استخدامات الانشطار النووي وتطبيقاته في الحياة اليومية

جدول المحتويات

• ما هو الانشطار النووي؟
• توليد الكهرباء عبر الانشطار النووي
• تطبيقات الطاقة النووية في الزراعة والغذاء
• الاستخدامات الطبية للطاقة النووية
• دور الطاقة النووية في استكشاف الفضاء
• تحلية المياه باستخدام الطاقة النووية
• كيف يعمل الانشطار النووي؟
• المراجع

ما هو الانشطار النووي؟

الانشطار النووي هو عملية انقسام نواة ذرة ثقيلة إلى نواتين أو أكثر أصغر حجمًا، مصحوبة بإطلاق كمية هائلة من الطاقة. تحدث هذه العملية عادةً في عناصر مثل اليورانيوم والبلوتونيوم، حيث يتم تحفيز الانقسام عن طريق اصطدام النيوترونات بأنوية الذرات. تُستخدم هذه الطاقة في العديد من التطبيقات، أبرزها توليد الكهرباء.

توليد الكهرباء عبر الانشطار النووي

تُعتبر محطات الطاقة النووية من أهم التطبيقات العملية للانشطار النووي. تعمل هذه المحطات عن طريق تسخين السوائل باستخدام الحرارة الناتجة عن التفاعلات النووية، مما ينتج بخارًا يدير التوربينات المتصلة بالمولدات الكهربائية. تُعد هذه الطريقة فعالة ونظيفة نسبيًا مقارنة بمصادر الطاقة التقليدية التي تعتمد على الوقود الأحفوري.

تطبيقات الطاقة النووية في الزراعة والغذاء

تُستخدم الإشعاعات النووية في الزراعة للسيطرة على الآفات والحشرات الضارة، مما يحسن من جودة المحاصيل ويزيد من إنتاجيتها. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم هذه الإشعاعات في تعقيم الأغذية، حيث تقضي على البكتيريا والكائنات الدقيقة الضارة دون التأثير على القيمة الغذائية للمنتجات.

الاستخدامات الطبية للطاقة النووية

في المجال الطبي، تُستخدم التقنيات النووية في التشخيص والعلاج. على سبيل المثال، تُستخدم الإشعاعات في التصوير الطبي لفحص الأعضاء الداخلية بدقة عالية. كما تُستخدم في علاج السرطان، حيث يتم توجيه الإشعاعات لتدمير الخلايا السرطانية مع الحفاظ على الخلايا السليمة المحيطة.

دور الطاقة النووية في استكشاف الفضاء

تُستخدم الطاقة النووية في تشغيل المركبات الفضائية غير المأهولة، حيث توفر مصدرًا مستمرًا للطاقة دون الحاجة إلى الصيانة الدورية. على سبيل المثال، مركبة “فوييجر 1” التي أُطلقت في عام 1977 ما تزال تعمل حتى اليوم بفضل الطاقة النووية التي توفرها.

تحلية المياه باستخدام الطاقة النووية

تحلية المياه عملية تتطلب كميات كبيرة من الطاقة لفصل الأملاح عن المياه وجعلها صالحة للشرب. تُستخدم الطاقة النووية في تشغيل محطات التحلية، مما يجعلها خيارًا فعالًا من حيث التكلفة والاستدامة، خاصة في المناطق التي تعاني من ندرة المياه.

كيف يعمل الانشطار النووي؟

يبدأ الانشطار النووي عندما يصطدم نيوترون بنواة ذرة ثقيلة مثل اليورانيوم، مما يؤدي إلى انقسامها إلى نواتين أصغر وإطلاق نيوترونات إضافية. هذه النيوترونات تصطدم بأنوية أخرى، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل ينتج كميات هائلة من الطاقة. يتم التحكم في هذه التفاعلات داخل المفاعلات النووية لضمان استمراريتها بأمان.

المراجع

• “Nuclear Fission”, byjus, تم الاسترجاع في 16/6/2021.
• “Fission and Fusion: What is the Difference?”, energy, 1/4/2021, تم الاسترجاع في 16/6/2021.
• Kim Rutledge, Tara Ramroop, Diane Boudreau, “Nuclear energy”, nationalgeographic, 24/5/2011, تم الاسترجاع في 16/6/2021.
• “Other Uses of Nuclear Technology”, enec, تم الاسترجاع في 16/6/2021.
• “Nuclear Fission”, courses.lumenlearning, تم الاسترجاع في 16/6/2021.
• “Physics of Uranium and Nuclear Energy”, world-nuclear, تم الاسترجاع في 16/6/2021.