ریاضی چیست؟

آیا میتوان علم ریاضی را در چند جمله معرفی کرد ؟ بدون شک معرفی علوم پایه بخصوص علم ریاضی که مادر همه علوم است، کار بسیار دشواری است. زیرا علم ریاضی از یک سو ذهنی و تجریدی و از سوی دیگر عملی میباشد و در نتیجه یک تعریف باید کلی باشد تا بتواند تمام ابعاد دانش ریاضی را در بر بگیرد.برای مثال « آندروگلیسون» ریاضی دان آمریکایی در معرفی علم ریاضی می گوید:

«ریاضیات علم نظم است و موضوع آن یافتن ، توصیف و درک نظمی است که در وضعیتهای ظاهراََ پیچیده نهفته است و ابزارهای اصولی این علم ، مفاههیمی هستند که ما را قادر میسازند تا این نظم را توصیف کنیم.»

دکتر دیبایی استاد ریاضی دانشگاه تربیت معلم تهران نیز در معرفی علم ریاضی میگوید:

« علم ریاضی، قانونمند کردن تجربیات طبییعی است که در گیاهان و بقیه مخلوقات مشاهده میکنیم.علم ریاضیات این تجربیات را دسته بندی وقانونمند کرده وهمچنین توسعه میدهد.»

دکتر ریاضی استاد ریاضی نیز در معرفی علم ریاضی می‌گوید: «ریاضیات علم مدل‌دهی به سایر علوم است. یعنی زبان مشترک نظریات علمی سایر علوم ، علم ریاضی می‌باشد و امروزه اگر علمی را نتوان به زبان ریاضی بیان کرد، علم نمی‌باشد.»

ریاضیات بر خلاف تصور بعضی از افراد یکسری فرمول و قواعد نیست که همیشه و در همه‌جا بتوان از آن استفاده کرد بلکه ریاضیات درست فهمیدن صورت مساله و درست فکر کردن برای رسیدن به جواب است و برای به دست آوردن این توانایی ، دانشجو باید صبر و پشتکار لازم را داشته باشد تا بتواند حتی به مدت چندین ساعت در مورد یک مساله ریاضی فکر کرده و در نهایت با ابتکار و خلاقیت آن را حل کند.

معرفی گرایش های ریاضی:

ریاضیات هنری است باستانی واز همان آغاز از جمله ذهنی ترین و در عین حال علمی ترین تلاشهای آدمی بوده است. یعنی از همان 1800سال پیش از میلاد که بابلیها در زمینه خواص تجریدی اعداد به پژوهش پرداختند، ریاضیات در کنار جنبه های ادراکی نظری ،به صورت ابزار که هر روز برای مساحی زمین، دریانوردی وساختن بناهای بزرگ مورد نیاز بود،به کار میرفت.

امروزه نیز به همین منوال است وشاید به همین دلیل ما در رشته ریاضی با دو گرایش ریاضی محض وکاربردی روبهرو هستیم.اما آیا میتوان این دو گرایش ریاضی را به طور کامل از یکدیگر مجزا کرد؟آیا میتوان گفت که ریاضی محض تنها یک فعالیت ذهنی است وهیچ کاربردی ندارد و در کنار آن ریاضی کاربردی، کاربرد ریاضیات را در علوم وفنون مختلف بررسی میکند وآیا طبق نظر «هارولدهاردی» ریاضیدان بزرگ انگلیسی، تنها باید به خاطر زیبایی ریاضیات ( ریاضیات محض ) به آن پرداخت واین علم هیچ ارزش علمی ندارد ؟

باید گفت که امروزه چنین دیدگاهی قابل قبول نیست بلکه به اعتقاد ریاضیدانها حتی ذهنی ترین حوزه های ریاضیات مثل هندسه، نظریه اعداد ومنطق نیز اهمیت علمی بسیاری دارد وبه همین دلیل نباید ریاضیات را به دو گرایش ریاضی محض وریاضی کاربردی تقسیم کرد.

ویژگی ها و توانمندی های لازم برای موفقیت در رشته ریاضی:

ریاضیدان، کاشف متهور ناشناخته ها است. عاشقی است که با شوری فراوان پا در وادی ناشناخته ها میگذارد وبا تلاشی تحسین بر انگیز وبه کمک ابزارهایی که در اختیار دارد ، تاریکیهای راه را روشن کرده وراه را برای دیگران هموار میسازد.به همین دلیل یک ریاضیدان قبل از هر چیز باید جرات قدم گذاری در وادی ناشناخته ها را داشته باشد. همچنین باید با صبرو حوصله زیاد وابتکار وخلاقیت مسائل وقضایای دانش ریاضی راحل کند.

چرا ریاضیات می خوانیم؟

چرا باید ریاضیات بخوانیم؟راجر بیکن، فیلسوف انگلیسی در سال 1267 میلادی پاسخ این سوال را این چنین داده است: «کسی که این کار را نکند نمی تواند چیزی از بقیه علوم و هر آن چه در این جهان هست بفهمد . . . چیزی که بدتر است این است که کسانی که ریاضیات نمی دانند به جهالت خودشان پی نمی برند و در نتیجه در پی چاره جویی برنمی آیند.» می توانم همین جا سخن را پایان دهم اما ممکن است بعضی ها فکر کنند که شاید خیلی چیزها در هفت قرن گذشته تغییر کرده باشد.

شاهدی تازه می آورم، پال دیراک از خالقان مکانیک کوانتومی، معتقد است که وقتی تئوری فیزیکی ای را پایه ریزی می کنید نباید به هیچ شهود فیزیکی اعتماد کنید. پس به چه چیزی اعتماد کنید؟ به گفته این فیزیکدان مشهور، فقط به برنامه ای متکی بر ریاضیات ولو این که در نگاه اول ربطی به فیزیک نداشته باشد.

در حقیقت، در فیزیک تمامی ایده های صرفا فیزیکی رایج در ابتدای این قرن کنار گذاشته اند در حالی که الگوهای ریاضی ای که به زرادخانه های فیزیکدان ها راه یافته اند به تدریج معنای فیزیکی یافته اند. در این جاست که قابل اعتماد بودن ریاضیات به روشنی رخ می نمایاند. بنابراین الگو سازی ریاضی روشی پربار برای شناخت در علوم طبیعی است .

موریس کلاین می نویسد: یونانی های قدیم واقعیت های دنیای اطراف خود را با علم ریاضیات منطبق می دیدند و حقیقت نمایی طرح کیهان را در ریاضیات می یافتند. آن ها بین قانون های طبیعت و قانون های ریاضی شباهت هایی را احساس می کردند که اکنون یکی از پایه های اساسی علوم را تشکیل می دهد. بعدها یونانی ها در شناخت طبیعت پیشتر رفتند و اعتقاد استواری پیدا کردند که جهان بر اساس قانون های ریاضی طراحی شده و دستگاه کنترل شده ای است، از قانون هایی پیروی می کند و برای بشر قابل درک است.

دست آخر این که ریاضیات موسیقی ذهن است پس باید آن را نواخت.

نور يكي از اشكال پرتو الكترومغناطيسي بوده که بر اساس نظريات ارائه شده، توده فوتون‌هاي آن با دامنه يا طيف اين پرتو در ارتباط است و اگر همان‌گونه كه بسياري از دانشمندان عقيده دارند برد نامحدودي داشته باشد، به اين ترتيب بايد فوتون‌ها بدون وزن باشند. بر اساس فرمول E=mc2 كه از سوي انيشتين معرفی گردید نور داراي انرژي و برخي مشخصه‌هاي ديگر است، از اين رو مي‌تواند به گونه‌اي رفتار كند كه داراي جرم ‌باشد.

گیرنده‌های نوری مخروطی و استوانه‌ای چشم :  

سلول‌های چشم  برای آشنایی با کارکرد و نوع فعالیت چشم باید ابتدا از ساده‌ترین ساختارهای بینایی شروع کنیم که همان گیرنده‌های نوری هستند. در انسان این گیرنده‌ها به ۳ دسته تقسیم می‌شوند :

۱- گيرنده‌های مخروطی شكل ، ۲- گيرنده‌های استوانه‌ای شكل ، ۳- گيرنده‌های مخروطی - استوانه‌ای

گیرنده‌های استوانه‌ای توانایی دید در نور کم و بنفش را می‌دهند.

گیرنده‌های مخروطی توانایی دید در نور زیاد یا همان دید رنگی را به ما و حیوانات می‌دهند.

گیرنده‌های مخروطی به سه دسته قرمز ، آبی و سبز تقسیم می‌شوند.

تراکم این گیرنده‌ها در چشم ، در همه مناطق به یک میزان نیست. همانطور که در شکل پایین مشاهده می‌کنید در مناطق نزدیک گودی چشم - یا همان فووا - گیرنده‌های مخروطی به حداکثـــر میــزان خود می‌رسنـــد ، در حالی كه در مناطق دورتــر از فووا ، گیرنده‌های استوانه‌ای بيشتر است؛ اما در قسمت نقطه کور چشم هیچ کدام از گیرنده‌ها وجود ندارند. (ناگفته نماند که در داخل فووا میزان هر دو کاهش می‌یابد.)

دید در سگ‌ها :

می‌توان گفت كه سگ‌ها کور رنگی قرمز و سبز دارند و به نوعی تصویر را شسته شده می‌بینند. (اجسام از دید ما روشن تر هستند.)

سگ‌ها تیز بینی ما انسان‌ها را ندارند؛ شاید یکی ار دلایل آن نداشتن فووا در چشم باشد. نگاه کردن سگ‌ها به صورت مستقیم به ما ، می‌تواند جنبه اصلاح رفتاری داشته باشد.

ديدن اجسام از ديد انسان و سگ

سگ‌ها در تاریکی دید بهتری نسبت به ما دارند ، که دلیل این امر داشتن گیرنده‌های استوانه‌ای بیشتر و وجود لایه منعکس کننده Tapetum Lucidum در پشت شبکیه است.

سگ‌ها حرکت اجسام را بهتر از ما درک می‌کنند.

محدوده ديد انسان و سگ :

سگ‌ها محدوده دید بیشتری نسبت به ما انسان‌ها دارند (به قسمت زرد رنگ در شکل توجه کنید). بعضی از دانشمندان معتقدند كه سگ‌ها توانایی دیدن پشت سرشان را هم دارند!

عمق دید در سگ‌ها (قسمت آبی رنگ که توسط دو چشم مشاهده می‌شود) کمتر از انسان‌ها است.

کاربردهای جالب پوست تخم‌مرغ که نمی‌دانستید
۱ - جلوگیری از گرفتگی لوله‌های فاضلاب: ریختن مقداری پوست خرد شده تخم‌مرغ روی صافی فلزی سینک، باعث تمیزی و جلوگیری از گرفتگی لوله‌ها می‌شود. آن‌ها همچنین مانع از عبور مواد جامد و رهایی از چربی‌های داخل لوله‌ها می‌شوند.

۲ - به عنوان پاک‌کننده: مقداری از پوست تخم‌مرغ را همراه با پودر ظرفشویی روی سطح لک شده بریزید و با اسفنج آن را تمیز کنید.

در صورتی که بخواهید داخل ظرفی دردار را تمیز کنید، می‌توانید مقداری پوست تخم‌مرغ خرد شده را داخل ظرف ریخته، آن را با آب سرد تقریبا پر کنید و چندین بار تکان دهید. نتیجه فوق‌العاده خواهد بود.

۳ - تمیز کردن لباس‌های سفید: اگر از خاکستری شدن لباس‌های سفید خود نگرانید، کافیست مقداری پوست تخم‌مرغ داخل صافی ریخته، همراه لباس‌ها داخل ماشین لباسشویی قرار دهید.

۴ - حاصلخیز کردن خاک: پوست تخم‌مرغ سرشار از کلسیم و سایر مواد معدنی است. برای حاصلخیز کردن خاک آن را به کمپوست اضافه کنید.

۵ - دفع آفات: حلزون‌ها، کرم‌های برگ‌خوار و آفات را با پاشیدن مقداری پوست تخم‌مرغ در اطراف باغ خود دور کنید.
۶ - تغذیه گیاهان: قبل از آبیاری گیاهان، مقداری پوست تخم‌مرغ داخل آب ولرم ریخته، داخل ظرفی دردار در جای تاریک و خنک قرار دهید. بگذارید چند روز باقی بماند.

۷ - تامین کلسیم: با ریختن مقداری پوست تخم مرغ به کف گلدان گوجه فرنگی، فلفل و بادمجان، کلسیم مورد نیاز آن‌ها را تامین کنید.
۸ - گلدان: از تخم‌مرغ‌های شکسته برای کاشت دانه استفاده کنید. آن‌ها تا زمان سبز شدن دانه به عنوان گلدان قابل استفاده‌اند.
۹ - غذای پرندگان: ریختن خرده‌های پوست تخم‌مرغ نزدیک ظرف غذای پرندگان ماده در جذب کلسیم مورد نیاز آن‌ها برای تخم‌گذاری موثر است.

سانتريفيوژ چيست؟
طي سال هاي گذشته و همزمان با پيشرفت هايي كه در زمينه استفاده از انرژي هسته اي صورت گرفته است ، مجموعه اي از مفاهيم و عبارات نيز وارد زبان روزمره فارسي شده كه اگر چه بارها در رسانه ها شنيده مي شوند‌،اما برخي از آنها در اذهان مردم شفافيت چنداني ندارند. يكي از اين عبارات "سانتريفيوژ" است.
سانتريفيوژ انواع و اقسام مختلفي داشته و استفاده از آن در بحث توليد انرژي هسته اي تنها يكي از موارد كاربردي آن است . شايد ساده ترين نوع استفاده از اين تكنيك ، ريختن سبزي هاي شسته شده در سبدي مخصوص و چرخاندن آن با استفاده از دستگيره و خارج نمودن آب اضافي از آنها باشد.
سانتريفيوژ به هر دستگاهي گفته مي شود كه با سرعت زيادي به دور خود چرخيده و در همين حال با استفاده از نيروي گريز از مركز ايجاد شده ، مواد درون خود را نيز به بيرون پرتاب مي كند.

بررسي اين فرايند در نوع خود كار ساده اي است . آزمايشي ساده مي تواند بسياري از علامت ها پرسش ها را از ميان بردارد . سطل آبي را برداشته و در حالي كه تا نيمه پر از آب است ، با سرعت به دور خود چرخانده و پس از چند دور پرتاب كنيد.
به خوبي ديده مي شود كه به واسطه نيروي گريز از مركز ايجاد شده ، آب درون سطل از آن بيرون نمي ريزد. اين امر ، پايه و اساس سيستم هاي سانتريفيوژ به حساب مي آيد .
در يك سانتريفيوژ واقعي نيز فرايند مشاهبي روي مي دهد . به واسطه چرخش بسيار سريع محفظه اي به دور خود، هر آن چه در درون آن وجود دارد به سمت بيرون تحت فشار قرار مي گيرد . اين دستگاه مي تواند در بر گيرنده هر ماده اي باشد ، از نمونه هاي خوني گرفته تا مواد شيميايي مختلف از اين رو نمونه هاي آن بسيار متنوع است .

به عنوان مثال ناسا داراي سانتريفيوژ عظيمي است كه از آن براي قرار دادن فضا نوردان در معرض نيروهاي شديد استفاده مي شود. نيروي گريز از مركز توليد شده در اين سانتريفيوژ مي تواند شبيه سازي بسيار مناسبي از نيروي گرانشي باشد كه در زمان پرتاب فضاپيماها بر بدن هوا نوردان وارد مي شود.
سانتريفيوژ لازم اصلي غني سازي اورانيوم
 در فرايند توليد سوخت هسته اي و استفاده از آن در نيروگاه ها ، كه با هدف توليد انرژي نظير الكتريسته صورت مي گيرد ، سانتريفيوژها نقش اساسي را در غني سازي اورانيوم ايفا مي كنند، به طوري كه در صورت نبود آنها عملا مانع بزرگي بر سر راه غني سازي اورانيوم به وجود مي آيد .

پس از كه سنگ معدن اورانيوم از معادن استخراج شد ، آسياب شده و به شكل پودر در مي آيد .بر اساس برآوردهاي صورت گرفته از هر تن سنگ معدن اورانيوم بالغ بر 140 كيلوگرم اورانيوم طبيعي حاصل مي شود كه فقط مي توان حدود يك كيلوگرم اورانيوم خالص 235 به دست آورد ، يعني در مجموع يك كيلوگرم اورانيوم خالص از هر هزار كيلوگرم سنگ معدن اورانيوم.

در ادامه ، اسيد سولفوريك به مواد افزوده شده و پس از طيشدن چند مرحله ديگر ، اكسيد اورانيوم با اسيد سولفوريك تركيب مي شود و در نهايت سولفات اورانيل حاصل مي شود و در آخر با افزودن حلال هاي مخصوصي به سولفات اورانيل ، ماده جامدي به نام كيك زرد به وجود مي آيد كه شامل 70 درصد اورانيوم بوده و داراي خواص پرتوزايي (راديواكتيويته ) است . براي غني سازي اورانيوم ، بايد ابتدا كيك زرد را با اتم فلوئور تركيب كرد و به صورت گاز هگزافلورايد اورانيوم درآورد. از اينجا به بعد است كه غني سازي اورانيوم به واسطه استفاده از فناوري سانتريفيوژي كامل مي شود.
البته روش هاي مختلفي براي اين كار وجود دارد ، اما بررسي ها نشان داده اند كه استفاده از سانتريفيوژ بهترين و موثرترين روش براي غني سازي اورانيوم است .
تاريخچه
 غني سازي اورانيوم با استفاده از فناوري سانتريفيوژ براي نخستين بار حدود 40 سال پيش به وسيله مهندسي آلماني به نام "زيپه" صورت گرفت.
البته از آن زمان تا اكنون اين فناوري با تغييرات و پيشرفت هاي گوناگوني همراه بوده است . روش سانتريفيوژ در مقياس صنعتي ابتدا در هلند در دهه 60 ميلادي به كار گرفته شد . براي اين منظور توسعه مواد با استقامت و خواص ويژه و ساخت ياتاقان هاي پيشرفته براي سانتريفيوژهايي با سرعت دوراني زياد لازم بود. در آلمان و انگلستان نيز اين روش توسعه يافت و در سال 1970 سه كشور آلمان ، هلند و انگلستان شركت URENCO را براي توسعه اين فرايند و عرصه سرويس غني سازي به بازار بين المللي تشكيل داده اند.

اين فرايند در دهه 80 در كشورهاي آمريكا ، فرانسه ، ژاپن ، استراليا و چند كشور ديگر نيز به كار گرفته شد. البته بايد يادآوري كرد كه استفاده از سانتريفيوژ براي جداسازي مواد با جرم هاي ويژه مختلف از صد سال پيش شروع شده است ، ولي در آن زمان بحث غني سازي به هيچ وجه مطرح نبود. از سال 1919 ميلادي اين روش براي جداسازي ايزتوپ گازها استفاده شد . در جنگ جهاني دوم هم سانتريفيوژ براي غني سازي اورانيوم به كار رفت.
جدا از استفاده از اين فرايند در غني سازي هسته اي ، استفاده از آن براي دانشمندان علوم مختلف مزاياي قابل توجهي داشته است . دانشمندان مي توانند با استفاده از اين تكنيك ، به جداسازي مايعات و تفكيك آنها به ذرات سازنده آنها بپردازند و جالب اين است كه پس از توقف فرايند سانتريفيوژ ،ذرات جدا شده ديگر با يكديگر تركيب نمي شوند.

يكي ديگر از موارد استفاده از سانتريفيوژ ، در مور پزشكي ، و تجزيه و تحليل نمونه هاي خوني است . زماني كه نمونه خوني در دستگاه سانتريفيوژ قرار مي گيرد ، دستگاه شروع به چرخش بسيار سريع كرده و در ادامه ، عناصر سازنده خون از يكديگر جدا مي شوند؛ طوري كه سلول هاي خوني در كف محفظه و سلول هاي پلاسما به بالاي محفظه مي روند.
امروزه استفاده از اين تكنيك در فعاليت هاي هسته اي به دليل پيچيدگي ها و دشواري هايي كه دارد ، فرايندي سخت و پر هزينه به حساب مي آيد و از اين تكنيك تنها برخي كشورها جهان مي توانند استفاده كنند، و معمولا فناوري آن به جهت مزاياي قابل توجهي كه به همراه دارد در دسترس ساير كشورها قرار نمي گيرد.

اصطلاحات رایج هسته‌ای چه مفاهیمی دارند
بعد از گذشت نزدیک به 12سال از بررسی پرونده هسته‌ای کشورمان، اصطلاحات هسته‌ای خیلی به گوش مردم کشورمان غریب نیست.
این نوشتار تلاش دارد تا به زبان ساده به توضیح برخی مفاهیم و اصطلاحات رایج هسته‌ای بپردازد.
معاهده ان‌پی‌تی چیست؟
معاهده ان‌پی‌تی مشتمل بر 11ماده است که سه‌ماده آن بیشترین چالش را به‌دنبال داشته است. براساس ماده چهار حق تمامی کشورها برای توسعه فعالیت‌های صلح‌آمیز هسته‌ای به رسمیت شناخته شده و براساس ماده شش نیز باید تمامی کشورهای دارنده سلاح هسته‌ای زمینه خلع سلاح را فراهم کنند و براساس ماده10 این معاهده نیز کشورها محق شناخته شده‌اند هرگاه که احساس کردند مفاد معاهده برخلاف منافع ملی‌شان است از آن خارج شوند.

اهداف اصلی این معاهده چون خلع سلاح جهان، منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای و استفاده صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای، به مرور زمان منحرف شده است.
پادمان چیست؟
پادمان در فارسی به‌معنای نظارت و حراست کردن و اسم مصدری است که از ریشه فعل پاییدن گرفته شده‌است. پادمان امروزه در اصطلاح به مقررات نظارتی آژانس بین‌المللی انرژی اتمی گفته می‌شود که شامل انواع بازرسی‌ها می‌شود. از زمان تاسیس آژانس در سال۱۹۵۷، سامانه پادمان‌های آن به‌عنوان ابزار ضروری عدم‌تکثیر سلاح‌های هسته‌ای و همکاری صلح‌آمیز هسته‌ای عمل کرده‌است.

پیمان منع گسترش سلاح‌های هسته‌ای (NPT) انعقاد موافقتنامه‌های پادمانی (نظارتی) جامع با آژانس را توسط کشورهای عضو اجباری می‌داند. تاکنون سه‌نوع الگوی پادمانی توسط آژانس مورد تصویب قرار گرفته ‌است؛ موافقتنامه پادمانی جامع معروف به سند ۱۵۳، موافقتنامه پادمانی۶۶ و پروتکل الحاقی۵۴۰.
اورانیوم چیست؟
اورانیوم سنگین‌ترین عنصر رادیو‌اکتیو با نیمه عمر بالا در طبیعت و ماده اصلی در فعالیت‌های هسته‌ای است که پس از انجام فعل و انفعالاتی که از آن به غنی‌سازی‌ یادمی‌کنند به سوخت هسته‌ای تبدیل می‌شود. در هسته این عنصر ۹۲پروتون با بار مثبت و ۱۴۳نوترون وجود دارد. یکی از مهم‌ترین خواص اورانیوم آن است که به ایزوتوپ‌های دیگر خود و عناصر دیگر تبدیل می‌شود. اما اگر عناصر تجزیه‌شده را وزن کنیم، می‌بینیم که وزن مجموع آنها از وزن اولیه کمتر است. این تفاوت وزن، ناشی از تولید جرمی است که براساس فرمول معروف اینشتین، انرژی عظیمی تولید می‌کند که همان انرژی هسته‌ای است.
غنی‌سازی‌ چیست؟
برای استفاده از اجرام انرژی‌زا، باید اورانیوم تجزیه شود. اورانیومی که به‌خوبی تجزیه می‌شود، اورانیوم۲۳۵ است. اما از هر هزار واحد اورانیوم موجود در طبیعت تنها هفت‌واحد اورانیوم۲۳۵ است.

به این دلیل است که ما باید بتوانیم اورانیوم را غنی کنیم، یعنی درصد خلوص آن را به وسیله دستگاه‌های غنی‌کننده افزایش بدهیم. یکی از متدهای رایج برای غنی‌سازی‌ اورانیوم استفاده از سانتریفیوژهاست.
سانتریفیوژ چیست؟
سانتریفیوژ دستگاه استوانه‌ای‌ شکلی است که درست مثل توربین هواپیما پره‌هایی در وسط آن وجود دارد. این پره‌ها در هر دقیقه بیش از صدهزار دور چرخش دارند. در نتیجه این چرخش، اورانیوم سنگین روی دیواره آخری سانتریفیوژ قرار می‌گیرد و اورانیوم۲۳۵ در کنار آن می‌نشیند.

باید هزاران سانتریفیوژ در کنار هم قرار بگیرند تا ما بتوانیم با کمک مجموعه آنها که به آبشار‌های سانتریفیوژ معروف هستند، اورانیوم را غنی کنیم. یعنی با یک یا چند سانتریفیوژ نمی‌توان اورانیوم را غنی کرد.
تفاوت رآکتورهای آب‌سبک و سنگین
رآکتورهای آب‌سبک با آب معمولی کار می‌کنند. هیدروژن آب معمولی از یک پروتون تشکیل شده است اما در هیدروژن آب‌سنگین یک پروتون و یک نوترون وجود دارد. برای استفاده از رآکتورهای آب‌سبک، به اورانیوم غنی‌شده نیاز داریم اما در رآکتور آب‌سنگین از اورانیوم معمولی می‌شود استفاده کرد. به این ترتیب، در عمل استفاده از رآکتور آب‌سنگین، که ایران هم در پی آن است، نتیجه‌ای شبیه همان غنی‌سازی‌ اورانیوم را خواهد داشت.
پلوتونیوم چیست؟
پلوتونیوم در طبیعت به‌صورت ماده معدنی وجود ندارد اما اگر ما یک نیروگاه برق اتمی را به‌کار بیندازیم و 30روز پس از آغاز کار آن، سوختش را بیرون بیاوریم، می‌توانیم مقدار زیادی پلوتونیوم۲۳۹ از آن جدا کنیم و این پلوتونیوم آنقدر غنی است که می‌توان مستقیما از آن بمب اتمی درست کرد. ظاهرا همین نکته است که آمریکا و متحدانش را نگران راه‌اندازی نیروگاه برق اتمی بوشهر کرده است.
سوخت هسته‌ای چیست؟
سوخت هسته‌ای به موادی گفته می‌شود که می‌توان از آنها برای تولید انرژی هسته‌ای استفاده کرد. تاکنون رایج‌ترین سوخت هسته‌ای مواد شکافت‌پذیر مانند اورانیوم و پلوتونیوم بوده‌اند. برخی مواد مانند دوتریوم و تریتیوم و هلیوم‌سه‌ که در فرایند همجوشی هسته‌ای به‌کار می‌روند نیز به‌عنوان سوخت هسته‌ای درنظر گرفته شده‌اند.
کیک زرد
کیک زرد (Yellowcake) که به نام اورانیا (Urania) هم شناخته می‌شود در واقع خاک معدنی اورانیوم است که پس از گذراندن مراحل تصفیه و پردازش‌های لازم از سنگ معدنی آن تهیه می‌شود.

تهیه این ماده به منزله رسیدن به بخش میانی مراحل مختلف تصفیه سنگ معدن اورانیوم است و باید توجه داشت که برخلاف باور رایج فاصله بسیار زیادی برای استفاده در بمب اتمی دارد.

روش تهیه کیک زرد کاملا به نوع سنگ معدن به‌دست آمده بستگی دارد اما به‌طور معمول با آسیاب کردن و پردازش‌های شیمیایی روی سنگ معدن اورانیوم، پودر زبر و زردرنگی به‌دست می‌آید که قابلیت حل شدن در آب را ندارد و حدود 80درصد غلظت اکسید اورانیوم آن خواهد بود. این پودر در دمایی معادل دو هزار و 878درجه سانتی‌گراد ذوب می‌شود.
روش تهیه کیک زرد
ابتدا سنگ معدن با دستگاه‌های مخصوصی خرد و آسیاب می‌شود، پس از آن برای جداسازی اورانیوم و بالابردن خلوص خاک سنگ، آن را در حمامی از اسید سولفوریک، آلکالاین و یا پراکسید می‌خوابانند؛ این عمل برای به‌دست آوردن اورانیوم خالص‌تر انجام می‌شود.

سپس محصول به‌دست آمده را خشک و فیلتر می‌کنند و نتیجه آن چیزی خواهد شد که به «کیک زرد» معروف است.امروزه روش‌های جدیدی برای تهیه این پودر اورانیوم وجود دارد که محصول آنها بیش از آنکه زرد باشد به رنگ قهوه‌ای و سیاه نزدیک است، در واقع رنگ ماده به‌دست آمده به میزان وجود ناخالصی‌ها در این پودر بستگی دارد.

نهادن این نام روی این محصول به گذشته برمی‌گردد که کیفیت روش‌های خالص‌سازی سنگ معدن مناسب نبود و ماده به‌دست آمده، زرد رنگ بود.
مواد تشکیل‌دهنده کیک زرد
بخش اصلی کیک زرد(معادل90-70درصد وزنی) شامل اکسیدهای اورانیوم با فرمول شیمیایی U3O8 و یا سایر اکسیدهاست و بقیه آن از دیگر موادی تشکیل شده‌است که مهم‌ترین آنها عبارتند از:
هیدراکسید اورانیوم با فرمول شیمایی UO2(OH)2 یا UO2)2(OH)2) که در صنایع ساخت شیشه و سرامیک استفاده می‌شود. این ماده تشعشع رادیواکتیو دارد و باید با شرایط خاصی نگهداری و حمل شود.

سولفات اورانیوم با فرمول شیمیایی U02S04 که ماده‌ای بی‌بو با رنگ زرد لیمویی‌است. اکسید اورانیوم زرد (یا اورانیت سدیم) با فرمول شیمیایی Na2O (UO3)2.6H2O که ماده‌ای با رنگ زرد - نارنجی است. پراکسید اورانیوم با فرمول شیمیایی UO4•nH2O با رنگ زرد کم‌رنگ.یکی از کاربردهای کیک زرد، تهیه هگزا فلوراید اورانیوم است. این گاز در وضع عادی حدود هفت صدم درصد شامل ایزوتوپ 235و بقیه آن ایزوتوپ 238است.

در مرحله غنی‌سازی درصد اورانیوم 235به حدود 5/3 یا حتی بیشتر افزایش داده می‌شود.کیک زرد عموما برای تهیه سوخت رآکتورهای هسته‌ای به‌کار برده می‌شود، در واقع این ماده است که پس از پردازش‌هایی به UO2تبدیل و برای استفاده در میله‌های سوختی به‌کار برده می‌شود.
این ماده همچنین می‌تواند برای غنی‌سازی به گاز هگزا فلوراید اورانیوم یا UF6 تبدیل شود چون در این صورت می‌توان چگالی ایزوتوپ‌های اورانیوم 235 را در آن افزایش داد. در هر صورت کیک زرد در اغلب کشورهایی که معادن طبیعی اورانیوم دارند تهیه می‌شود و تولید این ماده مشکل خاصی ندارد و به‌طور متوسط سالانه 64هزار تن از این ماده در جهان تولید می‌شود.

کانادا، یکی از تولیدکنندگان این ماده است، این کشور معادنی دارد که خلوص سنگ اورانیوم آنها به 20درصد هم می‌رسد.در آسیا نیز کشوری مانند قزاقستان صنایع بزرگ تولید این پودر را دارد. 
آژانس بین‌المللی انرژی اتمی
آژانس بین‌المللی انرژی اتمی نهادی مستقل است که در سال۱۹۵۷ برای ترویج استفاده صلح‌آمیز و جلوگیری از استفاده نظامی، از انرژی هسته‌ای تاسیس شد. پیشنهاد تاسیس این سازمان را دوایت آیزنهاور، رئیس‌جمهور آمریکا در سخنرانی خود در مجمع عمومی سازمان ملل متحد (که به سخنرانی اتم برای صلح معروف شد) در سال۱۹۵۳ مطرح کرد.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی از سه‌بخش مهم و عمده(کنفرانس عمومی، شورای حکام و دبیرخانه) تشکیل شده است. کنفرانس عمومی بالاترین رکن و مجمع تصمیم‌گیرنده آژانس است که سالی یک‌بار تشکیل جلسه می‌دهد و مقر آن در وین است. این رکن متشکل از نمایندگان همه دولت‌های عضو با یک حق رأی است و تصمیمات آن با اکثریت آرا اتخاذ می‌شود.

از مهم‌ترین وظایف کنفرانس انتخاب اعضای شورای حکام، گزارش نحوه فعالیت‌های آژانس به سازمان ملل و انتخاب دبیرکل آژانس برای مدت چهار سال است.
شورای حکام از دو گروه انتصابی و انتخابی تشکیل شده‌است. اعضای انتصابی (اعضای دائم) طبق اساسنامه شامل 10عضو از بین پیشرفته‌ترین دولت‌های عضو سازمان از حیث تکنولوژی هسته‌ای در هر منطقه است که توسط کنفرانس عمومی تعیین می‌شوند. اعضای انتخابی (غیردائم) 15عضو هستند که آنها نیز توسط کنفرانس عمومی انتخاب می‌شوند.
در سال1984 تعداد کشورهای شورای حکام به 35کشور افزایش یافت. مدت دوره‌های عضویت در شورای حکام دوسال است. وجه‌تسمیه این شورا به حکام آن است که به این شورا اختیار حاکمیت و صدور حکم درباره فعالیت‌های هسته‌ای داده شده است.

دبیرخانه آژانس از تعدادی کارمند و یک دبیرکل در رأس آن تشکیل شده که برای یک دوره چهارساله به پیشنهاد شورای حکام و تأیید کنفرانس عمومی انتخاب می‌شود. دبیرکل دبیرخانه مسئولیت اداره امور جاری آژانس را برعهده دارد. هم‌اکنون یوکیا آمانو ژاپنی دبیرکل این نهاد بین‌المللی است.
نیروگاه اتمی بوشهر، نخستین نیروگاه هسته‌ای ایران است
در سال ۱۳۵۵ و دو سال بعد از تاسیس سازمان انرژی اتمی ایران، این سازمان با بخش تکنولوژی و تحقیقات سازمان انرژی اتمی آلمان‌غربی موافقتنامه‌ای برای همکاری‌های بلندمدت امضا کرد.

در پی آن شرکت کرافت ورک یونیون، یکی از شرکت‌های وابسته به زیمنس آلمان ساخت دو واحد نیروگاه اتمی هر یک به توان اسمی هزار و 293 مگاوات و توان خالص هزار و 196 مگاوات را در بوشهر برعهده گرفت. اما در سال ۱۳۵۷ در شرایطی که حدود ۷۵ درصد از واحد اول و ۶۰ درصد واحد دوم نیروگاه ساخته شده بود با پیروزی انقلاب اسلامی در ایران طرف آلمانی کار روی پروژه را متوقف کرد.

ایران از شرکت آلمانی در دادگاه داوری بین‌المللی شکایت کرد و براساس رأی ۱۳ مارس سال۱۹۸۲ دادگاه بین‌المللی، مقرر کرد، تمامی قطعات و دستگاه‌های ساخته شده دو نیروگاه بوشهر تا آن زمان، به اضافه نیمی از سوخت هسته‌ای به مالکیت ایران درآید و پیمانکار موظف شد که این قطعات را به‌صورت تحویل در بندر بوشهر، به ایران تحویل دهد.

در دهه۶۰ بار دیگر کار در نیروگاه بوشهر از سر گرفته شد اما همزمان با حضور کارشناسان آلمانی در نیروگاه، حمله موشکی عراق به بخشی از ساختمان نیروگاه بوشهر، آلمان را از ادامه پروژه منصرف کرد.ژنراتور نیروگاه اتمی بوشهر از نوع سنکرون سه‌فاز است. سیستم خنک‌کنندگی در استاتور آب و در روتور و هسته استاتور آن نیز هیدروژن است.

قدرت خروجی آن ۱۰۰۰ مگاوات و دارای دو قطب است. ولتاژ خروجی استاتور آن نیز ۲۷ کیلوولت است.نیروگاه اتمی بوشهر دارای دو پست ۲۳۰ کیلوولت و ۴۰۰کیلوولت است. پست ۴۰۰ کیلوولت از طریق دو خط به پست چغادک و شبکه سراسری متصل می‌شود و اتصال پست ۲۳۰کیلوولت به شبکه سراسری توسط دو خط و از طریق پست بوشهر صورت می‌پذیرد.