۹۲
شکل ۵-۳- جهت انتشار پسآب در حالت مد و جزر کامل
۹۳
شکل ۵-۴- جهت چرخش پسآب وقتی جریانات جزری وجود دارد
۹۳
فصل اول
مقدمه و کلیات
۱-۱- مقدمه
دما و شوری دو کمیت بنیادی در اقیانوس‌شناسی فیزیکی و اساس کار اقیانوس شناسان در مطالعه و شناخت فرآیندها در اقیانوس‌ها و حوزه‌های آبی میباشند، که میتوانند در اثر ورود یک پساب گرم تغییر کرده و باعث آلودگی حرارتی شوند.
ورود پساب گرم نیروگاه اتمی بوشهر می تواند سبب تغییر دما و شوری آب در مناطق ساحلی بوشهر شود که خود دارای اثرات زیست‌محیطی بوده و می تواند بر کارایی نیروگاه مؤثر باشد.
اندازه‌گیری میدانی دما و شوری در محدوده ورود پساب نیروگاه بوشهر به خلیج‌فارس راهکاری مناسب برای بررسی اثرات تغییرات این دو کمیت در منطقه است.
۱-۲- انرژی هستهای
انرژی به‌دست‌آمده از فعل‌وانفعالات هستهای را انرژی هستهای می‌گویند. این انرژی از دو منشأ می تواند سرچشمه بگیرد. یکی شکافت هستهی اتمهای سنگین و دیگری همجوشی یا گداخت هستهی اتمهای سبک، به‌اختصار این دو فعل‌وانفعال هستهای که به تولید انرژی هستهای منجر می‌شوند به‌صورت زیر میباشند.
۱-۲-۱- شکافت هستهای
شکافت هسته‌های سنگین به دو هسته سبک‌تر همراه با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی است که این فرایند تنها در هسته‌های سنگینی چون اورانیوم و پلوتونیوم اتفاق می‌افتد. برای ایجاد شکافت مناسب باید واکنش هستهای به‌صورت زنجیره وار و پیوسته انجام گردد.
واکنش شکافت اورانیوم ۲۳۵ به‌صورت زیر است :
(۱-۱)
۱-۲-۲- همجوشی یا گداخت هستهای
همجوشی یا گداخت هستهای را می‌توان به‌عنوان فرایند عکس شکافت هستهای قلمداد کرد یعنی فرآیندی که در آن دست‌کم یکی از محصولات واکنش هستهای از هر یک از مواد واکنش زای اولیه پرجرم تر باشد. گداخت هستهای در مواردی که جرم کل هسته‌های محصول از جرم کل مواد واکنش زا کمتر باشد منجر به رهایی انرژی خواهد شد. ازآنجاکه راکتورهای گداخت دارای درجه بالای ایمنی هستند و پسماندهای رادیواکتیو نیز ندارند سرچشمه انرژی فردای بشر خواهند بود.
۱-۳- نیروگاه اتمی
استفاده صلح‌آمیز از انرژی اتمی، ساخت راکتورهای هستهای جهت تولید برق است. امروزه نیروگاه‌های اتمی زیادی برای تولید برق ساخته‌شده‌اند. همانند نیروگاه‌های بخاری، در نیروگاه اتمی نیز بخار برای راه‌اندازی توربین مصرف می‌شود و انرژی چرخشی آن در یک ژنراتور به انرژی الکتریکی تبدیل میگردد. در یک نیروگاه اتمی که برای تولید برق بکار میرود از انرژی هستهای برای تولید حرارت و نهایتاً برای تولید بخار استفاده می‌شود، درصورتی‌که در نیروگاه‌های بخاری، سوختن موادی مانند زغال‌سنگ، نفت و یا گاز عامل ایجاد حرارت است. در نیروگاه‌های اتمی که برای تولید برق بکار می‌روند ماده خنک‌کننده آب است. بنابراین اختلاف نیروگاه اتمی با نیروگاه‌های حرارتی عادی در روش تولید انرژی حرارتی است که در نیروگاه‌های حرارتی معمولاً سوخت‌های فسیلی منشأ تولید انرژی هستند ولی در نیروگاه اتمی انرژی گرمایی به‌وسیله واکنش‌های زنجیره‌ای کنترل‌شده ایجاد میگردد.
۱-۳-۱- راکتور
راکتور یک ساختار فلزی است که در آن سوخت هستهای، ماده کند کننده نوترون و ماده خنک‌کننده در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. محدوده‌ی سوخت هستهای یک راکتور که در آنجا واکنش هستهای رخ میدهد و انرژی گرمایی تولید می‌شود، قلب راکتور نام دارد. انرژی گرمایی تولیدشده در راکتور توسط ماده خنک‌کننده به یک مبدل گرمایی منتقل و در آنجا توسط بخارآب به توربین منتقل می شود. بخارآب بخشی از انرژی گرمایی خود را به پره‌های توربین منتقل کرده و محور توربین را به گردش درمی‌آورد. در شکل (۱-۱) اجزای یک راکتور (مشابه راکتور اتمی بوشهر) نشان داده شده است (www.articles.ir).
اجزای راکتور :
۱- محرک میله‌های کنترل
۲- درپوش راکتور
۳- پوسته اصلی راکتور
۴- نگهدارنده قلب راکتور
۵- محافظ کانال‌های هادی
۶- قلب راکتور
۷- ورودی خنک کننده
۸- خروجی خنک کننده
شکل ۱-۱- اجزای راکتور اتمی
راکتور هستهای را یک ساختار بتنی به نام پوشش ایمنی احاطه کرده است تا در صورت بروز حادثه، از پخش مواد رادیواکتیو به محیط اطراف جلوگیری شود. در راکتورهای هستهای فرایند شکافت هستهای به‌صورت کنترل‌شده انجام میگردد، به‌نحوی‌که مثلاً در اثر شکافت نیم کیلوگرم اورانیوم انرژی‌ای معادل ۱۵۰۰ تن زغال‌سنگ به دست می آید. در جهان راکتورهای مختلفی وجود دارند که بسیاری از آن‌ها برای تولید برق، برخی برای تولید رادیو ایزوتوپ‌ها و تحقیقات علمی و برخی آموزشی و تعدادی برای راندن کشتی‌ها و زیردریایی‌ها ساخته شده است. ( کجوئیان جعفری، ۱۳۷۹ )
۱-۴- تاریخچه نیروگاه‌های اتمی
اولین راکتور اتمی در آمریکا به‌وسیله شرکت « وستینگهاوس » و به‌منظور استفاده در زیردریایی‌ها ساخته شد. این راکتور پایه اصلی و استخوان‌بندی فنّاوری فعلی نیروگاه‌های اتمی PWR [۳] را تشکیل داد. سپس شرکت جنرال الکتریک موفق به ساخت راکتورهایی از نوع BWR [۴] گردید. اما اولین راکتوری که اختصاصاً جهت تولید برق طراحی شد در ژوئن ۱۹۵۴ شهر “آبنینسک” در نزدیکی مسکو در کشور شوروی سابق احداث گردید که بیشتر جنبه نمایشی داشت. تولید الکتریسیته از راکتورهای اتمی در مقیاس صنعتی در سال ۱۹۵۶ در انگلستان آغاز گردید. تا سال ۱۹۶۵ روند ساخت نیروگاه‌های اتمی از رشد محدودی برخوردار بود اما طی دو دهه ۱۹۶۶ تا ۱۹۸۵ جهش زیادی در ساخت نیروگاه‌های اتمی به وجود آمده است. این جهش طی سال‌های ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۶ که به‌طور متوسط هرسال ۳۰ نیروگاه ساخته شد، بسیار زیاد و قابل‌توجه است ( Henderson, 2000 ). شکل (۱-۲) توزیع نیروگاه های اتمی تولید برق را در سطح جهان نشان میدهد. ( www.wikipower.ir )
شکل ۱-۲- توزیع نیروگاه‌های اتمی تولید برق در جهان
- نیروگاه اتمی بوشهر
فرم در حال بارگذاری ...
