حالت خیزش و جدا شدن توده از زمین

اگر نیروی شناوری زیاد باشد، باعث خواهد شد تا توده آلاینده از زمین بلند شده و وارد فضای اطراف شود. در این مورد شار شناوری اولیه طبق فرمول زیر به دست می‌آید:

(۵-۳۸) . . .

در این فرمول داریم: o = توده اولیه a = محیط اطراف w = سرعت عمودی توده R = شعاع توده g = شتاب جاذبه زمین = جرم حجمی به هرحال یک توده از آلاینده به همراه محصولات تولید شده بعدی،

شناوری حالت اولیه را حفظ نخواهد کرد و در واقع جرم حجمی توده ممکن است به خاطر تغییر در نوع و میزان هریک از ترکیبات توده، تغییر کند. این تغییرات به خاطر موارد زیر خواهد بود:
– وزن مولکولی گازهای موجود در توده
– افزایش جرم حجمی موثر ناشی از انتقال ذرات کوچک توسط توده
– اضافه شدن حرارت ناشی از واکنش‌های گرمازا و میعان
– برگشت حرارت ناشی از واکنش‌های گرماگیر،

 شکسته شدن پلیمرها و تبخیر مایعات برای مثال اگر در نظر بگیریم که یک توده از آلاینده به محیط اطراف انتشار پیدا کرده است، در این حالت و در ابتدای امر، واکنش‌هایی که قبلاً ذکر گردیده است با بخار آب موجود در دمای محیط، اتفاق خواهد افتاد. توده در ابتدا به شدت چگال بوده ، اما سرانجام به صورت شناور در خواهد آمد یعنی .
در هر دو صورت توده در جهات عمودی و افقی افزایش حجم پیدا نموده و به اصطلاح معروف رشد خواهد نمود. شار شناوری موضعی به صورت زیر تعریف می‌گردد:

(۵-۳۹) . . .

 در فرمول فوق، V بیانگر شار حجمی توده برحسب مترمکعب بر ثانیه است. برای یک توده با ابعاد H,W که با سرعت u در حرکت است شار حجمی مساوی با uHW خواهد بود.

شکل (۵-۹)سری‌های زمانی این متغیرها را نشان می‌دهد. . .

مقدار خیزش که با Lp نمایش داده می‌شود توسط Briggs در سال ۱۹۷۳ ارائه شده است:

 (5-40) . . .

 در فرمول ذکر شده داریم: = سرعت اصطکاک و Lp = نسبت انرژی ناآرامی توده اولیه ناشی از نیروی شناوری به انرژی نا آرامی محیط اطراف

شکل (۵-۹)- نمودار دسته‌های زمانی . . .

در این شکل، نیروی شناوری F، عمق توده H و جزء Lp برای توده UF6 می‌باشد. محققان با انجام آزمایشات متعدد دریافتند که هرگاه Lp معادل ۲۰ باشد، خیزش از زمین و شناور شدن رخ خواهد داد. این عدد با ضریب مثبت و منفی۲، معتبر خواهد بود. باید در نظر داشت که ملاک شناور بودن طبق معادلات قبلی می‌باشد و هرگاه وزش باد را داشته باشیم، L>20 خواهد شد.

اگر طبق فرضیات قبلی باشد، در نتیجه شناوی بر اساس فرمول زیر اتفاق خواهد افتاد:

(۵-۴۱)  . . .

برای مثال اگر ارتفاع یا عمق، یعنی H را مساوی ۱۰ متر در نظر بگیریم و باشد، در این صورت خیزش از زمین در هنگامی رخ خواهد داد که فقط سرعت کوچکتر از ۳۴/۰ متر بر ثانیه باشد. وقتی که خیزش توده UF6 اتفاق افتاد، در این مرحله می‌توان میزان بلند شدن توده را توسط فرمول زیر به دست آورد:

 (5-42) . . .

 – معرف انتگرال فاصله
 – نشان دهنده میزان خیزش توده در فاصله
– طول شناوری هم توسط فرمول زیر محاسبه می گردد:

(۵-۴۳) . . .

 – z معرف ارتفاع زیر توده می‌باشد که بنا به فرض باید حداکثر غلظت در زیر توده رخ داده باشد.
 – x معرف فاصله در جهت مسیر باد است و از نقطه‌ای شروع می¬شود که Lp مساوی با ۲۰ باشد.
– u سرعت باد در محیط (بنا به فرض در ۱۰ متر اندازه گیری می‌شود).
– مساوی با ۶/۰ است که یک مقدار تجربی می‌باشد.

در مورد محاسبه هم در معادلات قبل باید خاطر نشان نمود که این مقدار هم با شروع Lp مساوی با ۲۰ بدست می‌آید. در این قسمت به بررسی نحوه‌ پخش و انتشار یکی از مهمترین آلاینده‌های صنعت هسته‌ای می‌پردازیم. مواد مورد نیاز و به کار رفته در مرحله غنی‌سازی اورانیوم در چرخه سوخت هسته‌ای علاوه بر این‌که قدرت اکتیویته بالایی دارد، قادرند تا واکنش سریع داشته و اثرات شیمیایی سمّی نیز داشته باشند و بررسی چگونگی پخش این مواد برای دانستن نحوه پخش آلاینده‌های هسته‌ای بسیار مفید خواهد بود.

برای دریافت اطلاعات کامل به کتاب ( مدیریت بحران در حوادث هسته‌ای ) مراجعه فرمائید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

The maximum upload file size: 512 مگابایت. You can upload: image, audio, video, document, other. Links to YouTube, Facebook, Twitter and other services inserted in the comment text will be automatically embedded.