اجتاحتنا في الفترة الأخيرة وسائل الاعلام, نتيجة الأزمة الايرانية الاميركية فيما يخص الملف النووى الايراني, بمصطلحات جديدة اخذنا نستعملها دون معرفة كاملة بمعانيها مثل:
تخصيب اليورانيوم
الكعكة الصفراء
الطرد المركزي
غاز هكسا فلورايد

سأحاول تجميع بعض المقالات ومع قليل من التصرف سأقوم بشرح مبسط لهذه المصطلحات ( على ادي)
كما سأحاول الاجابة عن بعض الاستفسارات في حال وجودها

المجال مفتوح للمشاركة بالمعلومات مع الرجاء الحار بالتدرج خطوة خطوة في نقل المعلومات لتجنب تشتت الأفكار للقارئ, لعل و عسا نصل لتصنيع مفاعل نووي لنادي (سلمي طبعا)

كامل محبتي

الحلقة الأولى

تخصيب اليورانيوم

عملية التخصيب اليورانيوم enrichement عبارة عن عزل نظائر عناصر كيميائية محددة Isotope separation من عنصر ما لغرض زيادة تركيز نظائر اخرى للحصول على مادة تعتبر مشبعة بالنظير المطلوب على سبيل المثال عزل نظائر معينة من اليورانيوم الطبيعي للحصول على اليورانيوم المخصب و اليورانيوم المنضب . وتتم عملية التخصيب على مراحل حيث يتم في كل مرحلة عزل كميات اكبر من النظائر الغير مرغوبة حيث يزداد العنصر تخصيبا بعد كل مرحلة لحد الوصول الى نسبة النقاء المطلوبة.

على سبيل المثال اليورانيوم المخصب عبارة عن يورانيوم تمت زيادة نسبة نظائر اليورانيوم-235 فيه وازالة النظائر الأخرى. وعملية التخصيب هذه صعبة و مكلفة وتكمن الصعوبة ان النظائر الذي يراد ازالتها من اليورانيوم شبيهة جدا من ناحية الوزن للنظائر الذي يرغب بالابقاء عليها و تخصيبها ويتم عملية التخصيب باستخدام الحرارة عبر سائل او غاز لتساهم في عملية عزل النظائر الغير المرغوبة وهناك طرق اخرى اكثر تعقيدا كاستعمال الليزر أو الأشعة الكهرومغناطيسية

اليورانيوم الطبيعي

يحتوي اليورانيوم الطبيعي على ذرات ذات كتلات مختلفة تسمى النظائر وتوجد عادة في (اليورانيوم 238) و(اليورانيوم )235. والنسب كمايلي:

(اليورانيوم 238 )- 99,3 %
(اليورانيوم 235) -0,7 %
النظائر الأخرى - 0,01 %


مراحل إستخلاص اليورانيوم

دورة اليورانيوم من البداية

1- استخلاص اليورانيوم الخام من المناجم ، ثم التنقية ثم التحويل.
2- الكعكة الصفراء- (أكسيد اليورانيوم المركز).
3- تحويل الكعكة الصفراء إلى غاز.
4- التخصيب - بغرض زيادة محتوى اليورانيوم 235 خلال عملية فصل النظائر.

عملية التخصيب

1-التخصيب هو عملية فصل اليورانيوم 238 واليورانيوم 235 ، ويتم بواسطة الدفع المركزي للغاز. حيث يتم تغذية الاسطوانة الدائرة (الطرد المركزي) -التي تدور على قاعدة يديرها محرك - بغاز اليورانيوم هكسا فلورايد.
2- تتجمع الجزيئات الأكثر ثقلاً من اليورانيوم 238 على جدار الأسطوانة.
3- تتجمع الجزيئات الأخف من اليورانيوم 235 بالقرب من مركز الاسطوانة.
4- يجري تغذية المرحلة التالية بغاز ثم تخصيبه على نحو طفيف بيورانيوم 235.
5- يتم الدفع بغاز مستنفد على نحو خفيف من اليورانيوم 235 لعمل تغذية راجعة إلى المرحلة السابقة.


اليورانيوم المخصب

يستخدم اليورانيوم المخصب في صناعة القنابل النووية، حيث يجب أن يرتفع مستوى اليورانيوم 235 قبل أن يتم حرقه كوقود في المفاعلات النووية أو أستخدامه لصنع الأسلحة النووية.


الأسلحة النووية:
في حالة الأسلحة النووية يكون مستوى اليورانيوم 235 فوق 90% مقارنة بنسبة اليورانيوم 238 وبذلك يكون اليورانيوم 235 قابل للاحتراق.


المفاعلات النووية:
في هذه الحالة أن تكون نسبة (اليورانيوم 235) 3-5% مقارنة باليوراينوم 238 يكون اليورانيوم 238 غير قابل للاحتراق. كالذي تستعمله ايران

يتبع....

(f) الي الزميل realative
هذا الموضوع سيفيد الكثيرون فعلا وانا اولهم فقد كدت انسي كل شئ عن اليورانيوم منذ الثانويه العامه :15:

Vangelisالعزيز شكرا لك, لا اخفيك القول اني في نفس حالتك رغم اني درست الفيزياء في الجامعة قبل متابعة دراستي العليا في مجال اخر

الحلقة الثابية
اليورانيوم


قبل الدخول في تفصيل اليورانيوم سأقوم بتعريف بعض المصطلحات التي قد تبدو مكررة او بديهية للكثيرين و لكن لتعميم الفائدة.

تعريف الذرة

الذرة هي اصغر جزء من مادة عنصر كيميائي يمكن ان تنقسم اليه المادة وتظل حاملة لصفاتها الكيميائية ، وتتكون الذرات من جسيمات دون ذريّة ، وهي بشكل اساسي :

البروتونات موجبة الشحنة
النيوترونات متعادلة الشحنة
الالكترونات سالبة الشحنة

الذرة هي حجر الأساسي فى بناء الكيميائية والمادة بشكل عام , وهى أصغر جزء يمكن الوصول إليه ويبقى كما هو أثناء التفاعلات الكيميائية .وبذلك فإنه عند الوصول لأى ذرة توجد بمفردها فإن هذه الذرة تعبر عن عنصر معين . ويوجد 90 عنصر فقط من العناصر بصورة طبيعية على الأرض , على أنه توجد بعض العناصر الأخرى التى توجد على بعض النجوم مثل عنصر التكنيتيوم والكاليفورنيومويوجدا على السوبرنوفا .

كل عنصر متفرد بعدد البروتونات الموجودة فى نواة ذلك العنصر . كل ذرة لها عدد من الإلكترونات مساو لعدد البروتونات , وفى حالة عدم وجود هذا التساوى تسمى الذرة بالأيون . ويمكن لذرات نفس العنصر أن تحتوى على عدد مختلف من النيوترونات , وهذا فى حالة تساوى عدد البروتونات والإلكترونات . الذرات التى لها أعداد مختلفة من النيوترونات تسمى نظيرلهذا العنصر .

تم تصنيع بعض العناصر بواسطة القذف النووى , ولكن هذه العناصر كانت غير ثابتة كما أنها تتغير بعفوية إلى عناصر أخرى أثبت عن طريق التحلل الإشعاعي .

على الرغم من انه يوجد 90 عنصر فقط بصورة طبيبعية , فإن ذرات هذه العناصر تترابط لتكون الجزئيات وانواع أخرى من المركبات الكيميائية .فالجزيئات تتكون من ذرات عديدة , فمثلا , جزيء الماء يتكون من إتحاد 2 ذرة هيدروجين وذرة أكسجين .

حجم الذرة
لا يمكن تحديد حجم الذرة بسهولة حيث أن المدارات الإلكترونية ليست ثابتة ويتغير حجمها بدوران الإلكترون فيها . ولكن بالنسبة للذرات التى تكون فى شكل بللورات صلبة , يمكن تحديد المسافة بين نواتين متجاورتين وبالتالى يمكن عمل حساب تقديري لحجم النواة . والذرات التى لا تشكل بللورات صلبة يتم إستخدام تقنيات أخرى تتضمن حسابات تقديرية . فمثلا حجم ذرة الهيدروجين تم حسابها تقريبيا على أنه 1.2× 10-10 م . بالمقارنة بحجم البروتون وهو الجسيم الوحيد فى نواة ذرة الهيدروجين 0.87× 10-15 م . وعلى هذا فإن النسبة بين حجم ذرة الهيدروجين وحجم نواتها تقريبا 100,000 .وتتغير أحجام ذرات العناصر المختلفة , ويرجع ذلك لأن العناصر التى لها شحنات موجبة أكبر فى نواتها تقوم بجذب اإلكترونات بقوة أكبر ناحية النواة

ونظرا لأهمية وتفرد الذرة , فقد تمت دراستها على مدى القرون الماضية . وتركز بعض الأبحاث الحالية على تأثيرات الكوانتم.

النظائر Isotopes

هي عناصر شبيهه لعنصر ما في الجدول الدوري تحمل نفس صفاتها الكيميائية وتختلف عنها في بعض الصفات الفيزيائية، فهي عناصر ذات أنوية متماثلة تدور حولها عدد مختلف من النيوترونات، فمنها المستقرة ومنها المشعة

تختلف العناصر فيما بينها في العدد الذري ( عدد البروتونات ) إلا أن هنالك عناصر تتشابه في العدد الذري وتختلف فيما بينها في العدد الكتلي وتعرف هذه العناصر بالنظائر.
وتعني كلمة نظير ( المكان نفسه ) أي أن لها نفس المكان في الجدول الدوري ، إذ أنها لا تختلف فيما بينها في العدد الذري.
وعادة ً ما يتم التعبيرعن النظائر بدلالة كتلها الذرية ، لأن أعدادها الذرية ثابتة .
بعض العناصر لا يوجد له الا نظير واحد ويكون مستقراً. بينما يوجد لبعض العناصر اكثر من نظير وقد اثبتت الابحاث ان نظائر العنصر الواحد تتميز بوجود عدد متساو من البروتونات لكنها تختلف في عدد النيترونات فعلى سبيل المثال عنصر الصوديوم يوجد له نظير واحد اما عنصر القصدير فإن له عشرة نظائر كلها تتفق بأن عدد البروتونات في كل منها (50) برتوناً بينما عدد النيترونات فهو على النحو التالي، 62، 64، 65، 66، 67، 68، 69، 70، 71، 72 على التوالي

مثال 1 :
للهيدروجين ( العدد الذري للهيدروجين = 1 ) ثلاثة نظائر مشهورة ، تشترك جميعها في احتوائها على نفس العدد من البروتونات (العدد الذري) . وتختلف فيما بينها في عدد النيوترونات (العدد الكتلي) .
يسمى كل نظير نسبة إلى عدده الكتلي :
ـ يسمى النظير الأول للهيدروجين ( هيدروجين - 1 ) .
ـ يسمى النظير الثاني للهيدروجين ( هيدروجين - 2 ) أو الديوتيريوم .
ـ يسمى النظير الثالث للهيدروجين ( هيدروجين - 3 ) أو التريتيوم .


الأول : " نظائر مستقرة " وهي لا تتغير أبداً وتشكل غالبية العناصر الموجودة في الطبيعة وتكون نسبتها إلى بعضها من أجل عنصر محدد ثابتة .
الثاني : " غير مستقرة أو مشعة " وهي أقل وفرة في الطبيعة من النظائر المستقرة, ويرجع سبب عدم استقرارها لوجود طاقة زائدة داخل نوى ذراتها ما يجعلها تسعى دائماً وبشكل تلقائي للتخلص من هذه الطاقة، وعندما تطلقها أو تطلق جزءاً منها نقول أنها تفككت أو اضمحلت، وبالنتيجة تنتقل نواة الذرة من حالة إلى حالة أخرى إذا أصدرت أشعة غاما أو أنها تتحول إلى نظير آخر إذا أطلقت أشعة ألفا أو أشعة بيتا .
ولقد اكتسبت بعض هذه النظائر شهرة فائقة للاستفادة منها في الأغراض السلمية في أكثر من مجال: تستخدم في الطب لمعالجة بعض الأمراض مثل اليود المشع وفي الزراعة للحفاظ على الأغذية وفي مجال الصناعة للحصول على الطاقة الكهربائية مثل اليورانيوم


تعدين اليورانيوم
اليورانيوم (Uranium) هو أحد العناصر الكيميائية المشعة الموجودة في الجدول الدوري، ويرمز له بحرف U. عدده الذري هو 92، ومن أبرز صفاته: ثقيل، أبيض فضي، سام، فلزي. أهم نظائره 235 الذي يستخدم في المفاعلات النووية وتصنع منه القنابل الذرية والهيدروجينية الاندماجية والانشطارية، وكذلك 238 الذي يستخدم في الدراسات والتشخيص ويستعمل أيضاً في تحسين الزراعة والعلاج الكيماوي

يستخلص اليورانيوم إما من طبقات قريبة من سطح الأرض أو عن طريق التعدين من باطن الأرض. ورغم أن مادة اليورانيوم توجد بشكل طبيعي في أنحاء العالم المختلفة، إلا أن القليل منه فقط يوجد بشكل مركز كخام يمكن الاستفادة منه.

حينما تنشطر ذرات معينة من اليورانيوم في تسلسل تفاعلي، ينجم عن ذلك انطلاق للطاقة، وهي العملية التي تعرف باسم الانشطار النووي.

ويحدث الانشطار النووي ببطء في المنشآت النووية، بينما يحدث نفس الانشطار بسرعة هائلة في حالة تفجير سلاح نووي. وفي الحالتين يتعين التحكم في الانشطار تحكما بالغا.

ويكون الانشطار النووي في أفضل حالاته حينما يتم استخدام النظائر من اليورانيوم 235 (أو البلوتونيوم 239)، والمقصود بالنظائر هي الذرات ذات نفس الرقم الذري ولكن بعدد مختلف من النيوترونات. ويعرف اليورانيوم-235 بـ"النظير الانشطاري" لميله للانشطار محدثا تسلسلا تفاعليا، مطلقا الطاقة في صورة حرارية.

وحينما تنشطر ذرة من اليورانيوم-235 فإنها تطلق نيوترونين أو ثلاثة نيوترونات.

وحينما تتواجد إلى جانبها ذرات أخرى من اليورانيوم-235 تصطدم بها تلك النيوترونات مما يؤدي لانشطار الذرات الأخرى، وبالتالي تنطلق نيوترونات أخرى.

ولا يحدث التفاعل النووي إلا إذا توافر ما يكفي من ذرات اليورانيوم-235 بما يسمح بأن تستمر هذه العملية كتسلسل تفاعلي يتواصل من تلقاء نفسه. ويعرف هذا المتطلب بـ"الكتلة الحرجة".

غير أن كل ألف ذرة من اليورانيوم الطبيعي تضم سبع ذرات فقط من اليورانيوم-235، بينما تكون الذرات الأخرى الـ993 من اليورانيوم الأكثر كثافة ورقمه الذري يورانيوم-238.


البلدان الرئيسية المصدرة لليورانيوم: أستراليا وكندا والصين وكازاخستان وناميبيا والنيجر وروسيا وأوزبكستان

يتبع....

رائع عزيزي، لم اكمل القراءة ولكن حتماً سأعود

هل تعلم اني كنت ابحث عن المعلومات بشكل متفرق ومزعج، والآن اصبح كل شيء مريح بعد هذا الموضوع اذ ان المعلومات تجمعت هنا

كم اشكرك يا عزيزي
(f)

متابعة باهتمام ..(f)

:9:

العزيز الغدير مسرور بحضورك

العزيز السلام الروحي شكرا لمتابعتك

ٍاتابع الحلقة الثالثة مع

المفاعلات النووية:

المفاعلات النووية عبارة عن منشآت ضخمة يتم فيها السيطرة على عملية الأنشطار النووي حيث يتم الأحتفاظ بالأجواء المناسبة لأستمرار عملية الأنشطار النووي دون وقوع انفجارات اثناء الأنشطارات المتسلسلة. يسخدم المفاعلات النووية لأغراض خلق الطاقة الكهربائية و تصنيع الأسلحة النووية و ازالة الأملاح والمعادن الأخرى من الماء للحصول على الماء النقي و تحويل عناصر كيميائية معينة الى عناصر اخرى و خلق نظائر عناصر كيميائية ذات فعالية اشعاعية واغراض اخرى.
يعتبر أنريكو فيرمي عالم في الفيزياء من ايطاليا والذي حاز على جائزة نوبل في الفيزياء عام 1938 و غادر ايطاليا بعد صعود الفاشية على سدة الحكم واستقر في نيويورك في الولايات المتحدة من اوائل من اقترحوا بناء مفاعل نووي حيث اشرف مع زميله ليو زيلارد الذي كان يهوديا من مواليد هنغاريا على بناء اول مفاعل نووي في العالم عام 1942 وكان الغرض الرئيسي من هذا المفاعل هو تصنيع الأسلحة النووية. في عام 1951 تم وللمرة الأولى انتاج الطاقة الكهربائية من مفاعل أيداهو في الولايات المتحدة.

يتكون اي مفاعل نووي من الأجزاء التالية:

مركز المفاعل وهو الجزء الذي يتم فيه سلسلة عمليات الأنشطار النووي.
السائل المتحكم في حرارة المركز ويستعمل الماء عادة للتحكم في سرعة عمليات الأنشطار النووي وكواقي من الأشعاع المنبعث من العملية.
حاويات تحيط بمركز المفاعل و السائل المتحكم في حرارة المركز لمنع تسرب الأشعاعات الناتجة من الأنشطار النووي.
محولات حرارية للتحكم في حرارة السائل المتحكم في حرارة المركز.
مولدة كهربائية عملاقة.

ويستخدم المفاعل النووي المعتاد اليورانيوم المخصب في شكل "كريات" من الوقود حجم كل واحدة منها تقريبا حجم العملة وطولها نحو بوصة. ويتم تشكيل تلك الكريات على هيئة قضبان طويلة تعرف باسم الحزم ويتم الاحتفاظ بها داخل حجرة مضغوطة شديدة العزل.
وفي الكثير من محطات توليد الطاقة، يتم تغطيس الحزم في الماء للإبقاء عليها باردة، وتستخدم محطات أخرى ثاني أكسيد الكربون أو المعدن المذاب لتبريد قلب المفاعل.
ولكي يمكن استخدام اليورانيوم في المفاعل؛ لإنتاج الحرارة عبر تفاعل انشطاري، ينبغي أن تكون قاعدة اليورانيوم قاعدة نشطة أي أن يكون اليورانيوم مخصبا بما يكفي للسماح بحدوث تسلسل تفاعلي يستمر من تلقاء ذاته.
ولتنظيم هذه العملية، ولتمكين المنشأة النووية من العمل، يتم إدخال قضبان تحكم في غرفة المفاعل، وهي قضبان مصنوعة من مادة، عادة ما تكون الكادميوم، تمتص النيوترونات المتولدة من الذرات داخل المفاعل.
فكلما تم إقلال النيوترونات كلما تم تحجيم التفاعلات المتسلسلة بما يبطئ من عملية انشطار ذرات اليورانيوم.

اذن المفاعل هو جهاز يسمح بحدوث تفاعل انشطاري تسلسلي يمكن التحكم به بطريقة يتم من خلالها انتاج الطاقة والنيترونات للاغراض البحثية أو انتاج النظائر والمواد الاساسية المستخدمة في المفاعل النووي والتي تشمل كلا من:
أ- الوقود النووي: وهو العامل الذي يكفل استمرار تفاعل الانشطار التسلسلي.
ب- الغلاف: وهو ذلك الجزء الذي يحيط باقراص أو قضبان الوقود وهو يعمل على منع انطلاق نواتج الانشطار المشعة إلى خارج المفاعل وبالتالي تلويث البيئة.
ج- المبرد: وهذا هو الجزء الذي يعمل على امتصاص الحرارة الناتجة من التفاعل النووي.
د- المهدىء: وهذا الجزء يعمل على تهدئة النيترونات وتبطئة سرعتها لتحسين امكانية حدوث التفاعل الانشطاري بالصورة المطلوبة.
ه- عناصر التحكم: وهذا الجزء يعمل على التحكم في معدل حدوث الانشطار التسلسلي من خلال التحكم في امتصاص النيترونات وهي العامل الذي يؤدي إلى عملية الانشطار بصورة متسلسلة.

اما انواع المفاعلات فإنها عديدة فالمفاعلات التي تستخدم في البحوث النيترونية وكذلك تلك التي تستخدم في انتاج النظائر فهي بسيطة في تصميمها.. اما تلك المستخدمة في انتاج الكهرباء فإنها معقدة وتسمى مفاعلات حرارية وهذه تشمل عدة انواع تصنيف حسب نوع المبرد المستخدم فمنها مفاعلات الماء المغلي ومفاعلات الماء المضغوط ومفاعلات الماء الثقيل المضغوط ومنها مفاعلات الماء الخفيف المهدء بالجرافيت ومنها المفاعلات المبردة بالغاز وغيرها من الانواع
لكن يمكن اختصارها بنوعين من المفاعلات النووية: مفاعلات للبحث وأخرى لتوليد للطاقة. تُستخدَم مفاعلات البحث لإجراء الأبحاث العلمية، وإنتاج النظائر لأهداف طبية وصناعية، وهي لا تستخدم لإنتاج الطاقة.
على مستوى العالم هناك 284 مفاعلاً نوويًّا للأبحاث في 56 بلدا، أما مفاعلات الطاقة فيتم استخدامها لتوليد الطاقة الكهربائية.
وتستخدم المفاعلات النووية أيضا كمصانع لإنتاج الأسلحة في البلدان التي تمتلك برامج حرب نووية؛ فيمكن استخدام المفاعلات النووية السلمية لإنتاج الأسلحة النووية وإجراء الأبحاث المتعلقة بها.
تستخدم المفاعلات النووية المخصصة لصناعة الأسلحة مادة بلوتونيوم 239، أما في المفاعلات السلمية فيتم إنتاج نظائر أخرى للبلوتونيوم، مثل بلوتونيوم 240، وبلوتونيوم 241، وبلوتونيوم 238؛ وذلك لأن وقود المفاعل يتعرض لإشعاع النيوترون لفترات أطول، ومن الممكن استخدامها أيضا لإنتاج المتفجرات النووية.
وقد لا تكون هذه المتفجرات بدرجة ثبات المتفجرات المصنعة من البلوتونيوم الأمثل لصنع الأسلحة؛ فقد تنفجر قبل الأوان، ولكن حتى لو حدث ذلك فإن نصف قطر دائرة الدمار الذي يسببه انفجارها هو على الأقل 33% من نصف قطر دائرة دمار قنبلة هيروشيما؛ فهي بذلك مواد تفجيرية ذات قدرات مريعة.
وتعمل المفاعلات النووية على مبدأ الانشطار النووي وذلك من خلال انشطار نواة الذرة، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة حرارية.
وتعتبر مادة اليورانيوم 235 هي الوقود الرئيسي المستخدم في المفاعلات النووية، كما يمكن استخدام البلوتونيوم 239، ويحدث الانشطار النووي لذرات اليورانيوم بإطلاق النيوترونات عليها، وعندما تنشطر بعض الذرات فإنها تطلق النيوترونات، واصطدام هذه النيوترونات مع ذرات أخرى يسبب انشطارها فيتم تحرير المزيد من النيوترونات، وهكذا يستمر رد الفعل المتسلسل مسبباً توليد كمية هائلة من الطاقة الحرارية، ويتم التحكم بمعدل الانشطار النووي في المفاعل باستخدام "قضبان تحكم" التي تقوم بامتصاص بعض النيوترونات المتحررة، فهي تسمح بتنظيم الانشطار النووي والتحكم الآمن به. كما يتم استخدام نظام تبريد مائي للتخلص من الحرارة المفرطة التي تنتج أثناء العملية، ويستخدم البخار الذي تم توليده لتدوير العنفات التي تولد الطاقة الكهربائية

وتوجد أكثر من 400 محطة نووية لتوليد الطاقة في العالم، تنتج نحو 17% من كهرباء العالم. كما تستخدم المفاعلات النووية لتوليد الطاقة للغواصات والقطع البحرية.

يتبع...

بالنسبة لهذه الفقرة اخي

اقتباس:المفاعلات النووية:
في هذه الحالة أن تكون نسبة (اليورانيوم 235) 3-5% مقارنة باليوراينوم 238 يكون اليورانيوم 238 غير قابل للاحتراق. كالذي تستعمله ايران

هل تقصد ان اليرورانيوم 235 هو الذي لن يكون قابل للإحتراق؟ لأن نسبته عندها 3-5% بينما اليورانيوم 238 سيكون قابل للإحتراق لأن نسبته عندها تكون 95-97%

هل انت متأكد اخي من ان اليورانيوم 283 هو الذي غير قابل للإحتراق ام ان هناك خطأ حصل في الكتابة؟

(f)

العزيز الغدير

شكرا لملاحظتك طبعا اليرورانيوم 235 هو الذي يحترق او يعتمد عليه في توليد الطاقة, فكرتي كانت انه في هذه الحالة يمكن التحكم بالانشطار و عملية الاحتراق كون اليرورانيوم 235 لم يتعدى الكتلة الحرجة

لتوضيح مفهوم الكتلة الحرجة تصور ان هناك كرة بحجم قبضة اليد مصنوع من مادة يورانيوم-235 , بعد تحفيز اولي لعملية الأنشطار النووي بواسطة تسليط حزمة من النيوترون على الكرة سيتولد 2.5 نيترون جراء هذا الأنشطار الأول لنواة ذرة يورانيوم-235 وهذا يكون كافيا لبدأ انشطار ثاني في كل الأجزاء المتكونة من الأنشطار الأول واثناء هذه السلسلة المتعاقبة من الأنشطارات في نواة الذرات يفقد الكثير من النيوترونات المتكونة الى سطح الشكل الكروي ولكن كمية النيوترونات المتكونة في الداخل كافية لادامة عمليات الأنشطار وهنا يأتي دور الكتلة الحرجة التي يمكن تعريفها بالحد الأدنى من كتلة مادة معينة كافية لتحمل سلسلات متعاقبة من الأنشطارات .

اذا كان العنصر المستخدم في عملية الأنشطار النووي ذو كتلة يتطلب تسليطا مستمرا بالنيوترونات لتحفيز الأنشطار الأولي للنواة فان هذه الكتلة تسمى الكتلة دون الحرجة.

اذا كان العنصر المستخدم في عملية الأنشطار النووي ذو كتلة قادرة على تحمل سلسلات متعاقبة من الأنشطار النووي حتى بدون اي تحفيز خارجي بواسطة تسليط نيوترونات خارجية فيطلق على هذه الحالة الكتلة الفوق حرجة . وهذه الكتلة الفوق حرجة اذا تم استعمالها كقنبلة نووية فيجب ان يتم تجميعها بسرعة لان سلسلة الأنشطارات المتعاقبة سوف تستغرق مجرد ثواني وستكون الطاقة الحركية الناتجة من الضخامة مما يؤدي الى انفجار القنبلة بسرعة فائقة.

شكرا مجددا

اشكرك كثيراً اخي

وأود ان استفسر اذا امكن، متى يقومون بعملية الإنشطار النووي؟ (اقصد في اي مرحلة يتطلب ذلك) اما بالنسبة للعنصر المستخدم في الانشطار النووي فهل هو اليورانيوم؟

كما اتمنى الحصول على شرح اكثر لهذه الفقرة:

اقتباس:وهذه الكتلة الفوق حرجة اذا تم استعمالها كقنبلة نووية فيجب ان يتم تجميعها بسرعة لان سلسلة الأنشطارات المتعاقبة سوف تستغرق مجرد ثواني وستكون الطاقة الحركية الناتجة من الضخامة مما يؤدي الى انفجار القنبلة بسرعة فائقة.

وهل افهم من ذلك انه يمكن استخدام الكتلة دون الحرجة في القنبلة النووية؟

وكيف يكون اليورانيوم الذي تم تخصيبه بنسبة 3-5% لم يتعدى الكتلة الحرجة؟ ألا يحتاجون في ايران مثلاً الى الانشطار النووي الذي كما فهمت من شرحك يتم بطريقتين اما بتسليط النيوترون ويكون دون الكتلة الحرجة او يتم من دون تسليط النيوترون وهو الكتلة فوق الحرجة، فهل في حالة ايران لا يحتاجون الى الانشطار النووي؟

اضافة لذلك اود ان استفسر عن متى يتم هذا الانشطار فقلت في الفقرة الاخيرة ان الكتلة فوق الحرجة يتم فيها الانشطار النووي دون تسليط النيوترون فمتى اذن يتم ذلك؟ (ما الذي يفعلونه ليتم هذا الانشطار؟) وكيف يجمعونه فيما بعد حتى لا تنفجر القنبلة بسرعة فائقة؟ وكيف يحافظون على القنبلة لحين اطلاقها؟ ام انهم يفعلون القنبلة حين اطلاقها؟

اعتذر على الاستفسارات الكثيرة

(f)