جستجو در محصولات

گالری پروژه های افتر افکت
گالری پروژه های PSD
جستجو در محصولات


تبلیغ بانک ها در صفحات
ربات ساز تلگرام در صفحات
ایمن نیوز در صفحات
.. سیستم ارسال پیامک ..
کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي
-(4 Body) 
کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي
Visitor 376
Category: دنياي فن آوري
عناصر شيميايي مختلف داراي خصوصيات و كاربرهاي مختلفي در زمينه هاي گوناگون مي باشند، يكي از اين عناصر كادميم بوده كه از اين عنصر در صنايع گوناگون از جمله انرژي هسته اي استفاده هاي گوناگوني مي شود.
كادميم خالص،اندازه هر قطعه در حدود cm1

خصوصيات
 

كادميم يك عنصر شيميايي با نماد Cd و عدد اتمي 48 است. كادميم فلزي دو ظرفيتي است نرم ، چکش خوار ، انعطاف پذير و به رنگ سفيد مايل به آبي که با چاقو به راحتي بريده مي شود. اين عنصر از بسياري جهات شبيه روي است. در گروه 12 جدول تناوبي بين روي و جيوه قرار دارد در به حالت اكسيد +2 در طبيعت يافت شده و همانند جيوه درجه ذوب پاييني دارد، اين عنصر در سال 1817 توسط دو دانشمند آلماني به نامهاي استرومير(Stromeyer) و هرمان (Herman) در ناخالصي كربنات روي يافت شد. بر خلاف ديگر فلزات، كادميم در برابر زنگزدگي مقاوم بوده و در نتيجه به عنوان يك لايه محافظ زنگزدگي بر روي ديگر فلزات استفاده مي شود، قابل حل در آب نبوده و قابل اشتعال نيست.

کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي

كاربردهاي کادميوم در صنايع
 

كادميم كاربردهاي زيادي در صنعت دارد كه يكي از مهمترين آنها در صنعت باتري سازي است. در سال 2009، 86% استفاده كادميم در توليد باتريهاي شارژي نيكل- كادميم بوده. ديگر موارد کاربرد اين فلز مي توان به موارد زير اشاره کرد:
* آبكاري الكتريكي كادميم كه در صنايع هوايي براي جلوگيري از زنگزدگي به کار گرفته مي شود.
* در بعضي از نيمه رساناها همانند سولفيد كادميم، سلنيد كادميم و تلوريد كادميم بعنوان حسگر نوري يا سلول هاي خورشيدي استفاده مي شود.
* در توليدPVC بعنوان يك تثبيت كننده عمل مي کند.
* در انواع لحيم كاري مورد استفاده قرار مي گيرد.

کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي

* در توليد رنگدانه ها: سولفيد كادميم در رنگدانه زرد ،سلنيد كادميم در رنگدانه قرمز استفاده مي شود. اين رنگدانه ها سمي بوده و در هنگام استفاده بايد مراقب دست و پوست بوده تا جذب بدن نشود.
* در بيولوژي بعنوان كانالهاي وابسته به ولتاژ كلسيم از شار يوني كلسيم استفاده مي شود.
ايزوتوپهاي ساخته شده كادميم مي توان به 109 cd اشاره كرد كه نيمه عمر 462.6 روز دارد و در «ميله هاي کنترلي» موجود در تاسيسات راکتورها بعنوان مانعي براي كنترل نوترون ها در شكافت هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرد

ايزوتوپ ها
 

در حالت طبيعي كادميم داراي هشت ايزوتوپ مي باشد. براي دوتا از آنها راديواكتيويته به طور طبيعي مشاهده شده و سه تا از آنها احتمالاً داراي راديواكتيو بوده اما واپاشي آنها هرگز مشاهده نشده، دو ايزوتوپ راديو اكتيو دار طبيعي 113Cd(واپاشي بتا و نيمه عمر 7.7 أ— 1015 سال ( و116Cd (واپاشي بتا و نيمه عمر 2.9 أ— 1019 سال) ، سه ايزوتوپ راديواکتيو ديگر که واپاشي در آنها مشاهده نشده ، 106Cd ، 108Cd ، 114Cd هستند و سه ايزوتوپ غير راديواکتيو و پايدار 110cd، cd 111 وcd 112 مي باشند. ايزوتوپهاي ساخته شده كادميم مي توان به 109 cd اشاره كرد كه نيمه عمر 462.6 روز دارد و در «ميله هاي کنترلي» موجود در تاسيسات راکتورها بعنوان مانعي براي كنترل نوترون ها در شكافت هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرد.

کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي

ميله هاي كنترلي
 

قرار گيري ميله هاي كنترلي يك راكتور BWR
اين ميله ها از عناصري ساخته مي شوند كه قابليت جذب نوترون هاي زيادي را داشته در عين حال خودشان شكافت هسته اي نداشته باشند. ميله هاي کنترلي در راكتورهاي هسته اي براي سنجش ميزان شكافت اورانيوم و پلوتونيوم مورد استفاده قرار مي گيرند. ميله هاي كنترلي اغلب به صورت عمودي در داخل هسته راكتورها جاي مي گيرند.
عناصر شيميايي اصلي كه براي اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرد نقره، اينيديم و كادميم بوده و عناصر ديگري نيز به طور جزيي مورد استفاده قرار ميگيرد. انتخاب ماده مورد نظر تاثير بسزايي در انرژي نوترونها در راكتور ها و مقاومت در برابر افزيش نوترونها و خاصيت هاي مكانيكي و طول عمر آنها دارد.
ميله هاي كادميم- اينديم- نقره به طور معمول 80% نقره،15% اينديم و 5% كادميم هستند كه در راكتورهاي( PWR (Pressurized water reactorsمورد استفاده قرار مي گيرند

کادميوم و نقش آن در فناوري هسته اي

عناصر ديگري شامل بورون و هافنيم جذب نوترون خوبي دارند نيز مورد استفاده قرار مي گيرند.
در طراحي اكثر راكتورها يكي از نكات ايمني مربوط به ميله هاي كنترلي است. ميله هاي کنترلي توسط ميدان الكترومغناطيس به ماشين آلات بالابرنده چسبانده شده تا يك به هم پيوستگي مستقيم نيز داشته باشند، دليل اين نوع طراحي اين است كه اگر در حادثه اي برق نيروگاه قطع شود يا اگر ماشين آلات بالا برنده دچار نقص شوند ميلهاي كنترلي به سمت زمين سقوط كرده و در داخل ستون رفته و مانع واكنش مي شوند. البته يك استثنا قابل ذكر براي اينگونه ايمني ها، در راكتورهاي BWR است كه آنها مستلزم داشتن يك سيستم هيدروليكي و همچنين استفاده از آب در يك مخزن كه با فشار بالاي نيتروژن كار مي كند در زمان ضروري خاموشي براي ميله هاي كنترلي مي باشند.
مديريت نامناسب يا شكست ميله هاي كنترلي باعث بوجود آمدن پيامدهاي ناگواري در راكتورها خواهد شد. همانند انفجار SL-1 و حادثه چرنوبيل.
قابل ذكر است كه SL-1 يكي از آزمايشهاي اتمي ارتش آمريكا در سال 1961 بوده كه سه نفر جان خود را در آن از دست دادند. دليل اصلي اين حادثه معيوب بودن ميله هاي كنترلي براي جذب نوترون هاي داخل هسته راكتور بود. و حادثه چرنوبيل هم در سال 1986 در اوكراين اتفاق اقتاد كه بزرگترين فاجعه انفجار راكتورهاي اتمي دنيا است.
جستجوي آلودگي راديواكتيويته در بزرگراه ها از پيامدهاي حادثه SL-1
راكتور اتمي چرنويل بعد از حادثه
منابع:
Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.
National Research Council (U.S.), Panel on Cadmium, Committee on Technical Aspects of Critical and Strategic Material (1969)
"Cadmium Environmental Concerns". PVC handbook. Hanser Verlag. p. 149. ISBN 9781569903797.
"Control Materials". Web.mit.edu. Retrieved 2010-08-14.
Method for making neutron absorber material -Free Patents Online. Retrieved September 25, 2008.
Enriched boric acid for pressurized water reactors -EaglePicher Corporation. Retrieved September 25, 2008
www.tebyan.net

ارسال توسط کاربر محترم سايت : mehdigerdali
Add Comments
Name:
Email:
User Comments:
SecurityCode: Captcha ImageChange Image