فصل اول
مطلب دیگر :
(۱-۶)
که در آن و به ترتیب قسمت های برهم کنشی و غیر اختلالی هامیلتونی اتم دو ترازی را نشان می دهند.
شکل ۱-۱ . اندرکنش یک اتم دو ترازی با میدان تابشی
با بهره گرفتن از رابطه تمامیت (بستاری ) هامیلتونی غیر مختل را می توانیم به فرم زیر بنویسیم:
(۱-۷)
که در آن از روابط و استفاده می کنیم.
به طور مشابه را که مبین هامیلتونی اندرکنش اتم با میدان تابشی است، می توان به صورت زیر نوشت:
(۱-۸)
که در آن عنصر ماتریسی گشتاور دو قطبی الکتریکی و میدان تابشی است. در اینجا فرض کردیم که میدان الکتریکی به طور خطی در راستای محور قطبیده شده است. در تقریب دو قطبی الکتریکی میدان را می توان به فرم زیر بیان کرد:
(۱-۹)
در رابطه فوق دامنه و فرکانس میدان است.
برای حل معادله شرودینگر به شرایط اولیه نیاز داریم. اگر اتم را در حالت اولیه فرض کنیم، خواهد بود. حال با بهره گرفتن از معادله شرودینگر ، معادلات حرکت برای دامنه های و را می توان به فرم زیر نوشت:
(۱-۱۰)
(۱-۱۱)
عنصر ماتریسی عملگر دو قطبی به صورت است. در اینجا فرض می کنیم که عناصر قطر اصلی ماتریس عملگر دو قطبی صفر باشند، به عبارتی . حال با بهره گرفتن ازتبدیل که مبین حالت سیستم در تصویر برهم کنش است.
معادلات حرکت برای دامنه های متغیر را به صورت زیر می نویسیم:
(۱-۱۲)
(۱-۱۳)
با جایگذاری روابط فوق درمعادلات (۱- ۱۰ ) و (۱-۱۱) خواهیم داشت:
(۱-۱۴)
( ۱-۱۵)
که در آن فرکانس گذار اتمی و نامیزانی فرکانسی۱ است. در استخراج معادلات فوق جملات غیر چرخان متناسب با را در تقریب موج چرخان نادیده گرفته ایم که درکل تقریب خوبی است.
برای حل معادلات (۱-۱۵) و (۱-۱۶) از تبدیل لاپلاس استفاده می کنیم. فرض کنید
رابطه (۱-۲۰) را می توان به فرم زیر ساده کرد:
(۱-۲۱)
با جایگذاری رابطه(۱-۱۹) در رابطه (۱-۲۱) خواهیم داشت:
(۱-۲۲)
مطلب دیگر :
که در آن فرکانس رابی به صورت
(۱-۲۴)
تعریف می شود. با محاسبات ریاضی ساده در می یابیم که ریشه های مخرج رابطه فوق به صورت زیر هستند:
(۱-۲۵)
و بنابراین رابطه (۱-۲۳) به صورت زیر در می آید:
(۱-۲۶)
با بازنویسی رابطه فوق به صورت
(۱-۲۷)
و با بهره گرفتن از تبدیلات معکوس لاپلاس به دست می آید:
(۱-۲۸)
برای محاسبه از رابطه زیر شروع می کنیم
(۱-۲۹)
با جایگذاری رابطه(۱-۲۰) در رابطه (۱-۲۹) خواهیم داشت:
(۱-۳۰)
(۱-۳۱)
حال اگر مراحل استفاده شده در به دست آوردن را به ترتیب برای نیز اعمال کنیم به صورت
(۱-۳۲)
(۱-۳۳)
(۱-۳۴)
(۱-۳۵)
به دست می آید.
۲-۱۸-۳- توازن توان. ۵۵
۲-۱۹- معیار لاوسون و زمان حبس انرژی ۵۶
۲-۲۰- معادلات اساسی دوتریوم و هلیوم ۳ ۶۰
۲-۲۱- موازنه انرژی. ۶۰
۲-۲۲- سوختن پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ ۶۱
فصل سوم:کنترل ناپایداری گرمایی در سوخت پلاسمای D-3He. 66
۳-۱- مشکل اساسی راکتورهای همجوشی ۶۶
۳-۲- کنترل مغناطیسی ۶۷
۳-۳- کنترل جنبشی.۶۸
۳-۴- کنترل مگنتو هیدرودینامیکی(MHD). 69
۳-۵- روش های استفاده از کنترل جنبشی ۷۰
۳-۶- اهداف کنترل ۷۴
۳-۷- طراحی کنترلر. ۷۶
۳-۸- نتایج شبیه سازی ۷۸
۳-۹-کنترل خطی با بهره گرفتن از روش تعدیل تزریق سوخت. ۸۰
فصل چهارم: پارامترهای موثر بر همجوشی پلاسمای D-3He در سیستم توکامک. ۸۲
۴-۱- مقدمه ۸۲
۴-۲- نتایج برای حالت ناپایدار. ۸۳
۴-۳- پایداری پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ با بهره گرفتن از روش کنترلی تعدیل میزان تزریق ۹۴
فصل پنجم: نتیجه گیری وبحث. ۱۰۱
فهرست جداول
جدول۱-۱- برخی از واکنشهای همجوشی. ۷
جدول۱-۲- انواع راکتورها برحسب روش محصور کردن پلاسما. ۱۷
جدول۲-۱- نسلهای مختلف سوختهای همجوشی . ۲۷
جدول ۲-۲- مقادیر عددی پارامترهای معادله باکی. ۵۱
جدول۲-۳- مقادیر ثوابت برای واکنشهای همجوشی مختلف در معادلات بوش-هال. ۵۲
جدول۲-۴- مقادیر عددی C1 و C2 و C3 برای واکنشهای D-T, D-D و D-3He. 54
جدول ۳-۱- پارامترهای ITER90-HP 73
جدول ۳-۲- شرایط اولیه ی پلاسما ۷۴
جدول ۳-۳- نقطه تعادل–نقطه احتراق . ۷۹
جدول ۳-۴- پارامترهای کمیت کنترل ۸۱
فهرست اشکال
شکل ۱-۱- مراحل زنجیرهی پروتون – پروتون که در خورشید اتفاق میافتد ۶
شکل ۱-۲- انرژی پتانسیل بر حسب فاصلهی دو هستهی باردار که با انرژی مرکز جرم به هم نزدیک میشوند. ۱۰
شکل ۱-۳- نمایی از کپسول هدف ۱۲
شکل ۱-۴- مراحل همجوشی به روش محصورسازی لختی ۱۳
شکل۱-۵- راکتور آینه ای ۱۶
شکل ۱-۶- نمایی از دستگاه چنبرهای پلاسما ۱۷
شکل ۱-۷- راکتور توکاماک ایتر. ۱۹
شکل ۱-۸- سطح مقطع ایتر با پلاسمای بیضی ۱۹
شکل۱-۹- شماتیک هندسی راکتور استلاتور. ۲۱
شکل۲-۱- واکنش پذیری انواع سوختها ۲۶
شکل۲-۲- روشهای گرم کردن پلاسما ۳۶
شکل۲‑۳: مدارهای لارمور در یک میدان مغناطیسی ۴۴
شکل ۲-۴: نمایش میدان مغناطیسی توروئیدی و پولوئیدی و تبدیل چرخشی ۴۴
شکل ۲-۵: سوقگیری ذره، در میدانهای الکتریکی و مغناطیسی متعامد ۴۵
شکل ۲-۶: حرکت مارپیچی الکترونها و یونها در امتداد خطوط مغناطیسی ۴۶
شکل۲-۷- آهنگ واکنش به صورت تابعی از دما برای واکنشهای مختلف همجوشی با توزیع سرعت ماکسولی ۵۰
شکل۲-۸- معیار لاوسون nτE برحسب دما T(keV) برای پلاسمای D-3He و D-T با فرض محصورسازی کامل ذرات باردار محصولات عمل ۵۹
شکل۴-۱- مقایسه تغییرات پارامتر واکنشپذیری برای واکنش همجوشی D-T و D-3He براساس روش باکی ۸۳
شکل ۴-۲- چگالی پلاسمای دوتریوم و هلیوم۳ در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی ۸۶
شکل ۴-۳- دمای پلاسمای دوتریوم و هلیوم۳ در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی ۸۸
شکل ۴-۴- نسبت چگالی ذرهی آلفا به چگالی الکترون در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۸۹
شکل ۴-۵- پارامتر β پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ برحسب زمان در حالت ناپایدار برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۹۰
شکل ۴-۶- توان تابشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی ۹۱
شکل ۴-۷- توان ذره آلفا در همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایداربر حسب زمان بدون ناخالصی و با ناخالصی ۹۲
شکل ۴-۸- توان اهمی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۹۳
شکل ۴-۹- توان خالص همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو حالت بدون ناخالصی و با حضور ناخالصی ۹۴
شکل۴-۱۰- چگالی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۹۵
شکل ۴-۱۱- دمای پلاسمای دوتریوم و هلیوم۳ در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی ۹۵
شکل ۴-۱۲- نسبت چگالی ذرهی آلفا به چگالی الکترون در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۹۶
شکل ۴-۱۳-پارامتر پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی ۹۷
شکل ۴-۱۴- توان تابشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت پایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی ۹۷
شکل ۴-۱۵- توان ذره آلفا در همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت پایداربر حسب زمان بدون ناخالصی و با ناخالصی ۹۸
شکل ۴-۱۶- توان اهمی پلاسمای دوتریوم هلیوم ۳ در حالت پایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی ۹۹
شکل ۴-۱۷- توان خالص همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو حالت بدون ناخالصی و با حضور ناخالصی ۹۹
مطلب دیگر :
یکی از مهمترین اهداف بشر در جهتگیری زمینه های تحقیقاتی و پژوهشی، دستیابی به منابع جدید انرژی میباشد. در این راستا بشر تلاش کرده است تا با ساخت رآکتورهای هستهای، به منبعی از انرژی دست یابد که بتواند مدت زمان بیشتری از آن، نسبت به سوختهای فسیلی استفاده کند. بطور کلی دو شیوه بنیادی، برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد: شکافت هستهای[۱] و همجوشی هستهای[۲].
مزیت همجوشی هستهای نسبت به شکافت هستهای، فراوانی بسیار زیاد منابع سوختی آن (سوخت اصلی راکتورهای همجوشی دوتریوم میباشد که در آب دریاها به وفور وجود دارد. تولید انرژی بالاتر نسبت به روش شکافت هستهای به ازای هر نوکلئون از ماده سوخت (به عنوان مثالی از انرژی تولیدی در یک راکتور همجوشی میتوان گفت اگر یک گالن از آب دریا را که دارای مقدار کافی دوترون است در واکنش همجوشی استفاده کنیم معادل ۳۰۰ گالن گازوئیل، انرژی بدون آلودگی تولید میکند) [۱]، عدم وجود معضل پسماندهای هستهای با طول عمر طولانی در روش همجوشی و در نهایت ایمنتر بودن راکتورهای همجوشی در هنگام وقوع حوادث احتمالی است که سبب برتری آن بر شکافت هستهای گردیده است. سوختهای متنوعی در فرایند همجوشی هستهای قابل بکارگیری میباشد. از آن جمله دوتریوم-تریتیوم(D-T) ، دوتریوم-هلیوم ۳ (D-3He)، دوتریوم-دوتریوم (D-D) و تریتیوم-تریتیوم (T-T) میباشد. بیشتر تحقیقات انجام شده در فرایندهای همجوشی بر روی سوخت D-T انجام شده است و علت عمده آن نیز بالا بودن سطح مقطع واکنش پذیری این سوخت نسبت به سایر سوختها در بازهی دمایی عملکردی راکتورها میباشد. این سوخت در کنار مزیت ذکر شده و سایر مزیت ها محدودیتهایی نیز دارد، نظیر پرتوزایی زیاد و گران بودن سوخت تریتیوم که جزو مواد اولیه این واکنشها است. از طرفی دیگر واکنش همجوشی D-3He از میان سایر سوختها، به دلیل بازدهی بالاتر، تبدیل مستقیم انرژی و کاهش خطرات ناشی از تابش، هزینه تعمیر و نگهداری پایینتر و. مورد توجه قرار گرفت[۲-۴]. که این فرایند در راکتورهای متفاوت با شرایط مختلفی قابل انجام است.
لذا با این مقدمه از فرایند همجوشی هستهای، در فصل اول به بیان روشهای مختلف همجوشی هستهای و سوختهای قابل استفاده میپردازیم. در فصل دوم سینتیک فرایند همجوشی دوتریوم و هلیوم ۳ و پارامترهای موثر بر همجوشی تشریح شده و به بررسی پارامترهای موثر بر همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم ۳ به روش محصورسازی مغناطیسی پرداخته و فرایند با پارامتر مورد نظر شبیه سازی میگردد. در فصل چهار برخی از روش های کنترل ناپایداری در راکتور بیان شده و در ادامه نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک پارامترهای ترمودینامیکی مربوط به سوخت دوتریوم و هلیوم ۳ با نتایج بدست آمده در سایر مطالعات مقایسه میشود.
فصل اول-همجوشی هستهای
۴-۳- «ها لا ینوف» ۹۰
۵-۷-بررسی عوامل طبیعی ۱۱۱
مطلب دیگر :
۵-۲-۴ سیستم چیلر مرکزی با هواساز و کانال . ۱۵۸
از اواسط دهه ۱۹۸۰ ، طبیعت گردی ستون اصلی کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه را تشکیل میدهد.(فنل،۱۳۸۵) به همین دلیل سال ۲۰۰۲ میلادی به سال بین المللی اکوتوریسم معرفی گردیده است که این نام گویای اهمیت جهانی اکوتوریسم در ابعاد زیستمحیطی، اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی است. اتخاذ این تصمیم از سو ی سازمان ملل متحد حاکی از اهمیتی است که این سازمان به توسعه توریسم به عنوان یک نیروی اجتماعی، اقتصادی وضرورت حفاظت از محیط طبیعی در سطح جهان قایل است. کشور ایران که می توان آن را کشورچهار فصل نامید، جزو ده کشور برتر جهان در زمینه جاذبه های گردشگری می باشد. همچنین ایران از نظر جاذبه های
مطلب دیگر :
یادگیری زبان با لذت ! آموزش تصویری زبان انگلیسی همراه با طنز
اکوتوریستی و تنوع اقلیمی جز پنج کشور برتر دنیاست. در عمران منطقه ای، به وجود آوردن قطب های سیاحتی در مناطقی که دارای جاذبه و منابع کافی می باشند ، کمک بزرگی به توسعه می نماید. ارزشمند کردن نواحی مستعد گردشگری که از نظر اقتصادی در حال رکود می باشد با ایجاد مشاغل جدید و منابع تکمیلی و ثانوی درآمد، این امکان را می دهد که مهاجرت ها ی روستایی کاهش یابد.
گردشگری با انتقال قوه ی خرید مناطق شهری و صنعتی به نقاطی که توسعه چندانی ندارد بین این مناطق تعادل ایجاد می کند و چهره تجارت محلی و منطقه ای را با توجه به میزان اعتبار آن دگرگون می کند. استان مازندران یکی از قطب های گردشگری کشور محسوب می شود،حاشیه رودخانه تجن با دارا بودن جاذبه های طبیعی فراوان و منابع کافی، امکانات مناسب برای این بعد توسعه را داراست اما متأسفانه به علت مشکلات مختلف از جمله عدم آشنایی با صنعت گردشگری، مشکلات اقامتی مشکلات مربوط به رفت و آمد و کمبود سرمایه برای توسعه و تجهیز امکانات ، تعداد مراکز تصمیم -گیری در استان و عدم توجه به تبلیغات و در نتیجه عدم شناخت مراکز سیاحتی و توریستی تاکنون این جاذبه ها ی طبیعی نتوانسته ان طور که باید در امر توسعه ی اکوتوریسم و در نتیجه توسعه منطقه ای مؤثر واقع شود. شناسایی و معرفی این جاذبه های طبیعی و گردشگری در ناحیه گامی در جهت توسعه اکوتوریسم و در نهایت دستیابی به توسعه پایدار خواهد بود.