ما هو تعريف الطاقة النووية ؟

ويمكن أيضا توليد الكهرباء من خلال الطاقة النووية، وهذه الطاقة تكون موفرة ونظيفة، وهي أيضا تضمن للأجيال القادمة حقها حيث أنها توجد بوفرة لزمن طويل، وفيما هو أتي سوف أفسر لكم تعريف الطاقة النووية.

للنشر

واتس اب شارك غرد شارك

جدول المحتويات

• تعريف الطاقة النووية
• هل للطاقة النووية أهمية ؟
• محطات الطاقة النووية
• كيف يتم تحرير الطاقة النووية ؟
• متي ظهر أول مفاعل نووي ؟

تعريف الطاقة النووية

تُنتج الطاقة النووية نتيجة التفاعل النووي:

• حيث أن هذه التفاعلات تنتج كميات كبيرة من الطاقة.
• وهذا يتم عن طريق تشكيل الروابط بين الذرات من خلال عمليات الانصهار أو الانشطار.

تعريف الطاقة النووية من الناحية العلمية:

• أن هذه الطاقة تعد هي أحد أهم المصادر والمصدر الوحيد الذي نستطيع من خلاله توليد كميات كبيره من الكهرباء يسمي هذا النوع بكهرباء الحمل الأساسي.
• وتكون هذه الكهرباء موثوق بها حيث أنها لا تحتوي علي غازات ضاره مثل : غازات الاحتباس الحراري.

هل للطاقة النووية أهمية ؟

نعم، للطاقة النووية أهمية وهي :

• من المعروف أن الطاقة النووية تستخدم في توليد الكهرباء.
• ولكن بجانب ذلك أيضاً تستخدم في العديد من المجالات مثل : الضمادات الطبية / الغذاء / الزراعة / الطب / البحث العلمي / القيام بتحليه المياه / استكشاف الفضاء / آلات التصوير / وتحليه المياه.

أولاً : أهميتها بالنسبة الزراعة والغذاء

• يقوم المزارعون باستخدام الإشعاع لحماية المحاصيل الزراعية من الحشرات في كافه دول العالم، لكي يقوموا بمنع الحشرات من التكاثر.
• ويساعد ذلك علي توفير كميات كبيرة وهائلة من الغذاء حول العالمز
• يعتبر تعرض الغذاء والنباتات إلى الإشعاع هو نوع من التعقيم حيث يقتل البكتريا والكائنات الأخرى التي تضر الغذاء دون التأثير علي القيمة الغذائية له.

ثانياً : الطب

• استطاعت التقنيات النووية أن توفر صوراً يمكنها الدخول داخل جسم الإنسان لكي تساهم في معالجة الخلايا السرطانية دون الإضرار بالخلايا السليمةز
• تستخدم العديد من المستشفيات الأشعة المعروفة باسم جاما لأنها تستخدم في تعقيم الحقن وضمادات الحروق وصمامات القلب والقفازات المستخدمة في الجراحة.
• يستخدم الأطباء التصوير بالأشعة السينية التي تعتبر من أهم أدوات التشخيص الأكثر استخداماً وهذه الأشعة تعتمد علي الإشعاع.
• حيث أنها تساعد الأطباء علي الاطلاع الكامل علي جسم الإنسان من الداخل.

ثالثاً : تحليه المياه

• من المعروف أن خمس سكان العالم لا يمتلكون مياه صحيه نظيفة يقوموا باستخدامها في الشرب أن يظهر دور الطاقة النووية لحل هذه الأزمة.

المقصود بعمليات تحليه المياه هي:

• القيام بإزالة الملح من مياه البحر المالحة لكي تصبح المياه صالحة للاستخدام والشرب، وهذه العمليات لم تكن منتشرة لأنها تطلب كمية كبيرة من الطاقة النووية.
• مثال علي ذلك : محطة ( كانيون ديابلو) للطاقة النووية في المناطق القاحلة بولاية كاليفورنيا الجنوبية في تشغيل محطة تحلية مياه قريبة تسهم في توفير إمدادات ماء موثوقة وأمنه للمنطقة.

رابعاً : استكشاف الفضاء

• ساعدت الطاقة النووية العلماء في معرفة واستكشاف الفضاء حيث أن الحرارة التي تنتج عن البلوتونيوم تستخدم في توليد الكهرباء في المركبات الفضائية وهذه المركبات يمكنها العمل لعدة سنوات.
• وفي خلال الـ 50 عام الأخر قامت 27 بعثة فضائية باستخدام تقنية الطاقة النووية لكي تستكشف النظام الشمسي.
• حيث أنها تعد مصدر موثوق وطويل الأمد للكهرباء ويمكن أيضاً تشغيل المركبات أثناء تجولها في أعماق الفضاء.

محطات الطاقة النووية

بعد التعرف على تعريف الطاقة النووية يمكننا توضيح المحطات من خلال الآتي:

• المحطات الخاصة بتوليد الطاقة النووية تعتبر بأنها نوع من المحطات التوليد الحرارية.
• حيث أنها تقوم بتوليد البخار بالحرارة التي تتولد في فرن المفاعل، فالفرق في محطات توليد الطاقة النووية أن الفرن الذي يحترق فيه الوقود تم استبداله بالفرن الذري.
• وهذا الفرن يحتاج إلى عازل من الإشعاع الذري ويتكون هذا الفرن من طبقة من المياه وطبقة من الحديد الصلب وطبقة من الآجر ثم طبقة من الإسمنت.
• وقد يصل سُمك قطعة الإسمنت إلى مترين ويكون هذا لحماية العاملين والبيئة من التلوث بالإشعاعات الذرية.
• أول محطة لتوليد الطاقة النووية في العالم كانت سنة 1954م وكان موقعها في الاتحاد السوفيتي وكانت طاقته 5 ميجا واط.
• تساهم محطات الطاقة النووية بنسبة عالمية تبلغ 10% في مزيج الكهرباء.
• من خلال اكثر من 440 مفاعلاً نووياً قيد التشغيل في اكتر من 30 دولة حول العالم وحاليا يوجد ما يقرب من 50 مفاعلاً نووياً تحت الإنشاء.

فالنوع المستخدم من محطات الطاقة هو :

• في عمليات الانشطار تتولد كميات كبيرة من الطاقة تنقسم بها نواة الذرة أو تنقسم هذه الذرات إلى ذرات أصغر.

كيف يتم تحرير الطاقة النووية ؟

توصل العلماء إلى تحرير واستخراج الطاقة النووية من بعض العناصر مثل : اليورانيوم والبلوتونيوم، وذلك عن طريق الأتي:

• إن المفاعلات النووية يوجد بها وقود من عنصر اليورانيوم المخصب وتكون هذه الكمية كافية لحدوث تفاعل انشطاري ويكون هذا التفاعل تسلسلي يحدث من تلقاء نفسه.
• ويتم جمع الوقود في أشكال حزم من اليورانيوم طويلة وتكون داخل قلب المفاعل ويكون هذا المفاعل عبارة عن غلاية كبيرة وتكون مضغوطة ويكون أيضاً شديد العزل وجداره سميك يكون ( نحو 25 سنتيمتر من الفولاذ).
• ويحدث الانشطار داخلها لكي يتم توليد الحرارة لكي تتم عملية تسخين المياه ويتكون بخار عال الضغط ويكون هذا البخار مسئول عن إدارة زعانف التوربينات التي تتصل بالمولدات الكهربائية.
• ويتم تشغيل المفاعل عن طريق القيام بإدخال القضبان في قلب المفاعل ويكون من مادة الكادميوم التي تمتص النيترونات الزائدة، فينتج عن تقليل النيترونات في المفاعل بطء معدل انشطار أنوية اليورانيوم.

متي ظهر أول مفاعل نووي ؟

ظهر أول مفاعل نووي في:

• في عام 1944م وكان موقعه في هانفورد بأمريكا وكان الهدف منه إنتاج مواد لأسلحة نووية وكان الوقود هو اليورانيوم الطبيعي.
• وكان لابد أن يوجد مادة مهدئة لسرعة النيترونات وهي الماء ولكن هذه المرة كانت الجرافيت.
• فكان يتم إنتاج البلوتونيوم لكي يتم استخدامه في صناعة القنابل الذرية، وبُنيت العديد من المفاعلات النووية لتوليد الكهرباء حول العالم، فالاختلاف بينهم يكون في نوع الوقود والمبردات والمهدئات.
• ولكن في أمريكا يتم استخدام الوقود النووي في أشكال أكسيد اليورانيوم المخصب ويصل إلى 3 ٪ باليورانيوم - 235 والهمدئ والبرد من الماء النقي.
• ويطلق علي هذا النوع من المفاعلات اسم المفاعلات الماء الخفيف (بمعني الماء العادي).