1-7-2 نقش جاده ی ابریشم در رونق توریسم……………………………………………………………………….. 15

1-8 آثار و ابعاد توریسم …………………………………………………………………………………………………………….. 16

1-8-1 آثار فرهنگی توریسم………………………………………………………………………………………………… 16

1-8-2  توریسم و ارزش های زیست محیطی ……………………………………………………………………… 16

1-8-2-1 آلودگی های زیست محیطی………………………………………………………………………….. 17

1-8-2-2  تقلیل منابع طبیعی…………………………………………………………………………………….. 17

1-8-2-3 نتایج فیزیکی سفرهای گردشگری………………………………………………………………….. 18

1-8-3 آثار اجتماعی توریسم……………………………………………………………………………………………. 19

1-8-4 آثار اقتصادی توریسم……………………………………………………………………………………………. 21

1-8-5 ابعاد سیاسی توریسم……………………………………………………………………………………………. 22

1-9 اکوتوریسم، تعاریف و مفاهیم………………………………………………………………………………………………… 23

1-9-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………………….. 23

1-9-2 مفاهیم، تعاریف و مصادیق اکوتوریسم……………………………………………………………………… 24

1-10 اهمیت اکوتوریسم ……………………………………………………………………………………………………………. 27

1-11 اهداف اساسی اکوتوریسم و ویژگی های آن ………………………………………………………………………… 27

1-12 اصول اکوتوریسم ……………………………………………………………………………………………………………… 28

1-13فرصت ها و تهدیدهای اکوتوریسم ………………………………………………………………………………………. 30

1-13-1 فرصت های بالقوه اکوتوریسم……………………………………………………………………………….. 30

1-13-2 تهدید های بالقوه اکوتوریسم………………………………………………………………………………… 38

1-14ویژگی اکوتوریست ها و انواع آن …………………………………………………………………………………………. 40

1-15پایداری محیطی و توسعه پایدار ………………………………………………………………………………………… 42

1-15-1 معماری پایدار …………………………………………………………………………………………………… 42

1-15-2 طراحی پایدار ………………………………………………………………………………………………………. 43

1-15-3 اصول اولیه طراحی پایدار ………………………………………………………………………………………. 44

 

1-15-3-1 درک محیط …………………………………………………………………………………………………… 44

1-15-3-2  ارتباط با طبیعت………………………………………………………………………………… 44

1-15-3-3  درک تأثیرات محیطی …………………………………………………………………………….. 44

1-15-3-4 روند مشارکتی طراحی ……………………………………………………………………………….. 44

1-15-3-5 درک مردم ………………………………………………………………………………………………….. 45

1-16 دو نمونه از فناوری های معماری پایدار ……………………………………………………………………………… 45

1-16-1 فناوری دیوار سبز Green Wall/ ……………………………………………………………………….. 45

1-16-2 سیستم پانل های شبکه ای مدولار ………………………………………………………………………… 47

1-16-3  سیستم های کابلی و شبکه توری سیمی ………………………………………………………………. 47

1-16-4 دیوار زنده Living Wall / …………………………………………………………………………………. 50

1-16-5 دیوار زنده ی غیرفعال Passive Living Wall/ …………………………………………………. 51

1-16-6 دیوار زنده ی فعال Active Living Wall/ ………………………………………………………… 53

1-16-7 دیوار گیاهی پاتریک بلان Mur Vegetal/ ……………………………………………………………. 54

1-16-8 دیوارهای سبز محوطه سازی Landscape Walls ………………………………………………… 55

1-16-9 جمع آوری آب باران از پشت بام ها (سطوح عایق آماده) ……………………………………………… 55

1-17 اکوتوریسم پایدار………………………………………………………………………………………………………………. 58

1-18 برنامه های محوری برای توسعه پایدار اکوتوریسم ……………………………………………………………….. 60

1-19 الگوی اکوتوریسم پایدار ……………………………………………………………………………………………………. 60

1-20 نگاهی به صنعت اکوتوریسم در ایران………………………………………………………………………………….. 61

1-20-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………….. 61

1-20-2 جاذبه های مختلف گردشگری و اکوتوریسم در ایران……………………………………………………. 64

1-20-3 جاذبه های اکوتوریستی ایران…………………………………………………………………………………….. 67

1-20-4 چالش های اکوتوریسم در ایران………………………………………………………………………………….. 72

1-20-5 فرصت های توسعه اکوتوریسم در ایران ………………………………………………………………………. 73

فصل دوم: تفریح و بررسی فضای اقامتی…………………………………………………………………………………. 75

2-1 تعریف تفریح………………………………………………………………………………………………………………………… 76

2-2 فضاهای اقامتی……………………………………………………………………………………………………………………… 76

2-3 نمونه های موردی……………………………………………………………………………………………………………… 77

2-3 -1 شهرك توریستی و تفریحی نمك آبرود…………………………………………………………………………… 77

2-3-2 مجتمع ساحلی مارینای دبی ……………………………………………………………………………………….. 78

2-3-3 مرکز فرهنگی ژان ماری تیجیبائو …………………………………………………………………………………. 80

2-3-4 مرکز جی پل گتی لس آنجلس کالیفرنیا ……………………………………………………………………… 89

2-4 بررسی اصول معماری پایدار در نمونه هایی از مجموعه های تفریحی توریستی ………………………… 93

فصل سوم: شرایط اقلیمی………………………………………………………………………………………………………… 96

3-1 ویژگی های محیطی، جغرافیایی و اقلیمی مازندران………………………………………………………………… 97

3-2 ویژگی های معماری مازندران………………………………………………………………………………………………. 97

3-3راهکار ها و ترفند های کالبدی………………………………………………………………………………………………. 102

3-4موقعیت جغرافیایی طرح………………………………………………………………………………………………………. 104

یک مطلب دیگر :

3-5ساختار زمین شناسی…………………………………………………………………………………………………………… 107

3-6 توپوگرافی و شیب……………………………………………………………………………………………………………….. 107

3-7 باد…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 108

3-8 سکانس بندی…………………………………………………………………………………………………………………….. 108

3-9برداشت و بررسی نقش محدوده مورد مطالعه در سطح شهر و رشد کیفیت آن…………………………… 108

3-10مطالعه و بررسی نقش سازمان ها و نهادها و بودجه سالانه عمرانی آنها…………………………………… 109

3-11برداشت و مطالعه و بررسی کاربری زمین و بررسی کیفی آن………………………………………………….. 110

3-11-1 برداشت، مطالعه و بررسی کاربری زمین……………………………………………………………………… 110

3-11-2بررسی کیفی کاربری های حاشیه رودخانه تجن در رابطه با اقشار استفاده کننده……………… 111

3-12شناخت معضلات زیست محیطی اطراف رودخانه تجن …………………………………………………………. 112

3-13مطالعه و بررسی توپوگرافی و شیب ها در محدوده بلافصل…………………………………………………….. 113

3-14بررسی وضعیت جمع آوری آب های سطحی در محدوده بلافصل……………………………………………. 114

3-15 مطالعه و بررسی نقش فضای شهری در تامین حمل و نقل شهری سواره، پیاده و بار………………… 114

3-16بررسی تاثیر کاربری های سفر ساز سواره بر روی شبکه حمل و نقل………………………………………… 115

3-17 بررسی مسیرها و میزان نحوه حضور پیاده در محدوده مورد طراحی ……………………………………… 115

3-17-1دسترسی پیاده به حاشیه رودخانه……………………………………………………………………………… 118

3-18 مطالعه و بررسی پارکینگ در محدوده مورد نظر…………………………………………………………………. 118

3-19شناسایی و بررسی نقاط و قلمروها………………………………………………………………………………………. 119

3-20 شناسایی و تعیین حوزه های بصری در منطقه فراگیر…………………………………………………………… 121

3-21 تاثیر تجمع روزانه اقشار بر محدوده مورد مطالعه………………………………………………………………….. 123

3-22مطالعه میزان قابلیت استفاده از فضا برای گروههای مختلف اجتماعی / سنی…………………………… 124

3-23مطالعه و بررسی استعداد محدوده مورد مطالعه برای رشد انواع فعالیت ها………………………………. 124

3-24 مطالعه و بررسی مشکلات اجتماعی موجود در محل، نوع، میزان و مکانیزم آن………………………… 125

3-25مطالعه و بررسی رژیم نزولات جوی، سیلاب و دبی آب رودخانه تجن……………………………………… 125

3-25-1 سد شهید رجایی……………………………………………………………………………………………………. 126

3-25-2 سد انحرافی و شبکه آبیاری و زهکشی رودخانه تجن …………………………………………………. 126

3-26 کیفیت مبلمان شهری………………………………………………………………………………………………………. 126

3-27 مطالعه و بررسی پوشش گیاهی و طبقه بندی گونه های گیاهی موجود ………………………………… 129

3-28 مطالعه و بررسی نوع و نحوه استفاده از امکانات حاشیه رودخانه تجن…………………………………….. 130

3-29 مطالعه و بررسی راهکارهای توسعه زیست محیطی برای رودخانه تجن ساری…………………………. 131

فصل چهار: برنامه ریزی فیزیكی و روند طراحی…………………………………………………………………………. 136

4-1 مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………. 137

4-2 برنامه ریزی فیزیكی …………………………………………………………………………………………………………….. 137

4-3 معرفی حوزه‌ها ……………………………………………………………………………………………………………………… 138

4-3-1  پاركینگ…………………………………………………………………………………………………………………… 138

4-3-2 اقامتگاه (هتل) ……………………………………………………………………………………………………………. 138

4-3-3 رستوران …………………………………………………………………………………………………………………….. 147

4-3-4 اداری …………………………………………………………………………………………………………………………. 148

4-3-5 نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………….. 149

4-4 روند طراحی…………………………………………………………………………………………………………………………. 150

4-4-1 مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………… 150

4-4-2 اهداف و عملكردهای پروژه …………………………………………………………………………………………… 150

4-4-3 حوزه فرهنگی ……………………………………………………………………………………………………………… 151

4-4-3-1 كارگاههای صنایع دستی ……………………………………………………………………………………….. 151

4-4-4 حوزه اقامتی و استراحت ………………………………………………………………………………………………… 151

4-4-5 حوزه ورزشی ………………………………………………………………………………………………………………… 152

4-4-6 حوزه تفریحی ………………………………………………………………………………………………………………. 152

4-4-7 حوزه اداری ………………………………………………………………………………………………………………… 152

4-5 ایده‌های طراحی …………………………………………………………………………………………………………………… 153

4-5-1 ایده‌های كلی ……………………………………………………………………………………………………………. 153

4-5-2 منابع و جاذبه‌های طبیعی ……………………………………………………………………………………………. 153

4-5-3 منابع و جاذبه‌های اجتماعی و فرهنگی و تاریخی …………………………………………………………….. 153

4-5-4 طراحی فضای سبز ………………………………………………………………………………………………………. 154

4-5-5 پیش‌بینی‌های طرح برای حفظ اكوسیستم منطقه ……………………………………………………………. 154

فصل پنجم: سازه……………………………………………………………………………………………………….. 155

5-1 سازه …………………………………………………………………………………………………………………. 156

5-2 تاسیسات …………………………………………………………………………………………………… 156

5-2-1 سیستم تهویه یكپارچه با كانال …………………………………………………………………………………… 157

5-2-2 سیستم تهویه یكپارچه فن كوئلی ………………………………………………………………………………… 157

2-4-2- امنیت و ایمنی.. 19

2-4-3- محرمیت…. 19

2-4-4- آرامش…. 19

2-4-5- خلوت… 20

2-4-6- امكان ارتباط با طبیعت…. 20

2-4-7- میانه روی… 21

2-4-8- احترام به حقوق دیگران.. 21

2-4-9-وحدت جامعه. 21

2-4-10-احترام به خانواده. 22

2-5- مبانی طراحی مسکن مطلوب………. 22

2-5-1- مقیاس انسانی.. 23

2-5-2- کلیت 23

2-5-3- ساسله مراتب 24

2-5- 4- هماهنگی.. 24

2-5-5- درونگرائی.. 25

2-5-6- تعادل.. 25

2-5-7- مکانیابی مناسب…. 26

2-6- برقراری استاندارد های مسکن.. 27

2-6-1-تعریف استاندارد. 27

2-6-2- انواع استاندارد های ممکن.. 27

2-6-3- هدف از تدوین استاندارد های مسکن 27

2-6-4-عوامل موثر در تدوین استاندارد های مسکن.. 28

 

2-6-5- عوامل متشکله مسکن و محیط مسکونی که در بحث استاندارد ها باید مورد توجه باشند.. 29

2-7- مفاهیم و نظریات مرتبط با مجتمع های مسکونی.. 30

2-8- سیر تحول تاریخی مجتمع های مسکونی در ایران و شهر تهران.. 32

2-9- ابعاد و معیارهای مجتمع های مسکونی.. 33

2-10- مقیاس عوامل انسانی-محیطی موثر در طراحی کالبدی مجموعه های مسکونی.. 34

2-11- دسته بندی عوامل موثر در طراحی: 34

2-11-1- تداوم کالبدی-اجتماعی.. 34

2-11-2- هویت و شناسه. 36

2-11-3- خلوت و تعامل اجتماعی.. 37

2-11-4- امنیت در مجموعه های مسکونی.. 39

2-11-5- دسترسی پیاده. 40

2-11-6- دسترسی سواره. 41

2-11-7- ترکیب داخلی واحدهای مسکونی.. 42

2-11-8- اقلیم و صرفه جویی در مصرف انرژی… 43

2-12-رویکردها به گونه شناسی مسکن.. 44

2-13- گونه شناسی مجتمع های مسكونی.. 45

2-14- انواع مجتمع های مسكونی.. 47

2-14-1- مجتمع های مسكونی كوتاه (یك تا دو طبقه ). 47

2-14-2- مجتمع مسكونی متوسط 3( تا 5 طبقه. 47

2-14-3- مجتمع های بیش از دو واحد مسكونی (هر طبقه یك واحد ). 47

2-14-4- مجتمع های مسكونی دو واحدی (هر طبقه دو واحد ). 48

2-14-5- مجتمع های مسكونی سه واحدی (هر طبقه سه واحد ). 48

2-14-6- مجتمع های مسكونی شش واحدی… 48

2-14-7-  مجتمع های مسكونی هشت واحدی… 49

2-14-8-مجتمع های مسكونی شانزده واحدی… 49

2-14-9-مجتمع های دارای چند بلوك ساختمانی.. 50

2-15- دستورالعمل های طراحی مجتمع های مسكونی.. 50

2-15-1- دستورهای عام. 50

2-15-2- دستورالعملهای ویژه مجتمع هایی با تعداد متوسط بالا و زیاد ( 51 واحد به بالا ). 51

فصل سوم:واحد همسایگی…. 54

3-1- مروری بر سوابق……………………………….. 56

3-2- واژه شناسی همسایه………………….. 57

3-3- درك از اجتماع همسایگی……………………………. 58

3-4- نگرش به محله………………………………. 59

3-5- مفهوم واحد همسایگی……………………………………………. 60

3-6- ایده واحد همسایگی (شکل گیری در غرب):…………………………. 60

3-6-1- واحد همسایگی ( مجموعه مسکونی خود اتکا). 60

3-7- شش شاخصه مشترک واحد همسایگی.. 61..

یک مطلب دیگر :

3-7-1- حمل و نقل، خارج از بافت مسکونی.. 61

3-7-2- حریم اجتماعی و خصوصی.. 62

3-7-3- جمعیت بهینه در واحد همسایگی.. 62

3-7-4-مراکز فرهنگی و آموزشی در واحد همسایگی.. 62

3-7-5- حدود فیزیکی واحد همسایگی.. 63

3-7-6- خدمات شهری…………………….. 63

3-8-کاربری های عمده مهم در طرح کلارنس پری (واحد همسایگی)…………. 63..

3-8-1-دبستان.. 63….

3-8-2-پارکها 64

3-8-3-مغازه های محلی.. 64

3-8-4- کاربری مسکونی.. 64

3-8-5- خیابان ها و معابر عمومی.. 64

3-9-(رادبرن ؛ نمونه ای اجرا شده). 65

3-10- توسعه الگوی واحد همسـایگى در نظام شهرسازی غرب… 66

3-11- بررســى نقش و جایگاه واحد همســایگى در شهرسازی معاصر غرب… 67

3-11-1- مكانى جهت سكونت و ارائه خدمات و نیازهاى اولیه ساكنین.. 67..

3-11-2- ارتقاءدهنده تعاملات اجتماعى وایجادكننده حس جامعه محلى.. 67

3-11-3- زمینه ساز مدیریت شهرى و مشاركت اجتماعى.. 67

3-11-4- ایجاد كننده هویت و معنى.. 68

3-11-5- امكانى براى پایدار نمودن توسعه شهرى… 68…

3-12- واحد همسایگی پایدار. 68

3-12-1- خودكفایی.. 68……

3-12-2- كاهش سفرهای شهری… 68

3-12-3- جامعه پذیری و مفهوم اجتماع.. 68

3-12-4- مفهوم مكان و هویت…. 69

3-12-5- مشارك….. 69

3-13- محله (در ایران). 69

3-14- جایگاه محلات در ساختار كالبدى-فضایى و اجتماعى شهرهاى تاریخى ایران 70

3-14-1- اصول به كار رفته در ساختار كالبدى- فضایى محلات… 71

3-14-1-1- پیوند میان مركز شهر و مراكز محلات… 71

3-14-1-2- مرکزیت…. 71

3-14-1-3- پیوند میان شبكه راههای منطقه ای با شبكه گذرهای اصلی محلات… 71

3-14-1-4-  قلمرو محله اى… 71

3-14-1-5-  سلسله مراتب…. 71

3-14-1-6- انعطاف پذیرى… 72

3-14-2- اصول به كار رفته در ساختار اجتماعى محلات… 72

3-14-2-1- اتحاد و همبستگى اجتماعى.. 72

3-14-2-2- انعطاف پذیرى جمعیتى.. 72

3-14-2-3- مدیریت محله ای… 72

3-15- تحولات محله های شهری پس از انقلاب اسلامی ( 1357 ) تاكنون.. 73

3-16- شهرنشینی شتابان، مدرنیسم و آثار آن بر تغییرات ساختاری و عملكردی محله های شهری… 74

3-17- مقایسه محله در شهرنشینى ایران و واحد همسایگى درشهرسازى معاصر غرب… 75

فصل چهارم : معرفی نمونه های مشابه داخلی و خارجی…. 78

4-1- مجتمع مسکونی زیتون اصفهان.. 79

4-2- شهرک جدید شوشتر. 84

4-3- «ها لا ینوف» 90

4-4- خانه شماره 13  95

4-5- پروژه مسکونی راج روال  98

4-6- دهکده ی بازی های آسیایی.. 101

فصل پنجم: مقدمات طراحی…. 105….

5-1- موقعیت و ساختار وضع موجود منطقه. 106

5-2- بررسی وضع موجود ناحیه. 106

5-3-  بررسی و شناخت كلیات ضوابط و مقررات ساختمانی و شهرسازسی در شهر. 107

5-4-  بررسی كاربریها 108

5-5-بررسی دسترسی ها 109

5-6-بررسی دید و منظر. 110

5-7-بررسی عوامل طبیعی.. 111

5-8- معرفی محدوده سایت…. 111

5-9- فرایندطراحی.. 112..

1-6-4-  سایر راکتورهای محصورسازی مغناطیسی.. 20

فصل دوم: سینیتیک همجوشی پلاسمای دوتریوم–هلیوم 3. 22

1-2- سوخت‌های جدید و خواص آنها 22

2-2- خواص دوتریوم. 24

2-3- خواص هلیوم 3. .. 25

2-4- پلاسما حالت چهارم ماده. 29

2-5- روشهای تولید پلاسما 30

2-6- پارامترهای بنیادی پلاسما 31

2-6-1- فرکانسها در پلاسما 31

2-6-2- سرعتها در پلاسما 32

2-7- گرم کردن پلاسما 33

2-7-1- گرمایش مقاومتی.. 33

2-7-2- گرمایش از طریق فشرده سازی.. 35

2-7-3- گرمایش توسط تاثیر میدان‌های الکترومغناطیسی.. 35

2-7-4- گرمایش توسط تزریق پرتو خنثی.. 36

2-8- گرمای همجوشی ذرات باردار. 36

2-9- روشهای بررسی پلاسما 37

2-10- فشار جنبشی و مغناطیسی پلاسما 38

2-11- دیواره سیستم راکتورهای همجوشی D-³He از طریق محصورسازی مغناطیسی.. 39

2-12- بارگذاری دیواره راکتور. 42

2-13- اساس روش محصورسازی.. 42

2-14- اتلاف انرژی پلاسما 46

2-14-1-تابش ترمزی 46

2-14-2- تابش سیکلوترونی.. 47

2-14-3- افت‌های انتقالی.. 48

2-15- فیزیک واکنش‌های همجوشی.. 48

2-16- آهنگ انجام واکنش…. 49

2-17- واکنش پذیری.. 50

2-17-1- واکنش پذیری واکنش‌های هستهای (پارامتر سیگما-وی). 50

2-17-2- واکنشپذیری باکی.. 51

2-17-3- واکنشپذیری با معادله بوش-هال.. 51

2-17-4- واکنشپذیری با معادله ماکسول.. 52

2-18- فاکتور Q، زمان محصورسازی انرژی، توازن توان.. 54

 

2-18-1- فاکتور Q… 54

2-18-2- زمان حبس انرژی.. 55

2-18-3- توازن توان… 55

2-19- معیار لاوسون و زمان حبس انرژی.. 56

2-20- معادلات اساسی دوتریوم و هلیوم 3.. 60

2-21- موازنه انرژی…   60

2-22- سوختن پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3.. 61

فصل سوم:کنترل ناپایداری گرمایی در سوخت پلاسمای D-³He. 66

3-1- مشکل اساسی راکتورهای همجوشی.. 66

3-2- کنترل مغناطیسی.. 67

3-3- کنترل جنبشی…….68

3-4- کنترل مگنتو هیدرودینامیکی(MHD). 69

3-5- روشهای استفاده از کنترل جنبشی.. 70

3-6- اهداف کنترل.. 74

3-7- طراحی کنترلر. 76

3-8- نتایج شبیه سازی.. 78

3-9-کنترل خطی با استفاده از روش تعدیل تزریق سوخت… 80

فصل چهارم: پارامترهای موثر بر همجوشی پلاسمای D-³He در سیستم توکامک….. 82

4-1- مقدمه              82

4-2- نتایج برای حالت ناپایدار. 83

4-3-  پایداری پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 با استفاده از روش کنترلی تعدیل میزان تزریق.. 94

فصل پنجم: نتیجه گیری وبحث… 101

***فهرست جداول***

جدول1-1- برخی از واکنش‌های همجوشی………………………………………………………………………………………………………………… 7

جدول1-2- انواع راکتورها برحسب روش محصور کردن پلاسما………………………………………………………………………………… 17

جدول2-1- نسل‌های مختلف سوخت‌های همجوشی ………………………………………………………………………………………………… 27

جدول 2-2- مقادیر عددی پارامترهای معادله باکی……………………………………………………………………………………………………. 51

جدول2-3- مقادیر ثوابت برای واکنش‌های همجوشی مختلف در معادلات بوش-هال……………………………………………………. 52

جدول2-4- مقادیر عددی C1 و C2 و C3 برای واکنش‌های D-T, D-D و D-3He………………………………………………. 54

جدول 3-1- پارامترهای ITER90-HP ……………………………………………………………………………………………………………….. 73

جدول 3-2- شرایط اولیه ی پلاسما ………………………………………………………………………………………………………………………… 74

جدول 3-3- نقطه تعادل–نقطه احتراق ……………………………………………………………………………………………………………………… 79

جدول 3-4- پارامترهای کمیت کنترل …………………………………………………………………………………………………………………….. 81

 

***فهرست اشكال***

شکل 1-1- مراحل زنجیره‌ی پروتون – پروتون که در خورشید اتفاق می‌افتد.. 6

شکل 1-2- انرژی پتانسیل بر حسب فاصله‏ی دو هسته‏ی باردار که با انرژی مرکز جرم به هم نزدیک می‏شوند. 10

شکل 1-3- نمایی از کپسول هدف 12

یک مطلب دیگر :

شکل 1-4- مراحل همجوشی به روش محصورسازی لختی.. 13

شکل1-5- راکتور آینه ای.. 16

شکل 1-6- نمایی از دستگاه چنبرهای پلاسما 17

شکل 1-7- راکتور توکاماک ایتر. 19

شکل 1-8- سطح مقطع ایتر با پلاسمای بیضی.. 19

شکل1-9- شماتیک هندسی راکتور استلاتور. 21

شکل2-1- واکنش پذیری انواع سوخت‌ها 26

شکل2-2- روش‌های گرم کردن پلاسما 36

شکل2‑3: مدارهای لارمور در یک میدان مغناطیسی 44

شکل 2-4:  نمایش میدان مغناطیسی توروئیدی و پولوئیدی و تبدیل چرخشی.. 44

شکل 2-5: سوق‌گیری ذره، در میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی متعامد 45

شکل 2-6: حرکت مارپیچی الکترون‏ها و یون‏ها در امتداد خطوط مغناطیسی.. 46

شکل2-7- آهنگ واکنش به صورت تابعی از دما برای واکنش‌های مختلف همجوشی با توزیع سرعت ماکسولی.. 50

شکل2-8- معیار لاوسون nτE برحسب دما T(keV) برای پلاسمای D-3He و D-T با فرض محصورسازی کامل ذرات باردار محصولات عمل   59

شکل4-1- مقایسه تغییرات پارامتر واکنشپذیری برای واکنش همجوشی D-T و D-³He براساس روش باکی.. 83

شکل 4-2- چگالی پلاسمای دوتریوم و هلیوم3 در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی   86

شکل 4-3- دمای پلاسمای دوتریوم و هلیوم3 در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی   88

شکل 4-4- نسبت چگالی ذرهی آلفا به چگالی الکترون در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   89

شکل 4-5- پارامتر β پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 برحسب زمان در حالت ناپایدار برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   90

شکل 4-6- توان تابشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی   91

شکل 4-7- توان ذره آلفا در همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت ناپایداربر حسب زمان بدون ناخالصی و با ناخالصی.. 92

شکل 4-8-  توان اهمی  پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3  در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   93

شکل 4-9- توان خالص همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو حالت بدون ناخالصی و با حضور ناخالصی   94

شکل4-10- چگالی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت ناپایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   95

شکل 4-11- دمای پلاسمای دوتریوم و هلیوم3 در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی (آرگون و بریلیم) و حالت بدون ناخالصی   95

شکل 4-12- نسبت چگالی ذرهی آلفا به چگالی الکترون در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   96

شکل 4-13-پارامتر  پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3  در حالت پایدار بر حسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی   97

شکل 4-14- توان تابشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت پایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و بدون ناخالصی   97

شکل 4-15- توان ذره آلفا در همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت پایداربر حسب زمان بدون ناخالصی و با ناخالصی.. 98

شکل 4-16- توان اهمی  پلاسمای دوتریوم هلیوم 3  در حالت پایدار برحسب زمان برای دو نمونه همراه با ناخالصی و حالت بدون ناخالصی   99

شکل 4-17-  توان خالص همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 در حالت ناپایدار برحسب زمان برای دو حالت بدون ناخالصی و با حضور ناخالصی   99

 

مقدمه

یکی از مهمترین اهداف بشر در جهت­گیری زمینه­های تحقیقاتی و پژوهشی­، دستیابی به منابع جدید انرژی می‌باشد. در این راستا بشر تلاش کرده است تا با ساخت رآكتورهای هسته­ای، به منبعی از انرژی دست یابد كه بتواند مدت زمان بیشتری  از آن، نسبت به سوخت‌های فسیلی استفاده كند. بطور کلی دو شیوه بنیادی، برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد: شکافت هسته­ای[1] و همجوشی هسته‌ای[2].

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) [1]، 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 3 (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[2-4]. 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 3 و پارامترهای موثر بر همجوشی تشریح شده و به بررسی پارامترهای موثر بر همجوشی پلاسمای دوتریوم و هلیوم 3 به روش محصورسازی مغناطیسی پرداخته و فرایند با پارامتر مورد نظر شبیه سازی می­گردد. در فصل چهار برخی از روشهای کنترل ناپایداری در راکتور بیان شده و در ادامه نتایج حاصل از شبیه سازی به کمک پارامترهای ترمودینامیکی مربوط به سوخت دوتریوم و هلیوم 3 با نتایج بدست آمده در سایر مطالعات مقایسه می‌شود.

فصل اول

 

همجوشی هسته­ای

فصل اول-همجوشی هسته‌ای

1-1-واکنش‌های هسته‌ای [3]

تبدیلات خودبخودی یا مصنوعی بعضی از هسته‌ها به هسته دیگر که سبب تغییر ساختار هسته یا تغییر تعداد نوکلئون­ها (ذرات هسته‌ای) می‌گردد، واکنش‌های هسته‌ای نام دارند. همجوشی هسته‌ای و شکافت هسته‌ای، دو روش اصلی انجام واکنش‌های هسته‌ای می‌باشد.

1-5-1 روشهای فیزیکی 13

1-5-1-1 روشهای تبخیری 14

1-5-1-1-1  لایه نشانی به روش MBE 15

1-5-1-2 کندوپاش 19

1-5-2روشهای شیمیایی 22

1-5-2-1 انباشت شیمیایی بخار (CVD) 22

1-5-2-2 آبکاری الکتریکی 24

1-5-2-3  سل- ژل 24

فصل دوم: مفاهیم رشد و بررسی مدل های پیوسته و گسسته 26

2-1 مدل لایه نشانی تصادفی 26

2-2 مدل لایه نشانی بالستیک 27

2-3 مدل لایه نشانی تصادفی همراه با نرم سازی 28

 

2-4 همبستگی در طول فرآیند رشد 29

2-5تعاریف متداول در رشد سطح 30

2-5-1 ناهمواری 30

2-5-2 رابطه مقیاس 33

2 – 6  فرکتال 34

2-6-1 تاریخچه و معرفی فرکتال 34

2-6-2 انواع فرکتال 36

2-6-2-1 فرکتال همسانگرد 36

2-6-2-2 فرکتال ناهمسانگرد 39

2- 7  معادله ضمنی رشد 40

2- 8  اصول تشابه 41

2-9  معادله کلی رشد 43

2-9-1 معادله RD 44

2-9-2 معادله ادوارد-ویلکینسون 44

2-9-2-1 حل معادله ادوارد-ویلکینسون 46

2-9-3 معادله کاردر-پاریزی و ژنگ 49

2-10 فرآیند های دخیل در رشد تجربی سطح 51

2-10-1 نشست بر روی سطح 52

2-10-2 جذب شدگی 52

2-10-3  انتشار بر روی سطح 52

2-11 تئوری مدل MBE 53

2-11-1 تئوری خطی مدل MBE 53

2-11-1-1 حل معادله رشد خطی همراه با پیشروی MBE 55

2-11-2 تئوری غیر خطی مدل MBE 56

فصل سوم: شبیه سازی مدل های مختلف رشد سطح 59

3- 1 الگوریتم لایه نشانی به روش RD 59

3-2 الگوریتم لایه نشانی به روش BD 61

3-3 الگوریتم لایه نشانی به روش RDSR 65

3-4 مدل های لایه نشانی MBE 68

یک مطلب دیگر :

3-4-1 مدل داس سرما و تامبورنی 69

3-4-1-1 الگوریتم مدل داس سرما و تامبورنی 71

3-4-2 مدل جدید ارائه شده 73

3-4-2-1 الگوریتم مدل جدید 74

3-4-2-2 بررسی تغییرات نرخ نشست ذرات بر روی سطح 76

3-4-2-3 بررسی تغییرات دما 78

نتیجه گیری و جمع بندی 79

منابع و مأخذ 81

فهرست شکل ها

عنوان                                           صفحه

شکل 1-1: نمای شماتیک یک لایه نازک 3

شکل 1-2 :  نمودار تعیین میزان انرژی تبادلی 9

شکل 1-3 : نمودار روش های ساخت لایه نازک 13

شکل1-4 : نمای شماتیک از دستگاه MBE در زوایای مختلف 18

شکل 1-5: طرح واره سیستم کندوپاش 22

شکل2-1: تصویرشماتیک مدل لایه نشانی تصادفی 26

شکل 2-2 : تصویر شماتیک مدل لایه نشانی به روش بالستیک 27

شکل 2-3 : تصویر شماتیک مدل لایه نشانی تصادفی همراه با نرم سازی 29

شکل 2-4 : نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک در مدل لایه نشانی بالستیک برای 200L= 31

شکل 2-5 : نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای چندین سیستم 32

شکل 2-6 : تصویری شماتیک از بازسنجی پهنای فصل مشترک نسبت به زمان (تغییرات تابع g(u)) 34

شکل 2-7 : طرح شماتیک ساخت فرکتال دانه برفی کخ 37

شکل 2-8 : مثلث های سرپینسکی 38

شکل 2-9 : تغییر مقیاس همسانگرد و ناهمسانگرد برای یک فرکتال ساده …………………………………………………..40

شکل 2-10 : تاثیر عامل  بر روی سطح در حال رشدh 46

شکل 2-11 : تاثیر عامل  بر روی سطح در حال رشد h 50

شکل 2-12 : طرح شماتیکی از فرآیند های مقدماتی بر روی سطح 51

شکل 2-13 : تاثیر عامل  بر روی سطح در حال رشد h 55

شکل 2-14 : تاثیر عامل  بر روی سطح در حال رشد h 57

شکل 3‑1 : نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش RD برای یک نمونه 60

شکل 3-2: نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش RD برای چندین نمونه 60

شکل 3-3: نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش BD……………………………………..62

شکل3-4: نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش BD برای سیستم های مختلف 63

شکل 3-5: نمودار جابجایی منحنی های رسم شده به روش لایه نشانی  BD در راستای عمودی 64

شکل 3-6: نمودار انطباق منحنی های تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش BD. 65

شکل 3-7: نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش RDSR. ……………………………….67

شکل 3-8: نمودار انطباق منحنی های  تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی به روش RDSR 67

شکل3-9: مکانیزم نرم سازی مدل ولف و ویلیان 68

شکل 3-10:مکانیزم نرم سازی مدل داس سرما و تامبورنی 68

شکل 3-11:نمودار تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک برای لایه نشانی با مدل داس سرما و تامبورنی 71

شکل 3-12: نمودار انطباق منحنی های تغییرات زمانی پهنای فصل مشترک در لایه نشانی با مدل داس سرما و تامبورنی.73

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:

(1-8)

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:

(1-9)

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 استفاده از معادله شرودینگر ، معادلات حرکت برای دامنه های    و   را می توان به فرم زیر نوشت:

 

(1-10)

(1-11)

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 استفاده ازتبدیل  که مبین حالت سیستم در تصویر برهم کنش است.

معادلات حرکت  برای دامنه های متغیر را به صورت زیر می نویسیم:

(1-12)

(1-13)

با جایگذاری روابط فوق درمعادلات (1- 10 )  و (1-11) خواهیم داشت:

(1-14)

( 1-15)

که در آن   فرکانس گذار اتمی و   نامیزانی فرکانسی¹ 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 (1-15) و (1-16) از تبدیل لاپلاس استفاده می کنیم. فرض کنید

(1-16)

تبدیل لاپلاس  باشد، در این صورت با استفاده از تبدیل لاپلاس

(1-17)

(1-18)

روابط زیر به دست می آیند:

(1-19)

(1-20)

 

رابطه (1-20) را می توان به فرم زیر ساده کرد:

(1-21)

با جایگذاری رابطه(1-19) در رابطه (1-21) خواهیم داشت:

(1-22)

(1-23)

 

که در آن فرکانس رابی  به صورت

(1-24)

یک مطلب دیگر :

تعریف می شود. با محاسبات ریاضی ساده در می یابیم که ریشه های مخرج رابطه فوق به صورت زیر هستند:

(1-25)

و بنابراین رابطه (1-23)  به صورت زیر در می آید:

(1-26)

 

با بازنویسی رابطه فوق به صورت

(1-27)

و با استفاده از تبدیلات معکوس لاپلاس  به دست می آید:

(1-28)

برای محاسبه  از رابطه زیر شروع می کنیم

(1-29)

با جایگذاری رابطه(1-20) در رابطه (1-29) خواهیم داشت:

(1-30)

(1-31)

حال اگر مراحل استفاده شده در به دست آوردن    را به ترتیب برای  نیز اعمال کنیم به صورت

(1-32)

(1-33)

(1-34)
(1-35)

 

به دست می آید.

با تعریف  به صورت

(1-36)

دامنه های احتمال  و  به صورت

(1-37)

(1-38)

به دست می آیند. در حالت خاصی که اتم در حالت تشدید با میدان تابشی است :

(1-39)

از رابطه ( 1-36) خواهیم داشت:

(1-40)

بنابراین دامنه های احتمال به صورت زیر ساده می شوند:

(1-41)