نوشته: admin

تاریخ: ۵ آذر ۱۳۹۰

دیدگاه‌ها خاموش

حلال جزء مهمی از محلول است. حلال ها مواد شیمیایی هستند که مواد دیگر را در خود حل می کنند. حلال ها به طور کلی به دو دسته حلال های قطبی و حلال های غیر قطبی تقسیم می شوند. در حلال قطبی، ذرات تشکیل دهنده حلال قطبی بوده و یکدیگر را با نیروی جاذبه ی الکتروستاتیکی جذب می نمایند. مهمترین حلال قطبی آب می باشد. انواع اسیدها مانند سولفوریک اسید H2SO4 و هیدروزن فلوئورید HF ، نیز در این دسته قرار می گیرند. در حلال های غیر قطبی ، ذرات حلال غیرقطبی بوده و بنابراین تنها نیروی جاذبه ی ضعیف واندروالسی بین ذرات وجود دارد، به همین دلیل این حلال ها اغلب، دارای نقطه ی جوش بسیار پایین بوده و فرار هستند. حلال های آلی نسبت به حلال های غیر آلی یا حلال های معدنی، قطبیت کمتری دارند و درنتیجه معمولا" این دسته از حلالها ، مواد غیر قطبی را بهتر در خود حل می کنند. چند حلال در زیر آمده است. حلالها موقعی مفید هستند که مایع باشند به عنوان مثال آب در محدوده ی ۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد مایع می باشد، پس تنها در این محدوده دمایی می توانند به عنوان حلال مورد استفاده قرار گیرند. هنگامی موادی که قرار است حل شوند، در دماهای پایین تر یا بالاتر قرار داشته باشند باید از حلالهای دیگر استفاده نمود. محدوده مایع بودن برخی حلالها در زیر آمده است: متانولCH3OH که خواصی شبیه آب را دارد. اتانول CH3-CH2OH پروپانون CH3-CH2-HC=O 1-پروپانول CH3-CH2-CH2OH 1-بوتانول CH3-CH2-CH2-CH2OH اتیل استات C4H8O2 اتوکسی اتان C4H10O تولوئن C7H8 بنزن C6H6 کربن تتراکلرید CCl4 سیکلوهگزان C6H12 دی متیل فرم آمید با نام اختصاری DMF و فرمول HC(O)N(CH3)2 محدوده مایع بودن بین ۶۱- تا ۱۵۳ درجه سانتیگراد می باشد. تترا هیدرو فوران با نام اختصاری THF و فرمول CH8O که به شکل یه حلقه ی پنج ضلعی است که در یکی از گوشه هایش اتم اکسیژن قرار گرفته است. محدوده مایع بودن بین ۶۵- تا ۶۶ درجه سانتیگراد می باشد. دی متیل سولفوکسید با نام اختصاری DMSO و فرمول (CH3)2SO محدوده مایع بودن بین ۱۸ تا ۱۸۹ درجه سانتیگراد می باشد. هگزا متیل فسفر آمید با نام اختصاری HMP و فرمول OP[N(CH3)2] استونیتریل CH3CN محدوده مایع بودن بین ۴۵- تا ۸۲ درجه سانتیگراد می باشد. نیترومتان CH3NO2 محدوده مایع بودن بین ۲۹- تا ۱۰۱ درجه سانتیگراد می باشد. دی کلرومتان CH2Cl2 محدوده مایع بودن بین ۹۷- تا ۴۰ درجه سانتیگراد می باشد. سولفولان C4H8SO2 (یک حلقه ی پنج ضلعی است که SO2 یک گوشه و چهار CH2 گوشه های دیگر را تشکیل داده اند. محدوده مایع بودن بین ۲۸ تا ۲۸۵ درجه سانتیگراد می باشد. پروپان-۱و۲-دیول کربنات C4H6O3 . یک حلقه ی پنج ضلعی که C=O یک گوشه و دو تا o نیز دو گوشه ، CH2 یک گوشه و H3CH گوشه دیگر را تشکیل می دهند. این حلال از ۴۹- تا ۲۴۲ درجه سانتیگراد مایع می باشد. طبق یک اصل کلی، مواد قطبی در حلال های قطبی و مواد غیرقطبی در حلال های غیر قطبی حل می شوند. حلال های آلی دسته ی بسیار مهمی از حلال ها را تشکیل می دهند که در زندگی کاربردهای بسیاری دارند. به عنوان مثال، حلال ادکلن ها، انواع اسپری ها، چسب ها و … انواع الکلها و دیگر حلال های آلی را تشکیل می دهند. چند حلال بسیار مهم صنعتی عبارتند از: دی متیل فرم آمید با نام اختصاری DMF و فرمول HC(O)N(CH3)2 تترا هیدرو فوران با نام اختصاری THF و فرمول CH8O که به شکل یه حلقه ی پنج ضلعی است که در یکی از گوشه هایش اتم اکسیژن قرار گرفته است. دی متیل سولفوکسید با نام اختصاری DMSO و فرمول (CH3)2SO بیان شد که الکلها دسته ی بسیار مهمی از حلال های صنعتی را تشکیل می دهند. میان ذرات حلال در الکلها، پیوند های هیدروزنی می باشد، اما یک سر الکلها، سر آلی و غیرقطبی آنها می باشد درنتیجه این حلالها می توانند هم مواد غیرقطبی را با سر غیرقطبی در خود حل کنند و هم مواد یکه می توانند با آن پیوند هیدروزنی برقرار نمایند، مانند آب. میان ذرات حلال غیرقطبی، فقط نیروهای واندروالس وجود دارند. میان ذرات ماده ی حل شده غیر قطبی نیز فقط نیروهای واندروالس وجود دارند. بنابراین تمام ذرات موجود در محلول، فقط تحت تاثیر این نیرو هستند و امکان تشکیل محلول وجود دارد. یک مثال حلال های غیر قطبی، هیدروکربنهای سیر شده خطی مانند هگزان است. موم که یک ماده ی غیرقطبی است در هگزان حل خواهد شد. البته تمام اجسام غیرقطبی در یکدیگر حل نمی شوند. حال متداولترین نوع محلول یعنی، یک جامد حل شده در یک مایع را در نظر می گیریم. انحلال پذیری یک جامد غیرقطبی در یک مایع غیرقطبی به دو عامل بستگی دارد: دمای ذوب و آنتالپی ذوب آن. وقتی این جامد حل می شود، محلول مایع به دست می آید. جامد تغییر فاز می دهد. جامدهایی که دمای ذوب و انتالپی ذوبشان بالاست، انحلال پذیری بیشتری نشان می دهند. این تفاوت به علت نیروهای جاذبه قویتر در بلورهای اجسامی است که دمای ذوب بالا دارند. در جریان حل شدن باید بر این نیروها فایق آمد. برخی از حلال ها مانند کربن تتراکلرید CCl4 کلروفرم CHCl3 به شدت سمی می باشد. همچنین کار با اسیدها مهارت و تدابیر خاص می طلبد. اثرات زیان اور حلال های آلی در محیط های کوچک خود را نشان می دهد ، زیرا حلال های آلی به مراتب بسیار فرار بوده و درنتیجه به دیلی سمی بودن ، هم برای انسان و هم موجودات زنده دیگر زیان دارد. یکی از مهارتهای کار با حلال ها این است که حلال های بی خطرتر پیدا کنیم: اغلب در آزمایشگاه ها، باید سعی کنیم که استفاده از حلال های سمی برای حل کردن موادی که در واکنش شیمیایی به کار برده می شوند، را حذف نماییم. بسیاری از حلال ها که در مقادیر زیاد در صنعت به کار برده می شوند برای سلامت انسان مضر هستند یا می توانند خطرات دیگری مانند آتش سوزی و انفجار به وجود آورند. حلال هایی که به طور گسترده استفاده می شوند و برای سلامت انسان مضر باشند شامل تتراکلرید کربن، کلروفورم، و پرکلورواتیلین هستند.

متن از elmiran1.mihanblog.com

 

نوشته: admin

تاریخ: ۱۶ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

- تعیین دقیق زمان مرگ تعیین دقیق زمان مرگ در جرم شناسی بسیار اهمیت دارد.اندازه گیری غلظت پتاسیم مایع زجاجیه روشی است که بیش از سه دهه از پیشنهاد و بررسی ان میگذرد.مصونیت ماده زجاجیه از آلودگی ،خون و باکتریها پس از مرگ ،سهولت نمونه برداری و عدم نیاز به کالبدشکافی از مزایای این روش محسوب می شود.تجزیه پتاسیم زجاجیه با دو روش الکترودهای یونی ویژه که یک روش پتانسیل سنجی است و نور سنجی شعله ای که یک روش طیف سنجی است انجام می گیرد.سپس مقدار پتاسیم بدست آمده با منحنیهای استاندارد غلظت یون پتاسیم بر حسب زمان مرگ که برای دو گروه سنی کودکان وبزرگسالان مجزاست،مقایسه می شود. – صابون همه ما روزانه از صابون های جامد و مایع برای شستشو استفاده می کنیم و کارخانه های زیادی مشغول ساخت صابون هایی با عطر و رنگ های مختلفی هستند. اگر استئارات گلیسرول را با محلول غلیظ ئیدروکسید سدیم مخلوط کنیم گلیسرول و استئارات سدیم (صابون( به دست می آید(معادله۱در پایین) این گونه واکنش ها که منجر به وجود آمدن صابون میشوند را صابونی شدن می نامندپس از پایان واکنش به آن محلول غلیظ ئیدروکسید سدیم میزنند در اثر آن گلیسرول از محلول جدا می شود و صابون به سطح محلول می آید.که در دمای معمولی جامد است. در روشهای جدید تر صابون طی واکنش ها ی(۲)و(۳)میسازند.

نوشته: admin

تاریخ: ۱۶ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

همانطور که می دانید هرگز نمی توان یک اتم را جدا کرده، آن را در ترازو گذاشت و جرم آن را اندازه گرفت. زیرا واحد گرم یا میلی گرم (که ترازو آن را نشان می دهد) برای بیان جرم اتم بسیار بسیار بزرگ است. درواقع همیشه باید واحد اندازه گیری و کمیت مورد اندازه گیری با هم سنخیت داشته باشند، به عنوان مثال فاصله ی شهرها را نمی توان با سانتی متر یا متر اندازه گیری نمود، بلکه این فاصله به دلیل بزرگی با کیلومتر سنجش می شود. حال جرم یک اتم هم نمی تواند با گرم اندازه گیری شود، زیرا جرم یک اتم در حدود ۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱/۰ گرم است. پس باید دنبال یک واحد بگردیم که جرم اتم را با ان واحد اندازه گرفته و بیان کنیم. دانشمندان در این مورد خیلی فکر کردند تا اینه نتیجه گرفتند که یک اتم را به عنوان واحد انتخاب کنند و بقیه اتمهخا را نسبت به آن بسنجند. به عنوان مثال در ابتدا اتم ئیدروزن را به عنوان واحد در نظر گرفتند و مثلا" می گفتند جر بور ده برابر جرم ئیدروزن می باشد. اما بعدها این واحد به اتم اکسیژن تغییر نمود و در نهایت شیمی دانها برای بیان جرم عنصرها بدین صورت عمل کردند که فراوان ترین ایزوتوپ کربن یعنی کربن ۱۲ را بعنوان استاندارد انتخاب کردند و جرم عنصرهای دیگر را با استفاده از نسبتهایی که در محاسبات آزمایشگاهی بدست آمده بود، بیان کردند. به عنوان مثال با استفاده از نسبتهایی که در محاسبات آزمایشگاهی بدست آمده، مشخص شده است که جرم اتم اکسیژن چهار سوم برابر جرم اتم کربن است. با توجه به اینکه جرم اتم کربن ۱۲ می باشد جرم اتم اکسیژن را محاسبه کرد. در این مقیاس جرم اتم اکسیژن برابر ۱۶ خواهد شد. واحد جرم اتمی amu است که کوتاه شده ی عبارت atomic mass unit است. در این مقیاس جرم پروتون و نوترون ۱ amu است.

متن از elmiran1.mihanblog.com

 

نوشته: admin

تاریخ: ۱۶ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

متن از elmiran1.mihanblog.com

 

نوشته: admin

تاریخ: ۱۶ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

 

«هارولد یوری» ،( ۱۸۹۳-۱۹۸۱)شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال ۱۹۳۴جایزه نوبل در شیمی گرفت،در سال ۱۹۳۱ میلادی «ایزوتوپ هیدروژن سنگین»را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد. همچنین در سال «۱۹۳۳گیلبرت نیوتن لوئیس» شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی و استاد هارولد یوری،توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد. اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال ۱۹۳۴توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی و هافر صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.
● مفهوم و مراحل تولید آب سنگین (D۲۰) نوع خاصی از مولکولهای آب است که در آن ایزوتوپهای هیدروژن حضور دارند. این نوع از آب کلید اصلی تهیه پلوتونیوم از اورانیوم طبیعی است و به همین دلیل تولید و تجارت آن تحت نظر قوانین بین المللی صورت گرفته و بشدت کنترل می شود. با کمک این نوع از آب می توان پلوتونیوم لازم بری سلاح های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالی اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته ای با سوخت اورانیوم، متعادل کننده به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمای رآکتور نام برد. آب سنگین واژه ای است که معمولا به اکسید هیدروژن سنگین، D۲Oیا ۲H۲Oاطلاق می شود. هیدروژن سنگین یا دوتریوم ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به ۶۴۰۰از اتمهای هیدروژن درطبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H۲Oاست. اتم های دوتریوم ایزوتوپ های سنگینی هستند که بر خلاف هیدروژن معمولی، هسته آنها شامل نوترون نیز هست. جایگزینی هیدروژن با دوتریوم در مولکولهای آب سطح انرژی پیوندهای مولکولی را تغییر داده و طبیعتا» خواص متفاوت فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را موجب می شود، بطوری که این خواص را در کمتر اکسید ایزوتوپی می توان مشاهده کرد. بعنوان مثال ویسکوزیته یا به زبان ساده تر چسبندگی آب سنگین به مراتب بیشتر از آب معمولی است. آب سنگین آبی است که در مقایسه با آب معمولی دیرتر می جوشد و زودتر یخ می زند و همانطور که ذکر شد «گیلبرت نیوتن لوییس» نخستین بار نمونه آن را از آب سنگین خالص در سال ۱۹۳۳به دست آورد. هیدروژن طبیعی دارای دو ایزوتوپ است:ایزوتوپ هیدروژن سبک که تقریبا ۹۹‎/۹۸درصد هیدروژن موجود را تشکیل می دهد و ایزوتوپ هیدروژن سنگین یا دوتریوم که مقدار آن ۱۵درصد است. ایزوتوپ دوتریوم برخلاف هیدروژن معمولی دارای یک نوترون است.آب معمولی از یک اتم اکسیژن و دو اتم هیدروژن تشکیل شده است،در حالی که آب سنگین، از یک اتم اکسیژن و دو اتم دوتریوم (D)تشکیل شده است. برای تولید آب سنگین باید مولکول های آب حاوی هیدروژن سنگین (دوتریوم) را از مولکول های آب معمولی جدا کنند یا از داخل هیدروژن ،اتم های هیدروژن سنگین یا دوتریوم را جدا و خالص کنند. جرم مولکولی آب معمولی ۱۸و جرم مولکولی آب سنگین ۲۰است. از لحاظ خواص شیمیایی تفاوت چندانی با خواص آب معمولی نداشته و اختلافات جزئی وجود دارد اما از لحاظ هسته ای هیدروژن معمولی می تواند نوترون را جذب کند ،اما احتمال جذب نوترون توسط هیدروژن سنگین بسیار کم است. به دلیل تفاوت مشخصات هسته ای دوتریوم با هیدروژن ازلحاظ «تکانه زاویه ای و گشتاور مغناطیسی »از آب سنگین و دوتریوم در زمینه های مختلف تحقیقاتی نیز استفاده می شود. به عنوان مثال رفتار آب سنگین در دستگاه های MRIبا رفتار هیدروژن معمولی متفاوت است. در فعالیت های تحقیقاتی به منظور بررسی برخی خواص از موادی استفاده می کنند که هیدروژن طبیعی را در آن با هیدروژن سنگین (دوتریوم) جایگزین کرده اند. یکی از کاربردهای دوتریوم استفاده در تولید نوترون در شتاب دهنده ها و تولید انرژی در «راکتورهای گداخت» است.

● آب نیمه سنگین چنانچه دراکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO)را آب نیمه سنگین می گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود. دلیل این امر تبدیل سریع اتم هی هیدروژن و دوتریوم بین مولکولهای آب است، مولکول آبی که از ۵۰درصد هیدروژن معمولی (H)و ۵۰درصد هیدروژن سنگین (D)تشکیل شده است،در موازنه شیمیایی در حدود ۵۰درصد HDOو ۲۵ درصد آب (H۲O)و ۲۵درصد D۲Oخواهد داشت. نکته قابل توجه آن است که آب سنگین را نباید با با آب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیومor (T۲O ۳H۲O)که از ایزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده است، اشتباه گرفت. تریتیوم ایزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر برای ساخت موادی که از خود نور منتشر می کنند، بکار برده می شود.

نوشته: admin

تاریخ: ۱۵ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

 محلولی که در آن ، جسم حل‌شده به صورت مولکول یا یون با جسم حل‌نشده در حال تعادل باشد، آن را "اشباع شده" می گویند. حال اگر محلولی بیش از مقدار اشباع حل‌شونده داشته باشد، آن را "فوق‌ اشباع" می‌نامند که محلولی‌است ناپایدار.
● محلول محلولها ، مخلوطهایی همگن‌اند. محلولها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه‌بندی می‌کنند. محلولهای گازی ، محلولهای مایع و محلولهای جامد را می‌توان تهیه کرد. قانون فشارهای جزئی دالتون رفتار محلولهای گازی را که هوا متداولترین آنهاست، بیان می‌کند. بعضی از آلیاژها محلولهای جامدند. سکه‌های نقره‌ای محلولهایی از مس و نقره‌اند و برنج محلولی جامد از روی در مس است. هر آلیاژی محلولی جامد نیست، بعضی از آلیاژها مخلوطهایی ناهمگن‌اند و بعضی دیگر در زمره ترکیبهای بین‌فلزی به شمار می‌آیند. محلولهای مایع متداولترین محلولها هستند و احتمالا بیشترین کاربرد را توسط شیمیدانها در بررسی‌های شیمیایی دارند.
● ماهیت محلولها معمولا جزئی از یک محلول را که از لحاظ کمیت بیش از اجزای دیگر است، حلال و سایر اجزا را حل شده (یا حل شونده) می‌گوییم. اطلاق این اصطلاحات اختیاری‌است و دقت چندانی ندارد. گاهی آسانتر آن است که جزئی از محلول را با آن که مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصلا اطلاق نام حلال و حل شده به اجزای یک محلول (مثلا محلولهای گازی) چندان اهمیتی ندارد. بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند. امتزاج پذیری کامل از ویژگی‌های اجزای تمام محلولهای گازی و بعضی از اجزای محلولهای مایع و جامد است. ولی غالبا ، مقدار ماده‌ ای که در حلال معینی حل می‌شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معینی بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از حلال حل می‌شود و یک سیستم پایدار بوجود می‌آورد.

نوشته: admin

تاریخ: ۱۵ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

به طور کلی در تعریف عطر میتوان گفت که عطر مجموعه ای از مواد خوشبو کننده بعلاوه یک حلال مناسب است اجزای اصلی یک عطر را : ۱) حلال یا حامل از حلالهای جدید و پرکار امروزی برای نگهداری مواد معطر مخلوط اتیل الکل بسیار خالص به همراه مقدار کم یا زیاد آب است . میزان آب بر طبق انحلال پذیری روغنهای مورد استفاده تعیین میشود . حلال مذکور بدلیل فراریت بالایی که دارد پخش بویی را که حمل میکند آسان میسازد و ضمن آنکه تاثیر سویی هم بر پوست و همچنین واکنش خاصی با مواد حل شونده ندارد . اما قبل از هر چیز باید بوی الکل از بین برود که برای اینکار از مواد برطرف کننده بو یا پیش تثبیت کننده استفاده میشود از موادی که چنین کاری را انجام میدهند میتوان به صمغ بنزویین و یا دیگر تثبیت کننده های رزینی اشاره کرد که این مواد به الکل اضافه میشوند و بعد از مدت یک یا دو هفته الکل تقریبا بی بو بدست می آید ، بوی خام طبیعی آن با رزین خنثی میشود . تثبیت کننده ها : به طور کلی در یک محلول حاوی مواد معطر و فرار ، جزیی که فراریت بالاتری دارد اول تبخیر میشود ، و از آنجایی که مجموعه مواد مختلف ایجاد بوی معطر میکنند باید بر این اشکال غلبه کرد برای همین از یک تثبیت کننده استفاده میکنند ، ماده ایکه فراریت پایین تر از روغنهای عطری دارند و سرعت تبخیر اجزای تشکیل دهنده و معطر را کند و یکسان میکنند .
● از انواع تثبیت کننده ها میتوان به
۱) ترشحات حیوانی نظیر مشک و عنبر و … ۲) محصولات رزینی که بر اثر آسیب دیدگی و یا بطور طبیعی از گیاهان خاصی ترشح میشوند مانند:بنزویین و صمغ یا ترپنها ۳) روغنهای اسانسی که هم بوی خوش و هم نقطه جوش بالاتر از حد متعارف {۲۸۵-۲۹۰درجه سلسیوس}دارند مانند مرموک و صندل و …. ۴) مواد تثبیت کننده سنتزی : برخی از استرهای نسبتا بی بو با نقطه جوش بالا مانند گیسریل دی استات نقطه جوش ۲۵۹درجه سلسیوس و اتیل فتالات با نقطه جوش ۲۹۵ درجه بنزیل بنزوات با نقطه جوش ۳۲۳ درجه سلسیوس و همچنین مواد که بوی خاصی دارند و پس از اضافه شدن به مجموعه مواد معطر بوی خود را منتقل میکنند مانند : آمیل بنزوات ، استوفنون، استرهای الکلی سینامیک ، استر های اسیدی سینامیک و….

نوشته: admin

تاریخ: ۱۴ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

	*** برای مطالعه این کتاب برنامه اجرا کننده آن را از این قسمت دانلود کنید.  *** در صورت دانلود نشدن کتاب، بر روی Download راست کلیک کرده و گزینه …Save Target As را انتخاب نمایید.

نوشته: admin

تاریخ: ۱۴ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش

 واکنشگاه هسته‌ای یا رآکتور اتمی دستگاهی برای انجام واکنشهای هسته‌ای بصورت تنظیم شده و تحت کنترل است. این دستگاه در اندازه‌های آزمایشگاهی، برای تولید ایزوتوپهای ویژه مواد پرتوزا (رادیواکتیو) و همینطور پرتو-داروها برای مصارف پزشکی و آزمایشگاهی، و در اندازه‌های صنعتی برای تولید برق ساخته می‌شوند. واکنشهای هسته‌ای به دو صورت شکافت و همجوشی، بسته به نوع مواد پرتوزا استفاده شده انجام میگیرند. واکنشگاه‌ها بسته به اینکه چه نوع کاربردی داشته باشند از یکی از این دو نوع واکنش بهره می‌گیرند. در واکنشگاه دو میله ماده پرتوزا یکی به‌عنوان سوخت و دیگری به‌عنوان آغازگر بکار می‌رود. میزان این دو ماده بسته به نوع واکنش، اندازه واکنشگاه و نوع فراورده نهایی بدقت محاسبه و کنترل می‌شود. در واکنشگاه هسته‌ای همیشه دو عنصر پرتوزا به یک یا چند عنصر پرتوزا دیگر تبدیل می‌شوند که این عناصر بدست آمده یا مورد مصرف صنعتی یا پزشکی دارند و یا بصورت پسماند هسته‌ای نابود می‌شوند. حاصل این فرایند مقادیر زیادی انرژی است که بصورت امواج اتمی والکترومغناطیس آزاد می‌گردد. این امواج شامل ذرات نوترینو، آلفا، بتا، پرتو گاما، امواج نوری و فروسرخ است که باید بطور کامل کنترل شوند. امواج آلفا، بتا و گامای تولیدی توسط واکنش هسته‌ای به‌عنوان محرک برای ایجاد واکنشهای هسته‌ای دیگر در رآکتورهای مجاور برای تولید ایزوتوپهای ویژه بکار میروند. انرژی گرمایشی حاصل از این واکنش و تبدیل این عناصر پرتوزا در واکنشگاه‌های صنعتی برای تولید بخار آب و تولید برق بکار می‌رود. برای نمونه انرژی حاصل از واکنش یک گرم اورانیوم معادل انرژی گرمایشی یک میلیون لیتر نفت خام است. قابل تصور است که این میزان انرژی با توجه به سطح پایداری ماده پرتوزا در واکنشهای هسته‌ای تا چه میزان مقرون به صرفه خواهد بود. با این حال مشکلات استخراج، آماده سازی، نگهداری و ترابری مواد پرتوزای بکار رفته در واکنشگاه‌های تولید برق و دشواری‌های زیستبومی که این واکنشگاه‌ها ایجاد می‌کنند باعث عدم افزایش گرایش بشر به تولید برق از طریق این انرژی شده است. باید توجه داشت که میزان تابش در اطراف واکنشگاه‌های هسته‌ای به اندازه‌ای بالاست که امکان زیست برای موجودات زنده در پیرامون واکنشگاه‌ها وجود ندارد. به همین دلیل برای هریک از رآکتورهای هسته‌ای پوششهای بسیار ضخیمی از بتن همراه با فلزات سنگین برای جلوگیری از نشت امواج الکترومغناطیس به بیرون ساخته می‌شود. بدون این پوششها تا کیلومترها پیرامون واکنشگاه، سکونت‌پذیر برای موجودات زنده نخواهد بود. مشکلاتی که نشت مواد پرتوزا از واکنشگاه نیروگاه اتمی چرنوبیل در دهه ۸۰ میلادی بوجود آورد خود گواهی بر این مدعاست.

● کاربرد تابش‌های پرتوزا بسیاری از محصولات تولیدی واکنش شکافت هسته‌ای شدیدا ناپایدارند و در نتیجه، قلب راکتور محتوی مقادیر زیادی نوترون پر انرژی، پرتوهای گاما، ذرات بتا وهمچنین ذرات دیگر است. هر جسمی که در راکتور گذاشته شود، تحت بمباران این همه تابشهای متنوع قرار می‌گیرد. یکی از موارد استعمال تابش راکتور تولید پلوتaaونیوم ۲۳۹ است .این ایزوتوپ که نیمه عمری در حدود ۲۴۰۰۰ سال دارد به مقدار کمی در زمین یافت می‌شود. پلوتونیوم ۲۳۹ از لحاظ قابلیت شکافت خاصیتی مشابه اورانیوم دارد. برای تولید پلوتونیوم ۲۳۹، ابتدا اورانیوم ۲۳۸ را در قلب راکتور قرار می‌‌دهند که در نتیجه واکنش‌هایی که صورت می‌‌گیرد اورانیوم ۲۳۹ بوجود می‌‌آید. اورانیوم ۲۳۹ ایزوتوپی ناپایدار است که با نیمه عمری در حدود ۲۴ دقیقه، از طریق گسیل ذره بتا، به نپتونیوم ۲۳۹ تبدیل می‌شود. نپتونیوم ۲۳۹ نیز با نیمه عمر ۲/۴ روز و گسیل ذره بتا واپاشیده و به محصول نهایی یعنی پلوتونیوم ۲۳۹ تبدیل می‌شود. در این حالت پلوتونیوم ۲۳۹ همچنان با مقادیری اورانیوم ۲۳۸ آمیخته است اما این آمیزه چون از دو عنصر مختلف تشکیل شده است، بروش شیمیایی قابل جدا سازی است. امروزه با استفاده از تابش راکتور صدها ایزوتوپ مفید می‌توان تولید کرد که بسیاری از این ایزوتوپ‌های مصنوعی را در پزشکی بکار میبریم. آثار زیانبار انفجارهای اتمی و تشعشعات ناشی از آن باعث آلودگی آبهای زیرزمینی، زمین‌های کشاورزی و حتی محصولات کشاورزی می‌شود ولی با همه این مضرات اورانیوم عنصری است ارزشمند، زیرا در کنار همه سواستفاده‌ها می‌‌توان از آن به نحوی احسن و مطابق با معیارهای بشر دوستانه استفاده نمود. فراموش نکنید از اورانیوم و پلوتونیوم می‌‌توان استفاده‌های صلح آمیز نیز داشت چرا که از انرژی یک کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ می‌‌توان چهل هزار کیلو وات ساعت الکتریسیته تولید کرد که معادل مصرف ده تن ذغال سنگ یا ۵۰۰۰۰ گالن نفت است.

متن از elmiran1.mihanblog.com

 

نوشته: admin

تاریخ: ۱۴ اسفند ۱۳۸۹

دیدگاه‌ها خاموش