ايزوتوپ‌هاي اورانيوم
آفتاب‌‌نیوز : 
تعداد نوترون‌ها در اتم‌هاي مختلف يك عنصر همواره يكسان نيست كه براي مشخص كردن آنها از كلمه ايزوتوپ استفاده مي‌شود. بنابراين اتم‌هاي مختلف يك عنصر را ايزوتوپ مي‌گويند. مثلاً عنصر هيدروژن سه ايزوتوپ دارد: هيدروژن معمولي كه فقط يك پروتون دارد و فاقد نوترون است. هيدروژن سنگين يك پروتون و يك نوترون دارد كه به آن دوتريم گويند و نهايتاً تريتيم كه از دو نوترون و يك پروتون تشكيل شده و ناپدار است و طي زمان تجزيه مي‌شود.
ايزوتوپ سنگين هيدروژن يعني دوتريم در نيروگاه‌هاي اتمي كاربرد دارد و از الكتروليز آب به دست مي‌آيد. در جنگ دوم جهاني آلماني‌ها براي ساختن نيروگاه اتمي و تهيه بمب اتمي در سوئد و نروژ مقادير بسيار زيادي آب سنگين تهيه كرده بودند كه انگليسي‌ها متوجه منظور آلماني‌ها شده و مخازن و دستگاه‌هاي الكتروليز آنها را نابود كردند.
غالب عناصر ايزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانيوم، چهار ايزوتوپ دارد كه فقط دو ايزوتوپ آن به علت داشتن نيمه عمر نسبتاً بالا در طبيعت و در سنگ معدن يافت مي‌شوند. اين دو ايزوتوپ عبارتند از اورانيوم 235 و اورانيوم 238 كه در هر دو 92 پروتون وجود دارد ولي اولي 143 و دومي 146 نوترون دارد. اختلاف اين دو فقط وجود 3 نوترون اضافي در ايزوتوپ سنگين است ولي از نظر خواص شيميايي اين دو ايزوتوپ كاملاً يكسان هستند و براي جداسازي آنها از يكديگر حتماً بايد از خواص فيزيكي آنها يعني اختلاف جرم ايزوتوپ‌ها استفاده كرد. ايزوتوپ اورانيوم 235 شكست‌پذير است و در نيروگاه‌هاي اتمي از اين خاصيت استفاده مي‌شود و حرارت ايجاد شده در اثر اين شكست را تبديل به انرژي الكتريكي مي‌‌نمايند. در واقع ورود يك نوترون به درون هسته اين اتم سبب شكست آن شده و به ازاي هر اتم شكسته شده 200 ميليون الكترون ولت انرژي و دو تكه شكست و تعدادي نوترون حاصل مي‌شود كه مي‌توانند اتم‌هاي ديگر را بشكنند. بنابراين در برخي از نيروگاه‌ها ترجيح مي‌دهند تا حدي اين ايزوتوپ را در مخلوط طبيعي دو ايزوتوپ غني كنند و بدين ترتيب مساله غني‌سازي اورانيوم مطرح مي‌شود.
تعداد نوترون‌ها در اتم‌هاي مختلف يك عنصر همواره يكسان نيست كه براي مشخص كردن آنها از كلمه ايزوتوپ استفاده مي‌شود. بنابراين اتم‌هاي مختلف يك عنصر را ايزوتوپ مي‌گويند. مثلاً عنصر هيدروژن سه ايزوتوپ دارد: هيدروژن معمولي كه فقط يك پروتون دارد و فاقد نوترون است. هيدروژن سنگين يك پروتون و يك نوترون دارد كه به آن دوتريم گويند و نهايتاً تريتيم كه از دو نوترون و يك پروتون تشكيل شده و ناپدار است و طي زمان تجزيه مي‌شود. ايزوتوپ سنگين هيدروژن يعني دوتريم در نيروگاه‌هاي اتمي كاربرد دارد و از الكتروليز آب به دست مي‌آيد. در جنگ دوم جهاني آلماني‌ها براي ساختن نيروگاه اتمي و تهيه بمب اتمي در سوئد و نروژ مقادير بسيار زيادي آب سنگين تهيه كرده بودند كه انگليسي‌ها متوجه منظور آلماني‌ها شده و مخازن و دستگاه‌هاي الكتروليز آنها را نابود كردند.
غالب عناصر ايزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانيوم، چهار ايزوتوپ دارد كه فقط دو ايزوتوپ آن به علت داشتن نيمه عمر نسبتاً بالا در طبيعت و در سنگ معدن يافت مي‌شوند. اين دو ايزوتوپ عبارتند از اورانيوم 235 و اورانيوم 238 كه در هر دو 92 پروتون وجود دارد ولي اولي 143 و دومي 146 نوترون دارد. اختلاف اين دو فقط وجود 3 نوترون اضافي در ايزوتوپ سنگين است ولي از نظر خواص شيميايي اين دو ايزوتوپ كاملاً يكسان هستند و براي جداسازي آنها از يكديگر حتماً بايد از خواص فيزيكي آنها يعني اختلاف جرم ايزوتوپ‌ها استفاده كرد. ايزوتوپ اورانيوم 235 شكست‌پذير است و در نيروگاه‌هاي اتمي از اين خاصيت استفاده مي‌شود و حرارت ايجاد شده در اثر اين شكست را تبديل به انرژي الكتريكي مي‌‌نمايند. در واقع ورود يك نوترون به درون هسته اين اتم سبب شكست آن شده و به ازاي هر اتم شكسته شده 200 ميليون الكترون ولت انرژي و دو تكه شكست و تعدادي نوترون حاصل مي‌شود كه مي‌توانند اتم‌هاي ديگر را بشكنند. بنابراين در برخي از نيروگاه‌ها ترجيح مي‌دهند تا حدي اين ايزوتوپ را در مخلوط طبيعي دو ايزوتوپ غني كنند و بدين ترتيب مساله غني‌سازي اورانيوم مطرح مي‌شود.
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید