Atom energiyasi nima Atom energiyasi hosil bulishi

Reja:

1. 
   Atom energiyasi nima
   
2. 
   Atom energiyasi hosil bulishi
   
3. 
   Atom energiyasi oqibatlari
   
4. 
   AES Haqida
   

Atom energiyasi Atom energiyasi – atomlarning markazida joylashgan atom yadro-sida sodir bo‘ladigan jarayonlar na-768tijasida ajralib chiqadigan energiya. Erkin protonning massasi t = 1,0076 massa atom birligi (m. a. b.)ga, erkin neytronning massasi tpq 1,0089 m. a. b.ga tengligi tajribalarda aniqlangan. Bu qiymatlardan foydalanib atom yadrosining massasi aniqlanadi, chunki Mendeleyev jadvalidagi elementning o‘rniga qarab yadrosida nechta proton va nechta neytron borligi ma’lum. Mas, ge-liy yadrosining massasi 2 x 1,0076 Q 2x 1,0089 q q 4,0330 m. a.b.ga teng. Lekin juda aniq o‘lchashlarga ko‘ra geliy yadrosining massasi 4,003 m. a. b.ga teng, bu esa erkin neytron va erkin protonlar massasining umumiy og‘irligidan 0,03 m. a. b. kam, de-mak, proton va neytronlardan atom yadrosi hosil bo‘lganda ma’lum miqdorda mas-sa yo‘qolar ekan. Massaning bu miqdori massa defekti deyiladi. Massa defekti har bir atomning o‘ziga xos bo‘ladi. Mac, uranda 0,07, geliyda 0,03, berilliyda 0,04 m. a. b.ga teng. Massa bilan energiyaning o‘zaro bog‘lanish qonuniga asosan proton va neytronlardan yadro hosil bo‘lishida energiya ajralib chiqishi yadro massasining kamayishiga (massa defektiga) sabab bo‘ladi. Elementlar atomlarining yadrolari hosil bo‘lishida ajra-ladigan energiya yadrolarning bog‘lanish energiyasi deyiladi. Turli yadrolarning boglanish energiyasi turlicha bo‘ladi, mas, geliy yadrosining to‘la bog‘lanish energiyasi 28 MeV, os-zarraniki – 8,8 MeV, uran 238ning massa soni 119, uran 238 ikkiga bo‘lin-sa, ikkala yadroning bog‘lanish energiyasi 119 x 8,6 Q 119 x 8,6 q 2047 MeV, uran 238ning bo‘linmasdan oldin boglanish energiyasi 238x7,5 q 1785 MeV, energiyalar farqi 2047 MeV – 1785 MeV q 262 MeV, bu energiya uran yadrosi parchalanganda issiqlik energi-yasi holida ajralib chiqadi. Atom ener-giyasi ajralib chiqishi uchun bitta sarf-langan neytron evaziga jarayon davomida kup yangi ney-tronlar paydo bo‘lishi ke-rak. Neitronlar kosmik nurlar tarkibida tabiatda o‘z-o‘zidan paydo bo‘lib tura-di, faqat uni tutib turish uchun sharoit yaratish kerak, shu vaqtda zanjir jarayon o‘z-o‘zidan vujudga keladi. Elementlarning atom raqamlari ortib borishi bilan atom yadrolarida neitronlar sonining protonlar soniga nisbati ortadi. Shu sababli, uran 235 bo‘linganida hosil bo‘lgan parchalardagi neytronlar aj-ralib chiqadi. Neytronlar yadroga oson yutiladi, ular yutilganida yadro ener-giyasi ortadi. Uran 235ning har bir yadrosi neytronlar yutib parchalanganda taxminan 200 MeV (1 MeVq106 ev q 1,610~6 erg) energiya ajralib chiqadi. Atom energiyasi atom reaktori deb ataladigan qurilma yordamida ajratib chiqariladi. Tabiiy radioaktivlik o‘rganilgandan so‘ng atom ichida energiyaning katta za-xiralari borligi aniqlandi. Uran yadrosining bo‘linish reaksiyasi vaqtida ko‘p miqdorda energiya ajralib chiqadi. Atom yadrolarining bo‘linishi kashf qilingandan keyin yadro energiyasidan amaliy maqsadlar uchun foydalanish mumkin bo‘ldi. Ichki tomonidan ney-tronlarni qaytaradigan qatlam bilan o‘rab, reaktorning quvvati oshiriladi. Kuchli sirkulyatsiya nasoslari reaktordan issiqlikni tez olib turadi. Atom yoqilg‘isi kislorodsiz, germetik yona be-radi. Undan sayyoralararo uchishlarda va suv ostida foydalanish mumkin. Atom yoqilg‘isi tugun chiqarmaydi va kam joyni egallaydi. Atom yoqilg‘isining kon-sentratsiyasi katta, shuning uchun bunday yokdlg‘i bilan samolyotlar yerga qo‘nmasdan bir necha sutka uchishi, dengizda kemalar uzoq suzib yurishi mumkin. Atom energiyasi zaxiralari bitmas-tuganmas, chunki kelajakda ko‘p elementlar atomlaridan ham energiya olish imkoni topiladi.Kelajakda energiyaga bo‘lgan ehtiyoj yulduzlar hamda Quyosh energiyasi, ya’ni termoyadro energiyasini ishga solish yo‘li bilan qondiriladi. Sintez usuli bilan vodoroddan ancha og‘ir element – geliy olish termoyadro reaksiyasiga asoslangan. Og‘ir vodorod, ya’ni deyteriy termoyadro energiyasi olinadigan xom ashyodir. Dunyo okeanida deyteriy zaxiralari nihoyat 769darajada ko‘p. Kumir, neft, yonuvchi gaz, torf zaxiralarining hammasini bir yo‘la yondirganda ajralib chiqadigan issiqlik dunyo okeanidagi suvni bor-yo‘g‘i 0,02 darajagina isitishi mumkin. Agar shu maqsadda yengil elementlarning birikish reaksiyalaridan faqat bittasi og‘ir vodoroddan geliy hosil qilish reaksiyasidan foydalanilsa, bunda aj-ralib chiqadigan energiya dunyo okeanini bir yarim ming qaynash darajasigacha isitishga yetadi.Boshqariladigan termoyadro reak-siyalari xalq xo‘jaligining barcha tarmoqlarini uzoq davr mobaynida zarur miqdorda energiya bilan ta’min-lab turish imkoniyatini beradi. Biroq boshqariladigan termoyadro siteziga energiya olinadigan eng so‘nggi manba deb qarashxato, chunki fizika fani ixtiyorida boshqa baquvvatroq energiya manbalari ham mavjud. Hozirgi vaqtda, mas, antiyadro hosil qilish uchun sharoit yaratish ustida zo‘r berib nazariy tadqiqot ishlari olib borilmoqda. Antizarralar kashf etili-shi, ularning tuzilishini hamda yadro zarralarining o‘zaro ta’sirini o‘rganish annigilyatsiya jarayonida hosil bo‘ladigan yangi tur energiya olish yo‘lini aniqlab berdi. Annigilyatsiya natijasida ajra-lib chiqadigan yorug‘lik nuri energiyasi termoyadro sintezidagiga qaraganda ming marta ko‘proqdir. Shuni qayd qilish ke-rakki, hozir tadqiqotchilar Yerda sun’iy yulduz moddalarini hosil qilish ustida ko‘p yillardan buyon ilmiy tadqiqot ishlari olib bormoqdalar.Termoyadro reaktorining ishga tu-shirilishi odamzodning energiya muam-molarini hal etadi, energiyaga bo‘lgan ehtiyojni qanoatlantiradi. atom energiyasi bu atom yadrolarining bo'linishi yoki birlashishi paytida chiqarilgan energiya. Yadro jarayonlari orqali olinadigan energiya miqdori atomning faqat tashqi mintaqalarini ishlatadigan kimyoviy jarayonlar orqali olinadigan energiyadan ancha yuqori.Ba'zi bir elementlarning ba'zi izotoplari yadro reaktsiyalari orqali jarayon davomida energiya chiqarish qobiliyatiga ega. U massaning energiyaga aylanishi yadro reaktsiyalarida sodir bo'lish printsipiga asoslanadi. Yadro reaktsiyasi - bu o'zini boshqa elementlarga aylantira oladigan elementning atom yadrosi tarkibini o'zgartirish. Ushbu jarayon ba'zi elementlarda o'z-o'zidan paydo bo'ladi; boshqalarda neytron bombardimon qilish yoki boshqa usullar yordamida reaktsiya qo'zg'atilishi kerak.Yadro energiyasini issiqlikka aylantirish uchun uni ishlatishning ikkita usuli mavjud: Yadro bo'linishi, bu erda atom yadrosi ikki yoki undan ortiq yadro sinteziga bo'linadi, bunda kamida ikkita atom yadrosi birlashib yangi yadro hosil qiladi.Bo'linish natijasida olinadigan yadro energiyasining asosiy afzalligi shundaki, u qazilma yoqilg'idan foydalanmaydi, atmosferaga zaharli gazlarni chiqarmaydi va issiqxona effektining oshishi uchun javobgar emas.FoydalanishYadro bombalaridan foydalanishda xizmat qiling, energiya manbalarini almashtirishi va shuningdek, ba'zi yoqilg'ilarning o'rnini bosishi mumkin.Atom energiyasidan foydalanish kun sayin o'sib bormoqda. Yadro energetikasi eng kam ifloslantiruvchi alternativalardan biri bo'lib, u iste'molchilar markazlariga yaqin bo'lgan kichik makon va zavod inshootlarida juda ko'p energiya olishga imkon beradi va energiya taqsimotining narxini pasaytiradi.Yadro energiyasi zamonaviy dunyoda energiya ehtiyojini samarali ravishda qondirishning yana bir variantiga aylandi.Uran yadrosi bo'linishi yadroviy energiyaning asosiy fuqarolik dasturidir. U dunyodagi yuzlab atom elektr stantsiyalarida, asosan Frantsiya, Yaponiya, AQSh, Germaniya, Shvetsiya, Ispaniya, Xitoy, Rossiya, Shimoliy Koreya, Pokiston Hindiston va boshqa mamlakatlarda qo'llaniladi.Undan foydalanadigan mamlakatlar va joylarEvropa mamlakatlari atom energiyasidan eng ko'p foydalanadigan mamlakatlardir. Dunyoda ishlab chiqarilgan elektr energiyasining umumiy hajmini hisobga olgan holda, atom energiyasining ulushi 30 yil ichida 0,1% dan 17% gacha ko'tarilib, uni GES ishlab chiqaradigan foizga yaqinlashtirdi. Xalqaro Atom Energiyasi Agentligining (IAEA) ma'lumotlariga ko'ra 1998 yil oxirida 32 mamlakatda 434 atom elektr stantsiyalari mavjud edi va 15 mamlakatda 36 ta qurilmalar qurilmoqda. Zavodlarni qurish qarori asosan atom energiyasini ishlab chiqarish xarajatlariga bog'liq.Yadro bo'linishi yadroviy energiyaning asosiy fuqarolik dasturidir. U dunyodagi yuzlab atom elektr stantsiyalarida, asosan Frantsiya, Yaponiya, AQSh, Germaniya, Shvetsiya, Ispaniya, Xitoy, Rossiya, Shimoliy Koreya, Pokiston Hindiston va boshqa mamlakatlarda qo'llaniladi.Yadro zavodi qanday ishlaydiAtom zavodining ishlashi issiqlik stansiyasiga juda o'xshaydi. Farqi shundaki, atom elektr stansiyalarida ko'mir, neft yoki gaz kabi qazilma yoqilg'ini yoqish natijasida hosil bo'ladigan issiqlik o'rniga, issiqlik yoqilg'i kapsulalarida uran atomlarida sodir bo'ladigan transformatsiyalar natijasida hosil bo'ladi.Reaktor yadrosida hosil bo'ladigan issiqlik birlamchi zanjirdagi suvni isitadi. Ushbu suv bug 'generatori deb nomlangan uskunalar quvurlari orqali aylanadi. Bug 'generatorining naychalari bilan aloqa qiladigan boshqa zanjirdagi suv yuqori bosim ostida bug'lanib, uning elektr generatoriga biriktirilgan turbinalar to'plamini hosil qiladi. Elektr generatorining harakati energiyani ishlab chiqaradi, tarqatish uchun tizimga etkaziladi.Energiya manbai sifatida eng ko'p ishlatiladigan elementlar- Torium: Atom elektr stantsiyalarining yangi avlodlari toriumni energiya ishlab chiqarish uchun qo'shimcha yoqilg'i manbai sifatida ishlatadilar yoki yadro chiqindilarini yordamchi bo'linish deb nomlangan yangi tsiklda parchalashadi. Yadro energiyasidan energiya manbai sifatida foydalanish himoyachilari ushbu jarayonlar hozirgi vaqtda qazib olinadigan yoqilg'ining kelgusida etishmasligi sharoitida dunyoga tobora o'sib borayotgan talabni qondirish uchun yagona alternativa deb hisoblaydilar.- Uran: Uranning asosiy tijorat maqsadi elektr energiyasini ishlab chiqarishdir. Metallga aylantirilganda uran qo'rg'oshindan og'irroq bo'ladi, po'latdan biroz qattiqroq bo'ladi va juda oson yonadi.- aktinium: Aktiniy - uranga nisbatan 150 baravar ko'proq radioaktivlikka ega yuqori radioaktiv kumush metall. Termoelektr generatorlarida ishlatiladi.
Atom energiyasining oqibatlari
Yadro texnologiyasi xavfli bo'lib, u allaqachon Uch Mayl oroli (AQSh) va Chernobil (Ukraina) kabi jiddiy baxtsiz hodisalarni keltirib chiqardi, bu katta avariyalarni yo'qotishdan tashqari, ushbu avariyalar natijasida minglab o'lim va kasalliklarga olib keldi. Ushbu turdagi texnologiyadan foydalanish butun insoniyat uchun jiddiy xavf tug'dirishda davom etmoqda. Yadro reaktorlari va ularni to'ldiruvchi inshootlar ko'p miqdordagi yadro chiqindilarini hosil qiladi, ular ming yillar davomida kuzatuv ostida bo'lishi kerak. Yaratilgan yadroviy chiqindilarni saqlash bo'yicha ma'lum xavfsiz texnikalar mavjud emas.Xirosima va Nagasakidagi yadroviy dahshat atom qurollari odamlarga qarshi ataylab ishlatilgan birinchi va yagona vaqtni belgilab berdi. 1945 yil 6-avgustdan 9-avgustgacha bo'lgan hujumlarda 100 mingdan ortiq odam vafot etdi va keyingi yillarda radiatsiya tufayli yuzaga kelgan asoratlardan minglab odamlar halok bo'lishdi.
- Chernobil:1986 yil 26 aprelda yomon o'tkazilgan tajriba, zavoddagi strukturaviy muammolar va boshqa omillar bilan birlashib, Chernobildagi to'rtinchi reaktorning portlashiga sabab bo'ldi. Taxminan 31 kishi portlashda va yong'inni o'chirish paytida vafot etdi. Keyinchalik yuzlab odamlar radioaktivlikning o'tkir ta'siridan vafot etdi, bu Xirosima bombasidan 400 baravar ko'p.- Yadro bombasi: Atom bombasi - bu energiyasi yadroviy reaktsiyadan kelib chiqadigan va ulkan halokatli kuchga ega bo'lgan portlovchi qurol bo'lib, bitta bomba butun shaharni yo'q qilishga qodir. Atom bombalari Ikkinchi Jahon urushi paytida Xirosima va Nagasaki shaharlarida Yaponiyaga qarshi AQSh tomonidan urushda faqat ikki marta ishlatilgan. Biroq, ular allaqachon yuzlab marta bir necha mamlakat tomonidan yadro sinovlarida ishlatilgan.- Atom elektr stansiyasi (AQSh): Pensilvaniya shtatidagi Three Mile Island atom zavodi erishi xavfi ostida bo'lib, yadro halokatining eng jiddiy turi hisoblanadi. Xavf reaktor ichidagi bug 'pufakchasidan kelib chiqadi, uning ichki bosimi bo'shashganda hajmini oshirishi mumkin va yadro sovutish uchun hayotiy suvsiz qoladi. Radioaktiv zarrachalar bulutlari allaqachon reaktordan atmosferaga qochib ketgan, ammo radioaktivlik bo'yicha mutaxassislar ifloslanish xavfi hali ham ozligini aytishadi.
Braziliyada atom energiyasi
Braziliyada yadro texnologiyasini qidirish 1950-yillarda boshlangan, shu qatorda 1951 yilda Milliy tadqiqot kengashini tuzgan va 1953 yilda uranni boyitish uchun Germaniyadan ikkita ultrasentrifugani olib kirgan Admiral Alvaro Alberto.Braziliyada atom elektr stantsiyasini amalga oshirish to'g'risida qaror 1969 yilda qabul qilingan edi. Va hech qachon gidravlik energiyani almashtirish manbai haqida o'ylamagan edik, xuddi bir necha yildan so'ng, maqsadlar shunchaki domen emasligi aniq edi. yangi texnologiya. Braziliya harbiy hukumat rejimi ostida yashagan va yadro sohasidagi texnologik bilimlarga ega bo'lish unga nafaqat atom suvosti kemalarini, balki atom qurollarini ham yaratishga imkon beradi.1974 yilda Angra 1 atom elektr stantsiyasining qurilish ishlari qizg'in edi, Federal hukumat Furnas kompaniyasiga ikkinchi zavodni qurish huquqini berib, loyihani kengaytirish to'g'risida qaror qabul qildi.Keyinchalik, 1975 yilda, Braziliyada 90-yillarning o'rtalarida va 21-asrning boshlarida allaqachon elektr energiyasi etishmasligi bo'lganligi sababli, gidroelektr potentsiali deyarli to'liq o'rnatilgandan buyon Germaniyaning Bonn shahrida yadroviy hamkorlik to'g'risidagi bitim imzolandi, bu orqali Braziliya sakkizta atom elektr stantsiyasini sotib oladi va ushbu sohada ularni rivojlantirish uchun zarur bo'lgan barcha texnologiyalarga ega bo'ladi.
Shu tarzda, Braziliya atom kuchlari klubiga qo'shilish uchun aniq qadam tashladi va shu bilan Braziliyaning energetik kelajagi hal qilindi va Braziliya yadro davri paydo bo'ldi.
ATOM ELEKTR STANTSIYASI (AES) — texnologik sxemasi jihatidan issiqlik elektr stansiyalari turiga kiruvchi elektr stansiya. Oddiy issiqlik elektr stansiyalari (tes)da ko’mir, neft, qoramoy (mazut) va gaz yoqilsa, AESda yoqilg’i sifatida uran ishlatiladi. AESning asosiy qismi atom qozoni, ya’ni atom reaktori. AESda, ko’pincha, atom reaktorlarining. 4 tipi qo’llaniladi: 1) suv-suvli (bunda susaytirgich modda o’rnida ham, issiqlik eltuvchi modda o’rnida ham oddiy suv ishlatiladi); 2) grafit-suvli (suv — issiqlik eltuvchi, grafit esa susaytiruvchi bo’ladi); 3) og’ir suvli (oddiy suv issiqlik eltuvchi, og’ir suv esa susaytiruvchi); 4) grafitgazli (gaz — issiqlik eltuvchi, grafit — susaytiruvchi). Zamonaviy atom energetikasida asosan uran-235 dan foydalaniladi. Uning tabiiy zahirasi unchalik katta emas, organik yoqilg’ining esa atigi 10% ini tashkil qiladi. Bu miqdor atom energetikasini yoqilg’i bilan uzoq vaqpgacha ta’minlay olmaydi. Yadro yoqilg’isi sifatida qo’llaniladigan plutoniy-239 va uran- 233 olish uchun xom ashyo hisoblanadigan uran-238 bilan toriy-232 ning zaxirasi yer bag’rida yetarli miqdorda. Bu yadro yoqilg’ilari erdagi energetik resursni taxminan 1000 baravar oshiradi. Hozirgi yoqilg’i ishlab chiqaradigan ko’paytiruvchi atom reaktorlarida yoqilg’i miqdorini ishlash jarayonida ortgirish mumkin. Masalan, ikki marta ko’paytirish uchun taxminan 10 yilgacha vaqt kerakligi ma’lum. Demak, odamzod atom yoqilg’isisiz qolmaydi. Atom energiyasi xalqaro agentligining xabar berishicha, 1985 yil oxirida dunyoning 26 mamlakatida atom elektr stansiyalarida umumiy quvvati 248577 MVt bo’lgan 374 reaktor ishlab turgan. Shulardan umumiy quvvati 77851 MVt bo’lgan 93 reaktorli AQSh birinchi o’rinda, qolganlari esa Frantsiya (37533 MVt), sobiq SSSR (26803 MVt), Yaponiya (23665 MVt), sobiq GDR (16429 MVt) va Angliya (10120 MVt). Dunyoning ko’plab boshqa mamlakatlarida ham AES lar ishlab turibdi. Hozirgi vaqtda xalq xo’jaligining elektr energiyasidan foydalanmaydigan biror sohasini topish qiyin. Shuning uchun elektr energiyasi ishlab chiqarish yildan yilga ortib bormoqda. Masalan, 1980 yilda dunyoda ishlatilgan elektr energiyasining 5,6%, 1985 yilda — 10,8% va 1988 yilda — 27% AESlarda ishlab chiqilgan. Taqqoslash uchun 1987 yil AQSh ishlatgan energiyasining 19%, Buyuk Britaniyada 19%, Yaponiyada 30%, GFRda 34%, Frantsiyada 76% AESlarda ishlab chiqilgan. Lekin 1986 yil aprelda Chernobil (sobiq SSSR) AESda bo’lib o’tgan katta avariya butun dunyo AESlar qurilishi rejalarini buzib yubordi. AQShda qurilish ishlari sekinlashtirildi, Skandinaviya mamlakatlarida esa butunlay to’xtadi. Ammo yer yuzidagi energiya manbalari hisoblanmish — neft, gaz, ko’mir zaxiralari cheklanganligidan AESlarni takomillashtirishdan boshqa iloj yo’q. Atom energiyasi manbai uran va toriyning yer yuzidagi zaxiralari dunyo xalqlarining energiyaga bo’lgan talabini bir necha ming yillar davomida qondirib turish uchun yetarlidir. Kelajakda AESlar yetarli darajada rivojlanadi va dunyo mamlakatlarining umumiy energetika balansida yetakchi o’rinni egallaydi.Bir necha mamlakatlarda AES energiya ishlab chiqarishda asosiy o'rinni egallaydi. Masalan, Bolgariya elektr energiyasi 30%, Shvesariyaning 39%, Belgiyaning 50%, Fransiyaning 65% energiyasi AES energiya hosil qiladi. Sobiq ittifoq (37,1 mln. kvt), Yaponiya (29,3), Kanada (11,8), Ispaniya (7,5), Tayvan (4,9), Chexiya (3,2), Hindiston (1,5 mln.kvt) kabi mamlakatlarda AES ishlaydi.AES energiya ishlab chiqarishning eng yuqori yutug'i bo'lishi bilan birga, alohida e'tibor, kerakli talab qiladi, chunki Chernobil, AQSh, Angliya, Germaniya kabi mamlakatlarda AES ning avariyaga uchrashi bunga yaqqol misol bo'la oladi.1986- yili Chernobil AES ning halokati tezda yadro energiyasini yuqori haroratda (700-9000S) temir, tosh, hosil bo'lgan plutoniy zarrachali chang-to'zon atrof-muhitga tarqaldi. Buning uchun Chernobilga yaqin joylashgan Ukraine, Belorussiya erlarida radioaktiv chang-to'zon tushgan. Yer, suv, o'simlik, hayvonot va odamlar tanasida radioaktivlik ortib ketgan. Hozirgi vaqtda shunday radioaktivlashgan yuzlab qishloqlari aholisi boshqa joylarga ko'chirilgan. 1971-1984-yillar ichida 14 ta mamlakatning 151 ta AES larida halokat sodir bo'lgan. Buning natijasida tabiat va undagi tiriklik ostida qolgan, 2001-yilda Chernobil AES ni to'xtatildi.