یاداشت های معلــــــــــــــــــــــــــــــــــــــم

معلمی عشق است وایثار اگر به دید شغل به آن می نگری آن را رها کن والابرتومبارکباد

یاداشت های معلــــــــــــــــــــــــــــــــــــــم

معلمی عشق است وایثار اگر به دید شغل به آن می نگری آن را رها کن والابرتومبارکباد

انواع انرژی ها -ششم دبستان

نرژی باد- انرژی حاصل از هوای متحرک:
بارها اتفاق افتاده فرفره به دست دویده‌ایم و از چرخیدن پره‌های رنگارنگ آن لذت برده‌ایم و یا در یک روز تابستانی از به پرواز در آمدن بادبادک‌مان لذت برده‌ایم. ولی هیچ‌گاه فکر کرده‌اید علت چرخش پره‌های فرفره و یا پرواز بادبادک در آسمان چیست؟ بله؛ علت همه‌ی این حرکت‌ها جابجایی هواست . این جابجایی در آسمان تولید باد می‌کند. به تعبیر درست‌تر، باد بر اثر گرم شدن غیر یکنواخت هوای سطح زمین به وجود می‌آید.

انسان هزاران سال است که از انرژی باد به عنوان یک منبع بهره می‌برد. به عنوان مثال بادبانها برای حرکت کشتی‌ها از محبوس کردن باد در خود استفاده می‌کنند. ایرانیان باستان از آسیاب‌های بادی بزرگ، برای آرد کردن غلات استفاده می‌کردند و هلندی‌ها نیز از قرن چهاردهم میلادی برای رساندن آب به زمین‌های بالاتر از سطح دریا از آسیاب‌های بادی استفاده می‌کردند. امروزه دولت‌های سراسر دنیا به تولید برق از انرژی باد علاقه‌مندند.

توربین بادی:

پره‌های توربین باد را می‌گیرند، جهت آنرا از افقی به عمودی تغییر می‌دهند و سپس مانند فرفره شروع به چرخیدن می‌کنند. بر اثر چرخش پره‌ها، موتور توربین به حرکت درآمده و برق تولید می‌شود. بلند‌ترین آسیاب‌های بادی که امروزه استفاده می‌شوند پره‌هایی به طول 50 پا دارند.پره‌های بادی‌ای که گاه به بلندی یک ساختمان ده طبقه هستند را در جایی که جریان‌های قوی‌تر باد وجود دارد، نصب می‌نمایندبه یک توربین بادی بزرگ، توربینی که بتواند برای خانه شما الکتریسیته تولید کند، باید باد با سرعت 18 مایل درساعت بوزد و پره‌های آن توربین باید حداقل با سرعت 8 مایل در ساعت بچرخند، آنگاه الکتریسیته تولید می‌شود.توربین‌های بادی هیچ آلودگی‌ای تولید نمی کنند، ولی پر سر و صدا هستند.

مزارع بادی:در اینجا بهتر است با پدیده‌ی جدیدی به نام مزارع بادی آشنا شوید. مزارع بادی در اصل محل‌هایی برای تولید انرژی هستند. در این مزارع هزاران آسیاب بادی قرار دارد و پره‌های آنها در برابر باد به چرخش درمی‌آیند. از چرخش هزاران پره، انرژی زیادی تولید شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انرژی آب
آب بزرگترین منبع تولید برق از میان پنج منبع تجدیدشدنی است. در کشورمان ایران،.......درصد از نیروگاه‌های تولید برق، نیروگاه‌های آبی هستند. این نیروگاهها .......از برق کشور را تولید می‌نمایند. شاید با توجه به این اعداد بتوانید به اهمیت انرژی جنبشی آب پی ببرید.
نیروی‌ آب روان از قدیمی‌ترین منابع انرژی‌ انسانی است. شاید در فیلم‌ها آسیابهای آبی را دیده باشید. انسان هزاران سال قبل، به کمک نیروی آب، چرخهای بزرگ پره‌دار آسیاب را به حرکت در آورد و از آن برای آسیاب کردن غلات استفاده نمود. نیروی آب حتی در حمل و نقل نیز بسیار کارساز بود. چه بسیار سفرهایی که توسط بلم‌ها و کلک‌های که برروی جریان رودخانه‌ها حرکت می‌کردند، شکل گرفت.

 

چرخه آب

آب چگونه تولید می‌شود؟ آیا تا به حال این سئوال را از خود نموده‌اید؟ شاید پاسخ اکثر شما دوستان ابر باشد. اگر چنین است، ابرها از کجا می‌آیند؟

آب در طبیعت یک جریان دوره‌ای یا یک چرخه را طی می‌کند. به این ترتیب که بر اثر گرمای خورشید آب از سطح رودخانه‌ها، دریاها و اقیانوس‌ها تبخیر می‌شود و ابر را تشکیل می‌دهد. ابرها پس از پرواز به سطوح فوقانی زمین سرد شده و آب را به صورت برف یا باران به زمین باز می‌گرداند. گردش آب در طبیعت توسط تابش نور خورشید(درمرحله تبخیر) و نیروی جاذبه زمین(در مرحله جریان یافتن آب در رودخانه) شکل می‌گیرد.

 آب

با توجه به اینکه بهره‌برداری از نیروی آب روان تنها در نزدیکی رودخانه‌ها امکان پذیر است، لازم است که نیروگاههای آبی در چنین مکانهایی تاسیس گردد. به همین علت استفاده از نیروگاههای آبی تنها پس از توسعه فن آوری مربوط به انتقال نیروی برق در مسافتهای دور رواج یافت.

برای مهار کردن نیروی جنبشی آب، معمولاً در نقاط مناسبی از رودخانه، در مسیر آب سد ساخته می‌شود. به این ترتیب آب در پشت سد ذخیره می‌شود. میزان انرژی جنبشی آب، به ارتفاع ریزش آن بستگی دارد. یعنی هر قدر ارتفاع آب در پس سد بیشتر باشد، انرژی تولیدی نیز بیشتر است.

رودخانه‌های  پر از آب با جریان سریع نیز حاوی انرژی جنبشی هستند و همچنین آبشارهای بلند، مانند آبشار نیاگارا نیز منبع سرشاری از انرژی جنبشی‌اند. در همه موارد فوق آب با عبور از کانالها یا دریچه‌های آبی پرده‌های توربین مولد برق را به حرکت در می‌آوردو در نتیجه انرژی جنبشی آب به برق تبدیل می‌شود. در برخی از نیروگاههای آبی، جریان آب مستقیماً به برق تبدیل می‌شود.‌ حال آنکه در برخی از انواع دیگر، آب پشت سد ذخیره شده تا در موقع لزوم رها شده و انرژی آن به مصرف تولید برق  برسد.

امروزه، دریاچه‌های که پشت سد نیروگاههای آبی ایجاد می‌شود، علاوه بر تولید برق، امکانات دیگری نظیر ماهیگیری و ورزشهای آبی فراهم می‌آورند که این خود از نکات مثبت این نیروگاه‌ها می‌باشد.

بهره برداری از نیروی

نیروی آب روان یک منبع انرژی بسیار مناسب برای تولید برق شناخته شده است، چرا که در مقایسه با سوختهای تجدیدنشدنی استفاده از آب برای تولید برق هزینه سوخت در بر ندارد، مواد زائد باقی نمی‌گذارد و هیچگونه آلودگی در آب یا در هوا به وجود نمی‌آورد. با این حال باید توجه داشت که ایجاد سد چند مشکل دارد، که مهترین آنها تغییراتی است که در محیط زیست حیوانات ساکن رودخانه به وجود می‌آورد. مثلاً برخی از انواع ماهیها برای تخم گذاری به سوی سرچشمه رودخانه شنا می‌کنند و سدسازی مانعی در مسیر حرکت آنها به سوی محل تخم گذاری است.

درسالهای اخیر کوششهایی برای حل این مشکلات انجام گرفته است.  از جمله این کوشش‌ها ایجاد مسیرهای ((پلکانی)) در رودخانه است تا ماهی‌ها بتوانند خود را به محل تخم گزاری برسانند

 




انرژی گرمایی زمین(انرژی حاصل از هسته‌ی زمین):
در 18 می 1980 برابر با 28 اردیبهشت 1359 آتشفشان فعال سنت هلن فوران کرد. بیرون ریختن گداخته‌های داغ از داخل زمین نمایش واضحی از انرژی درونی زمین است.
مسلماً فوران آتشفشان را از تلویزیون خانه‌تان دیده‌اید و با پرواز گدازه‌ها از دهانه‌ی آتشفشان به سوی آسمان ‌پی به انرژی گرمایی زمین برده‌اید. بیشتر فعالیت‌های آتشفشانی در حاشیه‌ی اقیانوس آرام، که به آن حلقه‌ی آتش می‌گویند، روی می‌دهد. انرژی آتشفشان‌ها قابل مهار نیست، ولی در برخی از مکانها حرارت داخل زمین که به آن انرژی گرمایی زمین گفته می‌شود، قابل جمع آوری است.
 

اگر از سطح زمین به سمت مرکز آن حرکت نماییم به ترتیب با لایه‌های «پوسته»، «گوشته»، «هسته‌ی بیرونی» و «هسته‌ی آهنی» مواجه می‌شویم. محل تجمع گدازه‌ها، لایه‌های گوشته و هسته‌ی بیرونی است. گرمای حاصل از گدازه‌ها باعث به‌ وجود آمدن بخار آب و آب داغ می‌شود. در برخی از محل‌ها بخار آب و آب داغ در میان پوسته‌ی زمین به دام می‌افتند. این نقاط بهترین محل برای جمع آوری انرژی گرمایی زمین است. مهندسین این فن، با ایجاد سوراخ‌هایی در زمین به بخار آب و آب داغ راه گریز می‌دهند، که باعث فوران آن می‌شود.

 

در این مکان‌ها آب داغ توسط لوله‌هایی بهنیروگاه حمل می‌شوند.گاهی در محل‌های خروج بخار از زمین، توربین‌های نصب می‌کنند تا توسط نیروی بخار آب چرخانده شده و الکتریسیته تولید نماید.
انرژی گرمایی زمین نخستین بار در سال 1903 در ایتالیا برای تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار گرفت. ناگفته نماند انرژی گرمایی زمین از نظر مکانی محدود است و تنها در برخی نقاط قابل استحصال می‌باشد.
انرژی گرمایی زمین، در برخی از کاربردهای کوچک، مانند گلخانه‌ها می‌تواند کار آمد باشد. اما مصرف کنندگان باید به منابع گرمایی نزدیک باشند. (Reykjavik) پایتخت ایسلند یکی از مناطقی است که بیشتر توسط گرمای زمین گرم می‌شود.

تاثیرات زیست محیطی انرژی گرمایی زمین
مزیت زیست محیطی انرژی گرمایی زمین تعدیل آلودگی هوا است. انرژی گرمایی زمین تأثیر ناچیزی بر خاک دارد. زیرا به تأسیسات صنعتی وسیعی نیاز ندارند. تنها در روند تولید آب گرم توسط این تأسیسات، آب سرد کمی به زمین تزریق می‌شود، که این امر باعث پیدایش تاثیر بسیار کمی بر خاک می‌شود. این تأثیر شاید تنها نکته‌ی منفی زیست محیطی این انرژی باشد.

 

انرژی تاریخچه‌ای طولانی دارد. بشر قبل از آن که بتواند بخواند یا بنویسد، به آتش و کاربری آن در پخت وپز، ایجاد گرما و دور ساختن حیوانات وحشی پی برد. آتش احتمالاً نخستین کشف بزرگ انرژی تمدن بود و مدت‌های مدید،‌ چوب به عنوان سوخت اصلی مورد استفاده قرار می‌گرفت.

نقاط عطف کلی انرژی
آتش که در گذشته‌های بسیار دور کشف شد،‌ در پخت و پز، ایجاد گرما و دور ساختن حیوانات وحشی مورد استفاده قرار گرفت.

رویداد سال
انسان کاربری نفت را شروع کرد. ساکنان بین النهرین در آن زمان از نفت خام در تهیه چسب‌هایی برای مصارف معماری، گرفتن درز کشتی، راه سازی و تهیه دارو استفاده می‌کرد. چینی ها از دو هزار سال پیش، نفت خام را برای کاربری در چراغ و گرم کردن خانه‌های خود، تصفیه می‌کردند.

3000 قبل از میلاد

لوحه‌های گلی سومری از فروش نفت در کوزه و ابریق خبر می‌دهند. این روغن زیتون در خانه‌های سومری‌ها مورد استفاده روشنایی و حرارتی داشت.   2800 ق.م.
سوابق پراکنده از کاربری زغال سنگ به عنوان سوخت خبر می‌دهد. 1100 ق.م.
نخستین کاربری گاز طبیعی به چینی‌ها نسبت داده می‌شود. چینی‌ها از گاز طبیعی برای تهیه‌ی نمک از آب دریا در دستگاه‌های تبخیر دارای سوخت گاز استفاده می‌کردند. آنها به کمک دکل‌های حفاری نفت خام، چاه‌های کم عمقی حفر نموده و گاز به دست آمده را به کمک نی‌هایی به دستگاه‌های تبخیر انتقال می‌دادند    200ق.م.
رومن‌ها در نزدیکی اَرِل در فرانسه یک آسیاب آبی با 16 چرخ ساختند که بیش از 40 اسب بخار قدرت داشت.

400 ـ 250 بعداز میلاد

کیمیاگران عرب و ایرانی دریافتند که عناصر سبک تر نفت را می‌توان با آهک زنده ترکیب کرد و سلاح موسوم به «آتش یونانی» را که در حکم بمب ناپالم آن زمان بود، ساخت.    600 ب.م.
کشتی‌های وایکینگ‌ها برای استیلا بر اقیانوس‌ها از انرژی باد استفاده کردند.

1500 ـ 800ب.م.

ایسلند نخستین ساکنان خود را از نروژ پذیرا شد. آنان برای گرم کردن خود از انرژی ژئوترمال استفاده کردند.    874 ب.م.
اختراع آجر نسوز، که ساخت بخاری دیواری  را ارزان کرد، در ایجاد یک بازار حرارتی خانگی برای زغال سنگ مؤثر واقع شد. سال‌های 1400
موقعیت زغال سنگ، به رغم اشکالات و معایب آن (دود و بو)،‌ به عنوان یک سوخت خانگی اصلی تثبیت گردید. کل زغال سنگی که در سال‌های قبل از 1800 میلادی در ایالات متحده مصرف می‌شد، حدود 108000 تن برآورد می‌گردد که بخش اعظم آن از خارج وارد می‌شد. بازار ایالات متحده برای زغال سنگ رفته رفته گسترش یافت و از سال 1885 به بعد، مصرف زغال سنگ در این کشور جوان و پرجنگل از مصرف چوب بیشتر شد.

سال‌های 1570

یک افسر ارتش فرانسه دریافت که سرخ پوستان ساکن منطقه فورت دوکسنه (محل فعلی پیتزبورو) به عنوان بخشی از یک آیین مذهبی، یک نهر نفت را آتش می‌زدند.

تقریباً کل انرژی مصرفی ایالات متحده همچنان با نیروی بازو و سوخت چوب ‌تأمین می‌گردید. مقادیر اندکی زغال سنگ نیز برای تهیه کک (که برای پرتاب گلوله‌ی توپ جنبه حیاتی داشت) مورد استفاده قرار می‌گرفت. آسیاب‌ها به استفاده از انرژی آب روی آوردند و انرژی باد در کشتیرانی به کار برده می‌شد.

سال های 1700

نخستین باطری برق ساخته شد.

در انگلستان، طبق آمار مندرج در کتاب دومزدی، (Domesday Book) در سال 1806 تعداد 5624 آسیاب در جنوب و شرق (در سرتاسر اروپا و نقاط دیگر) وجود داشت که علاوه بر آسیا کردن، کاربری‌های مکانیکی، از فشرده ساختن نفت تا تهیه سیم نیز داشتند. برخی از تأسیسات مربوطه بسیار عظیم بودند.

همفری دیوی یک چراغ قوی ساخت که با باطری کار می کرد.

نخستین تشکیلات عمومی تأمین انرژی بنیاد نهاده شد.

رابطه بین برق و مغناطیس تأیید شد.

نخستین موتور برق توسط فارادی ساخته شد.

قانون اهم انتشار یافت.

 

 1826ـ 1800

مایکل فارادی مطابق اصول الکترومغناطیس، القایش، تولید و انتقال، نخستین دیناموی القایی را ساخت.

نخستین موتورهای برق صنعتی ساخته شد.

نخستین هسته حرارتی طراحی گردید.

1839ـ 1830

در مورد قطارهای برقی باطری‌دار آزمایش‌هایی انجام گرفت.

یک چرخ آبی عظیم 72 پایی با قدرت 572 اسب بخار موسوم به «لیدی ایزابلا» در یک ناحیه معدنی در جزیره «آیل آومن» برپا گردید.

نخستین چاه نفت، دکل حفاری  خانگی «ادوین ال ـ دراک» در تیتوسویل، پنسیلوانیا، در 27 اوت 1859 به نفت رسید.

نظریه‌ی ریاضی حوزه‌های الکترومغناطیس انتشار یافت. ماکسول عصر تازه‌ای در فیزیک شروع کرد و آن هنگامی بود که او مغناطیس، الکتریسیته، و نور را یکپارچه کرد. یکی از چشمگیرترین رویدادهای قرن نوزدهم کشف چهار قانون الکترودینامیک توسط ماکسول بود. این کشف به تهیه انرژی برق و ساخت رادیو و تلویزیون منجر گشت.

1865 ـ 1840

حیوانات بارکش بیش از نیمی از کل نیروی لازم برای جابجایی وسایط نقلیه را تأمین می‌کردند.

اختراع توربین گازی به ثبت رسید.

نخستین موتور احتراق که با الکل یا نفت گاز کار کند، ساخته شد.

شرکت (امریکایی) الکتریک لایت ادیسون و شرکت (کانادایی) امریکن الکتریک تأسیس شد.

نخستین نیروگاه برق تجاری در سانفرانسیسکو با استفاده از ژنراتور زغالی و چراغ‌های قوی احداث گردید.

1880 ـ 1870

توماس ادیسون نخستین کارخانه‌ی تولید برق را در ژانویه 1881 در لندن دایر کرد.

«پرل استریت استیشن» ادیسون به عنوان نخستین کارخانه تولید برق امریکا در نیویورک به کار افتاد. ظرف یک ماه بعد از راه انداخته شدن نخستین کارخانه برق در امریکا، تعداد 1300 لامپ روشن شد. ظرف یک سال بعد از راه اندازی این کارخانه، شمار لامپ‌های برق به 11000 رسید، که هر کدام یکصد برابر نور یک شمع، روشنایی داشت.

نخستین نیروگاه هیدروالکتریک تأسیس می‌گردد(ویسکانسین)

اختراع ترانسفورمر

اختراع توربین بخار

استیلنی ترانسفور را توسعه داده و سیستم جریان متناوب برق را اختراع کرد.

«تسلا» به کمک یک حوزه‌ی گرداننده‌ی مغناطیسی موتور القایی را اختراع کرد. این موتور کاربری آن در ماشین آلات و انتقال برق متناوب را از لحاظ اقتصادی، میسر ساخت.

اختراع الکترون

1887 ـ 1881
تولید انرژی از سوخت زباله در شهر نیویورک آغاز گردید. طی هشت دهه بعد، توجه اصلی روی کاهش حجم زباله‌ها از طریق سوزاندن آنها متمرکز بود و بازیافت انرژی حاصله عمدتأ مورد استفاده حرارتی داشت. 1988 ـ 1898

خط انتقال قوی‌ترین ولتاژ (60 کیلووات) ساخته شد.

نخستین توربین گازی موفقیت‌آمیز ساخته شد (فرانسه).

نخستین نیروگاه تمام توربین جهان کار خود را آغاز کرد (شیکاگو).

شرکت «شاوینیگان واتر اند پاور» بزرگترین ژنراتور (5000 وات) جهان و درازترین و قوی‌ترین خط ولتاژ (136 کیلومتر و 50 کیلووات) جهان به مونترال را احداث کرد.

یک ژنراتور توربینی بخار 5 مگاواتی (نخستین ژنراتور در نوع خود و بزرگترین ژنراتوری که تا آن زمان ساخته شده بود) راه اندازی شد.

نخستین واحد تجاری برق ژئوترمال در ایتالیا آغاز به کار کرد.

نخستین جاروی برقی تولید شد.

نخستین ماشین لباسشویی فروخته شد.

مدل «تی» هنری فورد طوری طراحی شد که بتواند با اتانول و نفت گاز و یا هر نوع ترکیبی از آنها کارکند.

نخستین مرکز ذخیره‌ی انرژی پمپاژ شده (سوئیس).

نظریه‌ی خاص نسبیت انتشار یافت. انیشتن با یکپارچه ساختن جرم، انرژی، مغناطیس، برق و نور، عصر تازه‌ای در فیزیک گشود. یکی از چشمگیرترین رویدادهای قرن بیستم کشف فرمول     E=MC2  

انیشتن بود. این فرمول به تولید قدرت هسته‌ای، تسلیحات هسته‌ای، وسایل درمانی هسته‌ای و فیزیک فضا منجر گردید.

1950 ـ 1900

نخستین واحد تهویه‌ی مطبوع ساخته شد.

نخستین دستگاه کنترل آلودگی هوا ساخته شد (یک فیلتر جاذب آلودگی تعبیه شد).

نخستین یخچال برقی ساخته شد.

دولت فدرال کار احداث سد «ماسل شولز» (در بالای دره تنسی) را آ‎غاز کرد.

پایان جنگ جهانی اول (نوامبر 1918).

نظریه شکافت اتم توسعه یافت.

1919 ـ 1911

نخستین نیروگاه برق امریکا که فقط با سوخت پودر زغال سنگ کار می‌کرد.

75 درصد کل انرژی مصرفی امریکا را زغال سنگ تشکیل می‌داد.

نخستین اجزای تلویزیون ساخته می‌شود.

موتور جت ساخته شد.

نفت خام و نفت سوخته رفته رفته در برخی کاربری‌های تجارتی، ترابری و مسکونی، جای چوب را می‌گیرد.

1930 ـ 1920

واکنش زنجیری هسته‌ای توصیف گردید.

قانون تأسیس شرکت‌های سرمایه‌گذاری عام‌المنفعه تصویب شد.

بالاترین درجه حرارت بخار در تولید برق به 900 درجه فارنهایت در برابر 95 درصد درجه‌های فارنهایت می‌رسد.

شکافت اورانیوم به دست بشر صورت می‌گیرد.

نخستین موتور هواپیمایی جت ساخته شد.

1939 ـ 1933

نخستین کارخانه‌ی سوخت اتانول امریکا احداث شد.

نخستین بمب اتمی منفجر گردید.

طبق قانون انرژی اتمی، کمیسیون انرژی اتمی (AEC ) تشکیل می‌یابد.

ترانزیستور اختراع شد.

1949 ـ 1940

در ساختمان‌های مسکونی و تجاری، برق و گاز طبیعی جایگزین چوب شد.

بخش اعظم زغال سنگ‌ها در بخش صنعت مصرف می‌شد ولی بسیاری از خانه‌های مسکونی نیز همچنان با زغال سنگ گرم می‌شد و بخش ترابری نیز کماکان مقادیر عمده‌ای از زغال سنگ در قطارها و کشتی‌های بخاری مورد استفاده قرار می‌داد.

یک نیروگاه آزمایشی تأسیس شده توسط کمیسیون انرژی اتمی برای نخستین بار برق هسته‌ای تولید کرد. انگلیسی‌ها نخستین نیروگاه برق هسته‌ای تجاری را در سال 1956 در کالدرهال راه‌اندازی کردند. یک سال بعد، واحد شیپینگ پورت امریکا، یک طرح مبتنی بر نیروگاه‌های برق که در زیردریایی‌های هسته‌ای به کار گرفته می‌شد، راه‌اندازی شد.

نخستین راکتور هسته‌ای قابل استفاده در زیردریایی ها.

نخستین خط انتقال 345 کیلوواتی.

نخستین نیروگاه هسته‌ای سفارش داده شد.

نخستین خط ولتاژ قوی جریان مستقیم (HVDC) با مشخصات 20 مگاوات، 1900 کیلو ولت، به طول 96 کیلومتر،‌احداث شد.

قانون انرژی اتمی (مصوب 1954) مالکیت خصوصی راکتورهای هسته‌ای را مجاز می‌شمارد.

زیردریایی هسته‌ای (Nautilus) توسط نیروی دریایی امریکا ساخته شد.

انگلیسی‌ها نخستین راکتور هسته‌ای  دارای کاربرد تجاری را در کالدرهال تأسیس کردند.

         1950
قانون هوای پاک (CAA). 1960

آژانس حفاظت محیط زیست (EPA) تشکیل گردید.

قانون کیفیت آب و محیط زیست.

قانون آب پاک در سال 1972 به تصویب رسید. این قانون بر چگونگی آب‌های خارج شده از نیروگاه‌های برق و صنایع پرمصرف انرژی تأثیر گذاشت.

تحریم نفتی اعمال شده از سوی چند کشور عربی علیه امریکا و هلند.

ایالات متحده به منظور جلوگیری از هر گونه اختلالی در عرضه نفت، به احداث یک مرکز ذخیره استراتژیک  نفت مبادرت ورزید.

قانون سیاست و ذخیره‌ی انرژی (EPCA) مصوب سال 1975 به منظور تحقق برخی اهداف، ازجمله تأسیس مرکز ذخیره استراتژیک نفت و افزایش کارایی سوخت خودرو، به اجرا درآمد.

وقوع سانحه‌ی هسته‌ای «براونزفری».

ماکروفر در 8 درصد خانواده‌های امریکایی مورد استفاده قرار گرفت.

رویداد هسته‌ای «شری مایل ایلند» به وقوع پیوست.

1970
مصرف سوخت وسایط نقلیه موتوری کاهش یافت، مسافت پیمایی وسایط نقلیه نیز تا اوایل دهه 1980 نیز تقلیل یافت ولی سپس سیر صعودی در پیش گرفت و نرخ سوخت (مایل با هر گالن) به شدت افزایش پیدا کرد. 1993 ـ 1973

نخستین میدان نیروگاه‌های باد امریکا ساخته شد.

رویداد هسته‌ای چرنوبیل (اتحاد جماهیر شوروی).

1980

بیش از 2200 مگاوات ظرفیت انرژی بادی در کالیفرنیا نصب گردید ـ که در واقع بیش از نیمی از ظرفیت  جهانی آن در آن زمان بود.

تولید تجاری توربین‌های بادی با سرعت‌های متغیر، آغاز می‌گردد (امریکا).

ظرفیت ژئوترمال در سطح جهان از 6000 مگاوات فراتر می‌رود.

«ایزونیوانگلند» (نخستین ایزو) فعالیت خود را آغاز می‌کند.

شرکت «نیوانگلند الکتریک» نخستین نیروگاه‌های برق را به فروش می‌رساند (نخستین معاملات عمده در این زمینه).

35 درصد خانواده‌ها دارای کامپیوتر شخصی بودند.

برای نخستین بار، عرضه نفت به صورت اینترنتی انجام گردید.

سال های 1990
هسته‌های سوختی به سطوح تازه‌ای از کارآیی می‌رسند.

انرژی هسته‌ای(اورانیوم) انرژی اتمینیروگاه هسته‌ای پیشرفته‌ترین نوع نیروگاه در جهان است. متأسفانه کشورمان بنا به دلایل مختلف تا امروز از داشتن چنین نیروگاهی محروم مانده است. ولی با فعالیت‌هایی که در چند سال اخیر صورت گرفته، به زودی اولین نیروگاه هسته‌ای ایران حال تکمیل خواهد شد.

 

چگونگی عمل‌کرد نیروگاه هسته‌اییک نیروگاه هسته‌ای اساساً مانند یک نیروگاه سوخت فسیلی عمل می کند با تفاوت در منبع تولید گرما.
فرآیندی که در یک نیروگاه هسته‌ای تولید گرما می‌کند، فیسیون یا شکاف اتم اورانیوم است. این عمل، گرمای لازم جهت تولید بخار آب مورد نیاز برای چرخش توربین مولد را تأمین می‌کند. دقیقاً مانند نیروگاه سوخت فسیلی. قسمتی از نیروگاه که گرما در آن تولید می‌شود، هسته‌ی رآکتور نامیده می‌شود.

اتم‌ها از سه بخش اساسی تشکیل شده‌اند: پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها. مرسوم‌ترین اتم شکاف‌پذیر یک ایزوتوپ اورانیوم است که به اورانیوم ـ 235 (U235 /  235U) معروف است.  U235  سوخت اکثر رآکتورهای هسته ای امروز است.گرچه اورانیوم کاملاً رایج است. یعنی 100 بار رایج‌تر از نقره، ولی U235 نسبتاً کمیاب است. هر بار که اورانیوم استخراج می‌شود،U235 باید از آن بیرون کشیده شده و قبل از استفاده از آن به عنوان سوخت پرورده شود. در مرحله‌ی نهایی، به شکل شمش‌های سخت یک اینچی در می‌آید، که هر کدام می‌توانند حرارتی معادل یک تن ذغال سنگ تولید کنند.

چرخه‌ی سوخت اورانیومهمان‌طور که روش‌های مختلفی در طراحی و ساخت هواپیماها و اتومبیل‌ها وجود دارد، مهندسین انواع متنوعی از نیروگاه‌های هسته‌ای را طراحی کرده‌اند. دو نوع از آنها در ایالات متحده مصرف می‌شوند. رآکتورهای آب جوش (BWR) و رآکتورهای آب تحت فشار(‍‍PWR).

در BWR، آبی که در هسته‌ی رآکتور گرم می‌شود در همان‌جا مستقیماً به بخار تبدیل می‌شود تا توربین مولد را به گردش درآورد. ولی در PWR آبی که از میان هسته‌ی رآکتور عبور می‌کند تحت فشار می‌ماند. بنابراین به بخار تبدیل نشده و به حالت مایع باقی می‌ماند. بخاری که توربین را به حرکت درمی‌آورد در بخش جدایی به نام مولد بخار تولید می‌شود. یک مولد بخار سیلندر بسیار بزرگی است با هزاران لوله، که آب داغ رادیواکتیو از میان آن‌ها می‌گذرد. در بیرون لوله‌های داخل مولد بخار، آب غیر رادیواکتیو(آب تمیز) به جوش می‌آید و به بخار تبدیل می‌شود. آب تمیز از منابع متعددی مانند اقیانوس‌ها، دریاچه‌ها یا رودخانه‌ها تأمین می‌شود. آب رادیواکتیو به سمت هسته‌ی رآکتور جریان می‌یابد، جایی که دوباره گرم شده و به سمت مولد بخار جریان می‌یابد. 70% نیروگاه‌های اتمی ایالات متحده از نوع PWR هستند.

رآکتورهای هسته‌ای اساساً ماشین‌هائی هستند که در حالی‌که گرما را در یک روند کنترل شده آزاد می‌کنند نیروگاه را کنترل می‌کنند. در نیروگاه‌های الکتریکی، رآکتورها گرمای لازم را برای تبدیل آب به بخار تأمین می‌کنند. برق تولیدی توسط خطوط انتقال نیرو به خانه‌ها، مدارس، بیمارستان‌ها، کارخانجات، ادارات، راه‌آهن و سایر مصرف کنندگان حمل می‌شود.

 

اجزای تشکیل دهنده‌ی رآکتورهسته‌ی رآکتور از چهار بخش اصلی تشکیل شده است:

سوختسوخت هسته‌ای از شمش‌های دی‌اکسیداورانیوم غنی شده است که در لوله‌های فلزی 12 پایی چیده شده‌اند. به این لوله‌ها، لوله‌های سوختی گفته می‌شود. این لوله‌ها طوری چیده شده‌اند که یک گروه سوختی را تشکیل بدهند. یک نیروگاه اتمی می‌تواند بیش از 2 سال مداوم کار کند. برای چنین زمانی باید 100 تا 300 گروه سوختی داشته باشد.

میله های کنترلمیله‌های کنترل شامل موادی است که واکنش‌های زنجیره‌ای را آرام می‌کنند. اگر از هسته رآکتور بیرون آورده شوند سرعت واکنش‌ها زیاد می‌شود و اگر سرجایشان قرار گیرند دوباره آن‌را آرام می‌کنند.

خنک کننده
خنک کننده که معمولاً آب است در میان اجزاء راکتور پمپاژ می‌شود تا گرمای حاصل از کار اجزای آن‌را به بیرون حمل کند. این عمل با عمل سیستم خنک کننده‌ی اتومبیل‌ها قابل مقایسه است. در یک رآکتور 33000 گالن آب وجود دارد که دائماً در هسته‌ی رآکتور جریان دارد.

سرعت‌گیر
سرعت‌گیر یکی از اجزای اصلی رآکتور است. کار سرعت‌گیر (که معمولاً آب است) کاهش سرعت سیر اتم‌ها است. کاهش سرعت سیر اتم‌ها باعث کاهش درگیری آن‌ها و در نتیجه آزاد شدن انرژی بیشتر می‌شود.
مانند تمام فرآیندهای صنعتی واکنش‌های هسته‌ای نیز دارای زباله‌هایی هستند. زباله‌های اتمی مهمترین ضایعه‌ی محیطی نیروگاه‌های هسته‌ای به شمار می‌روند. بیشتر زباله های اتمی نیروگاه‌ها رادیواکتیویته‌ی پائینی دارند. زباله‌های معمولی، وسایل، لباسهای محافظ، دستمال‌های پاک کننده و بعضی اشیاء دیگر هستند که به مقادیر کمی رادیواکتیو آلوده‌اند. این مواد که در جاهای مخصوص انبار می‌شوند هیچ‌گاه با محیط خارج در تماس نخواهند بود.
به عبارت دیگر سوخت‌های هسته‌ای که به مقادیر بالای رادیواکتیو آلوده‌اند باید یا در مخازن استخری شکل، با طراحی خاص (که در آن‌ها آب به عنوان یک پوسته‌ی خنک‌کننده عمل می‌کند) و یا در کانتینرهای خشک که سوخت قدیمی در آن‌ها نگاهداری می‌شود، انبار شوند. هم اکنون همه سوخت مصرف شده نیروگاه در محل خود نیروگاها ذخیره می‌شود.








نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد