عنوان :
قیمت : 69,700 تومان
توضیحات در پایین همین صفحه

درگاه 1

توجه : دریافت شماره تلفن همراه و آدرس ایمیل صرفا جهت پشتیبانی می باشد و برای تبلیغات استفاده نمی شود

هدف ما در این سایت کمک به دانشجویان و دانش پژوهان برای بالا بردن بار علمی آنها می باشد پس لطفا نگران نباشید و با اطمینان خاطر خرید کنید

توضیحات پروژه

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  دارای 17 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد   کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه و مقالات آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي ،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن :

انواع سوخت و انرژی

امروز سوخت و انرژی در دنیا به چند دسته كلی تقسیم می شوند. سوخت های فسیلی و سوخت های غیرفسیلی و انرژی های تجدید پذیر و غیرقابل تجدید.
سوخت های فسیلی عبارتند از:
نفت، گاز و ذغال سنگ كه با اكسیژن هوا تركیب می شوند و ایجاد انرژی به شكل حرارت می كنند. این سوخت ها در مقایسه با سوخت های دیگر، انرژی كمتری تولید می كنند. مثلاً یك كیلوگرم زغال سنگ حدود 8 كیلووات ساعت انرژی تولید می كند و یك كیلوگرم نفت حدود 12 كیلووات ساعت انرژی تولید می كنند. این سوخت ها آلوده كننده محیط زیست نیز هستند.

به علاوه جزء ذخایر غیرقابل تجدید بوده و دارای مشكلات زیادی در حمل و نقل ایمنی نیز هستند. مانند گازگرفتگی (خفگی) یا تولید گاز سمی منوكسید كربن. دسته دیگر از سوخت ها شامل سوخت های هسته ای هستند مانند اورانیوم یا پلوتونیوم یا ایزوتوپ های هیدروژن مانند دوتریوم یا تریتیوم یا فلز سبك لیتیوم. این سوخت ها در مقایسه با سوخت های دسته اول دارای امتیازات مثبت و منفی هستند. اول اینكه در این سوخت ها بعضی ایزوتوپ ها توانایی تولید انرژی به وسیله تكنولوژی فعلی بشر را دارد؛ مانند ایزوتوپ های كمیاب اورانیوم 235 یا پلوتونیوم 239 یا اورانیوم 233 كه به این ایزوتوپ ها شكاف پذیر می گویند. امتیازات اینها عبارتند از تولید مقادیر زیادی انرژی به وسیله حجم كم ماده سوختنی. مثلاً از یك كیلوگرم اورانیوم 235یا پلوتونیوم 239 می توان مقدار 23میلیون كیلووات ساعت گرما ایجاد كرد، اما مشكلاتی نیز دارند؛ از آن جمله این كه: غنی سازی و تولید این ایزوتوپ ها مشكلات و هزینه زیادی دارند. دوم اینكه، این سوخت های هسته ای سنگین پس از تولید انرژی مقادیر زیادی ایزوتوپ های پرتوزا از خود به جای می گذارند كه به زباله های هسته ای موسوم است.

این زباله ها برای محیط زیست و سلامت افراد خطرناك هستند و باید برای صدها سال در انبار های محكم نگهداری شوند تا رادیواكتیو آن از بین برود. دسته دیگر از سوخت های هسته ای شامل عناصر سبك مانند دوتریوم یا تریتیوم یا لیتیوم هستند كه قرار است در راكتور های گداخت یا همجوش هسته ای، تولید انرژی كنند. البته تاكنون از اینها در بمب های هیدروژنی بهره برداری نظامی و تسلیحاتی می شد، اما برای تولید انرژی برای مصارف صلح آمیز تكنولوژی راكتور های گداخت باید تكمیل شود، این سوخت ها معایب و مزایای فراوانی دارند. اول تولید نوترون و تشعشعات نوترونی می كنند كه باید در راكتور های همجوشی هسته ای به نحوی جذب و كنترل شوند دوم اینكه تریتیوم نباید از راكتور نشت كند زیرا یك ایزوتوپ رادیواكتیو است. مزایای این سوخت ها عبارت از این است كه فراوان در دسترس هستند و دوم اینكه تولید انرژی زیادتری نسبت به اورانیوم یا پلوتونیوم می كنند. مثلاً انرژی حاصل از گداخت هیدروژن به هلیوم مساوی است با 177میلیون كیلووات ساعت در صورتی كه انرژی حاصل از اورانیوم برابر است با 000/000/23 كیلووات ساعت. بنابراین یك كیلوگرم هیدروژن حدود 8 برابر یك كیلوگرم اورانیوم تولید انرژی می كند.

انواع دیگر انرژی عبارتند از:
انرژی خورشیدی، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی و انرژی بیوگاز، كه مشكل بزرگ این انرژی تجدیدپذیر این است كه بازده انرژی پایینی دارد و دوم اینكه دائمی نیستند و سوم اینكه تكنولوژی بشر برای استفاده مقیاس زیادی از اینها تكمیل نیافته است. ما در این مقاله سعی می كنیم جدیدترین طرح تولید انرژی كه شاید یكی از منابع انرژی قرن 21 باشد را معرفی كنیم. این طرح تولید انرژی عبارت از شتاب دهنده ذرات اتمی برای تولید انرژی زیاد، عملكرد این سیستم و دستگاه براساس استفاده از میدان های الكتریكی و مغناطیسی برای شتاب دادن و كنترل ذرات باردار الكتریكی تا مرز سرعت نور است. این سیستم ها قادر هستند سرعت الكترون ها و پروتون ها را تا مرز سرعت نور شتاب دهند. وقتی ذرات تا این حد شتاب یافتند سطح انرژی آنها چند میلیون برابر می شود و دارای انرژی عظیم و فراوانی می شود. یك مثال نشان دهنده این مطلب است، به عنوان مثال شتاب دهنده پروتون در آزمایشگاه فرمی آمریكا قادر است ذرات پروتون را تا یك تریلیون الكترون ولت (Tev) شتاب دهد.

اگر ما به وسیله این شتاب دهنده پروتون های یك گرم هیدورژن معمولی كه در آب زیاد است را تزریق كنیم و شتاب دهیم انرژی پروتون ها برابر خواهد بود با انرژی 26 میلیارد كیلووات ساعت انرژی، كه مساوی است با انرژی تولید شده به وسیله شكافت حدود 1200 كیلوگرم اورانیوم یا 15 میلیون بشكه نفت. همه این انرژی عظیم و غیرقابل باور فقط به وسیله شتاب دادن پروتون های یك گرم هیدروژن تا سطح انرژی یك تریلیون الكترون ولت است. پس با این محاسبات دانستیم كه شتاب دهنده ها دارای چه قدرت عظیمی هستند.

شتاب دهنده ها به چند دسته كلی تقسیم بندی می شوند:
1_ شتاب دهنده های خطی، 2 _ شتاب دهنده های مداری، 3 _ شتاب دهنده سیلكووترون. علاوه بر آن ساخت و نگهداری شتاب دهنده آسان و كم هزینه است. در ضمن می توان این سیستم های مولد را در ابعاد و مقیاس های مختلف ساخت. به عنوان مثال یك شتاب دهنده خطی كه طول آن 100 متر و ولتاژ آن 10 میلیون ولت است كه قادر است انرژی معادل یك گیگا (Gev) الكترون ولت تولید كند. این انرژی معادل است با انرژی 26 میلیون كیلووات ساعت در هر ثانیه. اگر تنها موفق شویم 50 درصد انرژی این شتاب دهنده را استفاده كنیم این شتاب دهنده قادر است معادل 20 هزار نیروگاه اتمی در مقیاس نیروگاه اتمی هزار مگاواتی نیروگاه بوشهر تولید انرژی كند. یعنی قادر خواهد بود 20 میلیون مگاوات انرژی الكتریكی تولید كند.

علاوه بر آن از حرارت و گرمای تولیدی این دستگاه می توان برای بخار كردن آب دریا و تولید آب شیرین استفاده كرد. محاسبات نشان می دهد كه این سیستم قادر خواهد بود در سال معادل بارندگی سالیانه كشور آب شیرین تولید كند، بدون اینكه هوا را آلوده كند یا مشكلاتی از قبیل زباله های هسته ای یا پس مانده و آلودگی ایجاد كند، در واقع یكی از بهترین منابع انرژی خواهد بود. سوخت مصرفی این دستگاه تنها چند گرم هیدروژن معمولی است انرژی تولیدی از یك دستگاه شتاب دهنده یك گیگا الكترون ولت (Gev) برابر است با انرژی حاصل از سوختن 000/500/2 لیتر بنزین خواهد بود. بنابراین اگر به مدت یك سال كار كند معادل انرژی 500 میلیارد بشكه نفت انرژی تولید می كند.

ارزش اقتصادی این مقدار انرژی كه 2 برابر انرژی ذخایر نفت عربستان سعودی است با احتساب قیمت هر بشكه نفت بر مبنای 20 دلار برابر است با 10تریلیون دلار. در صورتی كه ما از این سیستم شتاب دهنده استفاده كنیم نیازی به سوزاندن این حجم عظیم نفت و گاز برای تولید انرژی نداریم. مزایای این سیستم عبارتند از: 1_ می توان در ابعاد و اندازه های مختلف ساخت. 2_ هزینه ساخت و نگهداری آن كم بوده است. 3_ هیچ گونه زباله یا آلودگی محیطی تولید نمی كند. محصول نهایی آن آب خالص یا بخار آب است. 4 _ با استفاده از این دستگاه عملاً عمر منابع انرژی نامحدود می شود و منبع عظیمی از انرژی در دسترس خواهد بود.

در حوزه ذرات
1) الكترون ولت: واحد انرژی است و برابر انرژی یك الكترون یا پروتون است. وقتی از اختلاف پتانسیل یك ولت عبور كند برابر است با
10- 19 × 1/6 ژول
2) یك گرم هیدروژن 1023 × 6/02 اتم بوده كه به آن یك اتم گرم یا یك مول هیدروژن گویند.

اگر این مقدار هیدروژن از شتاب دهنده یك (Gev) عبور كند معادل انرژی آن برابر خواهد بود:

ژول 1013 × 9/6 = 109 × 1 × 1023 × 6/02 × 10- 19× 1/6

یك كیلووات ساعت برابر است با 000/600/3 ژول. بنابراین انرژی آن برابر است با
26 کیلو وات ساعت.

1013 × 9/6 ژول تقسیم بر 000/600/3 مساوی 105 × 26
«قانون بقاى انرژى» سابقه اى چند صد ساله در علم دارد و حتى صورت مدرن آن یعنى «قانون اول ترمودینامیك» نیز به زودى دویست ساله خواهد شد. این قانون به قدرى منطقى و پایه اى است كه در سال هاى اول دبیرستان نیز تدریس مى شود. قانون بقاى انرژى (یا جرم و انرژى) بر این نكته تأكید دارد كه انرژى به وجود نمى آید، از بین نمى رود و تنها از صورتى به صورت دیگر تبدیل مى شود. از مثالهاى مقاله یاد شده براى درك این مفهوم كمك مى گیرم. انرژى ناشى از سوزاندن سوخت هاى فسیلى، میلیون ها سال پیش به صورت پیوند هاى شیمیایى در آنها ذخیره شده است و فرآیند سوختن باعث آزاد شدن این انرژى مى شود. سوخت هاى اتمى شكافتى (مانند اورانیوم) نیز انرژى خود را میلیارد ها سال پیش در فرآیند هاى درونى یك ستاره به دست آورده اند. سوخت هاى اتمى جوشى (مانند جوش هیدروژن) نیز از این ایده استفاده مى كنند كه با تركیب چند هسته، هسته اى با سطح انرژى پایین تر بسازند. مانند آجرى كه از یك بلندى به زمین مى افتد و انرژى خود را آزاد مى كند.

بازار ساخت «ماشین هاى كار دایم نوع اول» در قرن هاى 18و 19 بسیار داغ بود. این ماشین ها، ماشین هایى هستند كه با نقض قانون اول ترمودینامیك (ماشین هاى كار دایم نوع دوم، قانون دوم را نقض مى كنند) انرژى را از هیچ تولید مى كنند. اما متاسفانه این ماشین ها یا كار نمى كردند یا به صورت پنهان، انرژى را از منبع دیگرى دریافت مى كردند. توجه كنید كه تولید انرژى از هیچ اشكال دارد وگرنه تولید انرژى از منابع ذخیره شده، مخالف قانون اول نیست. لازم به ذكر است كه قانون بقاى انرژى عمیقاً در تاروپود نظریه هاى مختلف فیزیك در شاخه هاى متفاوت جاى گرفته است و بار ها درستى خود را نشان داده است. هر چند اگر دلایل بسیار قوى براى غلط بودن آن یافت شود، فیزیكدان ها آمادگى بازنگرى اصولى در نظریه ها را دارند همان گونه كه قبلاً نیز چنین انقلاب هایى رخ داده است.

شتاب دهنده ذرات، وسایلى هستند كه فیزیكدان ها با كمك آنها و با استفاده از جدیدترین تكنولوژى ها در یكى از مرز هاى علم مشغول به كار و تحقیق هستند. این وسیله ها به طور كلى وسایلى هستند كه با استفاده از میدان هاى الكتریكى و مغناطیسى (الكترو مغناطیسى) به ذرات بنیادى شتاب مى دهند تا سرعت قابل توجهى پیدا كنند. در شتاب دهنده هاى بزرگ (تحقیقاتى) این ذرات سریع با هم برخورد داده مى شوند تا راجع به ساختار آنها و نیرو هاى درگیر در این فرآیند و حتى ذرات بنیادى جدید اطلاعاتى به دست آید. در شتاب دهنده هاى كوچك (بیمارستانى) هم از آنها براى عكسبردارى دقیق استفاده مى شود. در درس فیزیك عمومى (كه همه دانشجویان رشته هاى مهندسى و علوم موظف به گذراندن آن هستند) توضیحات پایه اى و نسبتاً كاملى در مورد شتاب دهنده ها (و منبع انرژى آنها) آمده است.

كلید فهم این كه چرا شتاب دهنده ها منبع انرژى نیستند، در این نكته نهفته است كه اختلاف پتانسیل موجود در آنها توسط مدار هاى الكتریكى عظیم و بسیار گران قیمت تولید مى شود. هزینه و مصرف انرژى هر بار شتاب دادن ذرات، به قدرى بالاست كه از ساكنین شهر هاى اطراف شتاب دهنده هاى تحقیقاتى در هنگام كار آنها (شتاب دهنده ها تنها كسر كوچكى از روز را روشن هستند) درخواست مى شود كه در مصرف برق صرفه جویى كنند یا حتى براى مدتى خاموشى برق داشته باشند، به عبارت دیگر میدان الكتریكى (یا اختلاف پتانسیل) درون شتاب دهنده خود به خود وجود ندارد، بلكه تولید مى شود و انرژى لازم براى تولید آن بسیار بسیار بیشتر از انرژى اى است كه توسط ذرات داخل آن جذب مى شود. پس طبیعى است كه انرژى اى كه از ذراتى كه داخل شتاب دهنده ها شتاب داده مى شوند، استخراج مى شود نمى تواند یك منبع انرژى باشد زیرا قبلاً خودمان به آن مقادیر قابل توجهى انرژى تزریق كرده ایم. حتى براى ذخیره انرژى نیز مناسب نیست، زیرا تنها كسر كوچكى از انژرى توسط ذرات جذب مى شود.

 

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید


دانلود
قیمت : 69,700 تومان

درگاه 1

Copyright © 2014 cpro.ir
 
Clicky