💎✍

💯 اورانیوم فقیرشده، اورانیوم تهی شده، اورانیوم ضعیف‌شده Depleted uranium
به اورانیومی گفته می‌شود که میزان ایزوتوپ قابل شکافت ۲۳۵ در آن کمتر از اورانیوم طبیعی باشد.

☑️ در اورانیوم طبیعی غلظت ایزوتوپ ۲۳۸ حدود ۹۹٫۲۷٪، ایزوتوپ ۲۳۵ حدود ۰٫۷۲٪ و ایزوتوپ ۲۳۴ حدود ۰٫۰۰۵۵٪ است. در حالی‌که در اورانیوم ضعیف‌شده غلظت ایزوتوپ ۲۳۸ حدود ۹۹٫۸٪، ایزوتوپ ۲۳۵ حدود ۰٫۲٪ و ایزوتوپ ۲۳۴ حدود ۰٫۰۰۱٪ است. بر این اساس تفاوت عمده اورانیوم رقیق‌شده و طبیعی در میزان ایزوتوپ ۲۳۵ است که در اورانیوم ضعیف شده کمتر از اورانیوم طبیعی است.

✅ این فلز فراورده جانبی غنی‌سازی اورانیوم است و با توجه به چگالی بسیار بالای آن که نزدیک به دو برابر سرب است، در صنایع مختلف از جمله وزنه‌های تعادلی هواپیما، حفاظ‌های ضد تشعشعات رادیواکتیو، تجهیزات رادیوتراپی[شیلدینگ اطراف سورس]، کانتینرهای حمل مواد رادیواکتیو، گلوله‌ها و مهمات ضد زره توپ‌ها و تفنگ‌های جنگی، و زره‌های دفاعی مثل زره تانکها کاربرد دارد.

🌐 کاربرد اورانیوم ضعیف‌شده در گلوله‌های ضدزره علاوه بر چگالی بالای آن به دلیل قابلیت اشتعال آن در دمای بالای ۶۰۰ درجه نیز هست

@NuclearEngineering

💎✍

The alpha particle emitted during the decay of Uranium-238 has an energy of approximately 4.25 MeV. This energy is primarily in the form of kinetic energy of the alpha particle.

💢 پرتوهای آلفا، که از هسته‌های اتمی مانند هلیوم (دو پروتون و دو نوترون) منشأ می‌گیرند، دارای انرژی نسبتا بالا و بار مثبت هستند. این پرتوها در مقایسه با پرتوهای دیگر مانند بتا یا گاما، توان نفوذ کمتری دارند و به راحتی توسط مواد کم‌ضخامت متوقف می‌شوند.

⏮ برای حفاظت در برابر پرتوهای آلفا با انرژی 4.25 مگاالکترون ولت، نیاز به یک شیلد یا حفاظتی دارید که ضخامت کافی برای توقف این ذرات را داشته باشد. معمولاً، چند میکرومتر تا چند میلی‌متر مواد غیرآلی مانند کاغذ، پلاستیک نازک یا لایه‌های نازک فلزی (مثلاً نقره یا طلا) برای جلوگیری از عبور پرتوهای آلفا کافی است.

☑️ در واقع، یک ورق کاغذ یا لایه نازک پلاستیک (حدود 50 میکرومتر) می‌تواند تمام پرتوهای آلفای با این انرژی را متوقف کند. اگر نیاز به حفاظت در محیط‌های صنعتی یا آزمایشگاهی دارید، استفاده از مواد مقاوم‌تر و ضخیم‌تر مانند پلی‌اتیلن یا فلزات سبک توصیه می‌شود.

@NuclearEngineering

به یاد شهدای هسته‌ای کشور، نسخه الکترونیکی کتاب آموزش کد MCNPX به صورت رایگان در اختیار پژوهشگران هسته‌ای کشور قرار می‌گیرد

این کتاب یکی از پرفروش‌ترین کتاب‌های هسته‌ای کشور است که تاکنون حدود سه هزار نسخه از آن در اختیار محققین و پژوهشگران در حوزه‌های مختلف هسته‌ای قرار گرفته است. این کتاب با سرمایه شخصی مولفین منتشر شده است و اکنون به یاد شهیدگرانقدر، استاد سید امیر حسین فقهی، که خود یکی از متخصیین و مروجین موضوع این کتاب بودند، نسخه الکترونیکی آن به صورت رایگان در اختیار آحاد دانشجویان،پژوهشگران و محققین هسته‌ای کشور قرار می‌گیرد؛ باشد که نقشی در توسعه و شتاب فعالیت‌های هسته‌ای کشور داشته باشد.
یاسر کاسه‌ساز- مصطفی حسن‌زاده
مولفین کتاب آموزش کد MCNPX
24 خرداد ماه سال 1404

لینک دریافت کتاب

https://youtu.be/2DXipcv-sDM


✅ لینک جلسه دهم آموزش کد MCNP

@mcnpforeverybody
#Farzane_Academia

💎✍

راکتورهای هسته‌ای آب سبک
LWR: Light Water Reactors
نوعی از راکتورهای هسته‌ای هستند که از آب سبک (آب با هیدروژن معمولی) به عنوان مایعات خنک‌کننده و ماده‌ی کندکننده نوترون‌ها استفاده می‌کنند. این نوع راکتورها بیشترین کاربرد را در جهان دارند و شامل دو نوع اصلی هستند:

1. راکتورهای آب تحت فشار (PWR - Pressurized Water Reactors): 
   در این نوع، آب خنک‌کننده تحت فشار بالا قرار دارد تا دمای جوش نداشته باشد و بتواند حرارت تولید شده در قلب رآکتور را به مبدل‌های حرارتی منتقل کند. در این مبدل‌ها، آب ثانویه بخار می‌شود و توربین‌ها را راه‌اندازی می‌کند

2. راکتورهای آب جوش (BWR - Boiling Water Reactors): 
   در این نوع، آب داخل قلب رآکتور به نقطه جوش می‌رسد و بخار مستقیم تولید شده، توربین‌ها را راه‌اندازی می‌کند

مزایای اصلی این نوع رآکتورها عبارتند از: 
- فناوری نسبتاً بالغ و قابل اعتماد 
- استفاده از مواد رایج و موجود 
- قابلیت کنترل دقیق واکنش زنجیره‌ای 

معایب آن‌ها شامل مواردی مانند نیاز به سیستم‌های ایمنی پیچیده‌تر، تولید پسماندهای پرتوزا و خطرات احتمالی نشت مواد رادیواکتیو است

@NuclearEngineering

💎✍

نیروگاه BWR یا 
Boiling Water Reactor
نوعی نیروگاه هسته‌ای است که در آن آب مستقیماً در داخل راکتور به جوش می‌آید و بخار تولید شده برای به حرکت درآوردن توربین‌ها استفاده می‌شود. این نوع نیروگاه‌ها به دلیل حذف مبدل حرارتی و فشار کمتر نسبت به راکتورهای آب تحت فشار (PWR)، طراحی ساده‌تری دارند.

نحوه کار نیروگاه BWR:

1. جوشاندن آب:
آب به عنوان خنک‌کننده و تعدیل‌کننده در داخل راکتور هسته‌ای جریان می‌یابد و با جذب گرمای حاصل از شکافت هسته‌ای، به جوش می‌آید.

2. تولید بخار:
بخار حاصل از جوشیدن آب، مستقیماً وارد توربین می‌شود.

3. چرخش توربین:
بخار پرفشار با عبور از پره‌های توربین، آن را به حرکت درمی‌آورد.

4. تولید برق:
حرکت توربین باعث چرخش ژنراتور و در نهایت تولید برق می‌شود.

5. کندانس شدن بخار:
بخار خروجی از توربین وارد کندانسور شده و مجدداً به آب تبدیل می‌شود تا به راکتور بازگردد و این چرخه ادامه یابد.

مزایای نیروگاه BWR:
سادگی طراحی:
حذف مبدل حرارتی و کاهش تعداد قطعات، طراحی ساده‌تری را نسبت به PWR ارائه می‌دهد.

فشار کمتر:
فشار عملیاتی کمتر در مقایسه با PWR، نیاز به تجهیزات با مقاومت فشاری کمتر را فراهم می‌کند.

معایب نیروگاه BWR:
آلودگی احتمالی بخار:
به دلیل تماس مستقیم آب با سوخت هسته‌ای، بخار تولیدی ممکن است کمی رادیواکتیو باشد.

بازده کمتر:
بازده کلی نیروگاه‌های BWR معمولاً کمی پایین‌تر از PWR است.

مثال:
نیروگاه هسته‌ای بوشهر در ایران از نوع PWR است و از نوع BWR نیست. 
نکات تکمیلی:
راکتورهای BWR یکی از دو نوع اصلی راکتورهای آب سبک (LWR) هستند.
سوخت مورد استفاده در راکتورهای BWR معمولاً اورانیوم دی‌اکسید (UO2) است. 

@NuclearEngineering

💎✍

رآکتورهای هسته‌ای
PWR: Pressurized Water Reactor
یا رآکتور آب تحت فشار، نوعی از رآکتورهای هسته‌ای هستند که در بسیاری از نیروگاه‌های هسته‌ای جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع رآکتورها بر اساس طراحی خاص خود، از آب تحت فشار برای خنک‌کاری و همچنین به عنوان ماده‌ی کندکننده نوترون‌ها بهره می‌برند.

ویژگی‌های اصلی رآکتورهای PWR:

1. سیستم خنک‌کاری: در این نوع رآکتورها، آب تحت فشار بالا در داخل قلب رآکتور جریان دارد و به دلیل فشار زیاد، نمی‌جوشد حتی در دماهای بالا. این آب گرم شده، گرما را به مبدل‌های حرارتی منتقل می‌کند تا بخار تولید شود و توربین‌ها را راه‌اندازی کند.

2. سیستم فشار: سیستم فشار قوی باعث می‌شود که آب در داخل قلب رآکتور مایع باقی بماند و نپزد، که این امر کنترل دما و ایمنی را آسان‌تر می‌کند.

3. ایمنی: طراحی PWR شامل چندین لایه حفاظتی است، مانند مخزن‌های محافظ و سیستم‌های ایمنی اضطراری، تا در صورت بروز هرگونه مشکل، خطرات کاهش یابد.

4. کاربرد: بیشتر نیروگاه‌های هسته‌ای جهان از جمله در آمریکا، فرانسه و ژاپن از نوع PWR هستند.

مزایای رآکتورهای PWR:

- پایداری و کنترل آسان‌تر فرآیند واکنش زنجیره‌ای
- سیستم خنک‌کاری مطمئن با آب تحت فشار
- فناوری نسبتاً بالغ و قابل اعتماد

معایب:

- نیاز به تجهیزات پیچیده و مقاوم در برابر فشار بالا
- هزینه ساخت و نگهداری نسبتاً بالا

در مجموع، Rپروتکل‌های PWR یکی از پرکاربردترین نوع رآکتورها هستند که با فناوری پیشرفته و استانداردهای ایمنی بالا ساخته شده‌اند تا تولید برق پاک و مطمئن را تضمین کنند.

@NuclearEngineering

💎✍

HWR: Heavy Water Reactor

رآکتور آب سنگین، نوعی راکتور هسته‌ای است که از آب سنگین به عنوان خنک‌کننده و کندکننده نوترون استفاده می‌کند. آب سنگینD2O (دوتریوم اکسید) به دلیل توانایی در کند کردن نوترون‌ها و عدم جذب بالای آنها، برای حفظ واکنش زنجیره‌ای در رآکتورهای هسته‌ای مناسب است.

ویژگی‌های اصلی رآکتورهای آب سنگین:

استفاده از آب سنگین:

این نوع رآکتورها از آب سنگین به جای آب سبک (آب معمولی) به عنوان کندکننده استفاده می‌کنند.

عدم نیاز به غنی‌سازی اورانیوم:

رآکتورهای آب سنگین می‌توانند از اورانیوم طبیعی استفاده کنند و نیازی به فرآیند غنی‌سازی ندارند.

انعطاف‌پذیری در سوخت:

امکان استفاده از انواع سوخت‌های هسته‌ای از جمله اورانیوم طبیعی و اورانیوم بازفرآوری شده در این نوع رآکتورها وجود دارد.

کاربردهای متنوع:

رآکتورهای آب سنگین علاوه بر تولید برق، در تولید پلوتونیوم (برای اهداف صلح‌آمیز یا نظامی) و تحقیقات هسته‌ای نیز کاربرد دارند.

انواع رآکتورهای آب سنگین:

رآکتورهای آب سنگین فشرده PHWR:
این نوع رآکتورها از یک محفظه فشاری برای نگهداری آب سنگین استفاده می‌کنند و معمولاً در نیروگاه‌های هسته‌ای کاربرد دارند.

رآکتورهای کاندو (CANDU):
این نوع رآکتورها توسط کانادا توسعه یافته‌اند و از اورانیوم طبیعی و آب سنگین به عنوان خنک‌کننده و کندکننده استفاده می‌کنند.

مثال‌هایی از رآکتورهای آب سنگین:

نیروگاه هسته‌ای آتوچا (آرژانتین): از رآکتورهای PHWR استفاده می‌کند.

رآکتورهای کاندو:
در کشورهای مختلف از جمله هند، پاکستان و کانادا استفاده می‌شوند.

رآکتور تحقیقاتی آب سنگین خنداب (اراک):
در ایران در حال تکمیل است و برای اهداف تحقیقاتی و تولید رادیوایزوتوپ‌های پزشکی و صنعتی کاربرد دارد.

@NuclearEngineering