سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
معرفی عنصر اورانیوم به عنوان یک اتم رادیو اکتیو که قابلیت تولید انرژی هسته ای را برای مصارف گوناگون دارد. برای اینکه بتوان از اورانیوم برای تولید انرژی هسته ای استفاده کرد فقط یک ایزوتوپ خاص از آن مورد قبول است که مقدار آن در یک ترکیب اورانیوم کم است...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مهدی رحمانی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

غنی سازی اورانیوم
غنی سازی اورانیوم

دهمین دوره از پروژه های دانش‌آموزی تبیان نیز با یاری خداوند و حضور پرشور شما دوستان و علاقه‌مندان به پایان رسید اما کار ما هنوز تمام نشده است! این دوره نیز همچون سال های گذشته دوستان بسیاری با ثبت طرح ها و ایده های خلاقانه خود در منوی "پیشنهاد موضوع" ما را در ارتقای تنوع پروژه ها یاری نموده‌اند. هم چون گذشته بر آن شدیم تا با گردآوری این ایده های جالب، علاوه بر قدردانی از این دوستان نوآور، زمینه‌ای را برای ایده پروری سایر پژوهشگران علاقه‌مند فراهم آوریم. فراموش نکنید که ما همیشه منتظر طرح های جدید شما عزیزان هستیم.

 

نام ایده: غنی سازی اورانیوم
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: فاطمه زارعیان
زمینه و نوع پروژه: انرژی هسته ای/فیزیک هسته ای
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: علوم و معارف صدرا
 
معرفی عنصر اورانیوم به عنوان یک اتم رادیو اکتیو که قابلیت تولید انرژی هسته ای را برای مصارف گوناگون دارد. برای اینکه بتوان از اورانیوم برای تولید انرژی هسته ای استفاده کرد فقط یک ایزوتوپ خاص از آن مورد قبول است که مقدار آن در یک ترکیب اورانیوم کم است بنابراین نیازمند غنی سازی اورانیوم هستیم. در این مسیر بعد از یافتن اورانیوم از معدن، آن را به صورت پودر زردی معروف به کیک زرد در می آورند و پس از طی مراحلی آن را به صورت گازی با ترکیب کردن اورانیوم با فلوئور، UF6، در می آورند و در نهایت اورانیوم 235 قابل شکافت غنی سازی می شود. روش های مختلفی برای غنی سازی وجود دارد از جمله روش دیفیوژن گازی، استفاده از دستگاه های سانتریفیوژ، غنی سزی لیزری و ... . در آخر هم غنی سازی در ایران توسط دانش آموزان مورد بررسی قرار گرفت.


دانش آموزان با مطالعات منابع کتابخانه ای، جستجو در اینترنت و پرسش از متخصصان سعی در شناخت اورانیوم، غنی سازی آن، کاربردها و غنی سازی در ایران پرداختند.

غنی سازی اورانیوم

مهارت های کسب شده

هدف از غنی سازی اورانیوم و کاربردهای آن. آشنایی با روش های غنی سازی اورانیوم. پیشرفت غنی سازی در ایران.


 



نام ایده: ماشین آبی
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: آرتین صدر، کوروش محمدی، آرین سراج زاده
زمینه و نوع پروژه: فیزیک
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: علوم و معارف صدرا

غنی سازی اورانیوم

مفهوم اساسی در قانون سوم نیوتون این است که نیروی تک در طبیعت وجود ندارد. هر نیرویی که در محلی سراغ گرفته شود قطعاً نیروی دیگری با همان اندازه و در جهت مخالف آن وجود دارد. یعنی نیروهای موجود در طبیعت همواره به صورت دو تایی هستند. همان طور که تکه چوبی که فقط یک سر داشته باشد وجود ندارد. اگر یکی از این دو نیرو را کنش یا عمل بنامیم نیروی دیگر واکنش یا عکس العمل نامیده می شود. تفاوتی ندارد که کدام نیرو را کنش وکدام نیرو را واکنش بنامیم. در این جا علت ومعلول مورد نظر نیست. بلکه بر همکنش متقابل همزمان مورد توجه است. در پروژه حاضر دانش آموزان سعی در ساخت ماشین آبی داشتند یعنی ماشینی که نیروی لازم برای حرکت ماشین را از آب تهیه کند لذا جهت این کار به شیوه زیر عمل کردند.
 
ابتدا بطری ی بزرگ تر از قبل را تهیه کردند و در آن 4 سوراخ ایجاد نمودند با توجه به بطری میله ها را هم بلند تر کردند و آن را از سوراخ ها عبور دادند. بعد چرخ ها را نصب کرده و با چسب 3-2-1 آن را عایق بندی نمودند. بعد بطری را پر از آب کرده و چوپ پنبه را سوراخ کرده و آن را سر بطری گذاشتند. بعد سوپاپ را از آن عبور داده و سر کمپرسور را به آن وصل کردند و بعد از تلمبه زدن هوا را داخل بطری نمودند و در آخر هم به دلیل افزایش فشار چوب پنبه در آمده و ماشین حرکت می کند.

 

مهارت های کسب شده

قوانین فیزیک، مهارت دست ورزی


 



نام ایده: اثر تابش لیزر بر رشد گیاه فلفل
نام ارائه‌دهنده/دهندگان: الناز عابدینی
زمینه و نوع پروژه: فیزیک
درجه سختی: متوسط
نام مدرسه: دبیرستان نمونه دولتی نماز

غنی سازی اورانیوم

در این مطالعه اثر تابش لیزر روی بذرهای گیاه فلفل و پارامترهای رشد رویشی، کلروفیل و محتوای فسفر و پتاسیم برگ مورد بررسی قرار گرفت. لیزرهای مورد استفاده در این مطالعه شامل: لیزر He-Ne با طول موج 632 نانومتر، لیزر Nd-YAG پیوسته با طول موج 532 نانومتر و لیزر نیمه هادی با طول موج 650 نانومتر بود. بهترین نتایج با کاربرد لیزر He-Ne به دست آمد که بیش‌ترین اثر راذ بر رشد رویشی، رندگدانه کلروفیل و محتوای فسفر و پتاسیم برگ در مقایسه با سایر لیزرها ودد گیاهان بدون تابش لیزر (شاهد) داشت.
 
نور در ر شد و نمو گیاهان یکی از مهم‌ترین فاکتورها برای ادامه حیات می باشد. اثرات نور در گیاهان به سه دسته تقسیم می شوند:

1- اثرات انرژی زایی (فتوانرژتیک) که می توان فتوسنتز را نام برد که ماحصل آن آ دامه حیات در کره زمین است.

2- اثرات تنظیم کنندگی نور (فتوسیبرنتیک) که پدیه هایی مثل فتوتروپیسم، فتوپریودیسم و فتومورفوژنز را می توان نام برد. 3- اثرات مخرب نور (فتودیستراکتیو) که پدیده هورشیدی شدن کلروفیل از جمله آن است. گیاهان در محدوده نور مرئی یعنب بین طول موج های 40 تا 600 نانومتر بیش‌ترین عملکرد را دارد. در این محدوده طول موج های خاصی هستند که بیش‌ترین تأثیر را بر فعالیت های گیاه می توانند داشته باشند.

 

لیزر یک اصطلاح علمی است که به معنی مخفف تقویت نور به روش گسیل القایی تابش می باشد. این دستگاه، انرژی در طیف الکترو مغناطیس به فرم اشعه غیر یونیزاسیون از خود ساطع می کند و می تواند در حالت های مختلف به گیاه تابانده شود. (3) لیزر در مقایسه با نور معمولی دارای ویژگی های خاصی از جمله پهنای باریک، طول موج مشخص، تک فرکانس و پایین بودن خاصیت انتشار نور آن می باشد. این ویژگی ها باعث شده که نور لیزر به عنوان یک نور ویژه شناخته شده و در علوم مهندسی کشاورزی مورد توجه محققین قرار بگیرد. در ابتدا از تابش لیزر برای انتقال DNA به داخل سیتوپلاسم و کلروپلاست (8)، برای آمیزش سلول ها با یکدیگر (7) و برای کالبد شکافی کروموزوم ها (4) استفاده می شد. اما امروزه از لیزرهای با توان پایین He-Ne و Nd-YAG پیوسته برای شتاب دادن به رشد ود فرآیندهای متابولیسمی گیاهان (2)، تحریک و افزایش قدرت جوانه زنی بذر گیاهان (1) و تغییر در فرآیندهای ترمو دینامیکی گیاهان (7) مورد استفاده قرار می گیرد. در این پژوهش برای اولین بار تأثیر سه نوع لیزر He-Ne و Nd-YAG و نیمه هادی (Semiconductor) بر فرآیندهای رشدی و هم چنین شاخص سبزینگی که نشان دهنده میزان گلروفیل است، در گیاه فلفل جهت تعیین اثر بهترین طول موج بر رشد گیاه مورد مطالعه قرار گرفت.


2- مواد و روش ها
در این پژوهش از سه نوع لیزر He-Ne با طول موج 632 نانومتر با توان 2 میلی وات، لیزر Nd-YAG با طول موج 532 نانومتر با توان 40 میلی وات و لیزر نیمه های با طول موج 650 نانومتر با توان 5 میلی وات استفاده شد. جهت انجام پرتودهی لیزر، بذرهای گیاه فلفل به چهار گروه تقسیم شدند. گروه اول؛ شامل بذرهایی که یک مرتبه به مدت 10 دقیقه در معرض تابش لیزر He-Ne قرار گرفتند. گروه دوم؛ شامل بذرهایی که یک مرتبه به مدت 10 دقیقه در معرض تابش لیزر Nd-YAG قرار گرفتند. گروه سوم؛ شامل بذرهایی که یک مرتبه به مدت 5 دقیقه در معرض تابش لیزر نیمه هادی قرار گرفتند و گروه چهارم؛ شامل بذرهای بودند که تحت تأثیر تابش لیزر قرار نگرفتند (شاهد). پرتودهی به این صورت بود که بذرها سه به سه در معرض مستقیم لیزرقرار گرفتند. بعد از عمل پرتو دهی با لیزر، بذرها در داخل گلدان کشت شدند و هر 14 روز یک بار برای بررسی اثر تابش لیزر بر روند تغییرات رشد رویشی گیاهان، رشد رویشی هر گیاه اندازه گیری شد. برای بررسی اثر تابش لیزر بر روند تغییرات محتوای کلروفیل، میزان کلروفیل برگ که مهم‌ترین رنگدانه دریافت کننده نور می باشد را هر 14 روز یک بار توسط دستگاه SPAD-502 Chloropgyll Meter اندازه گیری شد.


هم چنین برای بررسی اثر تابش لیزر بر جذب و انتقال فسفر و پتاسیم، در پایان آزمایش غلظت فسفر با استفاده از روش اولسن و همکاران (1954) (5) و با استفاده آ زدستگاه طیف سنج T80 UV/VIS Spectrometer PG Instruments Ltd و غلظت عنصر پتاسیم با دستگاه شعله مدل (Jenway,PFP7) اندازه گیری شدند. نتایج به دست آمده در اینن پژوهش با استفاده از نرم افزار آماری SAS تجزیه و تحلیل شدند.

 

مهارت های کسب شده

قوانین فیزیک، مهارت دست ورزی

 

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه:مهدی رحمانی
تنظیم:علی سرمدی

 

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین