوم، توریوم یا پتاسیوم از جمله این مواد هستند که به اتم های سبکتر تبدیل می شوند. انرژی آزاد شده طی این پروسه تبدیل شامل امواج پر انرژی و نیز ذراتی است که با سرعت زیاد حرکت می کنند، هیچکدام از این ذرات یا امواج قابل دید نیستند.

لازم به ذکر است که برخی از اتم های عادی مانند کربن یا رادون با وجود پایدار بودن، دارای ایزوتوپ های ناپایدار هستند. این مواد بالقوه می توانند تشعشعات رادیواکتیو داشته باشند.

تشعشع در مواد رادیواکتیو بصورت طبیعی رخ می دهد و مدت زمانی که لازم است تا نیمی از اتمهای بی ثبات تبدیل به اتمهای پایدار شوند را نیم عمر آن ماده رادیواکتیو گفته می شود. نیمه عمر مواد رادیو اکتیو می تواند از چند میلی ثانیه تا چند صد هزار سال باشد.

انرژی بسیار زیاد
همانطور که مشخص است ذخیر کردن و از بین بردن مواد رادیواکتیو سطح بالا نیاز به مدیریت و تکنولوژی بالا دارد، اما مشخص ترین و ساده ترین کار ایزوله کردن به منظور جلوگیری از انتشار تشعشع و نیز سرد کردن آنها است. از زمان دست یابی به روشهای صحیحی ذخیره و دفن اولین زباله های اتمی، بیش از 40 سال است که می گذرد و کشورها ناچار هستند که همچنان آنها را در شرایط خاص نگهداری کنند.

حدود 30 گرم از یک زباله اتمی سطح بالا می تواند حدود 8000 کیلووات ساعت انرژی تولید کند. این مقدار انرژی معادل چیزی حدود 8 تن ذعال سیاه با کیفیت بسیار بالا است. بنابراین مشاهده می کنید که حتی زباله های مواد رادیواکتیو تا چه حد می تواند حاوی انرژی باشند که اگر درست مهار نشود، خطر ساز خواهد بود.

دفن اورانیوم مصرف شده
پس از استفاده از اورانیوم برای تولید انرژی در رآکتور هسته ای، این سوخت دیگر قابل استفاده نیست و باید به روشی بازیافت یا دفن شود، که به دلیل تشعشع زیاد کار ساده ای نیست.

روش کار این است که معمولآ سوخت مصرف شده را در حوضچه هایی برای سرد شدن اولیه نگهداری می کنند، به این ترتیب علاوه بر سرد شدن تا حدی از شدت تشعشع آنها کاسته می شود. این حوضچه ها به گونه ای ساخته شده اند که اجازه وارد کردن آسیب به طبیعت را از این مواد می گیرند، درواقع می توان برای مدتهای طولانی این زباله ها را در این حوضچه ها نگهداری کرد اما به دلایل بسیاری از جمله موارد اقتصادی این کار ممکن نیست.

لذا باید روی سوخت فرآیندهایی انجام بگیرد تا بتوان آنرا در انبارهایی که از آنها نام بردیم ذخیره کرد. این فرآیندها شامل فعالیت هایی است که توسط آنها اورانیوم و پلوتونیوم (پلوتونیوم به دلیل سادگی عملیات fission بیشتر در ساخت سلاح های اتمی بکار برده می شود) از سایر مواد جدا می شوند. برای اینکار میله های سوختی را خرد کرده و آنها را در ظروف اسید قرار می دهند، اورانیوم و پلوتونیوم بازیافت شده به ابتدای چرخه سوخت باز می گردند تا قابل استفاده شوند و مازاد تفاله های سوختی را برای دفن آماده می کنند.
+ نوشته شده در  جمعه ششم دی 1387ساعت 18:54  توسط حسن عظیمی  | 

نیروگاه اتمی

+ نوشته شده در  جمعه ششم دی 1387ساعت 18:46  توسط حسن عظیمی  |