امس قلت لكم اني ناوي انزل موضوع عن انواع المفاعلات النووية؛ لكني وانا اراجع المادة العلمية اكتشفت ان فيه ثريد لازم اسويه قبل ثريد انواع المفاعلات؛
كيف تشتغل المفاعلات النووية؟
بالبداية لازم نعرف ان المفاعلات بشكل عام نوعين:
كيف تشتغل المفاعلات النووية؟
بالبداية لازم نعرف ان المفاعلات بشكل عام نوعين:
١- مفاعلات الاندماج النووي؛ وهذي المفاعلات تستخرج طاقة عن طريق دمج العناصر الخفيفة وسبق شرحت لكم ماهو الاندماج النووي بالتغريدة المثبته ارجعوا لها. هذي المفاعلات لازالت الابحاث قائمة عليها وللان ماوصلنا لمفاعلات اندماج تجاريه (تطلع طاقة اكثر مما تستهلك) الشموس مثال عليها
٢- مفاعلات الانشطار النووي؛ وكل المفاعلات المبنية اليوم والمستخدمة هي مفاعلات انشطار نووي وفكرتها الرئيسية هي انها تنتج طاقة عن طريق شطر الذرات الثقيلة (وسبق شرحت لكم المبدأ بالتفصيل بالتغريدة المثبته). مفاعلات الانشطار النووي اما انها تكون لغرض الابحاث العلمية او انتاج الطاقة
سواء كان الغرض من المفاعل هو انتاج الطاقة او عمل الابحاث العلمية فالفكرة وحدة وكل المفاعلات اللي من نفس النوع تشتغل بنفس الطريقة مع اختلافات طفيفه. في حال كان المفاعل مصنوع خصيصا لإنتاج الطاقة فعادة (او تقريبا دائما) مايكون مرتبط بأبراج تبريد مثل اللي بالصورة
كثير من الناس يظن (بسبب الاعلام) ان هذي الابراج هي المفاعل النووي ولكن هذا غير صحيح. هذي الابراج هي عبارة عن خزانات ماء كبيرة جدا غرضها الوحيد تبريد المفاعل النووي وعادة مايكون المفاعل النووي بداخل غرفة صغيرة جنب احد هذي الابراج وشكلة ابدا مايوحي ابدا انه هذا المفاعل
طيب كيف يشتغل المفاعل؟
كل المفاعلات تعتمد على 4 اشياء رئيسية:
1- moderator
2- coolant
3- fuel
4- neutron spectrum
الحين نشرحهم وحده وحده بالتفصيل:
كل المفاعلات تعتمد على 4 اشياء رئيسية:
1- moderator
2- coolant
3- fuel
4- neutron spectrum
الحين نشرحهم وحده وحده بالتفصيل:
اولا ال fuel وهو الوقود النووي المستخدم في تشغيل المفاعل. هذا الوقود يحتوي على اليورانيوم اللي احنا نقوم بشطره وتفتيته لإستخراج الطاقة منها. عادة مايكون اليورانيوم مخصب بنسبة ٣-٥٪ وهي كافية جدا لإمداد منطقة الرياض كاملة بكميات كبيرة من الكهرباء ولعدة اشهر ايضا
بالعادة الوقود النووي يكون له التركيبة الكيميائية UO2 يورانيوم دايوكسايد ؛ والوقود النووي ترا على شكل اعمدة داخلها رصاص من اليورانيوم دايوكسايد ؛ لما نشغل المفاعل فقط نغز اعمدة اليورانيوم ونرفع اعمدة التحكم (اول مره شغلت مفاعل الجامعة حسيت اني اوبنهايمر😂) هذي صورة رصاصة الوقود:
طيب كيف نشطر اليورانيوم ذا ونطلع من طاقة؟ اذا تتذكرون بالتغريدة المثبته شرحت لكم كيف؛ وقلت انه ببساطة نضرب ذرات اليورانيوم بنيوتروانات فلما الذرة تمتص النيوترون يختل توازنها وتنقسم (الامر شوي اعقد من كذا) وهنا تجي اهمية المكون الثاني من المكونات الاربعة: neutron spectum
ال neutron spectrum هو ببساطة طيف النيوترونات اللي يستخدمه المفاعل. ولما اقول طيف النيوترونات فا انا اقصد الطاقة الحركية للنيوترونات (سرعة النيوترونات بشكل ابسط) واغلب المفاعلات تستخدم نيوترونات بطيئة او طاقتها الحركية قليلة جدا نسميها thermal neutron
السبب في ذلك هو انه كل ماصارت النيوترونات ابطأ كل ماصارت فرصة امتصاصها من اليورانيوم اكبر (النيوترونات السريعة صعب امتصاصها لأن عندها طاقة عالية تسمح لها تفلت من الذرة) طبعا يوجد بعض انواع المفاعلات تستخدم النيوترونات السريعة لكنها قليلة وغير شائعة ويسمونها fast breeder reactors
طيب كيف نخلي النيوترونات بطيئة؟ هنا تجي مهمة المكون الرئيسي الثالث واللي هو ال moderator وهو عبارة عن وسط نخلي النيوترونات تمشي فيه وهو يتكفل بتبطئه النيوترونات. بالمثال يتضح المقال: النيوترونات وهي تتحرك داخل قلب المفاعل تكون سريعة جدا لذلك لازم نخليها تصتدم بشي عشان تصير ابطأ
وشهو هالشي اللي لو صدمته النيوترونات بتصير ابطأ؟ هو الموديريتور او الوسيط زي ماترجمه قوقل تقترح. موب احيانا تسمعون بعض النووين يسولفون عن شي اسمه الماء الخفيف والماء الثقيل؟ ماقد سألت نفسك وشهو الماء الخفيف والثقيل؟ هو هذا اللي احنا قاعدين نسولف عنه🙂. ال moderator له انواع كثيرة
اشهر هذي الانواع:
١- الماء الخفيف: وهو الماء العادي اللي نشربه بس يكون مقطر
٢- الماء الثقيل: وهو ايضا ماء عادي لكن بدال مانستخدم ذرة هيدروجين عادية نستخدم الديتوريم والديتوريم D تراه احدى نظائر ذرة الهيدروجين..لذلك الماء الثقيل لازال ماء لكنه اثقل بشوي
١- الماء الخفيف: وهو الماء العادي اللي نشربه بس يكون مقطر
٢- الماء الثقيل: وهو ايضا ماء عادي لكن بدال مانستخدم ذرة هيدروجين عادية نستخدم الديتوريم والديتوريم D تراه احدى نظائر ذرة الهيدروجين..لذلك الماء الثقيل لازال ماء لكنه اثقل بشوي
٣- القرافيت: وهو معروف للجميع طبعا مايحتاج اعلمك وشهو.
كيف نستخدم هالاشياء؟ قلت المفاعل النووي عبارة عن حفرة عمقها ٦ اقدام وفي قاع الحفرة يوجد قلب المفاعل. فلو كان المفاعل يستخدم الماء الخفيف او الثقيل لتثبيط سرعة النيوترونات ببساطة نعبي الحفرة ماء خفيف او ثقيل!
كيف نستخدم هالاشياء؟ قلت المفاعل النووي عبارة عن حفرة عمقها ٦ اقدام وفي قاع الحفرة يوجد قلب المفاعل. فلو كان المفاعل يستخدم الماء الخفيف او الثقيل لتثبيط سرعة النيوترونات ببساطة نعبي الحفرة ماء خفيف او ثقيل!
بالتالي النيوترونات اللي بالمفاعل وهي تتحرك بتصتدم بجزيئات الماء وبتخف سرعتها جدا؛ يعني الزبدة ترا المفاعل النووي عبارة عن مسبح؛ جيب شورتك وتعال😂
زين الحين عرفنا الوقود النووي وانه هو اللي بينشطر وينتج لنا طاقة ؛ وعرفنا النيوترونات وانها لازم تكون بطيئة عشان اليورانيوم يمتصها وينشطر؛ وعرفنا الموديريتور وانه وسط تسبح فيه النيوترونات وتصدم وتصير ابطأ بالتالي يمتصها الوقود النووي..بس باقي شي مهم! يمكن هو اهم شي بأي مفاعل
اخر عنصر رئيسي بالمفاعلات النووية هو ال coolant وهو المادة المستخدمه لتبريد المفاعل. عزيزي المفاعلات النووية تنتج حرارة عالية جدا جدا قادرة على تذويب اي شيء تتخيله؛ بل انها قادرة على تذويب الارض تحتها حتى تصل لباطن الارض عند المياه الجوفية وتلوثها.
لذلك لو ماتم تبريد المفاعل فهذي مصيبه مابعدها مصيبه وتأثيرها قد يكون على قارة كاملة مو بس مدينه او دولة..هنا تجي اهمية المبرد؛ عشان مانصير دجاج عالفحم..المبردات انواع؛ بس عادة مايكون المبرد هو ذاته الموديريتور (اللي يخلي النيوترنات بطيئة) فعادة مايكون المبرد ماء خفيف او ثقيل
فايكون الماء له وظيفتين:
اولا يعمل عمل الموديريتور
ثانيا يعمل عمل المبرد
وهنا تجي اهمية الابراج اللي وريتكم صورتها قبل شوي؛ هذي خزانات فيها كميات كبيرة من الماء.
بعض انواع المفاعلات تستخدم الماء الخفيف لتبريد المفاعل، وبعضها يستخدم الماء الثقيل، وبعضها يستخدم الهيليوم
اولا يعمل عمل الموديريتور
ثانيا يعمل عمل المبرد
وهنا تجي اهمية الابراج اللي وريتكم صورتها قبل شوي؛ هذي خزانات فيها كميات كبيرة من الماء.
بعض انواع المفاعلات تستخدم الماء الخفيف لتبريد المفاعل، وبعضها يستخدم الماء الثقيل، وبعضها يستخدم الهيليوم
وبعضها يستخدم الصوديوم السائل؛ وبعضها يستخدم املاح الفلورايد المنصهرة.
بكذا اكون خلصت الثريد يلا باي 🏃🏻♂️
بكذا اكون خلصت الثريد يلا باي 🏃🏻♂️
جاري تحميل الاقتراحات...