پرتونگاری صنعتی

پرتونگاری صنعتی

 

استفاده از پرتوهای یونیزان (تست غیر مخرب، )(چشمه های ، اشعه  و...)در روش های تست غیر مخرب به منظورآشکارسازی نقص مواد غیر شفاف یا تجهیزات یا نمایاندن ساختار داخلی به مبحث پرتونگاری صنعتی مربوط می شود.

وجه تمایز این روش ها در مقابل کاربردهای مشابه پزشکی، صنعتی بودن آنها است.  لذا در این بخش پرتونگاری تحت عنوان کاربردهای صنعتی بیــان می شود.

روش های تست غیر مخرب دیگری نیز وجود دارد که از روش های مافوق صوت، جریان گردابی یا مغناطیسی، تشخیص ترک یا نفوذ استفاده می کنند.  روش های تست غیر مخرب متفاوتی نیز ممکن است وجود داشته باشد که به صورت ترکیبـی از روش ها باشد. برای پیدا کردن اتصالات جوش خورده معیوب معمولاً پرتونگاری با روش های مافوق صوت تلفیق می شود.  در صورت مناسب نبودن پرتونگاری برای تشخیص ترک ، چک کردن متوالی کیفیت اتصالات جوش خورده با مایعات فلورسانس، ذرات مغناطیسی یا محلول های صابونی انجام می شود.

روش تفرق اشعه  متعلق به روش های تست غیر مخرب نیست ، زیرا اطلاعات این روش مربوط به شبکه است.  با توجه به اینکه این کتاب درباره رادیوایزوتوپ ها است،  در این بخش نیز درباره پرتونگاری با چشمه های رادیواکتیو صحبت می کنیم.  این مراحل ، جدای ملاحظات و خواص کاری ویژه،  مشابه پرتونگاری تجهیزات اشعه یا شتاب دهنده هاست.

 

1-7 : طبقه بندی روش های پرتونگاری

طبقه بندی روش های پرتونگاری به صورت اختیاری به دسته های زیر تقسیم می شود:

 

1-1-7 : طبقه بندی بر اساس نوع پرتو

برم اشترالانگ پر انرژی حاصل از شتاب دهنده ها (نظیر بتاترون، شتاب دهنده خطی) نیز به پرتوهای اشعه  تعلق دارد. اشعه ایکس مشخصه بوسیله تیوب های اشعه  یـا ایزوتوپهـای گیـر انـدازی الکتـــرون (گیر اندازی- k بخش 2-1) قابل تولید بوده و برای روش های تفرق اشعه که در بالا ذکر شده نظیر آنالیز به روش فلورسانس اشعه  (بخش 4-1-4) برای تست لایه نشانی بطور پیوسته (بخش (3-2-2)) قابل استفاده است.

تنهـا از پرتـو پـر انـرژی الکترومغناطیس (بـرم اشترالانگ، پرتو ) در صنعت استفــاده می شود.  این دو روش جدای از منابع پرتودارای روش فنی یکسان هستند.

زمانی فقط از پرتو اشعه  استفاده می شد، اما امروزه برای تست تیغه های ضخیم، اتصالات جوش خورده، ساختار بتونی شتاب دهنده ها و بخصوص بتاترون ها به طور گسترده ای مورد استفاده است.

پرتونگاری گاما (عیب نگاری گاما) بر اساس کاربرد رادیوایزوتوپ های گسیلنده گاما هستند و نسبت به اشعه  دارای مزایایی هستند:

- چشمه پرتودهی دارای ابعاد کوچک تری است و لذا می تواند با ساختار پیچیده در هر محلی قرار بگیرد.

- پرتو در هر جهت یکنواخت است و همین امر موجب پرتودهی وسیع(پانوراما) می شود و لذا به جای چندین پرتو یکسو شده یک چشمه بکار می رود.

- تست دیوارهای ضخیم با ایزوتوپ های گسیلنده پر انرژی بیشتر از اشعه x ،  امکان  پذیر است.

- عوامل خارجی هیچ تأثیری روی پرتو ایزوتوپها ندارد، این بدان معناست که (روش نسبتاً پایدار است).

- این روش به منابع تغذیه ویژه نظیر انرژی الکتریکی، آب خنک کننده و ... نیاز ندارد ولذا بخصوص برای تست های خارج از محل روشی ساده تر و ارزان تر است .

- هزینه چشمه های پرتوزا نسبتاً کم است.

پرتونگاری با چشمه های گاما دارای معایبی نیز هست:

- دارای آهنگ دز کمتری نسبت به اشعهX است و لذا زمان پرتوگیری طولانی تر نیاز است ( روی اقتصاد تأثیر می گذارد).

- با ضخامت کمتردیوار، کیفیت پرتونگار(رادیوگرام)  پایین تر است (کیفیت عکس بدتر است).

- ابعاد هندسی آن ممکن است از نقطه کانونی تیوب اشعه بزرگ تر باشد و لذا دقت هندسی پرتونگار کاهش یابد(ناتیزی پرتونگار افزایش می یابد).

- به دلیل واپاشی رادیواکتیو نیاز به تصحیحات زمانی است که این کار باید با تجربه و مهارت خاص باید انجام گیرد.

- تشعشع پیوسته باعث کاهش بازدهی می شود (زمان مؤثر کاری مهم است) که عامل مهمی در اقتصاد است.

به غیر از پرتو گاما سایر پرتوهای رادیواکتیو نیز برای پرتونگاری بکار می روند، اما زمینه کاری آنها محدود است. مثلاً پرتو  برای نفوذ در ورقه های نازک مواد با کم چگالی (پلاستیک، لاستیک) به دلیل محدودیت نفوذ پذیری(پرتونگاری ) مناسب است.

نمونه هایی شامل عناصر با تضعیف نوترون حرارتی متفاوت ( )هستند  با چشمه های نوترونی بررسی می شود.  بدلیل قابل دسترس نبودن آسان چشمه های نوترونی، پرتونگاری نوترونی فقط در کاربردهای خاص بکار می رود.

این مسئله برای پرتونگاری فوتون نیز تا حدی درست است.  با این حال این روش دارای مزایایی است

راهنمايي‌هاي حفاظت در برابر تابش (اشعه)

راهنمايي‌هاي حفاظت در برابر تابش (اشعه)

مباني

بسياري از كشورها استانداردهاي حفاظت در برابر تابش خود را براساس توصيه‌هاي كميسيون بين‌المللي حفاظت در برابر تابش (ICRP) فرموله مي‌كنند. اين استانداردها براساس (I) جلوگيري از اثرات قطعي با نگه‌داري دز در زير ميزان آستانه و (II) با فرض اين كه عمليات قابل قبولي براي قطعي ساختن رخ داد اثرات احتمالي به ميزان‌هاي قابل قبول انجام پذيرد.

فعاليت‌هايي كه موجب پرتوگيري تابش مي‌شود به نام فعاليت‌هاي پرتوي (Practices) ناميده مي‌شوند. كليه اين فعاليت‌هاي صورت گرفته در تكنولوژي هسته‌اي را در بر مي‌گيرد. فعاليت‌هايي كه كمك به كاهش يا كم شدن پرتوگيري تابش مي‌شوند به نام مداخله (intervention) است، مثلاً فعاليت‌هاي پيش‌گيرانه در حواث يا اورژانس.

اصول توصيه شده به وسيله ICRP براي “فعاليت‌هاي پرتوي” به صورت زير است:

·         شغل درگير با پرتوگيري بايد داراي منافع كافي براي جبران مضرات تابش كه موجب آن مي‌شود باشد. توجيه (Justification).

·      براي هر چشمه‌اي ، دزها يا احتمال پرتوگيري بايستي اصل “هر چه كمتر”موجه شدني (ALARA) رعايت شود و خطرات دز حاصل از پرتوگيري‌هاي بالقوه براي فرد و ريسك افراد محدود باشد: بهينه سازي(Optimisation).

·      پرتوگيري‌هاي فردي از كليه چشمه‌ها، مستعد كنترل با شرط حدهاي دز و كنترل‌هايي از مخاطره پرتوگيري‌هاي بالقوه مي‌باشد“ دز و حدهاي مخاطره”
 (dose and risk limits).

 

اصول اوليه “ مداخله” عبارتند از :

·         هرگونه مداخله بايد سودمندتر از خسارتي باشد كه خود تابش به وجود مي‌آورد.

·        ميزان استمرار مداخله بايد به طريقي باشد كه سود خالص كاهش در دز منهاي هزينه   مداخله بالاتر از ميزان بالاي قابل دسترس قابل قبول باشد.

 

حدهاي دز

حدهاي دز ICRP براي پرتوگيري‌هاي شغلي و عموم كاربرد دارد. حد دز به طريقي تنظيم
مي‌گردد كه پرتوگيري پيوسته در دزي بالاتر از حد غير قابل قبول بوده يا هر زمينه قابل قبول براي پرتوگيري پيوسته پايين حد قابل تحمل باشد ولي تشويق نمي‌گردد. به طوري كه دزهاي قابل پذيرش كم و بيش پايين حد قرار دارند.

 

پرتوكاران

حدهايي براي كليه حالات شغلي شامل حوادث و داوري‌هاي غلط در كار تأسيسات و تعمير و نگه‌داري طراحي شده يا طراحي نشده و باز كردن تأسيسات هسته‌اي به كار مي‌رود.

 

(الف) اثرات قطعي 

حدهاي ساليانه پرتوكاران عبارتند از mSv150 براي چشم و mSv500 براي پوست.

(ب) اثرات احتمالي

حدهاي دز براساس كل زيان‌هاي تخميني به سرطان كشنده، سرطان غيركشنده و مشكلات ارثي مي‌باشد. مطابق آن :

·         دز مؤثر به فرد در كل عمر كاري وي نبايد از Sv1 تجاوز نمايد.

·          آهنگ انتقال تابش در هر سال نبايد از mSv 50 و يا در هر پريود پنج ساله ازmSv100 تجاوز نمايد( ميانگين mSv/y20 براي 5 سال).

·      پرتوگيري شغلي براي زنان غير باردار همانند مردان است. كنترل‌هاي اضافي براي زنان باردار لازم است. حفاظت از حد دز معادل mSv2 براي شكم زنان براي باقي‌مانده دوران بارداري وي لازم است.

 

مردم

 (الف) اثرات قطعي 

  حدهاي دز ساليانه mSv15 براي عدسي چشم و mSv50 براي پوست و دست‌ها است.

(ب) اثرات احتمالي 

دز مؤثر ساليانهmSv1 براي هر پنج سال متوالي.

 

حدهاي مجاز ورود مواد پرتوزا به بدن(ALI)

براي يك فرد عادي و نيز براي پرتوكاران، دز خارجي ممكن است قابل ملاحظه نباشد، ولي بلعيدن و تنفس راديوايزوتوپ‌ها احتمال دارد در پرتوگيري تابش شركت نمايند. مطابق آن ICRP حدهاي مجاز ورود راديوايزوتوپ به بدن را از طريق تنفس يا نوشيدن آب تعريف كرده است. دز كل مؤثر از كليه چشمه‌ها، داخلي يا خارجي نبايد از حدهاي مشخص شده به وسيله ICRP تجاوز نمايد. در صورت ورود به بدن شيمي راديوايزوتوپ‌ها نقش ايفاء نمـوده و بعضي از آن‌ها همچون Sr90 و Pu239 در استخوان تمركز نموده درحالي‌كه بعضي ديگر از راديوايزوتوپ‌ها همچون Cs137 در كل بدن پخش مي‌شوند. فاكتور‌هاي توزين بافت، نيمه عمرهاي دفع فردي در حالت توزيع در بافت يا بافت‌هاي ويژه مورد بررسي قرار مي‌گيرند. 

مثلاً براي Sr90 در تعادل با Y90، Bq1 مطابق با 107×7/6 تجزيه در50 سال خواهد بود. با دانستن اين كه Y90/Sr90 در استخوان (حدود 5 كيلوگرم) متمركز مي‌گردد، كل دز اجبار برحسب Bq برابر mSv/g 7/0 است. لذا، ALI براي mSv50 (mSv1 براي 50 سال) برابر Bq/g71 مي‌باشد. با وزن 5 كيلوگرم و فرض اين كه 30% ورود در استخوان تجمع نمايد، ALI برابرBq106×1 » 3/0/(5000×71) خواهد بود.   

با غلظت در حالت جريان Sr90 در آب مي‌توان فرض نمود كه فرد 2/2 ليتر آب در روز مي‌نوشد. به همان صورت براي غلظت هواي لازم مي‌توان فرض نمود كه يك فرد 20 ليتر در دقيقه هوا تنفس مي‌كند و به مدت 2000 ساعت برسال پرتوگيري مي‌نمايد.

اثرات تابش

اثرات تابش

اثرات بيولوژيكي تابش مي‌تواند در دو بخش گسترده درجه‌بندي شود: (I) اثرات قطعي
(II) اثرات احتمالي. اثرات قطعي تغييرات قابل مشاهده هستند كه در مدت كوتاه پرتوگيري تابش آشكار مي شود. اين اثرات تنها در دزهاي بالاتر از Gy1 رخ داده و در مدت چند هفته پس از پرتوگيري نمايان مي شوند. اثر احتمالي تغييرات بيولوژيكي به وجود آمده به طور شانسي هستند. اينها احتمالاً در افراد رخ مي‌دهند ولي در يك جمعيت بالا اين اثر نمايان مي‌شود. زمان لازم براي ديدن اثر مي‌تواند از چندين سال تا چندين دهه باشد.

 

اثرات قطعي 

اثرات قطعي در دو نوع درجه‌بندي شده‌اند: جسمي و ژنتيكي. همانگونه كه از اسامي آن‌ها مشخص است اثرات جسمي مي‌توانند در افراد پرتوديده تابش مشاهده شوند. اثرات ژنتيكي در فرزندان فرد پرتوديده مشاهده مي‌شوند.

 

اثرات جسمي

اطلاعات اثر جسمي از قربانيان هيروشيما يا ناكازاكي ، بيماران درمان شده به وسيله دور درماني (Teletherapy)براي سرطان و از حيوانات آزمايشگاهي به دست آمده است. در تكنولوژي هسته‌اي پرتوگيري‌هايي كه ممكن است موجب تغيير جسمي گردد تنها درحالت حادثه شديد تابش رخ مي‌دهند. بعضي از اثرات در ذيل مورد بحث قرار مي‌گيرند:

(الف) تغييرات خوني

در دزي حدود Gy25/0 تغييرات خوني قابل آشكارسازي است ولي تغييرات مشابه ممكن است با سرماخوردگي عادي نيز رخ دهد. تغييرات قابل ملاحظه بالاتر از Gy1 رخ مي‌دهد. كاهشي در لمفوسيت وجود داشته ، كاهش و سرعت بازيابي در 48 ساعت اوليه ناخوشي مفيد است. چنانچه پرتوگيري بالا باشد شمارش گلبول‌هاي سفيد خوني
(اليمفوسيت‌ها + گرانولوسيت‌ها) ، به مدت يك هفته سريعاً كاهش يافته و ممكن است تا 5 هفته ادامه يابد. چنانچه پرتوگيري بالا باشد در صورتي كه بيمار نجات پيدا كند، شمارش خون به تدريج به حالت عادي بر مي‌گردد. در صورتي كه پرتوگيري چند Gy باشد ممكن است خون‌ريزي چند روز رخ دهد و اين همراه با كاهش گلبول‌هاي قرمز خوني است.

 (ب) سندرم هموپويتيك (Hemopoieetic)

اين حالت همراه با تهوع و استفراغ به مدت چند ساعت پس از پرتوگيري است. دز پرتو-g بالاتر از Gy2 موجب كاهش يا قطع مغز استخوان و ظهور اين سندرم است. كاهش مو نيز پس از 3-2 هفته رخ مي‌دهد. در دزهاي Gy6-4 كاهش مغز استخوان كامل مي‌گردد. چنانچه بيمار نجات پيدا كند رشد مغز استخوان خود به خودي رخ مي‌دهد. دزهاي بالاتر از Gy7 غالباً منجر به فقدان هميشگي مغز استخوان مي‌گردد.

(پ) سندرم گوارشي

در دزهاي بالاتر از Gy10، علاوه بر علائم بالا، بشرة غشاء مخاطي روده‌اي تخريب شده و اسهال رخ مي‌دهد و احتمال مرگ در مدت 2-1 هفته وجود دارد.

(ت) سيستم عصب مركزي

دز بالاتر از Gy20 موجب تخريب سيستم عصب مركز شده و دز مرگ‌آور است. بيهوشي در مدت چند دقيقه رخ داده كه مرگ قطعي به دنبال دارد.

(ث) اثرات ديگر كشنده

پوست معمول‌ترين عضو متأثر از پرتوگيري تابش است. آماس دست‌ها و صورت در گذشته در ميان راديولوژيست‌ها معمول بود. بيضه‌ها حساس بوده و يك دز فردي معادل Gy3/0 براي بيضه‌ها ممكن است موجب عقيم شدن دائم در ميان مردان گردد. پرتوگيري معادل Gy3 براي تخمدان‌ها عقيم بودن موقت را باعث مي‌شود. چشم‌ها نيز حساس هستند. دز موضعي چندين گري منجر به آماس كشنده يا آب مرواريد مي‌‌گردد.

(ج) اثرات تأخيري

تابش مي‌تواند موجب سرطان شده و اين معمول‌ترين اثر در سيستم خوني، تيروئيد،  استخوان و پوست است. زمان به وجود آمدن تومور بين 5 و 20 سال است. اطلاعات كافي از ميزان دز بالا وجود دارد ولي در دزهاي پايين نتايج روي اثرات سرطان‌زائي تابش مورد بحث بوده و قابل نتيجه‌گيري نيست. دليل امر اين است كه به طور ميانگين 206000 مرگ سـرطاني بر هر ميليـون از جمعيت در حالت عادي وجود دارد. اثر هر سرطان القائي تابش در اين تعداد قابل آشكارسازي نيست. لذا، فرض مي‌شود كه اثر القائي تابش به طور خطي با دز كاهش يافته و آستانه‌اي براي القاء سرطان وجود دارد. براساس اين فرض نتيجه‌گيري شده است كه پرتوگيري با mSv1 از تابش بالاي زمينه مرگ‌هاي مرتبط با سرطان را با فاكتور 125 بر هر ميليون افزايش خواهد داد. معمول‌ترين سرطان‌ها عبارتند از: سرطان خون، سرطان استخوان و سرطان شش. در هيروشيما دزي معادل Gy5/0 –2/0 منجر به افزايش سرطان خون گرديد. 

 

اثرات ژنتيكي (ارثي)

كليه اثرات تابش ليست شده به دليل آسيب به سلول‌هاي انساني است. با وجود اين ، آسيب كروموزومي به سلول‌هاي نطفه مي‌تواند موجب اثرات ژنتيكي گردد. مطالعاتي روي گروه‌هاي افراد پرتوديده به وسيله تابش بالا انجام پذيرفته است. اين مطالعات شامل قربانيان بمب‌هاي هيروشيما يا ناكازاكي پرتوديده با دزهايي بيشتر از Gy2، افرادي در فرانسه با دزي معادل Gy14-5/4 دور درماني شده‌اند و راديولوژيست امريكايي با دزهايي نه‌چندان معلوم مي‌شود. شواهد قابل نتيجه‌گيري از اثرات ارثي حاصل نشده است. در حالت آزمايشات حيواني اثبات نشده، كه در آن بيضه حيوانات نر متحمل دز بالايي شده بودند اثر جهشي (mutation) قابل توجه نبود. مطالعات راديوبيولوژيكي گياهان و حيوانات در اطراف محل‌هاي آزمايشات سلاح‌هاي هسته‌اي، در بيك‌مي (Bikmi) و اني‌وتوك (Enivetok) نتوانست ناهنجاري‌هاي جهش مشخصي را آشكار سازد. با وجود اين آزمايشات روي حيوانات ثابت نمود كه تابش مي‌تواند جهش ايجاد نمايد. علي‌رغم آن، نوع جهش‌هاي مشاهده شده مشابه آن‌هايي بود كه بدون تابش بودند. بسامد نسبي جهش‌هاي القائي يا بدون تابش يكسان بود. براساس اين مطالعات آزمايشگاهي نتيجه‌گيري شد كه دزي معادل Gy5/2-5/0 براي افزايش بسامد جهش با فاكتوري معادل 2 ضروري است. تخمين زده مي‌شود كه براي جهش خود‌به‌خودي
(بدون تابش) در يك صنعت مشخصه ژن غالب 320 بر ميليون است. چنانچه پدري در مقابل دزي معادل Gy01/0 پرتودهي شود، احتمال افزايش 323 واحد بر ميليون وجود دارد.

 

اثرات احتمالي 

اثرات احتمالي اثراتي هستند كه اتفاقي رخ مي‌دهند. اين اثرات ممكن است در ميان مردم كه در مقابل تابش پرتوگيري نمي‌كنند و يا در ميان افرادي كه در مقابل آن پرتوگيري مي‌كنند رخ

دهد. نمي‌توان اين اثرات را مستقيماً به عامل خاصي نسبت داد. مثلاً، حادثه سرطان در ميان سيگاري‌ها در مقايسه با غير سيگاري‌ها بالاتر بوده و اختلاف بستگي به شدت كشيدن سيگار دارد. با وجود اين، بسياري از سيگاري‌ها به سرطان شش دچار نمي‌شوند. گزارش شده است كه در مناطق خاصي از چين ، هندوستـان و برزيل اندازه تابش طبيعي mSv200-100 در سال در مقايسه با اندازه قانوني mSv/y20 براي پرتوكار است. مطالعات اپيدمي در چين و هندوستان حتي در مناطق با 10 برابر دز در بريتانيا ارتباطي بين دز تابش و حادثه سرطان يا جهش (موتاسيون) ژنتيكي را ثابت نكرده است. لذا ، اطلاعات مربوط به اثرات پرتوگيري‌هاي پيوسته در مقابل دزهاي پايين تابش قطعي نبوده و برون‌نمايي اطلاعاتي در رابطه با اثرات در دزهاي بالاي تابش در حال بررسي است.

 

 

قابل توجه دانش پژوهان این وبلاگ:

 

همانگونه که در پیش گفتار این وبلاگ آمده است، از آنجاییکه تسلط و فرصت

کافی جهت تنظیمات دقیق وبلاگ وجود ندارد لذا برخی متون دارای فرمولها

و شکلهای واضح نیستند و دارای نقایصی می باشند. از اینرو چنانچه

مطلبی مورد نظر خواننده محترم می باشد می تواند از طریق ایمیل یا در

قسمت "نظربدهید" ایمیل و مطلب مورد نظر را ارسال کرده تا در اسرع وقت

برای شما فرستاده شود.

 

 

عناوین مطالب وبلاگ

عناوین مطالب وبلاگ

 

مصارف زيركونيم و هافنيم - دوشنبه سی و یکم فروردین 1388

جداسازي‌هاي راديوشيميايي - سه شنبه بیست و پنجم فروردین 1388
زباله سوز هسته ای - سه شنبه هجدهم فروردین 1388
واژه‌نامه چرخه سوخت هسته ای - سه شنبه هجدهم فروردین 1388
محاسبات اقتصاد مهندسي در بخش انرژي - سه شنبه هجدهم فروردین 1388
مقررات كيفيت سوخت - سه شنبه هجدهم فروردین 1388
انرژی و محیط زیست - سه شنبه هجدهم فروردین 1388
روش های تحلیلی هسته ای - سه شنبه یازدهم فروردین 1388
زمین شناسی هسته ای با استفاده از گمانه - سه شنبه یازدهم فروردین 1388
نشاندار كردن ايزوتوپي و غير ايزوتوپي - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
راديونوكليدهاي توليدي راكتور - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
راديونوكليدهاي با نيمه عمر كوتاه - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
توليد راديونوكليدها - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
كنترل كيفي كاليبراتور دز - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
كنترل كيفيت راديوداروها - یکشنبه یازدهم اسفند 1387
مديريت پسمانداري راديواكتيو - دوشنبه پنجم اسفند 1387
اساس کار PET - دوشنبه پنجم اسفند 1387
روشهاي راديو اكتيو در آناليز[1] - شنبه بیست و ششم بهمن 1387
خطرات ناشي از مواد راديواكتيو - شنبه بیست و ششم بهمن 1387
برهم كنش هاي تابش با ماده - شنبه دوازدهم بهمن 1387
گسستگی زمان و فضا-قسمت۲ - شنبه پنجم بهمن 1387
گسستگی زمان و فضا-قسمت۱ - شنبه پنجم بهمن 1387
جهانهاي ماده و ضد ماده - شنبه پنجم بهمن 1387
پديده تونل زنی (Tunnel Effect) - شنبه پنجم بهمن 1387
تولید انرژی از تابش هسته ای - شنبه پنجم بهمن 1387
چشمه های رادیواکتیو با قدرت بالا - شنبه چهاردهم دی 1387
كاربرد راديوايزوتوپ‌ها در بيولوژي (زيست‌شناسي)3 - پنجشنبه پنجم دی 1387
كاربرد راديوايزوتوپ‌ها در بيولوژي (زيست‌شناسي)2 - پنجشنبه پنجم دی 1387
كاربرد راديوايزوتوپ‌ها در بيولوژي (زيست‌شناسي)1 - پنجشنبه پنجم دی 1387
چرخه سوخت هسته ای - یکشنبه یکم دی 1387
سنتیلاسیون مایع - یکشنبه یکم دی 1387
تجهيزات آشكارسازي سنتيلاسيون - یکشنبه یکم دی 1387
فيلم بج - دوشنبه هجدهم آذر 1387
آشكار سازهاي سنتيلاسيون (سوسوزن) - دوشنبه هجدهم آذر 1387
اطاقكهاي يونش - دوشنبه هجدهم آذر 1387
مباني راكتورهاي هسته اي - دوشنبه هجدهم آذر 1387
کاربرد برخی رادیوایزوتوپها - دوشنبه هجدهم آذر 1387
کاربرد برخی رادیوایزوتوپها - دوشنبه هجدهم آذر 1387
غني‌سازي ايزوتوپي اورانيم - پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387
غني سازي اورانيوم - پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387
درمان با استفاده از رادیوایزوتوپها : - پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387
پزشکی هسته ای - پنجشنبه بیست و سوم آبان 1387
مکانیک آماری هوآنگ - چهارشنبه سوم مهر 1387
توليد و فرآوري بعضي از ايزوتوپ‌هاي عادي توليد شده در رآكتور - پنجشنبه بیست و یکم شهریور 1387
راکتور یا سیکلوترون - پنجشنبه بیست و یکم شهریور 1387
توليد راديوايزوتوپ‌ها - پنجشنبه بیست و یکم شهریور 1387
درمان پركاري تيروئيد - شنبه شانزدهم شهریور 1387
سخنی از بزرگان علم - شنبه شانزدهم شهریور 1387
معرفی یک سایت - شنبه شانزدهم شهریور 1387
كاربردهاي راديوايزوتوپ‌ها در بهداشت و پزشكي - یکشنبه دوازدهم خرداد 1387
فيزيك بهداشت چیست؟ - سه شنبه هفتم خرداد 1387
مشكلات نسبيت و مكانيك كوانتوم - شنبه چهارم خرداد 1387
غني سازي اورانيوم - شنبه چهارم خرداد 1387
تعريف يك راديودارو - شنبه چهارم خرداد 1387
كشف پاد ذرات بر اساس كوانتوم - چهارشنبه یکم خرداد 1387
تعابیر فلسفی مکانیک کوانتومی - چهارشنبه یکم خرداد 1387
سير تاريخي علم فيزيك - چهارشنبه یکم خرداد 1387
توموگرافي گسيل پوزيترون (PET) - پنجشنبه بیست و ششم اردیبهشت 1387
انتخاب تجهیزات شمارش - پنجشنبه نوزدهم اردیبهشت 1387
چشمه ها با قدرت بالا - پنجشنبه نوزدهم اردیبهشت 1387
دارویی برای حفاظت در برابر تابش - پنجشنبه نوزدهم اردیبهشت 1387
پیام - پنجشنبه دوازدهم اردیبهشت 1387
ماموگرافی چیست؟ - پنجشنبه دوازدهم اردیبهشت 1387
کاربرد هاي پزشکي فناوري هسته اي - پنجشنبه دوازدهم اردیبهشت 1387
غني سازي اورانيوم - پنجشنبه دوازدهم اردیبهشت 1387
آیا می دانید بزرگترین اشتباه آلبرت اینیشتین چه بود؟ - شنبه یازدهم اسفند 1386
کوریمتر و كاليبره كننده هاي دز - شنبه یازدهم اسفند 1386
پرتودهی در راکتور - شنبه یازدهم اسفند 1386
راکتورهای تحقیقاتی برای تولید رادیوایزوتوپ - شنبه یازدهم اسفند 1386
کاربرد رادیوداروها - شنبه یازدهم اسفند 1386
رادیوداروهایی برای بدخیمی استخوان - شنبه یازدهم اسفند 1386
شیمی هسته ای - شنبه یازدهم اسفند 1386
فیزیک در ایران - سه شنبه ششم شهریور 1386
تولید انرژی از تابش هسته ای - سه شنبه ششم شهریور 1386
رادیو ایزوتوپ - چهارشنبه بیست و نهم فروردین 1386
روز شمار سانحه نيروگاه هسته اي چرنوبيل - دوشنبه بیست و سوم بهمن 1385
22 نكته براي مطالعه بهتر - دوشنبه بیست و سوم بهمن 1385
گاهشمار رویدادهای مهم در فیزیک هسته ای - پنجشنبه بیست و هشتم دی 1385
آشنايي با فيزيك پزشكي - پنجشنبه بیست و هشتم دی 1385
تابشهاي هسته اي - سه شنبه نوزدهم دی 1385
شناخت پسماندهاي پرتوزا - سه شنبه نوزدهم دی 1385
نقش فیزیک و کاربردهای آن در فناوری - جمعه هفدهم شهریور 1385
چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی - جمعه هفدهم شهریور 1385
نگاهی به مراحل تولید سوخت هسته ای - جمعه هفدهم شهریور 1385
[عنوان ندارد] - چهارشنبه پانزدهم شهریور 1385
نقش فیزیک و کاربردهای آن در فناوری - یکشنبه بیست و پنجم تیر 1385
نگاهی به مراحل تولید سوخت هسته ای - یکشنبه بیست و پنجم تیر 1385
چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی - یکشنبه بیست و پنجم تیر 1385
طرح مكانيزاسيون جمع آوري پسماندهاي جامد و نظافت معابر شهر تهران - چهارشنبه سی و یکم خرداد 1385
نگاهی به مراحل تولید سوخت هسته ای - پنجشنبه یازدهم خرداد 1385
چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی - پنجشنبه یازدهم خرداد 1385
نقش فيزيك و كاربردهاى آن در فناورى - شنبه ششم خرداد 1385
نگاهی به مراحل تولید سوخت هسته ای - چهارشنبه بیست و هفتم اردیبهشت 1385
چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی - چهارشنبه بیست و هفتم اردیبهشت 1385
چگونگی شکل گیری پرتوهای کاتدی - سه شنبه پنجم اردیبهشت 1385
نگاهي به مراحل توليد سوخت هسته اي - سه شنبه پنجم اردیبهشت 1385
نیروگاههای هسته ای - دوشنبه بیست و هشتم فروردین 1385
نیروگاههای هسته ای - دوشنبه بیست و هشتم فروردین 1385
محیط زیست و گاز رادن - پنجشنبه سوم فروردین 1385
کاربردهای علوم و تکنولوژی هسته ای - پنجشنبه بیست و دوم دی 1384
تخمین مقدار پرتو گیری طبیعی از گاز رادون - پنجشنبه بیست و دوم دی 1384
اندازه گيري تريتيم موجود درهواي تهران - دوشنبه دوازدهم دی 1384
اندازه گيري تريتيم موجود درهواي تهران - دوشنبه دوازدهم دی 1384
آشكارساز تناسبي چيست؟ - دوشنبه دوازدهم دی 1384
اولين اندازه گيري راديو اكتيويته هسته زمين - دوشنبه دوازدهم دی 1384
تكنسيم - دوشنبه دوازدهم دی 1384
نيروگاههاي هسته اي وبمب هاي هسته اي چگونه كار ميكنند؟ - پنجشنبه بیست و ششم آبان 1384
نیروگاه اتمی - بمب اتمی - پنجشنبه بیست و ششم آبان 1384
سير تاريخي مكانيك كوانتومي - پنجشنبه بیست و ششم آبان 1384
رامسر - چهارشنبه بیست و پنجم آبان 1384
رامسر - چهارشنبه بیست و پنجم آبان 1384
برق هسته ای - دوشنبه بیست و سوم آبان 1384

مصارف زيركونيم و هافنيم

 

مصارف زيركونيم و هافنيم

1-  مصارف زيركونيم و هافنيم

زيركونيم و هافنيم در طبيعت همواره در كنار يكديگر وجود دارند و به دليل خواص شيميايي بسيار مشابه جداسازي آنها از همديگر مشكل است. اين دو عنصر سطح مقطع جذب نوترون حرارتي بسيار متفاوتي دارند.

سطح مقطع جذب نوترون حرارتي

براي نوترونهاي با سرعت  m/s 2200

185  Zr                               0.،Zirconium

 Hf                                 102،Hafnium

در ميان تمام فلزات داراي استحكام مكانيكي بالا ، نقطه ذوب بالا و مقاومت به خوردگي ، زيركونيم داراي كمترين مقدار سطح مقطع جذب نوترون حرارتي مي باشد. به همين دليل، زيركونيم و آلياژهاي زيركونيم براي غلاف گذاري و سازه هاي رآكتورهاي آب سرد كه با نوترون حرارتي كار مي كنند، ترجيح داده مي شوند.

در اوايل دهة‌ 1950 هنگاميكه رآكتور هسته اي براي برنامه زيردريايي هسته اي آمريكا در حال گسترش بود ، ‌خواص شيميايي و مكانيكي خوبي از زيركونيم شناخته شده بود، اما کم بودن مقدار جذب نوترون حرارتي زيركونيم تجاري ( همراه با هافنيم ) مورد ترديد بود. اين امر باعث شد كه سطح مقطع جذب نوترون گزارش شده براي زيركونيم تجاري متغير باشد. محققين در آزمايشگاه ملي آكريج نتيجه گرفتند كه اين تکرار ناپذيري ناشي از حضور مقادير كم هافنيم، با سطح مقطع جذب بالا در آلياژ است. آنها فرآيندي را جهت حذف هافنيم تعريف نمودند و نشان دادند كه سطح مقطع جذب نوترون حرارتي براي زيركونيم خالص 18/0 بارن مي باشد.

زيركونيم با درجة هسته اي بايد كمتر از  ppm 100 هافنيم داشته باشد. هنگاميكه هافنيم از زيركونيم جدا گردد خودش نيز داراي كاربرد هسته اي با ارزشي خواهد بود.

سطح مقطع جذب بالا،‌ استحكام مكانيكي خوب و مقاومت به خوردگي بالاي هافنيم، اين فلز را به عنوان       ميله هاي كنترل در رآكتورهاي آب سرد مطرح مي كند و اين فلز بدون نياز به پوشش مي­تواند مورد استفاده قرار گيرد.

به نسبت ديگر مصارف صنعتي زيركونيم، مصرف اين عنصر با درجة هسته اي بسيار كم است به همين دليل هميشه به فرآيندهاي گران قيمت براي جداسازي اين دو عنصر نياز نمي باشد.

 فلز زيركونيم عموماً در تجهيزاتي كه نياز به مقاومت به خوردگي دارند نظير صنايع شيميايي، ‌آلياژهاي نسوز و فلش صنعت عكاسي مورد استفاده قرار مي گيرد. از سنگ معدن زيركونيم به طور وسيع به عنوان ماسة ريخته­گري، مواد ساينده و سراميكها استفاده مي نمايند.

از فلز هافنيم نيز در آلياژهاي نسوز و فلش صنعت عكاسي به خصوص هنگامي كه به شدت نور بسيار بالا نياز باشد استفاده مي گردد.

2-  فرآواني طبيعي

از نظر فراواني زيركونيم هفدهمين عنصر موجود در پوسته زمين مي­باشد به طوري كه 28% درصد پوسته از اين عنصر تشكيل شده است. فراواني آن از مس، سرب، نيكل و حتي روي نيز بيشتر است. هميشه كانة زيركن حاوي 5/0 تا 2 درصد هافنيم  مي باشد و هافنيم ندرتاً به تنهايي در طبيعت يافت مي شود منابع طبيعي اساسي زيركونيم و هافنيم كانة زيركن SiO6(Hf  ،Zr ) و بادلئيت O2 (Zr,Hf ) مي باشد .

2-    ميزان توليد و قيمت

مقدار توليد ساليانه كنسانترة زيركونيم توسط كشورهاي اصلي توليد كننده ( غير از كشورهاي كمونيستي و ايالات متحده آمريكا ) در جدول (7-1)‌ نمايش داده شده است.

در خلال سالهاي 1974-1972 توليد كانه زيركونيم ايالات متحده آمريكا و استراليا حدود 150 هزار تن بوده است. در نتيجه مي توان عنوان داشت كه استراليا و آمريكا مهمترين كشورهاي توليد كنندة زيركونيم در دنيا مي باشند. اكثر توليد اين كشورها از لايروبي ماسه هاي سياه سواحل دريا و بستر رودخانه ها بوده است كه زيركن موجود در آن به روش هيدروليكي از ديگر كانه هاي سنگين نظير روتايل[1] ايليمنيت[2] و مونازيت (‌فصل 6) جدا گرديده است.

توليد كنندگان عمدة كنسانترة‌ زيركن در آمريكا طي سالهاي ذكر شده،‌شركتهاي دوبونت ،‌دنمورس و شركت سرمايه گذاري تيتانيوم بوده اند. حوزة فعاليت اين شركتها در فلوريداي شمالي و جورجياي جنوبي بوده است.

در دهة 1960 زيركونيم عاري از هافنيم توسط چندين شركت شامل آماكس ، نشنال ديستيلر، كميكال ،  نشنال كلمبيا و واه چانگ توليد مي گرديد.

ولي در سال 1978 تنها شركت توليد كنندة زيركونيم با خلوص مورد نياز هسته اي، شركت تلدين واه چانگ با ظرفيت توليد ساليانه 5/7 ميليون پوند بود. سپس شركت وسترن زيركونيم جهت توليد 3 الي 4 ميليون پوند در سال زيرکونيم احداث گرديد. در فرانسه شركت پچيني ظرفيت توليدش را تا 4 ميليون پوند در سال افزايش داد. ظرفيت توليد زيرکونيم هند، 1/0 ميليون پوند در سال بود. علاوه بر موارد ذكر شده ،‌زيركونيم در كشورهاي انگلستان،‌كانادا، ژاپن و آلمان غربي نيز توليد مي­گرديد.

قيمتها در سال 1974 عبارت بودند از

كنسانترة زيركن

 

250 دلار بر تن كوچك

اسفنج زيركونيم با خلوص هسته اي

 

5/5 تا 7 دلار بر پوند

ورق تسمه و ميلگرد

 

12 تا 17 دلار بر پوند

هافنيم

 

 

اسفنج

 

75 دلار بر پوند

ميلگرد و صفحه

 

120 دلار بر پوند

 

 

 



[1] TiO2

[2] FeTiO3

جداسازي‌هاي راديوشيميايي

جداسازي‌هاي راديوشيميايي

بسياري از روش‌هاي شيميايي و عمليات جداسازي كه طي سال‌هاي متمادي توسعه يافته‌اند در راديوشيمي مورد استفاده قرار گرفته‌اند. به طور معمول عمليات شيميايي مختلف مانند  ته‌نشيني، تبادل يوني، استخراج با حلال و كروماتوگرافي در يك آزمايشگاه راديوشيمي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. تجهيزات به‌كار رفته در يك آزمايشگاه راديوشيمي و آزمايشگاه شيمي مشابه هستند. لذا جداسازي شيميايي و جداسازي راديوشيميايي مشابه بوده و اساس كار آن‌ها خواص شيميايي است. با وجود اين، درجداسازي راديوشيميايي، موضوعات(I)  عناصر راديواكتيو (ايزوتوپ‌ها)كه تابش گسيل مي‌كنند،(II)  مقادير بسياركم در حد ميكروگرم كه جداسازي‌هاي راديوشيميايي را يك عمل هنرمندانه مي‌نماياند،(III)  زمان‌هاي جداسازي در محدوده چند ثانيه تا چند دقيقه بسته به نيمه عمر راديوايزوتوپ موردنظر و(IV) خلوص راديونوكليدي، با متقاضيان فراوان و نيازهاي گوناگون، مورد بحث قرار مي‌گيرند. راديونوكليدها تابش‌هاي انرژي‌زايي همچون a، b و g گسيل مي‌كنند. لذا جداسازي راديوشيميايي در آزمايشگاه‌هاي ويژه با تمهيداتي براي (I) جلوگيري از پخش راديوايزوتوپ‌ها در حوادث ناگهاني (II) تشخيص تابش‌ها (پايش) (فصل21) انجام مي‌پذيرد. همچنين تابش با ماده برهم‌كنش داده و موجب تغييرات فيزيكي و شيميايي مي‌گردد. هنگام فرآيند مقادير بالاي مواد راديواكتيو، لازم است پايداري تابش مواد شيميايي كه در فرآوري شيميايي مورد نياز است مورد بررسي قرار گيرد.

 

همراه‌برها، همراه‌برهاي پشتيبان و روبنده‌ها

فرض كنيد نمونه‌اي از mTc99 (با نيمه عمر 01/6 ساعت) داراي ميزان اكتيويته‌‌اي معادل
dps 106 لازم است از مادر خود Mo99 جداسازي شود. وزنmTc99  اين نمونه برابر
11-10×15/5 گرم است. جداسازي چنين مقدار كمي به وسيله روش‌هاي عادي همچون فيلتراسيون يا سانتريفوژ بسيار مشكل است. امكان از بين رفتن قسمت اعظم اين اكتيويته در جذب سطحي توسط ديواره‌‌هاي شيشه‌اي وجود دارد. با توجه به اينكه مقدار محصول يوني ممكن است از مقدار محصول انحلال بيشتر نباشد لذا احتمال رخ دادن ته‌نشيني كم خواهد بود. مثال ديگري را مدنظر قرار مي‌دهيم. فرض كنيد لازم است اكتيويته‌اي معادل dps104×5 Ba139 (با نيمه از عمر 9/82 دقيقه) از ميان محصولات شكافت توليد شده در شكافت اورانيم طبيعي جدا گردد.
(1) اين ميزان اكتيويته برابر 108×59/3 اتم بوده و وزن آن برابر14-10×28/8 گرم است. معمولاً باريم به وسيله ته‌نشيني به صورت سولفات يا نيترات از محصولات شكافت جداسازي مي‌شود. جداسازي رسوب در چنين غلظت پائيني امكان‌پذير نيست. به علاوه، رفتار شيميايي در غلظت‌هاي پايين و بالا (غلظت‌هاي ميكرو و ماكرو) كاملاً متفاوت است. راديوايزوتوپ‌هاي با غلظت پايين با افزايش مقادير زيادي از ايزوتوپ‌هاي غيراكتيو آن‌ها كه همراه‌بر ناميده مي‌شـوند، جداسازي مي‌گردند. مقادير ميلي‌گرم يون‌هاي باريم غيراكتيو به محلول داراي باريم راديواكتيو افزوده مي‌شود. با توجه به اينكه خواص باريم راديواكتيو و باريم غير اكتيو يكسان است،(2) ته‌ نشيني هر دو با هم اتفاق افتاده و حداقل مقدار از دست خواهد رفت.

فرض كنيم در نظر است1010 اتم باريم توسط فرآيند جذب سطحي و ديگر فرآيندها جداسازي گردد. چنانچه همراه‌بر درحالت بالا افزوده نشود، كليه اتم‌هاي باريم از بين مي‌روند. هنگامي كه يك ميلي‌گرم از باريم غيراكتيو به محلول موردنظر افزوده شود، تعداد كل اتم‌هاي باريم  1018×33/4=108 ×59/3+1018×33/4 اتم خواهد بود. چنانچه دقت كافي در اطمينان از اين كه حالت شيميايي همراه‌بر و راديوايزوتوپ براي تبادل كامل ايزوتوپي و جداسازي مؤثر
به‌كار گرفته شود، مصروف گردد حتي چنانچه 1010 اتم از اين مقدار از بين رود، اساساً كليه اتم‌هاي باريم راديواكتيويته ته‌نشين مي‌شوند. براي مثال يد راديواكتيو حاضر در شكل يد نمي‌تواند به وسيله همراه‌بر يدات جداسازي شود. حالات و شرايطي وجود دارد كه در آن‌ها همراه‌برهاي يك عنصر مانند راديم قابل دسترس نخواهد بود. معروف است كه هان (Hahn) و اشتراسمن‌(Strassman)
(3) همراه‌بر باريم را براي ته‌نشيني راديم به‌كار بردند كه منجر به جداسازي باريم راديواكتيو با ايزوتوپ‌هاي باريم گرديد چرا كه راديم اصلاً تشكيل نشده بود.

هنگامي كه لازم است راديوايزوتوپي به شكل خالص از مخلوطي از راديوايزوتوپ‌هاي عناصر گوناگون مانند محصولات شكافت جداسازي شود، اجتناب از آلودگي ضروري است. در چنين حالاتي، عناصر راديواكتيو ناخواسته را مي‌توان با به‌كار بردن عوامل مناسب نگه‌داري كرد، مثلاً يد محصول شكافت به وسيله استخراج حلالي مولكول يد جداسازي مي‌شود. به محلول محصول شكافت، همراه‌برهاي تلوريوم و يد افزوده مي‌شود. ايزوتوپ‌هاي يد محصول شكافت ممكن است در حالات گوناگون اكسايش حضور داشته و به يد مولكولي تبديل شوند كه در كلروفرم استخراج مي‌گردند. چنانچه همراه بر تلوريوم افزوده نشود، تلوريوم راديواكتيو به وسيله جذب سطحي فيزيكي به فاز آلي وارد مي‌گردد. در اينجا همراه‌بر تلوريوم براي نگه‌داري آن در فاز آبي افزوده مي‌شود. همراه‌برهاي به كار رفته براي چنين مقاصدي همراه‌بر‌هاي “نگه‌دارنده” (hold back) ناميده مي‌شوند.

غالباً ناخالصي‌هاي كم مقدار با به‌كار بردن روبنده‌ها (Scavenger) حذف مي‌شوند. +3Fe به عنوان يك روبنده خوب عمل مي‌كند. 3Fe(OH) رسوب ژلاتيني بوده و داراي خواص جذب بسياري از يون‌ها است. مثلاً جهت حذف ناخالصي‌ها از يك محلول باريم راديواكتيويته به آن همراه‌بر +3Fe افزوده مي‌شود. محلول آمونياكي شده و+3Fe به صورت 3Fe(OH) ته‌نشين مي‌گردد. بسياري از يون‌هاي ناخواسته با 3Fe(OH) روبيده مي‌شوند. از محلول باقي مانده (فيلتر شده)، Ba با اسيدي نمودن محلول به صورت2(3NO)Ba يا 4BaSO ته‌نشين مي‌گردد. با تكرار روبيدن و ته‌نشين‌سازي در دو يا سه مرتبه، خلوص مورد نظر حاصل مي‌شود.

زمان جداسازي

برخلاف جداسازي‌هاي معمـولي شيميايي، غالباً زمـان جـداسازي عامـل مهمي در برنـامه‌ريزي

جداسازي راديوشيميايي است. چنانچه محصول تشكيل شده در يك واكنش هسته‌اي داراي  عمر بسيار كوتاه باشد، در اين صورت جداسازي شيميايي بايد سريعاً انجام پذيرد. غالباً به خاطر سينتيك امكان كار فراهم نمي‌گردد. در چنين حالاتي از جداسازي كمّي يا بازدهي شيميايي صرف‌نظر مي‌گردد. در مطالعات mSb132 (با نيمه عمر 1/4 دقيقه) و Sb133 (با نيمه عمر 79/2 دقيقه)، محصولات آنتيموان از محصولات شكافت جداسازي شده و ديگر محصولات واكنش با تقطير Sb به صورت Steben فرّار در مدت 30 ثانيه با بازده شيميايي در حدود 30 درصد جداسازي مي‌شوند. Fr221 (با نيمه عمر 9/4 دقيقه) محصول دختر Ac225 (با نيمه عمر10 روز) است. آكتنيم با استخراج بهTTA+TOPO در دي‌اكسان جداسازي و تخليص مي‌گردد. اين روش مانند مولد Fr221 عمل مي‌كند. در تماس با آب به مدت 10 ثانيه، 80 درصد Fr221 جداسازي شده و براي تعيين نيمه عمر و خواص هسته‌اي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد. عناصر سنگين همچون Ha (105=Z) با به كار بردن تجهيزات خودكار سريع شيميايي(ARCA) به روش تبادل يوني جداسازي مي‌شوند. زمان‌هاي جداسازي در محدوده
5-2 ثانيه با بازده شيميايي در حدود 10 درصد مي‌باشد.

 

خلوص راديونوكليدي

در بسياري از كاربردهاي رديابي، ايزوتوپ‌هاي با خلوص بسيار بالا موردنياز است. هر دو خلوص راديوشيميايي و راديونوكليدي لازم است. خلوص راديوشيميايي در شكل شيميايي ايزوتوپ بوده و خلوص راديونوكليدي با حضور راديوايزوتوپ‌هاي ديگر مورد بررسي و ارزيابي قرار مي‌گيرد. فرض كنيد يد راديواكتيو به صورت يد (90%) و يدات (10%) وجود داشته باشد. در اين صورت ،اين نمونه از نظر راديوشيميايي خالص نيست. در بسياري از كاربردها بايد از خلوص راديوشيميايي با به كار بردن روش‌هاي ثابت شده شيميايي اطمينان حاصل نمود. از طرف ديگر، خلوص راديونوكليدي از آن نظر داراي اهميت بسيار بالايي است كه حضور هرگونه راديوايزوتوپ به غير از راديوايزوتوپ مورد نياز قابل پذيرش نيست. خلوص راديونوكليدي با اندازه‌گيري نيمه عمر و شناسايي خواص انرژي‌هاي a، b  و g حاصل مي‌گردد. حضور نوكليدهاي ديگر در حدود آشكارسازي با اندازه‌گيري‌هاي اسپكترومتري حاصل مي‌گردد. با وجود اين، لازم است دقت كافي در مراحل جداسازي براي حذف عناصر ناخالص به كار رود. با انتخاب واكنش مناسب هسته‌اي و انرژي پرتابه، تشكيل راديوايزوتوپ موردنظر به حداكثر مي‌رسد. بهترين راه حل به‌كار بردن ايزوتوپ‌هاي غني شده است. mTc99 ايزوتوپ مهمي بوده و محصول دختر Mo99 (با نيمه عمر 94/65 ساعت) است. با پرتودهي 3MoO ، Mo99 توليد مي‌گردد. از آنجا كه Mo داراي ايزوتوپ‌هاي پايدار 92، 94، 95، 96، 97، 98 و Mo100 است، دو ايزوتوپ ديگر Mo93 (با نيمه عمر 103×4 سال) و Mo101 (با نيمه عمر 61/14 دقيقه) نيز به همراه Mo99 توليد مي‌گردد. Mo101 با خنك نمودن هدف پرتوديده به مدت چند ساعت فروپاشي مي‌كند. Mo93 با EC به محصول دخترNb93 فروپاشي نموده و در شيمي تكنسيم دخالتي ندارد. موليبدنيم خالص روي ستون مبادله كننده قرار گرفته و mTc99 با تناوب زماني و خلوص مورد نياز براي استفاده پزشكي دوشيده مي‌شود.



(1) اورانيم طبيعي حاوي سه ايزوتوپ U238 (2745/99%) ، U235(72/0% ) و U234 (0055/0%) بوده و تنها U235 با نوترون‌هاي حرارتي شكافته مي‌شود.

(2) كاملاً مشخص است كه ايزوتوپ‌هاي عنصري، به طور كلي داراي رفتارشيميايي يكسان هستند. در ناحيه Z پايين مانند هيدروژن و ليتيم، اثرات ايزوتوپي قابل مشاهده مي‌باشد.

(3) غالباً بيان مي‌گردد كه به كار بردن باريم به عنوان همراه‌بر براي جداسازي راديم منجر به كشف شكافت گرديد،  در كريستاليزاسيون (تبلور) نسبي سولفات‌ها، به طور قطعي ثابت گرديد كه اورانيم متحمل شكست مي‌شود.

زباله سوز هسته ای

زباله سوز هسته ای

یک مسئله ثابت در نیروگاه هسته ای این است که پسمانها برای میلیونها سال خطرناک بوده٬ و این که محتوائی نمی تواند برای مدت طولانی مورد اطمینان باشد. تظاهر کنندگان بوسیله بحث متقابل که در صنایع دیگر متقاعد نمی شوند٬ پسمانهای سمی دائم که با احتیاط کمتر و انتقاد کمتری در دور اندازی می شوند تنها جواب کامل تبدیل رادیونوکلیدهای خطرناک به محصولات با عمر کوتاه است. حال این کارسودمندی در بر خواهد داشت یا نه مورد بحث نمی باشد و خارج از مبحث کنونی است.

ابتدا سؤلاتی در ارتباط با به اصطلاح اکتنیدهای جزئی عناصر ترانس اورانیم بجز پلوتونیم تشکیل شده بر اثر جذب نوترونها بوسیله اورانیم یا از طریق فروپاشی محصولات اولیه مطرح گردید. ملاحظه بنیادی در رابطه با نپتونیم – 237 با نیمه عمر 1/2 میلیون سال٬ دختر گسیل کننده آلفای آمرسیم – 241 می باشد٬ اگر چه با افزایش پرتودهی سوخت٬ عناصر دیگر ترانس پلوتونیم همچون کوریم مهمتر شدند.

جمع بندی یک آزمایش مفصل این بود که هر گونه خطر حاصل از چنین عناصر برای تصدیق تلاش بسیار بالا که مورد نیاز برای غلبه بر آن می باشد بسیار جزئی بوده است. با وجود این سازمانهای ژاپنی یک برنامه تحقیقاتی را در ترکیب با توسعه ایمنی ( شناخته شده بصورت زمینه های نامناسب ) با یارانه انرژی٬ با تخمین 5 درصد٬ از شکافت اکتنیدهای جزئی سرمایه گزاری کرده٬ پیش قدمی دارد acronym امگا ( OMEGA ) است٬ روشهائی عایداتی از اکتنیدها داشته٬ و اهداف همچنین صنعتگران را با بحث ارزشمند اغتا نموده اند. قراردادهائی با چندین گروه تحقیقاتی اروپائی و امریکائی و ژاپنی منعقد گردیده است.

عملیات دارای دو جنبه مجزا است ٬ جداسازی اکتنیدهائی جزئی از سوخت تخلیه شده و تبدیل متعاقب آن به گونه های با عمر کوتاه٬ معمولاً بخشی در تبدیل ( P&T ) مورد نظر در حال حاضر اگتنیدهای جزئی توده محصولات شکافت را دنبال می کنند٬ لذا بخش بندی به معنای جداسازی از پسمان با اکتیویته بالا و به ناچار افزایش تعداد جریانهای آلوده لذا مشکلی که می تواند خطرات بیشتری را در کوتاه مدت که در نهایت ذخیره می گردد بوجود آورد.

 

بخش بندی

روشی از تلاش های انجام پذیرفته جهت استخراج عناصر ترانس اورانیم از پسمانهای نظامی در امریکا توسعه یافته٬ و لذا دورهشت باقیمانده را آسان نموده است. مسئله این است که اکتنیدهای ترانس پاوتونیم از نظر شیمیائی مشابه لانتانیدها بوده تشکیل دهنده تقریباً یک چهارم تا یک سوم کل محصولات شکافت ( یک قله از بهره شکافت اعداد جرمی 130 تا 150را پوشش می دهد ) تشکیل داده٬ و استخراج کننده شناخته شده ای نین آنها بطور مناسب وجود ندارد.

اکتیل ( فنیل ) - N٬ N- دی ایزو بوتیل گربونیل متیل نسفین اکسید( CMPO )٬ یکی از استخراج کننده هائی که بطور گسترده ای در فرایند تورکس ( ( TRUEX ) بکار رفته هر دو گروه را در کنار پلادیم٬ تکنسیم و مقداری آهن را استخراج می کند. جداسازی بیبشتر می تواند بوسیله کمپلکس انتخابی با عوامل گوناگون در یک باز شستشوی پیشرونده یا در چرخه دوم ( فرایند تالسپیک ) حاصل گشته٬ و چنین شمای مرکبی در سال  1987 گزارش شده و برای بکار گیری در بعضی از سایتها آمده است. آزمایشات برای بکار گیری آن در مایعات با اکتیویته بالا نیز شروع شده است.

CMPO دارای مشکلاتی است مثلاً نیاز به TBP بعنوان هم محلول برای مقابله با تمایل در تقطیر فاز سوم دارد. سنتز مشکل و پر هزینه بودند در حالی که از دورهشت نهائی با TBP با حضور فسفر و عدم مناسبت بعدی آن برای سوزاندن ممانعت می گردد. ملاحظاتی برای دورهشت تحقیقاتی را برای محلولهای دارای صرفاً عناصر سبکتر٬ برای بکار بردن در هر دو فرایند اصلی و فرعی تشکل یافته است. مالون آمیدهای جایگزین شده نشاندهنده امید ویژه ای بوده٬ و براحتی سنتز می گردد٬ ولی  اثر آنها هنوز در مقیاس آزمایشگاهی شناخته شده است.

در بخش بندی که تا کنون بطرف ایمنی طولانی مدت هدایت شده٬ اکتنیدهای جزئی را از پسمان با اکتیویته بالا جابجا شده تنها نصف عملیات است. محصولات شکافت همچون ید – 129و تکنسیم باقی می مانند. شماهای جامع پیشنهاد شده عملیات پسمان شامل جداسازی اینها است٬ و رادیونوکلیدهای اصلی رها کننده گرمای سزیم - 137 و استرانسیم - 90 که وسعت پسمان با اکتیویته بالا را برای دورهشت تغلیظ می نماید می باشد.

سزیم و استرانسیم بطور معمول بوسیله تبادل این جداسازی شده و معادله کننده های بر اساس مواد معدنی ( پایه از مواد آلی خالص در مقابل تابش ) برای این منظور پیشنهاد شده اند. متناوباً٬ استخراج با حلال چشم اندازهای بهتری را پیشنهاد کرده٬ متحمل ترین استخراج کننده ها از نوع اترهای تاجدار ( که از نظر تجارتی هنوز قابل دسترسی نیستند )٬ یا مطابق کار روسها که بوسیله آنها انجام پذیرفته و در ایالات متحده نیز مطابق آن انجام پذیرفته٬ جایگزین شده کبالت قابل دوراندازی بر اساس یک استخوان بندی کربن - بور مباشد.

چنانچه کار زیادی برای پسمان با اکتیویته بالا لازم باشد٬ مشکلاتی برای بازیابی فلزات با روشی استراتژیک همچون رودیم و پلادیم ممکن است نیروی خود را از دست بدهند. استخراج کننده های ویژه برای جداسازی نمکهای آنها از محلول مایع پیشنهاد شده فلزات خود ممکن است از پسمان شیشه شده خود٬ مثلاً بوسیله تماس با سرب ذوب شده احتمالاً پس از مدت خشک شدن برای فروپاشی 102- Rh جداسازی شوند.

در صورتی که نوکلیدهای مورد نطر بصورت مقتضی در فرایند اصلی هدایت شوند ممکن است از اسنخراج از پسمان با اکتیویته بالا اجتناب گردد. در سیستم پورکس این حالت تنها برای نپتونیم امکان پذیر است٬ که در حال حاضر به پسمان می رود ولی با تغییرات کمی در شیمی فرایند می تواند جریان پلوتونیم را دنبال تماید. این امر می تواند منبع اصلی بلافاصله خطر طولانی مدت از پسمان را جابجا کند ولی مقدار قابل مقایسه ای در نهایت به شکل آمرسیم رشد می نماید.

گفته می شود که پنتونیم با اورانیم و پلوتونیم بصورت فلز یا اکسید مخلوط گشته و بعنوان یک سم قابل سوختن عمل می کند در شروع پرتودهی نوترونهارا بدون شراکت در شکافت جذب نموده٬ در انتهای چرخه به اندازه کافی برای ساختن شراکتی اصلی انتقال و لذا تهی سازی ماده شکافت پذیراولیه را جبران می نماید. لذا محدوده تنظیم کنترل را که در صورتی که لازم باشد کاهش می دهد.

تا کنون تنها سیستم های آبی مورد بررسی قرار گرفته اند. در فرایندIFR٬ اکتنیدها بطور خود کار پلوتونیم را دنبال می کنند٬ و لذا بعنوان بخشی از لانتانیدها عمل می کنند٬ ولی علی الظاهر آلودگی برای اجتناب از مشکلات کافی است. مجدداً٬ سوخت برای نوع مذاب نمکی اساساً می تواند برای جابجائی تنها محصولات شکافت با عمر نسبتاً کوتاه٬ یا هر چیز دیگر چرخش یافته فراوری گردد.

واژه‌نامه چرخه سوخت هسته ای

واژه‌نامه چرخه سوخت هسته ای

 

Actinides

آکتينيدها  – 14 عنصری که در جدول تناوبی پس از آکتينيوم قرار دارند، شبيه به لانتانيدها، اما عضوهای اوليه‌ی اين گروه از نظر شيميايی به فلزهای واسطه‌ گروه‌های بعدی شبيه‌تر هستند (مثلاً اورانيم به تنگستن شبيه است). اساساً همه‌ عناصر بعد از اورانيم به‌صورت مصنوعی ساخته می‌شوند. گرچه مقادير بسيار ناچيز پلوتونيم در طبيعت يافت می‌شود.

Activation

فعال کردن – به‌وجود آوردن پرتوزايی به‌صورت مصنوعی، معمولاً از راه جذب نوترون مانند تبديل        کبالت 59  موجود در فولاد به کبالت 60.

ADU

آمونيم ‌دی‌اورانات - 7O2U2)4NH).

Advection

پهن‌رفت – حرکت کپه‌ای شاره.

AGR – Advanced Gas-cooled reactor

رآکتور پيشرفته با خنک‌کننده‌ گازی - نوع پيشرفته رآکتور ماگنوکس انگلستان با سوخت اکسيد اورانيم غنی‌شده که امکان می‌دهد اندازة بخش درونی رآکتور کوچک‌تر و دمای کار بيشتر باشد، کند‌کننده اين رآکتور، گرافيت، و خنک‌کننده آن، ‌دی‌اکسيدكربن است.

Air-Lift

حمل هوايی – دستگاه انتقال که در آن مايع در يک شاخه‌ ظرفی U  شکل با تزريق هوا سبک می‌شود و در نتيجه در سطح بالاتری قرار می‌گيرد.

Alpha radiation

تابش آلفا – گسيل هسته‌ی هليم (ذرات آلفا) حاوی‌ دو پروتون و دو نوترون.

Americium

آمريسيوم (Am) – عنصر (مصنوعی) پس از پلوتونيم؛ با عدد اتمی 95.

Annealing

گرما‌دهی – عمليات حرارتی برای از ميان بردن تنش‌های ناشی از جوش‌کاری، سردکاری، و غيره.

Atomic number

عدد اتمی – تعداد پروتون‌های هسته‌ هر عنصر که شاخص آن عنصر است.

AUC

آمونيوم اورانيل كربنات 3(3CO)2UO4(4NH)


Attrition

فرسايش – فرسوده‌ شدن يا ترک‌خوردگی (در رزين‌های تبادل يون و غيره) و تبديل ماده به ذره‌های بسيار ريزی که از ماده جدا می‌شوند.

Autoclave

اتوکلاو – دستگاهی برای گرم کردن مواد تحت فشار و رساندن آنها به دماهای بيش از دمای نقطه جوش مايع درون ظرف، تحت فشار جو.

Backfilling

پس‌آکندن – پر کردن حفره‌های زيرزمينی‌ با ماده جامد که برای استخراج مواد کنده شده‌اند.

Backwashing

پس‌شويی – وارونه‌ کردن عمل استخراج محلول از حلال، با برقراری‌ تماس ماده  استخراج‌شده با محلول تازه‌ آبی با نسبت‌های مناسب. از اين روش گاهی در عمل جريان معکوس در تبادل يونی برای حذف ذرات يا ناخالصی‌های جداشده به‌کار برده می‌شود.

Batch process

فرآيند منقطع – انجام پی‌درپی عمليات روی مقدار مشخصی ماده (در تمايز با فرآيند پيوسته که ماده در جريان است و مراحل پی‌درپی عمليات روی اين جريان ماده انجام می‌شود).

Becquerel

بکرل -  يکای SI برای پرتوزايی برابر با يک تجزيه در هر ثانيه.

Bench

ميز کار - ميز تراز در معدن‌کاری‌ روباز.

Beneficiation

تغليظ - عمليات اوليه روی سنگ کانی برای افزايش غلظت اجزای با ارزش آن.

Bentonite

بنتونيت - ماده‌ معدنی‌ خاک‌رسی با خواص قوی تبادل يون.


Beta radiation

تابش بتا - معمولاً به گسيل الکترون‌های پرانرژی (ذرات بتا) گفته می‌شود. نماد β+ (بتای مثبت) برای تابش بتا نشان‌دهنده‌ گسيل پوزيترون به‌جای الکترون است.

Binding energy

انرژی بستگی- انرژيي‌که پروتون‌ها و نوترون‌ها را درون هسته در قيد يكديگر نگه می‌دارد و برابر است با اختلاف جرم کل ذرات با مجموع جرم‌های تک‌تک ذرات. اين انرژی برای هسته‌های اطراف آهن بيشترين است بنابراين از لحاظ نظری هسته‌های سبک‌تر با هم‌جوشی، و هسته‌های سنگين‌تر با شکافت، می‌توانند انرژی آزاد کنند.

Biocide

بيوسيد - ماده‌اي  شيميايی که برای جلوگيری از رشد جلبک و ساير موجودات زنده و يا ازبين بردن آنها به‌کار می‌رود.

Biosphere

بيوسفر يا زيست‌گوی - مجموعه‌ی موجودات زنده روی زمين.

Blanket

بلانکت - آرايه‌ی مواد بارورشده که در رآکتور زاينده بخش درونی را در بر می‌گيرند تا با استفاده از نوترون‌هايي که از بخش درونی می‌گريزند، ماده‌ جديد شکافت‌پذير توليد شود.

Breeder reactor

رآکتور زاينده - رآکتوری که در آن با استفاده از تبديلی که نوترون‌ها در هسته‌های بارورشده القا می‌کنند، ماده‌ شکافت‌پذير بيشتر ساخته می‌شود.

Buffer storage

انبار حائل - برای ماده‌اي که از يک مرحله‌ فرآوری به مرحله‌ بعدی می‌رود، به‌منظور جلوگيری از مشکلات ناشی از هر نوع وقفه در کار يک مرحله در عمل‌کرد مرحله  بعد.

Burnable poison

سم قابل‌سوختن - عنصری که شديداً جاذب نوترون است اما با جذب نوترون تبديل به جاذبی ضعيف می‌شود. از چنين عناصری برای محدود کردن واکنش‌پذيری سوخت تازه‌ی رآکتور و کاهش گستره کنترل‌های لازم استفاده می‌شود.

Burn-up

ميزان سوختن - نسبت اتم‌های فلزات سنگين شکافته‌شده در سوخت هسته‌ای. پرتودهی را نيز ببينيد.

BWR – Boiling Water Reactor

رآکتور آب جوشان - خنک‌کننده‌ اين نوع رآکتور آب است که به‌جوش آورده می‌شود و توربين‌ها را مستقيماً به‌حرکت در می‌آورد.

Calcining

تکليس - اعمال حرارت شديد مثلاً تا حدی که ساختار بلوری دوباره  شکل بگيرد يا  واکنش شيميايي رخ بدهد.

CANDU reactor

رآکتور کندو – طراحی‌ خاصی که در کانادا انجام شده است و خنک‌کننده‌ رآکتور آب سنگين است. اين رآکتور می‌تواند با اورانيم طبيعی کار کند و در چند نقطه خارج از کانادا مثلاً هند، کره، و رومانی نيز به کار رفته است.

Caro’s acid

اسيد کارو – مُونُوپرسولفوريک اسيد 5SO2H.

Catalyst

کاتاليزور - ماده‌اي که بدون مصرف شدن در واکنش شيميايي، واکنش را سرعت می‌دهد.

Centrifugal contactor

کنتاکتور مرکزگريز- نوعی مخلوط‌‌کن و ساکن‌کننده که در آن با بهره‌گيری از مرکزگريزی، عمل جدا کردن فازها به‌نحو بهتری انجام می‌شدد.

Chain reaction

واکنش زنجيره‌ای - دنباله گام‌های مشابه در واکنش‌ که طی‌ آن محصول هر واکنش، آغازگر واکنش بعدی‌ است. در واکنش زنجيره‌ای‌ نوترونی، نوترون آزادشده در شکافت موجب شکافت بعدی می‌شود و واکنش به‌اين ترتيب ادامه پيدا می‌کند.

Cladding

پوشش - برای جدا کردن سوخت و محصولات شکافت از جريان خنک‌کننده.

Clinoptilolite

کلينوپتيلوليت - ماده‌‌ معدنی طبيعی‌ تبادل‌گر يون که به‌خصوص سزيم‌دوست است.

Commissioning

راه‌اندازی - رساندن تدريجی‌ رآکتور يا هرنوع تأسيسات ديگر به مرحله کارکرد عادی، به‌منظور کشف هر نوع مشکلی پيش از آن‌که خطرآفرين شود.

Complex

کُمپلکس - گونه‌‌اي شيميايي که از جمع‌شدن چند گونه‌ شيميايي ديگر که هر کدام مستقلاً می‌توانند وجود داشته باشند (معمولاً درون محلول) شکل می‌گيرد.

Contamination

آلودگی - حضور ماده‌اي  ناخواسته درون ماده يا روی سطح.

Control rod

ميله‌ کنترل - ماده جاذب نوترون که می‌توان با فرو بردن آن در رآکتور، يا بيرون کشيدن آن از رآکتور، شار نوترون را به ميزان مشخصی حفظ کرد.

Conversion

تبديل - تبديل اكسيد اورانيم به هگزافلوريد و بالعکس.

Coolant

خنک‌کننده - شاره‌‌اي که در رآکتور می‌چرخد و گرما را از سوخت به مقصد موردنظر منتقل می‌کند.


Cooling

خنک‌شدن - تأخيری زمانی‌ پس از تخليه‌ سوخت تا پرتوزايي اوليه به ميزان زيادی کاهش يابد.

Core

بخش درونی - بخشی از رآکتور که حاوی‌ سوخت است. در رآکتور زاينده اين عبارت فقط به سوخت فعال‌کننده اطلاق می‌شود تا از ناحيه  زاينده که ماده بارور را در بر دارد تميز داده شود.

Cosmic radiation

تابش کيهانی - تابش ناشی از برهم‌کنش بين جوّ زمين و ذرات بسيار پرانرژی که از خورشيد يا فراسوی آن می‌آيند.

Countercurrent

پادجريان - نحوه‌‌اي از کار که در آن (مثلاً) محلولی آبی و حلال آلی  که با محلول آبی مخلوط  نمی‌شود در جهت‌های مخالف درون تجهيزات تماس‌دهنده، جريان دارند.


Criticality

حالت بحرانی - واکنش زنجيره‌ای شکافت که با آهنگی پايدار يا افزاينده رخ بدهد. در رآکتور اين وضعيت، وضعيت عادی‌ کار است، بيرون از رآکتور، اين وضعيت، حادثه‌ای ا‌ست که قطعاً بايد از آن پرهيز شود.

Cross section (nuclear)

سطح مقطع )هسته‌ای) - احتمال برهم‌کنش برای مثال بين هسته و شار نوترون، که برحسب يکای بارن (2cm24- 10) بيان می‌شود.

Crud

چرک - دانه‌های ريز ماده که طی‌‌ فرآيندی خاص شكل می‌گيرند و برای مثال در مرز بين حلال و  آب انباشته می‌شوند.

Curie

کوری – يکای پرتوزايی پيش از تعريف يکای SI، معادل با 1010 × 7ر3 تجزيه در ثانيه معادل با پرتوزايی‌ يک گرم راديم.

Curium

کوريوم – عنصر (مصنوعی)  بعدی فراسوی آمريسيم با عدد اتمی‌ 96.

Cycle

چرخه – در استخراج با حلال، به مراحل پی‌‌درپی استخراج، پس‌شويي (بيرون کشيدن)، و تخليص (خالص کردن ) حلال، در فرآيند تبادل يون، به دنباله مراحل بارگذاری و بازتوليد؛ در مورد سوخت هسته‌ای؛ به تاريخچه‌ معدن‌کاری و سپس ماشين‌کاری تا رسيدن به مرحله‌ توليد سوخت، پرتودهی در رآکتور، و بالاخره بازگشت مواد شکافت‌پذير يا بارور‌شده به کارخانه توليد سوخت گفته می‌شود.

Cyclone

سيکلون - دستگاهی که در آن ماده درون جريان شاره حمل می‌شود و طی مسير مارپيچ شاره با نيروی مرکز‌گريز جدا می‌شود.

Daughter

دختر - هسته‌اي که در اثر فروپاشی‌ خود‌به خود هسته‌ ديگر (parent) به‌وجود می‌آيد.


Debonding (of fuel pellets)

پيوندزدايي (قرص‌های سوخت) - از بين رفتن ماده‌‌اي چسبنده‌ که برای حفظ شکل قرص، تحت فشار يا تف‌جوشی به سوخت اضافه شده است، در اثر گرما.

Decay heat

گرمای فروپاشی - انرژيي که پس از پايان شکافت در اثر پرتوزايي محصولات شکافت در سوخت رآکتور، آزاد می‌شود. در رآکتورهای نيروگاه‌ها  برای اين که گرمای واپاشی به سوخت يا ساختار رآکتور آسيب وارد نکند لازم است که شاره‌ خنک‌کننده، هم‌چنان جريان داشته باشد.

Decommissioning

تعطيل کردن - فرآيند متوقف نمودن  کار نيروگاه کهنه يا مازاد بر نياز و پياده کردن قطعات آن، همراه با عمليات مربوطه.

Decontamination

آلايه‌زدايي - حذف اجزای نامطلوب از محصولی خاص يا چيزهای ديگر.

Decontamination factor

ضريب آلايه‌زدايي - نسبت ميزان ماده آلوده‌کننده‌(آلايه‌اي) که در جزء مطلوب قبل از آلايه‌زدايي وجود دارد به همان مقدار پس از عمل جدا کردن آلايه.

Demineralisation

کانی‌زدايی - حذف نمک از محلول معمولاً از راه تبادل کاتيونی برای يون هيدروژن و تبادل آنيونی برای يون هيدروکسيل.

Deuterium

دوتريوم – ايزوتوپ هيدروژن با عدد جرمی 2 (حاوی‌ يک پروتون و يک نوترون در هسته).

De minimis

دی مينی‌ميس - ميزان (آلودگی) کم‌تر از حدی که مقررات تعيين کرده است (از عبارت لاتين
 de minimis curat lex به‌معنی کم‌تر از کمينه‌ای که قانون وضع کرده است).

Differential contactor

کنتاکتور ديفرانسيل – تجهيزات استخراج از حلال (مثلاً ستون تپشی)  که در آن انتقال ماده به‌جای اين‌که در مراحل گسسته‌ تعادلی انجام شود به‌شکلی پيوسته بين جريان‌های پادگرد فازحلال و فاز محلول آبی انجام می‌شود.

Diluent

رقيق‌کننده – حاملی معمولاً بی‌اثر برای استخراج‌گر در فرآيند استخراج از حلال که به‌منظور بهبود مشخصه‌های استخراج‌گر مثلاً کاهش چگالی يا گران‌رَوی (ويسکوزيته) به‌آن اضافه می‌شود. مقايسه کنيد با تغييردهنده (modifier).

Direct disposal

دورريزی (يا دفع) مستقيم – قرار دادن مستقيم کل سوخت تخليه‌شده (شايد به‌جز بعضی ملحقات) در محل انبار دائمی، در مقايسه با بازفرآوری (reprocessing).

Disproportionation

تسهيم نامتناسب – تبديل خود‌به‌خود ماده مرکب به حالت‌های اکسايش بالاتر و پايين‌تر  طوری‌که ميانگين عدد اکسايش [با مقدار قبل از تبديل] يکسان بماند.

Distribution ratio

نسبت توزيع - در عمل استخراج از حلال، وقتی فاز آلی با فاز محلول آبی در حالت تعادل هستند، به نسبت غلظت عنصر يا ماده‌ مرکب در فاز آلی به غلظت همان ماده در فاز محلول آبی، گفته می‌شود و در تبادل يونی به نسبت غلظت‌ها در جذب‌کننده و محلول.

Doppler coefficient

ضريب داپلر - تأثير دما بر احتمال شکافت در رآکتور. برای کارکرد پايدار لازم است اين ضريب منفی باشد.

Effluent

شاره‌ خروجی - دورريخت مواد زائد به‌صورت گاز يا مايع.

Ejector

پرتاب‌گر - وسيله‌اي برای انتقال ماده، که بر اساس کاهش فشار شاره (معمولاً بخار يا هوای متراکم) هنگام عبور با سرعت زياد از لوله و نتوری کار می‌کند.

Electrolysis

الکتروليز - فرآيندی براساس عبور جريان الکتريکی از الکتروليت رسانا.

Electron

الکترون - ذره‌‌اي با جرم يک 1836اُم ِ يکای اتمی (جرم اتم هيدروژن 0079/1 يکای اتمی‌ است) که يک واحد بار منفی دارد.


Enrichment

غنی‌سازی - افزايش مصنوعی نسبت يکی از ايزوتوپ‌های عنصری خاص (معمولاً اورانيم) با جدا کردن جزئی‌ از اين ايزوتوپ از ايزوتوپ‌های ديگر. در اين فرآيند به آن‌چه باقی می‌ماند ماده زائد (tail) تهی‌شده گفته می‌شود.

Entrainment

سوار کردن - حمل ذرات يا قطره‌های ريز مواد اضافی در جريان شاره‌ فرآيند.

Ever-safe (against criticality)

هميشه‌ايمن (در برابر حالت بحرانی) -- اندازه‌هايي که باعث می‌شود تعداد نوترون‌هايي که می‌گريزند بيش از آن باشد که امکان بدهد واکنش زنجيره‌ای‌ شکافت آغاز شود و پايدار بماند.

Extractant

استخراج‌کننده - جزء مؤثر در عمل استخراج از حلال.

FBR – fast breeder reactor

رآکتور زاينده‌ سريع - رآکتوری که عامل پايداری‌ شکافت در آن، نوترون‌های تند (پرانرژی) هستند و مقدار ماده‌ی شکافت‌پذيری که با تبديل هسته‌های بارور توليد می‌کند دست‌کم به‌همان اندازه‌اي ا‌ست که مصرف می‌کند.

Fertile

بارور - ماده‌‌اي که قادر است با جذب نوترون، ماده‌ شکافت‌پذير بسازد مثلاً اورانيم 238 که به‌اين ترتيب نخست با تبديل به اورانيم 239 و نپتونيوم 239 که عمر کوتاهی دارند در نهايت به پلوتونيم 239 تبديل می‌شود.

Fines

ذرات ريز - ماده‌اي که اندازه‌هايش کم‌تر از حد مطلوب باشد.

Finishing

فرآيش نهايي - تبديل اورانيم يا پلوتونيم به شکلی که برای بهره‌برداری يا انبارشدن مناسب باشد.

Fissile

شکافت‌پذير - هسته‌هايي که در اثر جذب نوترون‌های گرمايي (کم‌انرژی) می‌شکافند (در مقايسه با هسته‌های قابل‌شکافتن fissionable که شکافت آنها فقط در اثر جذب نوترون‌های پرانرژی‌تر ميسر است).

Fission

شکافت - تقسيم هسته به دو نيمه‌  به‌اضافه چند نوترون و گاهی هسته‌‌‌اي سبک مانند تريتيوم.

Fission products

محصولات شکافت - پاره‌های اصلی‌ حاصل از شکافت هسته‌ای يا محصولات واپاشی‌ آنها چه پرتوزا و چه پايدار.

Fission yield

بهره‌ شکافت - نسبت‌های کل محصولات شکافت که برحسب هسته‌ يا دنباله‌ واپاشی‌هاي خاص نمايش داده می‌شود و بسته‌ به جزئيات مربوط به هر دو هسته‌ حاصل از شکافت و طيف [انرژی] نوترون معمولاً حول عددهای اتمی به‌ترتيب 90 تا 100 و 130 تا 140 بيشينه می‌شود.

Flask

فلاسک - ظرفی حفاظ‌دار برای نگه‌داری‌ مواد بسيار پرتوزا.

Floc

لخته - ته‌نشست پرحجم مثلاً فريک هيدروکسيد.

Flowsheet

نمودار جريان - نموداری که طرح کلی‌ دنباله فرآيندها را همراه با ميزان موادی که در هر کدام از فرآيندها جريان دارد نشان می‌دهد اما فاقد جزئيات تأسيسات و واحدهای صنعتی ا‌ست.

Fluidised bed

بستر شاره‌شده يا شار بستر - معلق نگه‌داشتن توده‌ ذرات جامد با جريان روبه‌بالای گاز يا مايع.

Fluoride volatility (process)

(فرآيند) تبخيرپذيری‌ فلوريد- شکل‌گيری و تقطير اورانيم (و شايد پلوتونيم) هگزافلوريد به منظور جدا کردن آنها از موادی که فلوريد فرّار نمی‌سازند.

Free-issue

‌رايگان - دسترسی (به مواد) با هزينه‌ صفر مثلاً به‌صورت محصول جانبی‌ عملياتی که به‌منظور ديگری انجام می‌شود.

Fusion (nuclear)

هم‌جوشی يا گداخت (هسته‌ای) - به‌هم پيوستن دو هسته‌ سبک، همراه با آزادشدن انرژی (مثلاً ايزوتوپ‌های هيدروژن که هسته هليم می‌سازند)؛ با رمبيدن مواد تشکيل‌دهنده ستاره در اثر نيروی جاذبه گرانشی و افزايش چگالی و دما به حد لازم، همين فرآيند سرچشمه‌ انرژی
ستارگان است.

Gamma radiation

تابش گاما - تابش الکترومغناطيسی، همانند پرتوهای x ، اما با انرژی‌ بيشتر.

Gangue

هرزسنگ - مواد بی‌ارزش همراه با کانی‌های ارزش‌مند.

Glove box

اتاقک دست‌کش - فضايي بسته که معمولاً تحت فشار کم‌تر از فشار جو قرار دارد و در آن می‌توان با دست‌کش‌های انعطاف‌پذير بدون ايجاد هيچ رخنه‌‌اي در فضای بسته مواد را دست‌کاری کرد.

Graphite

گرافيت - پايدارترين شکل بلوری کربن تحت شرايط متعارف.

Green-field (site)

(سايت) ميدان سبز- محلی که هيچ‌گاه برای ساخت‌وساز به‌کار نمی‌رود يا هرگز برای ساخت‌ و ساز آماده نخواهد شد.

Grout

دوغاب - نيمه‌شاره‌اي سيمانی که با آن فضاهای خالی را پر می‌کنند و سپس نيمه‌شاره در اين فضاهای خالی خشک و سخت می‌شود.

GW – gigawatt, 109 watts

گيگاوات - برابر با 109 وات؛ در تعيين توان رآکتور ممکن است از توان الکتريکی (e) و توان گرمايي (th) جداگانه صحبت شود، اين دو توان را بازدهی توليد انرژی به‌هم مربوط می‌کند و معمولاً توان گرمايي سه‌برابر توان الکتريکی ا‌ست.

Half-life

نيمه‌عمر -  مدت زمانی که طی‌ آن نيمی از هر مقدار هسته‌ی پرتوزا  وامی‌پاشد.

Head end

سر کارخانه - بخشی از تأسيسات بازفرآوری که سوخت را از پوشش آن جدا می‌کند و به شکلی در می‌آورد (معمولاً محلول در نيتريک‌اسيد) که برای جدا کردن شيميايي مناسب باشد.


Heavy water

آب سنگين - دوتريوم‌اکسيد، که در آن به‌جای هيدروژن آب معمولی، ايزوتوپ سنگين‌تر آن قرار گرفته است. آب سنگين به‌خاطر ميزان کم جذب نوترون به‌صورت کندکننده به‌کار می‌رود.

Hex (colloquial)

هگز (عاميانه)- اورانيوم هگزافلوريد، ماده‌‌اي فرّار که در غنی‌سازی ايزوتوپي اورانيم  (از راه پخش گاز، يا، فرآيندهای مرکزگريزی) به‌کار می‌رود.

 

HLW – High Level Waste

زباله با پرتوزايي زياد - اساساً بخش عمده‌ی محصولات شکافت با مواد همراه آنها.

Hulls

پوسته‌ها  بخش‌هايي از پوشش که از آنها سوخت با خيساندن بيرون کشيده می‌شود.

Hydrocarbon

هيدروکربن - مواد مرکب از فقط هيدروژن و کربن، مثلاً اجزای عمده‌ی زغال و نفت. محصولات پالايشگاه مثل نفت مصرف خانگی می‌تواند مخلوط‌های پيچيده‌اي‌ از چند هيدروکربن باشد.

Hydrogeology

زمين‌شناسی آب يا هيدروژئولوژی – رفتار آب بين ساختارهای سنگی.

Hydrolysis

هيدروليز – تجزيه آب از راه وارد کردن يون‌‌های هيدروژن و هيدروکسيل.

IDR – Integrated Dry Route

مسير خشک يک‌پارچه – از اورانيم‌ هگزافلوريد به اورانيوم‌دی‌اکسيد.

ILW – Intermediate Level Waste

زباله با پرتوزايي ميانی – موادی هم‌چون پوشش سوخت که در اثر تماس با سوخت يا نوترون‌گيری به ميزان قابل‌ملاحظه‌اي پرتوزا شده‌اند اما گرمای زياد توليد نمی‌کنند.

Incineration (nuclear)

زباله‌سوزی (هسته‌ای) – تبديل زباله‌های هسته‌ای به شکل‌هايي غيرفعال يا دارای نيمه‌عمر کوتاه از راه تبديل هسته‌ای درون  رآکتور يا وسيله‌‌اي ديگر.


Ion

يون – اتم يا ترکيبی از اتم‌ها که به‌علت کمبود الکترون و يا داشتن الکترون اضافی، بار الکتريکی دارد.

Ion exchange

تبادل يونی – فرآيندی که طی‌ آن يون‌هايي که در اثر جاذبه‌ الکتروستاتيک به‌شکل مقيّد در حالت جامد وجود دارند، در حالت محلول جای خود را با يون‌های نوع ديگر عوض می‌کنند.

Ionise

يونيدن – تبديل به ذره‌ی باردار معمولاً از راه بيرون کشيدن الکترون.

Interrogation (neutron)

وارسی (نوترونی) – تخمين محتوای ماده‌ شکافت‌پذير با بررسی پاسخ ماده به شار نوترون.

Irradiation

تابش‌دهی يا پرتودهی – در حالت کلی، هر نوع قرار دادن در معرض تابش يون‌ساز؛ در مورد سوخت، ميزان استفاده در رآکتور که معمولاً براساس انرژی‌ ناخالصی‌ است که از رآکتور به‌دست آمده است و برحسب GWd/t (گيگاوات‌روز به‌ازای هر تن) اندازه گرفته می‌شود.

Isotope

ايزوتوپ – يکی از شايد چند شکل مختلف يک عنصر که در هسته‌ خود تعداد متفاوتی نوترون دارند. در حالت عام، رفتار همه‌ ايزوتوپ‌های يک عنصر يکسان است مگر در مواردی که رفتار به جرم هسته بستگی داشته باشد. معدودی عناصر هستند که فقط يک ايزوتوپ آنها در طبيعت يافت می‌شود مانند فلوئور.

Labile

تغييرپذير – ناپايدار و سريعاً متغير.

Lanthanides

لانتانيدها – 14 عنصر نادر خاکی که در جدول تناوبی پس از لانتانوم می‌آيند و چون پيکربندی‌ الکترونی آنها فقط از نظر يکی از پوسته‌های داخلی متفاوت است خواص شيميايي آنها بسيار شبيه به‌هم است.

Leaching

خيس خوردن يا فروشويي - حل شدن بخشی از مخلوطی از جامد.


Lixiviation

خيساندن يا قلياب‌شويي – خيس خوردن عمدی.

LLW – Low Level Waste

زباله با پرتوزايي کم - زباله يا پسماند فرآيند که به‌ميزان کم آلوده شده باشد و می‌توان آن را با روش‌های نسبتاً ساده انبار کرد يا دور ريخت بدون اين‌که به محيط زيست آسيبی برسد.

LMR – liquid metal reactor

رآکتور فلز مايع – رآکتوری که با سديم مذاب يا فلز مذاب ديگری خنک شود؛ اغلب اما نه هميشه اين رآکتورها از نوع نوترون سريع هستند.

LOCA – loss-of-coolant accident

حادثه فقدان خنک‌کننده- که در آن سوخت رآکتور به‌علت تداوم واپاشی‌ محصولات شکافت بيش از حد گرم می‌شود.

LWR – Light Water Reactor

رآکتور آب سبک - در اين رآکتور آب معمولی هم به‌صورت کندکننده و هم به‌صورت خنک‌کننده، چه در حالت جوشان و چه تحت فشار، به کار برده می‌شود.

Magnox

ماگنوکس – آلياژی که عنصر عمده‌ی آن منيزيم است و برای پوشش سوخت اورانيم فلزی به‌کار برده می‌شود؛ هم‌چنين به کل سوخت يا رآکتوری که از اين نوع سوخت استفاده می‌کند اطلاق می‌شود.

Mass number

عدد جرمی – تعداد پروتون‌ها به‌اضافه‌ تعداد نوترون‌ها درون هسته‌ اتم - عدد جرمی معيار تمايز ايزوتوپ‌های مختلف يک عنصر است.

Masterblend

مستربلند - مخلوط اورانيم اکسيد و پلوتونيم اکسيد به نسبتی که درصد پلوتونيم اکسيد برابر يا بيشتر از مقداری باشد که در نهايت لازم است و بنابراين با اضافه کردن اورانيم اکسيد می‌تواند پاسخ‌گوی همه نوع نيازی باشد.

MEB – multi-element bottle

بطری‌ چندعنصری – ظرفی که از پراکنده‌شدن آلودگی‌ سوخت تابش‌ديده در انبار و يا هنگام حمل‌ونقل جلوگيری می‌کند.

Micron

ميکرون – يک ميليونيم متر.

Military-grade plutonium

پلوتونيوم نظامی – پلوتونيوم 239 با مقدار بسيار کمتري ايزوتوپ‌های ديگر که در رآکتورهای هسته‌اي توليد می‌شود.

Milling (ore)

آسياکاری (سنگ معدن) – فرآيند يا دنباله فرآيندهايي که برای جدا کردن کانی‌های ارزشمند از مواد بی‌ارزش انجام می‌گيرد.

Minor actinides

آکتينيدهای جزئی – نپتونيوم و ديگر عناصر فراپلوتونيوم که به‌شکل مستقيم يا غيرمستقيم در سوخت هسته‌ای‌ تابش‌ديده ساخته می‌شود.

Mixed oxide fuel (MOX)

سوخت مخلوط اکسيدی – سوختی که به‌جای غنی‌شدن در اورانيم 235، حاوی پلوتونيم است و پلوتونيوم ماده‌ی شکافت‌پذير اصلی ا‌ست.

Mixer-settler

مخلوط‌کن ساکن‌کننده – تجهيزات استخراج از حلال که در آن دو فاز (که در وضعيت ايده‌آل به حالت تعادل رسيده‌اند ولی در شرايط کار عملاً به حالت تعادل بسيار نزديک هستند) با هم مخلوط می‌شوند و به آنها در هر مرحله پيش از گذار به مرحله  بعد فرصت داده می‌شود ، به حالت سکون برسند.

Moderator

کندکننده – ماده‌‌اي برای کند کردن نوترون در اثر برخوردهای کش‌سان؛ عدد جرمی و سطح مقطع جذب برای کندکننده بايد در حد سازگاری با ملزومات ديگر رآکتور کم باشد.

Modifier

اصلاح‌گر – ماده‌اي که به سيستم استخراج از حلال اضافه می‌شود تا مثلاً از جدا شدن گونه استخراج‌شده از رقيق‌کننده جلوگيری کند.

Monazite

مُونازيت – سنگ معدن توريم و عناصر نادر خاکی.


Monel

مونل – آلياژی که در برابر خوردگی مقاوم است.

Monitoring

خبرگيری – وارسی برای وجود آلودگی و ميزان آن.

MOX – Mixed Oxide fuel

ماکس – سوخت مخلوط اکسيدی (اورانيم و پلوتونيوم).

MTHM – Metric Ton of Heavy Metal

تن متريک فلز سنگين – (اورانيم به اضافه پلوتونيم، محتوای عنصری بدون توجه به شکل شيميايي).

Neptunium

نپتونيوم – اولين عنصر فرااورانيومی با عدد اتمی‌ 93.

Neutron

نوترون – ذره‌‌اي خنثی با جرم 008665ر1 يکای اتمی که به‌شکل منفرد ناپايدار است و با نيمه‌عمر 4ر10 دقيقه به پروتون و ذره‌ بتا وامی‌پاشد.

Neutron interrogation

وارسی‌ نوترونی – بررسی‌ محتوای شکافت‌پذير براساس پاسخ به چشمه‌ نوترون.

Neutron spectrum

طيف نوترون – توزيع انرژی شار نوترون رآکتور.

Noble  gases

گازهای نجيب – هليم، نئون، آرگون، کريپتون، زنون، و رادون به اين نام معروف هستند زيرا اعضای اين گروه به‌ويژه اعضای سبک‌تر اين گروه در برابر ترکيب شيميايي مقاوم هستند.

Nucleon

نوکلئون – هر يک از اجزای هسته اتم.

Nuclide

نوکليد – ايزوتوپی خاص.

Packing fraction

کسر پکيدگی – نوعی معيار برای جرمی که در اثر تبديل نوکلئون‌ها به هسته از دست می‌رود.

Paraffin

پارافين - دسته‌اي از هيدروکربن‌ها که زنجيره اتم‌های کربن آنها کاملاً هيدروژنه است.


Parent

پدر يا مادر - به تعريف "دختر" مراجعه کنيد.

Partition

تفکيک - جدا کردن؛ معمولاً در مورد جدا کردن پلوتونيوم از اورانيم، يا، اکتينيدهای جزئی از زباله‌ بسيار پرتوزا به‌کار می‌رود.

Partition coefficient

ضريب تفکيک – نسبت غلظت گونه‌ی مولکولی خاصی در حلال به غلظت آن در فاز آبی در حالت تعادل (مقايسه کنيد با نسبت توزيع که در مورد همه شکل‌های عنصر بدون توجه به ترکيب آن عنصر به‌کار می‌رود).

Passivation

منفعل کردن – تشکيل پوشش اکسيد روی فلز که مانع واکنش بيشتر می‌شود.

Passive safety

ايمنی‌ منفعل – وضعيتی که هرگونه تغيير در جهت شرايط غير ايمن بدون دخالت اپراتور يا دستگاه‌های مهندسی، خودبه‌خود  تصحيح می‌شود.

Perched aquifer

لايه آب‌خيز مرتفع – سنگ‌های متخلخل حاوی آب که در ارتفاع بيشتر از سفره زيرزمينی آب ولی روی لايه‌اي ناتراوا قرار گرفته باشند.

Periodic table

جدول تناوبی – جدولی برای عناصر شيميايي که دنباله‌های افقی‌ آن برحسب عدد اتمی و گروه‌های عمودی‌ آن برحسب خواص شيميايي عناصر مرتب شده است (معمولاً، به‌استثنای لانتانيدها و آکتينيدها، که نمی‌توان به‌راحتی آنها را به‌اين صورت در جدول قرار داد و جداگانه فهرست می‌شوند).

pH

پ‌هاش – معيار اسيدی يا قليايي بودن، تعريف صوری‌ آن لگاريتم عادی ميزان فعاليت يون هيدروژن است. پ‌هاش 7 نماينده خنثی بودن و مقدار کم‌تر از 7 نشانه‌ اسيدی بودن و مقدار بيشتر از 7 نشانه‌ قليايي بودن محيط است.


Pin (fuel)

ميله (سوخت) – لوله‌ی پر از قرص‌های سوخت، که معمولاً به‌صورت گروهی به‌کار می‌روند. اين گروه‌ها ممکن است از صد ميله تشکيل شده باشند و نام‌های مختلف خوشه، عنصر، زيرمجموعه، غيره به آنها اطلاق می‌شود.

Plume

ستون – الگوی پراکندگی شاره‌ی خروجی از نقطه‌ی بيرون‌ريزی.

Plutonium

پلوتونيوم – دومين عنصر فرااورانيمی با عدد اتمی 94.

Plutonium cycle

چرخه‌ پلوتونيوم – شکافتی که در آن نوترون توليد می‌شود و اورانيم 238 را به پلوتونيوم تبديل می‌کند که جزء شکافت‌پذير دور بعدی سوخت است.

Poison (ion-exchange)

سم (در تبادل يون) – ماده‌اي که با اشغال برگشت‌ناپذير مکان‌های جذب، ظرفيت را کاهش ‌می‌دهد.

Poison (neutron)

سم (نوترون) – جاذبی به‌ويژه قوی برای نوترون. اين سم را ممکن است به‌عمد وارد تجهيزات کرد تا از وقوع حالت بحرانی به‌شکل تصادفی جلوگيری شود، يا وارد سوخت کرد تا از ميزان واکنش‌پذيری اوليه سوخت و در نتيجه گستره‌ی کنترل طی حضور سوخت در رآکتور کاسته شود (که در اين صورت سم را سوختنی انتخاب می‌کنند يعنی در اثر جذب نوترون تبديل به هسته‌اي می‌شود که قابليت جذب آن برای نوترون کم است)؛ از طرف ديگر سم ممکن است محصول جانبی و نامطلوب فرآيندهای ديگر باشد.

Polysaccharide

پُولی‌ساخاريد – ترکيبی که از پيوند مولکول‌های شکر شکل بگيرد مثلاً نشاسته يا سلولز.

Pond

استخر – تأسيساتی برای انبارکردن سوخت هسته‌ای‌ تابش‌ديده.

Positron

پوزيترون – پادذره الکترون با جرمی برابر با جرم الکترون اما بار مخالف.


Prompt (criticality)

(بحرانی شدن) آنی – زنجيره شکافتی که فقط با نوترون‌های سريع پايدار می‌ماند و در نتيجه قابل‌کنترل نيست.

Prompt (neutrons)

(نوترون‌های) آنی – نوترون‌هايي که آناً از فرآيند شکافت گسيل می‌شوند (بخش کوچکی از آنها با کمی تأخير گسيل می‌شوند).

Proton

پروتون – هسته‌ هيدروژن معمولی با جرم 0072765ر1 يکای اتمی و يک واحد بار مثبت که همراه با نوترون، هسته همه اتم‌های ديگر را می‌سازد.

Pulp

خمير – سنگ معدنی بسيار آسياشده به‌منظور استخراج اجزای باارزش.

Pulsed column

ستون تپشی - تجهيزاتی برای استخراج از حلال که در آن فازهای مختلف در دو جهت مخالف از ستونی عمودی عبور می‌کنند. تپ تناوبی‌ فشار آنها را از صفحات عرضی‌مشبک عبور می‌دهد تا پراکندگی‌ هر فاز حفظ شود.

Purex

پيورِکس – فرآيند فعلاً معمول استخراج از حلال برای جدا کردن اورانيم، پلوتونيوم، و زباله‌‌ هسته‌ای از سوخت تخليه‌شده.

Purging

تصفيه – جايگزين کردن کامل يا بخشی از شاره‌ آلوده (مثلاً آب استخر خنک‌کننده) با شاره‌ی پاکيزه.

PWR – Pressurized Water Reactor

رآکتور آب تحت فشار – رآکتوری که با آبی خنک می‌شود که به‌منظور جلوگيری از جوشيدن تحت فشار نگه داشته می‌شود و گرمای رآکتور را به مدار ديگری منتقل می‌کند که در آن بخار آب جريان دارد.

Pyrohydrolysis

آذرهيدروليز يا پيروهيدروليز– هيدروليز در دمای زياد.


Pyrolysis

پيروليز – تجزيه در اثر گرما (معمولاً گرمای شديد).

Radioactivity

پرتوزايي - تجزيه‌ی خودبه‌خود هسته‌ی اتم همراه با گسيل تابش يون‌ساز (به "تابش آلفا"، "تابش بتا"، و "تابش گاما" مراجعه کنيد). پرتوزايي می‌تواند طبيعی باشد يا القا شود.

Radiography

پرتونگاری – کاربرد تابش پرانرژی برای ساخت تصوير ناپيوستگی‌های درونی‌ جسمی کدر.

Radiology

پرتوشناسی – دانش آثار تابش.

Radionuclide

راديونوکليد – نوكليد پرتوزا.

Radon

رادون – از نظر شيميايي آخرين گاز نجيب؛ ايزوتوپ اصلی‌ آن رادن 222 (که با نيمه‌عمر 8235/3 روز تابش آلفا گسيل می‌کند) هسته‌ی دختر راديوم 226 است و از شکاف‌های زمين نشت می‌کند و عامل اصلی‌ بخش عمده‌ی پرتوزايي در محيط‌های بسته است.

Raffinate

محصول تصفيه – در فرآيند استخراج از حلال آن‌چه پس از بيرون کشيدن اجزای باارزش باقی می‌ماند.

Rare earth

نادر خاکی – لانتانيدها را ببينيد.

Rating

توان – توان گرمايي را ببينيد.

RMBK reactor

رآکتور RMBK رآکتوری با طراحی روسی که کندکننده‌ی آن گرافيت و خنک‌کننده‌ی آن آب است (مانند رآکتور چرنوبيل). چون در اين رآکتور امکان دارد خنک‌کننده از دست برود درحالی‌که عمل کند کردن [نوترون‌ها] ادامه دارد، تمايلی ذاتی در اين رآکتور به ناپايداری وجود دارد که با استانداردهای معمول ايمنی سازگار نيست.


Reactor (nuclear)

رآکتور (هسته‌ای) – مجموعه تجهيزاتی که واکنش زنجيره‌ای‌ شکافت را پايدار نگه می‌دارد و کنترل می‌کند. رآکتورها به دو طبقه‌ی عمده تقسيم می‌شوند:

راکتورهای گرمايي- معمولاً شار نوترون اين رآکتورها با بخش درونی‌ رآکتور کم‌وبيش در حالت تعادل است؛

رآکتور سريع – طيف نوترون اين رآکتورها بسيار پرانرژی‌تر است؛

رآکتور زاينده - با تبديل هسته‌ای ايزوتوپ‌های بارور مثل اورانيم 238 به همان ميزان سوختی که مصرف می‌‌‌‌‌‌‌کند سوخت هم توليد می‌کند.

انواع رآکتورها جداگانه فهرست شده‌اند (اين فهرست جامع نيست).

Redox potential

پتانسيل اکسايش و احياء – معياری برای شرايط اکسايش يا احياء.

Refabrication

بازساخت – ساخت سوخت جديد از سوخت تخليه‌شده‌ی رآکتور.

Reprocessing

بازفرآوری – جدا کردن مواد بالقوه مفيد و ضايعات از سوخت تخليه ‌شده.

Resonance

تشديد – افزايش احتمال برهم‌کنش بين بعضی هسته‌ها ونوترون به‌ازای انرژی‌ خاص.

Rheology

شارشناسی – دانش خواص شار.

Safeguards

مقرارت ايمنی– مقررات اداری برای جلوگيری از کاربرد ماده شکافت‌پذير تأسيسات غيرنظامی برای مقاصد نظامی.

Salt-free (process)

(فرآيند) بدون نمک – فرآيندی که هيچ نوع پس‌ماند غيرفرّار يا نابودی‌ناپذير در محلول باقی نمی‌گذارد (چنين فرآيندی برای کاستن از حجم زباله‌هايی که بايد انبار مناسبی برای‌شان پيدا شود بسيار مطلوب است).


Scrubbing

سابش – در استخراج از حلال، برقراری‌ تماس بين ماده‌ی استخراج‌شده‌ جديداً بارگذاری‌شده با بخش پاکيزه‌ی فاز چشمه برای حذف آلودگی‌های نامطلوب؛ در گاز حذف ناخالصی‌ها از راه تماس نزديک با جريان آبی.

Shielding

حفاظ‌گذاری – ماده‌اي که پيش از آن‌که تابش آسيب جانی و مالی برساند آن را جذب می‌کند.

Sievert (Sv)

سيورت (Sv) يکای SI برای دز تابش. دز تابش از منابع طبيعی در انگلستان به‌طور ميانگين حدود يک 500اُم سيورت (2 ميلی‌سيورت) است اما از برای جاهای مختلف تفاوت زياد دارد.

Sintering

تف‌جوش – گرمادهی به‌ميزانی که ذرات به‌هم ملحق می‌شوند بدون اينکه ذوب شوند.

Solubility product

حاصل‌ضرب انحلال‌پذيری – در محلول اشباع‌شده ماده‌اي يونی، حاصل‌ضرب غلظت اجزای يونی‌ محلول (برحسب يکای مولی).

Solvent extraction

استخراج از حلال – فرآيند جدا کردن که در آن يک جزء يا اجزائی از مخلوطی خاص از يک حلال به حلال ديگری منتقل می‌شود که اساساً با حلال اول مخلوط نمی‌شود (معمولاً از محلول آبی به روغن آلی و بالعکس).

Stocheiometry

استوکيومتری – رابطه‌ عددی بين موادی که در واکنشی شيميايي شرکت دارند يا بين اتم‌های عناصر مختلف ماده‌اي مرکب؛ اگر در مورد اخير استوکيومتری به‌شکلی پيوسته درگستره‌ی خاصی تغيير کند در حالی‌که خواص ماده تغيير تدريجی ‌کند ماده‌ مرکب را غيراستوکيومتريک می‌خوانند.

Stope

پله – حفره‌‌اي که در اثر استخراج کانی‌ها در معدن به‌وجود می‌آيد.

Stratigraphy

چينه‌نگاری – الگوی لايه‌های ته‌نشستی زمين‌شناختی.


Stripping

بيرون‌کشی – بازپس‌گيری ماده‌ پس از عمل استخراج از حلال.

Sublimation

تصعيد – تبخير مستقيم از حالت جامد.

Super-criticality

حالت فوق‌بحرانی – واکنش‌ زنجيره‌ای شتاب‌گيرنده شکافت که در آن از هر شکافت بيش ازيک نوترون برای راه‌اندازی‌ شکافت بعدی آزاد می‌شود.

Supernova

ابرنواختر – انفجار ستاره با دماهايي چنان زياد و شار نوترون چنان شديد که برای ساخته شدن عناصر سنگين کفايت می‌کند.

Swarf

براده – قطعاتی از پوشش (ماگنوکس) که از عناصر سوخت ورآمده‌اند.

Tailings (mining or milling)

آخال (معدن‌کاری يا آسياکاری) – آن‌چه پس از جدا کردن اجزای باارزش سنگ معدنی به‌جا می‌ماند.

Tails (enrichment)

زوائد (غنی‌سازی) – محصول جانبی که از ايزوتوپ باارزش‌تر تهی شده است.

TBP – tri-n-butyl phosphate

تری-n-بوتيل-فسفات – حلالی که در تأسيسات بازفرآوری به‌کار می‌رود و معمولاً با هيدروکربنی خنثی رقيق می‌شود.

Thermal (neutron)

(نوترون) گرمايي - نوترونی که با محيط اطرافش از لحاظ انرژی در حالت تعادل باشد.

Thermal (reactor)

(رآکتور) گرمايي - رآکتوری که طيف نوترونی آن هنگام کار عمدتاً گرمايي ا‌ست.

Thermal rating (of fuel or reactor)

توان گرمايي (سوخت يا رآکتور) – خروجی حرارتی کل در تمايز با ظرفيت توليد برق، که معمولاً به‌علت محدوديت‌‌های ذاتی ترموديناميکی برای بازدهی، (بسته به دمای بخار آب) حدود يک‌سوم توان گرمايي ا‌ست.

Thermite

ترميت – واکنش بين اکسيد فلزی و فلز بسيار الکتروپوزيتيو (معمولاً آلومينيم) که گرمای شديد توليد می‌کند.

Third phase

فاز سوم – گاهی در استخراج از حلال، هنگامی شکل می‌گيرد که غلظت گونه‌ی استخراج‌شونده از ميزان انحلال‌پذيری در ماده‌ی رقيق‌کننده بيشتر می‌شود؛ ممکن است باعث بی‌تأثير شدن يا غيرعملی شدن فرآيند شود.

Thixotropic

تيکسوتروپيک – ماده‌اي که تا زمانی که در اثر نيروهای برشی شاره نشده است، ژل‌مانند است.

Thorium

توريم – عنصر با عدد اتمی 90. با اينکه توريم آکتينيد است رفتار شيميايي آن شبيه به عناصر گروه چهارم است.

Thorium cycle

چرخه‌ توريم – تبديل توريم 232 به اورانيم 233 که جزء شکافت‌پذير دُور بعدی سوخت می‌شود.

THORP – the British Thermal Oxide Reprocessing Plant

تأسيسات بازفرآوری‌ گرمايي اکسيد انگلستان – در سلافيلد کامبريا.

Tonne

تن – تن متريک برابر با 1000 کيلوگرم يا 2200 پوند، مقايسه کنيد با تن سلطنتی برابر با 2240 پوند.

Transmutation

تبديل – تبديل يک عنصر به عنصر ديگر مثلاً در اثر جذب نوترون و گسيليدن ذره‌ی بتا که عدد اتمی را يک عدد زيادتر می‌کند.

Transuranic elements

عناصر فرااورانيم – عناصری که در جدول تناوبی پس از اورانيم (عنصر 92) می‌آيند و اساساً عناصری مصنوعی هستند گرچه مقادير بسيار کم پلوتونيوم (عنصر 94) در طبيعت يافت می‌شود.

Tritium

تريتيوم – ايزوتوپ هيدروژن با عدد جرمی‌ 3 (دارای دو نوترون در هسته)، که با نيمه‌عمر 3/12 سال با گسيل ذره‌ی بتا وامی‌پاشد.

TRU

تي‌آريو – (زباله) حاوی‌ عناصر فرااورانيمی.

Unconformity (geological)

ناهم‌خوانی (زمين شناختی) – گسيختگی در دنباله‌ رسوبات زمين‌شناختی.

Uranium

اورانيم – سنگين‌ترين عنصری که به‌مقدار قابل‌ملاحظه در طبيعت يافت می‌شود؛ عدد اتمی 92.

Uranyl ion

يون اورانيل- گروه که در بسياری از فرآيند‌های شيميايي بدون تغيير باقی می‌ماند؛ شکل عام اورانيم شش‌ظرفيتی U(VI) در محلول.

Valency

ظرفيت شيميايي- توان ترکيب عنصر شيميايي مثلاً تعداد اتم‌های هيدروژن يا کلر که می‌توانند با آن عنصر شيميايي، مولکول خنثی بسازند. در بسياری از عناصر، اين ظرفيت بسته به حالت اکسايش يا احيا عددی متغير است.

Vitrification

شيشه‌ای کردن – تبديل زباله‌های هسته‌ای به شکلی شيشه‌ای برای دورريزی‌ دائمی.

VVER

وی‌وی‌ای‌آر – نوع روسی‌ رآکتور آب تحت فشار.

Yellowcake (uranium ore concentrate, UOC)

کيک زرد (اکسيد اورانيم تغليظ‌شده) – اکسيد اورانيم غيره... که عمدتاً در محل معدن خالص شده باشد.

Zeolite

زئوليت – ماده‌اي معدنی که هم به‌شکل طبيعی يافت می‌شود و هم شکل مصنوعی‌ آن ساخته می‌شود و مخلوط آلومينيم‌اکسيد و سيليسيوم‌اکسيد است و ساختاری دارد که ويژگی‌اش کانال‌های باز در مقياس مولکولی‌ست؛ انواع مختلف زئوليت به‌صورت کاتاليزور در واکنش‌های گازی و تبادل يونی در محلول آبی به‌کار می‌روند.

Zircaloy

زيرکالوی - آلياژی که عمدتاً حاوی‌ زيركونيم است و به‌خاطر مقاوم‌ بودن در برابر خوردگی و ميزان کم جذب نوترون برای پوشش سوخت به‌ كار مي‌رود.

محاسبات اقتصاد مهندسي در بخش انرژي

محاسبات اقتصاد مهندسي در بخش انرژي

 

سيستم عرضه انرژي مجموعه اي از فن آوريهاي فرآورش، تبديل و انتقال است. يكي از ابعاد مشخص كننده ساختار بخش انرژي فن آوريهاي سيستمهاي انرژي است. شناسايي و انتخاب فن آوري بهينه موضوع عمده تصميم گيري در بخش انرژي است. گزينش فن آوري مناسب در هر يك از سطوح پخش انرژي بر اساس معيارهايي صورت مي پذيرد كه موارد عمده آن توجيه پذيري اقتصادي، سازگاري با محيط زيست و مقبوليت اجتماعي است. توجيه پذيري اقتصادي عرضه حاملهاي انرژي تحت تاثير هزينه توليد و عرضه آنها قرار دارد و يكي از اقلام عمده هزينه، هزينه توليد است. برآورد و تخمين هزينه توليد و عرضه هر يك از حاملهاي انرژي يكي از اطلاعات مهم و مورد نياز در فرآيند تصميم گيري در بخش انرژي است.

سيستم ها و فن آوريهاي مورد بهره برداري در بخش انرژي به دليل ويژگيهاي خود داراي طول عمر خدماتي طولاني هستند و هزينه عملياتي نيز بطور وسيع از مقدار جريان انرژي تبعيت مي كند. هزينه عملياتي تابعي از بازده انرژي است و تغييرات بازده انرژي نيز تحت تاثير حجم سرمايه گذاري قرار دارد. براي درك عميق ارتباط تابعي بين هزينه توليد و عرضه حاملهاي انرژي و ويژگيهاي سيستم هاي فرآورش و تبديل انرژي، روش محاسبه هزينه و توليد انرژي با عنايت به مباني اقتصاد مهندسي مورد بحث قرار    مي گيرد. در قسمت اول، محاسبات در حالت ايستا موضوع بحث است و در بخش دوم ضمن تشريح اهميت بكارگيري روشهاي پويا، نحوه برآورد هزينه به كمك روش پويا توضيح داده مي شود. در قسمت پاياني يك مثال مشخص مورد بحث قرار مي گيرد.

 

4 – 1 تعاريف و مفاهيم

هدف از بكارگيري روشهاي اقتصاد مهندسي

هدف اصلي از انجام محاسبات اقتصاد مهندسي در بخش انرژي آن است كه اطلاعات قابل اتكا و واقعي براي تصميم گيري در مورد سرمايه گذاري تهيه گردد. دسترسي به اطلاعات مزبور كمك مي كند به سوالهاي زير پاسخ داده شود.

الف – ارزيابي اقتصادي هر يك از طرحهاي موضوع سرمايه گذاري

آيا تخصيص منابع مالي لازم براي سيستم مورد نظر داراي توجيه اقتصادي است؟

ب – مسئله انتخاب

سرمايه گذار امكان آن را دارد كه از ميان گزينه هاي مختلف انتخاب كند. كدام گزينه بهترين است؟

ج – موضوع جايگزيني

آيا لازم است تاسيسات موجود با سيستم هاي جديد جايگزين شود؟

از طريق كاربرد روشهاي محاسبات اقتصاد مهندسي مي توان به هر يك از پرسشهاي فوق پاسخ مناسب را ارائه نمود و از اينرو، استفاده از روشهاي اقتصاد مهندسي يك اقدام لازم براي توسعه پايگاه اطلاعاتي در فرآيند  تصميم گيري است.

 

مفاهيم اوليه

برخي از اصطلاحات و مفاهيم اوليه كه بطور وسيع در محاسبات اقتصاد مهندسي بخش انرژي مورد استفاده قرار مي گيرد به ترتيب زير است.

سرمايه گذاري: تخصيص منابع مالي به تجهيزات و تسهيلات مربوط به سيستم هاي انرژي

مخارج : ارزش پولي كالاها، تجهيزات و خدمات خريداري شده در طول يك دوره زماني

درآمد: ارزش پولي فروش كالاها و خدمات در طول يك دوره زماني

هزينه: ارزش استهلاك كالاها و خدمات در فرآيند توليد تا هنگاميكه توليد محصول لازم است

فروش: ارزش پولي كالاها و خدمات حاصل از عمليات فرآيند توليد در يك دوره زماني

هزينه و قيمت جاري: هزينه ها يا قيمتها در زمانهاي مشخص و براساس قیمت روز در آن زمان

هزينه و قيمت واقعي: هزينه يا قيمت كالاها و خدمات در زمانهاي مختلف كه تاثير تورم بر آن حذف شده است. در اين حالت اطلاعات اقتصادي به قيمتهاي ثابت سال پايه ارائه مي شود.

براي توضيح تفاوت عمده بين هزينه ها و قيمتهاي جاري و واقعي با يكديگر به مثال زير اشاره مي شود.

نرخ تورم در يك كشور بطور متوسط برابر 0/3% در سال در طول دو دهه گذشته است. اگر قيمت نفت در سال 2000 برابر 25 دلار براي يك بشكه باشد بهاي نفت خام بر اساس قيمتهاي سال 1980 چه مقدار است؟

براي پاسخ به اين سوال لازم است تاثير نرخ تورم حذف شود. اگر قيمت نفت خام در سال 1980 برابر P80 و نرخ تورم برابر r درصد در سال باشد در آن حالت، قيمت نفت در سال 2000 P00 طبق رابطه (4-1) قابل محاسبه است:

(4-1)                                                                             

 

بنابراين بهاي نفت براساس قيمتهاي 1980 به ترتيب رابطه (4-2) قابل محاسبه است:

(4-2)                                                                                 

 

با توجه به رابطه فوق قيمت نفت كه در سال 2000 برابر 25 دلار براي يك بشكه بوده براساس قيمتهاي سال 1980 برابر 6/12 دلار براي يك بشكه است. لذا، P00=$25 قيمت جاري نفت در سال 2000 است و P80=$12.6 قيمت واقعي نفت خام در سال 2000 براساس قيمتهاي سال 1980 است. هنگاميكه قيمت جاري نفت براساس متوسط نرخ تورم در 20 سال گذشته (1980-2000) طبق رابطه (4-2) تعديل مي شود اثر تورم بر تغييرات قيمت نفت حذف مي گردد و به اين ترتيب، قيمت واقعي كه معادل قيمت جاري است محاسبه مي شود.

 

محاسبه اقتصادي از نظر واحد توليدي: از نقطه نظر صاحب و بهره برداري يك سيستم، محاسبات اقتصادي بايد موارد زير را در بر داشته باشد:

-         ماليات ها و يارانه ها

-         زمان بهره برداري از تاسيسات = زمان استهلاك

 

محاسبات اقتصادي براساس اقتصاد ملي: محاسبات بر اساس مباني اقتصاد كلان (ملي) بايد داراي موارد زير باشد.

-         ماليات يا يارانه ملحوظ نمي شود.

-         زمان بهره برداري از تاسيسات برابر طول عمر آن باشد.

 

مرزبندي بين محاسبات هزينه و سرمايه گذاري

محاسبات مربوط به هزينه و سرمايه گذاري قابل تفكيك از يكديگر هستند. چكيده نقاط تمايز بين محاسبات هزينه و سرمايه گذاري به ترتيب جدول 4-1 است.

جدول 4-1  نقاط تمايز بين محاسبات هزينه و سرمايه گذاري

معيار مرزبندي

محاسبات هزينه

محاسبات سرمايه گذاري توجيه اقتصادي

1

تناوب

بطور مرتب در دوره هاي زماني معين انجام مي گيرد

در مواردمشخص (يعني گسسته) و در صورت لزوم انجام مي گيرد

2

دوره برنامه ريزي

براي يك دوره برنامه ريزي اجرا مي شود (محاسبات دوره اي)

محاسبات چندين دوره زماني را شامل مي شود (محاسبات چند دوره اي)

3

موضوع محاسبات

كل مجتمع توليدي

واحدهاي توليدي مشخص

4

هدف محاسبات

كنترل كوتاه مدت و هدايت كل مجتمع (ارزيابي عمليات مجتمع)

تعيين سودآور بودن (مطلق يا نسبي) يك مورد سرمايه گذاري؛ تعيين زمان بهينه جايگزيني

5

اجزاء محاسبات

هزينه ها و دستاوردها (محصولات)

پرداختها و دريافتها

 

روشهای محاسبات اقتصاد مهندسي

-     دو روش عمده محاسبات اقتصاد مهندسي تحت عنوان ‌«روش ايستا(Static)»  و «روش پويا (Dynamic)» قابل تفكيك هستند. زير مجموعه هاي عمده هر يك از روشها به ترتيب زير است:

الف – روش ايستا

-         مقايسه هزينه

-         مقايسه سود

-         محاسبه استهلاك

-         محاسبه سودآوري

-     در اين نوع محاسبات تفاوت زماني در مورد دريافتها و پرداختها منظور نمي گردد و حجم دريافت و پرداخت در دوره زماني مورد محاسبه ثابت فرض مي شود.

ب – روش پويا

-         ارزش كنوني

-         نرخ داخلي

-         متوسط هزينه سالانه

-         تفاوتهاي زماني از طريق تنزيل نمودن كليه پرداختها و دريافت در نقاط زماني مختلف منظور مي شود.

 

4-2 روش محاسباتی ايستا

 مقايسه هزينه

موضوع اصلي «مقايسه هزينه» محاسبه هزينه سالانه يك واحد توليدي (C) و مقايسه آن با هزينه سالانه واحد ديگر (Cz) است. هزينه سالانه يك واحد توليدي مشتمل بر دو قسمت به ترتيب زير است:

-         الف – هزينه سرمايه اي (C) مشتمل بر هزينه استهلاك و سود سرمايه

-         ب – هزينه عملياتي (B) مشتمل بر هزينه هاي مزد و حقوق، مواد، سوخت و انرژي، تعمير و نگهداري

(Ca = C+ B)

 

براي مثال مقايسه هزينه يك سيستم حرارتي يك خانوار تك واحدي با توجه به اطلاعات مندرج در جدول (4-2) به ترتيب زير خواهد بود.

 

جدول 4 – 2 اطلاعات لازم براي مقايسه هزينه سيستم حرارتي

-         معيار مرزبندي

علائم

واحد

باسوخت نفت

با سوخت گاز

قيمت مستقيم

A

$

50000

4000

بازده

h

%

70

60

طول عمر بهره برداري

n

سال

15

15

قيمت سوخت

p

$/kWh

37%

65%

نرخ سود

i

%

8

8

تقاضاي حرارت

D

kWh

20000

20000

 

 

هزينه هاي سرمايه اي سالانه به ترتيب زير محاسبه مي شود.

(4-4)                                                                                       

: سود محاسباتي سرمايه   

: استهلاك محاسباتي

هزينه عملياتي مرتبط با سوخت و انرژي به ترتيب زير قابل محاسبه است.

(4-5)                                                                                          

با توجه به مجموعه مباحث فوق، هزينه سالانه سيستم حرارتي با سوخت فرآورده نفتي و گاز طبيعي به قرار زير است:

الف – با سوخت فرآورده نفتي

 

-         با سوخت گاز طبيعي

 

بطوريكه مشاهده مي شود سيستم حرارتي با سوخت گاز طبيعي ارزانتر از سيستم حرارتي با سوخت فرآورده نفتي است. روش مقايسه هزينه داراي مزايا و كاستي هايي است كه مي توان آنها را به ترتيب زير جمع بندي نمود.

روش مقايسه هزينه محاسبات سريع و ساده را منعكس مي سازد.

در روش مقايسه هزينه فرض بر آن است كه محصول دو سيستم مورد مقايسه يكسان است و ارزش اقتصادي محصول آنها يكي مي باشد.

اطلاعات مورد مقايسه مقادير متوسط در طول دوره زماني است كه ثابت فرض مي شود. (مانند هزينه هاي متوسط، ضريب بهره برداري و بازده)

مقايسه هزينه يك ميزان و مقياس مطلق براي ارزيابي سرمايه گذاري را منعكس مي سازد. اطلاعاتي در مورد سود دهي سرمايه گذاري ارائه  نمي شود.

 

مقايسه سود

در روش مقايسه سود مقدار متوسط سود سالانه يك پروژه ديگر مقايسه  مي شود. اگر هزينه ها در يك دوره برابر C و فروش برابر S باشد مقدار سود در نقطه زماني معين به ترتيب زير خواهد بود.

P= S - C

 

روش مقايسه سود سالانه امكان مقايسه دو پروژه با توليد متفاوت را فراهم  مي آورد. به این ترتيب مي توان سود يك نيروگاه برق را با يك نيروگاه دو منظوره (برق و حرارت توام) مقايسه نمود. در جدول (4-3) مقايسه سود سرمايه گذاري براي توسعه يك واحد نشان داده شده است.

 

4 – 3  مقايسه سود سرمايه گذاري براي توسعه

موضوع

علائم

واحد

وضع موجود

وضع برنامه ريزي شده

هزينه

C

1000$

2370

3020

فروش

S

1000$

2500

3250

سود

P

1000$

130

230

 

با توجه به ارقام مندرج در جدول، اجراي طرح توسعه سودآور است و وضع برنامه ريزي شده بر وضع موجود ترجيح داده مي شود. چكيده مزايا و كاستي ها روش مقايسه سود به ترتيب زير است.

-         روش محاسباتي ساده و سريع است

-         كاربرد روش مقايسه سود براي ارزيابي طرحهاي توسعه و مقايسه آن با وضع موجود امكان پذير است.

-         عامل زمان در محاسبات منظور نمي شود.

-         اطلاعات در مورد سود دهي طرح و پروژه ها ارائه نمي گردد.

 

محاسبات زمان برگشت سرمايه

حاصل محاسبات زمان برگشت سرمايه، برآورد زمان برگشت سرمايه است كه در طول آن زمان منابع مالي تخصيص يافته برگشت پيدا    مي كند. زمان برگشت سرمايه به كمك رابطه 4-7 قابل محاسبه است.

(4-7)                                                                                             

 

-         C:   منابع مالي تخصيص يافته (سرمايه) ]واحد پول[

-         T:    زمان برگشت سرمايه ]سال[

-         CF: جريان پولي سالانه ]واحد پول در سال[

-     جريان پولي سالانه (CF) حاصل تفاضل فروش متوسط و هزينه متغير متوسط سالانه است كه به ترتيب زير قابل محاسبه مي باشد.

CF = S - V

-         CF: جريان سالانه پولي

-         S: فروش سالانه

-         V: هزينه متغير سالانه

يك پروژه مورد سرمايه گذاري هنگامي مثبت ارزيابي مي شود كه زمان برگشت سرمايه تا حد امكان كوتاه باشد. زمان برگشت سرمايه شاخصي است كه به كمك آن ريسك از دست رفتن سرمايه قابل ارزيابي است. هنگاميكه زمان برگشت سرمايه يك پروژه نسبت به ديگري كوتاهتر باشد ريسك آن نيز كمتر خواهد بود. بطور كلي براي يك پروژه مورد سرمايه گذاري لازم است شرط زير براي توجيه پذير اقتصادي آن برقرار باشد.

TP  £ TL

-         TP: زمان برگشت سرمايه

-         TL: طول عمر بهره برداري از موضوع سرمايه گذاري

 

جدول 4-4 اطلاعات لازم براي محاسبه زمان برگشت سرمايه جهت انتخاب بين دو پروژه داده شده است.

با توجه به روابطه فوق الذكر زمان برگشت سرمايه به ترتيب زير محاسبه  مي شود.

 

CF=S-V

 

 

جدول 4-4  اطلاعات براي ارزيابي زمان برگشت سرمايه جهت انتخاب پروژه برتر

ردیف

-         موضوع

علائم

واحد

پروژه اول

پروژه دوم

1

-     حجم سرمايه گذاري

C

$

25000

30000

2

-     طول عمر بهره برداري

TL

سال

5

5

3

-     متوسط هزينه متغير

V

$/a

1750

4000

4

-         متوسط فروش

S

$/a

8500

14000

براي پروژه اول

CF1=8500-1750  = 6750  $/a

 

سال

براي پروژه دوم

CF2= 1400 – 4000 = 10000   $/a

 

سال 

 

-         ملاحظه مي شود كه پروژه دوم  داراي توجيه اقتصادي بيشتر نسبت به پروژه اول است.

-         خلاصه مزايا و كاستي هاي روش برآورد زمان برگشت سرمايه به ترتيب زير است.

-         زمان برگشت سرمايه برآورد مي شود و اين شاخص را مي توان به عنوان ميزاني براي ارزيابي ريسك بكار گرفت.

-     طول زمان بهره برداري در محاسبات منظور نمي گردد. بعد از پابان زمان برگشت سرمايه، امكان تحصيل سود فراهم خواهد بود.

-         عامل زمان در محاسبات منظور نمي گردد.