Têkçûna nukleerî çi ye

Bê guman hûn dizanin ku yek ji awayên hilberîna enerjî û elektrîkê bi karanîna enerjiya nukleerê ye. Lê dibe ku hûn nizanin ka ew bi rastî çawa dixebite. Du pêvajoyên damezrandina enerjiya nukleerê hene: perçebûna nukleerî û têkelbûna nukleerê.

Ma hûn dixwazin fêr bibin ka şikandina nukleer çi ye û her tiştê pê re têkildar e?

Fision nukleer

Fissyona nukleer reaksiyonek kîmyewî ye ku tê de navika giran bi nêtronan tê bombebaran kirin. Dema ku ev çêdibe, ew dibe navukek bêîstîqrar û dibe du navik, ku mezinahiyên wan di heman rêza mezinahiyê de dişibin hev. Di vê pêvajoyê de enerjiyek mezin serbest tê berdan û çend nêtron têne derxistin.

Gava ku notron ji hêla dabeşbûna navik ve têne belav kirin, ew dikarin bi têkiliya bi navikên din ên nêz ve bibin sedema şikestinên din. Kengê ku notron bibe sedema şikestinên din, dê notronên ku dê ji wan bêne berdan hêj bêtir şikestinan çêdikin. Ji ber vê yekê wekî hejmarek mezin a enerjiyê tête çêkirin. Ev pêvajo pêk tê di pişkek piçûk a çirkeyekê de û wekî reaksiyona zincîrî tê zanîn. Nûkleyên ku parçe bûne ji ya ku bi şewitandina blokek komirê an teqandina blokek dînamîtê ya heman girseyî mîlyon carî bêtir enerjiyê derdixin. Ji ber vê sedemê, enerjiya nukleerê çavkaniyek enerjiyê pir hêzdar e û ji bo hewcedariyên enerjiya mezin tê bikar anîn.

Ev berdana enerjiyê ji berteka kîmyewî zûtir pêk tê.

Dema ku fîsyonên notronan çêdibe û tenê yek notron tê berdan ku dibe sedema şikestina dûv re, jimara fîsyonên ku di saniye de çêdibe berdewam e û bertek baş têne kontrol kirin. Ev prensîpa ku ew dixebitin ev e reaktorên nukleerê.

Cûdahiya di navbera fusion û fissiation

Herdu jî reaksiyonên nukleerî ne ku enerjiya di navika atomê de ye vedigire. Lê di navbera her duyan de cûdahiyên mezin hene. Fissyona nukleerê, wekî ku hatî şîrove kirin, veqetandina navoka girantir a nav piçûktir e, bi riya lihevketina bi notronan re. Di mijara têkelbûna nukleerê de, ew berevajî ye. Ew e kombînasyona bingehîn ya siviktir ji bo ku yekê mezintir û girantir biafirînin.

Mînakî, di şikandina nukleerê de, ûranyûm 235 (ew îzotopa yekane ye ku dikare bikeve nav parçebûna nukleerê û di xwezayê de tê dîtin) bi nêtronekê re dibe yek ku atomek aramtir çêbibe ku bi lez dabeş dibe ûn barium 144 û kripton 89, plus sê notron. Ev yek ji bertekên gengaz e ku dema ku ûranyum bi notronê re dikeve yek pêk tê.

Bi vê operasyonê, reaktorên nukleerê yên ku niha têne dîtin û ku ji bo hilberîna enerjiya elektrîkê têne bikar anîn.

Ji bo ku fusion navokî pêk were, pêdivî ye ku du navikên siviktir bibin yek û yeka girantir çêbikin. Di vê pêvajoyê de enerjiyek mezin serbest tê berdan. Mînakî, di Rojê de pêvajoyên fuzyona nukleerê bi domdarî pêk tên ku tê de atomên xwedan girseyek kêmtir dibin yekên giran çêdibin. Pêdivî ye ku du navikên herî sivik bi erênî werin barkirin û nêzîkê hevûdu bibin, hêzên elektrostatîk ên qewirandinê yên ku hene derbas bikin. Ji bo vê yekê pir germ û zext hewce dike. Li ser gerstêrka me, ji ber ku zexta ku li Roj heye tune, enerjiya hewce ya ku ji bo bertekên bertek û ji bo derbaskirina van hêzên şûnde hewce ye ew bi navgîniya lezkerê partikelê têne bidestxistin.

Yek ji reaksiyonên fuzyona nukleerê ya herî tîpîk a ku ji pêkvetiya du îzotopên hîdrojen, deuterium û trîtium pêk tê, ji bo çêkirina atomek helium û pê re jî notronek e. Gava ku ev diqewime, li Rojê zextên gravîtasyonên mezin hene ku atomên hîdrojenê tê de ne û ji bo fuzyonê hewceyê wan germahiyên 15 mîlyon pileyî ye. Her saniye 600 mîlyon ton hîdrojen fuzûlek çêdibe ku helium çêdibe.

Niha reaktorên ku bi fusion navokî dixebitin tune, ji ber ku ji nû ve afirandina van mercan pir tevlihev e. Ya ku tê dîtin reaktora fuzyona nukleerê ya ceribandî ye ku navê wê ITER e ku li Fransayê tê çêkirin û hewl dide ku destnîşan bike ka ev pêvajoya hilberîna enerjiyê hem ji hêla teknolojîkî û hem jî ji hêla aborî ve bikêr e an na, bi navbeynkariya magnetîkî ve fuzyona nukleerî pêk tîne.

Girseya krîtîk

Komkujiya krîtîk e herî kêm materyalê fissile ku hewce ye da ku berteka zincîra nukleerî were domandin û enerjî bi rengek domdar were hilberandin.

Her çend di her parçebûna nukleerê de di navbera du û sê notron de têne hilberandin jî, hemî notronên ku têne berdan ne ku dikarin bi reaksiyonek şikestinek din berdewam bikin, lê hin ji wan winda dibin. Ger van nêtronên ku ji hêla her bertekê ve têne berdan bi rêjeyek ji wê mezintir winda bibin karibin bi parvekirinê werin damezrandin, dê berteka zincîr ne domdar be û ew ê bisekine.

Ji ber vê yekê, ev girseya krîtîk dê bi gelek faktorên wekî taybetmendiyên fîzîkî û nukleerî, geometrî û paqijiya her atomî ve girêdayî be.

Ji bo ku reaktorek ku tê de herî kêm notron di revin hebe, geometriyek waran pêdivî ye, ji ber ku rûbera wê ya herî kêm a gengaz heye da ku herikîna notron kêm dibe. Heke materyalê ku em ji bo fisandinê bikar tînin em wê bi reflektorê notronî re dikin sînor, hêj bêtir notron winda dibin û girseya krîtîk a ku hewce dike kêm dibe. Ev materyalên xav xilas dike.

Parçebûna nukleerê ya jixweber

Gava ku ev çêdibe, ne hewce ye ku notronek ji derve were şol kirin, lê li hin îzotopên ûranyûm û plutoniyûmê, ku avahiyek wan a atomî ya bêîstîkrar heye, ew dikarin parçe parçe bibin.

Ji ber vê yekê, di her berteka dabeşbûna nukleerê de dibe ku di saniye de îhtîmalek hebe ku atomek bikaribe jixweber parçe bibe, ango bêyî ku kesek destwerdanê bike. Bo nimûne, plutonium 239 ji uranyuma 235 pirtir îhtîmal e ku bi rengek jixweber parçe bibe.

Bi van agahiyan ez hêvî dikim ku hûn di derbarê çawaniya afirandina enerjiya nukleerê de ji bo hilberîna kehrebayê li bajaran tiştek bêtir dizanin.