آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

 

کاربردهای انرژی هسته ای

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

استفاده از انرژی هسته ای، یکی از اقتصادی ترین شیوه ها در دنیای صنعتی است

و گستره عظیمی از کاربردهای مختلف،

شامل تولید برق هسته ای، تشخیص و درمان بسیاری از بیماریها، کشاورزی و دامداری،

کشف منابع آب و … را در بر می گیرد.

انرژی هسته ای در مجموع، مانند یکی از انرژی های موجود

در جهان مثل انرژی بادی، آبی، گاز و نفت و … است،

اما در مقایسه با آنها جزو انرژی های پایان ناپذیر شمرده می شود،

که از نظر میزان تولید انرژی پاسخگوی نیازهای بشر خواهد بود.

یعنی انرژی حاصل از تبدیل ماده به انرژی برابر است با جرم ماده ضرب در سرعت

نور به توان ۲ که نشان دهنده انرژی زیاد حاصل از تبدیل مقدار کمی ماده به انرژی است.

انرژی هسته ای کاربردهای متعددی دارد که در یک تقسیم بندی کلی

میتوان آن را به نظامی و غیرنظامی یا صلح جویانه تقسیم کرد.

تولید برق، یکی از نیازهای روزمره و فوق العاده تأثیر گذار بر زندگی مردم است که اگر با صرفه اقتصادی

بیشتر و آلودگی هرچه کمتر زیست محیطی همراه باشد به یقین خواهد توانست

در اقتصاد کشور نقش بسزایی ایفا کند.

انرژی هسته ای که از این دو شاخصه مهم برخوردار است، می تواند در این زمینه

به کمک نیروگاه ها آمده و جهان را از بحران محدودیت

منابع فسیلی رهایی بخشد. به همین دلیل، نیروگاه برق اتمی، اقتصادی ترین نیروگاهی است

که امروزه در دنیا احداث می شود.

یکی از روشهای تشخیصی و درمانی ارزشمند در طب، پزشکی هسته ای است

که در آن از ایزوتوپهای رادیو اکتیو (رادیو ایزوتوپ) برای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماریها استفاده می شود.

گفتنی است از رادیو ایزوتوپ ها ۶۰ سال است که برای شناسایی و درمان بیماریها استفاده می شود.

با کشف شیوه های درمانی بیشتر و پیشرفت این راهها استفاده از رادیو ایزوتوپ هم گسترده تر شده است.

پرتودهی مواد غذایی، عبارت است از قرار دادن ماده غذایی در مقابل مقدار مشخصی پرتو گاما،

به منظور جلوگیری از جوانه زنی بعضی محصولات غذایی مانند پیاز و سیب زمینی و همچنین کنترل آفات انباری،

کاهش بار میکربی و قارچی بعضی از محصولات مانند زعفران و ادویه و تأخیر در رسیدن بعضی میوه ها

به منظور افزایش زمان نگهداری آنها ….. در بخش کودها مطالعات مربوط به تغذیه گیاهی

نیز از این روش استفاده می شود

مانند نحوه جذب کودها و عناصر و … .

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

با استفاده از تکنیک پرتوتابی هسته ای می توان تغییرات ژنتیکی

مورد نظر را برای اصلاح محصول در توده های گیاهی به کار برد.

برای نمونه کشور پاکستان که بیابان های وسیع و زمین های

بایر فراوانی دارد، از راه کشاورزی هسته ای،

ارقام پرمحصولی از گیاهان را در همین مناطق پرورش داده است.

نقش تکنیک های هسته ای در پیشگیری، کنترل و تشخیص بیماریهای دامی،

نقش تکنیک های هسته ای در تولید مثل دام، نقش تکنیک های هسته ای در تغذیه دام،

نقش تکنیک های هسته ای در اصلاح نژاد دام، نقش تکنیک های هسته ای

در بهداشت و ایمنی محصولات دامی و خوراک دام.

کاربرد تکنیک های هسته ای در مدیریت منابع آب همان بهبود دسترسی به منابع آب جهان،

یکی از زمینه های بسیار مهم توسعه شناخته شده است.

بیش از یک ششم جمعیت جهان در مناطقی زندگی می کنند

که دسترسی مناسب به آب آشامیدنی بهداشتی ندارند.

تکنیک های هسته ای برای شناسایی حوزه های آبخیز زیرزمینی، هدایت آبهای سطحی و زیرزمینی،

کشف و کنترل آلودگی و کنترل نشت و ایمنی سدها به کار می رود.

از این تکنیک ها، برای شیرین کردن آب شور و آب دریا نیز استفاده می شود.

نمونه هایی برای طرح کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنعت عبارتند از:

تهیه و تولید چشمه های پرتوزایی کبالت برای مصارف صنعتی،

تولید چشمه های ایریدیم برای کاربردهای صنعتی و بررسی جوشکاری در لوله های نفت و گاز،

تولید چشمه های پرتوزا برای کاربردهای مختلف در علوم و

صنعت از قبیل طراحی و ساخت انواع سیستم های هسته ای

برای کاربردهای صنعتی مانند سیستم های سطح سنجی، ضخامت سنجی،

چگالی سنجی و نظایر آن،

اندازه گیری زغال سنگ، بررسی کوره های مذاب شیشه سازی برای تعیین اشکالات آنها،

نشت یابی در لوله های انتقال نفت با استفاده از تکنیک هسته ای و … .

انرژی هسته ای و کاربرد آن در کشاورزی

در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان

زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه)

به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است.   

• اثر مقادیر مختلف پرتو گاما بر روی رشد و نمو گیاه تک لپه گندم و دو لپه لوبیا

افزایش روز افزون جمعیت بشری یکی از معضلات دنیای متمدن امروزی است

که خود مشکلات جدیدی از جمله کمبود مواد غذایی در اکثر نقاط جهان

و بخصوص کشورهای در حال توسعه به همراه داشته است.

در تامین غذا برای چنین جمعیت در حال رشدی، کشت گیاهان

زراعتی گندم(گیاه تک لپه) و لوبیا (گیاه دو لپه)

به دلیل دارابودن ارزش غذایی بالا اهمیت ویژه أی پید کرده است.

در این تحقیق با استفاده از تیمار بذرهای گندم(رقم مهدوی) و لوبیا (رقم لوبیا سفید دانشکده)

و مقادیر مختلف پرتو گاما (صفر، ۵۰، ۱۰۰، ۱۵۰، ۲۰۰، ۲۵۰، ۳۰۰، ۳۵۰، ۴۰۰ گری)

تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارمترهای رشد (ارتفاع گیاه، سطح برگ، تعداد برگ،

وزن تر و خشک اندام هوایی، وزن خاکستر اندام هوایی، مقدار خاکستر اندام هوایی،

خاکستر اندام هوایی، مقدار فسفر و پتاسیم گیاه، تعداد سنبله و تعداد دانه در هر گیاه،

وزن دانه، درصد جوانه زنی و رشد بذر) مطالعه گردید. برای هر تیمار مذکور سه

تکرار در نظر گرفته شد و در هر تکرار(هرگلدان)

پانزده بذر کاشته شد. قبل از اعمال هر تیمار بذرها به دو گروه خشک و مرطوب تقسیم بندی شدند.

میزان رطوبت در بذرهای گندم بین ۱۴-۱۲ درصد و در لوبیا بین ۵/۱۳-۱۳ درصد

در نظر گرفته شد. شرایط کاشت و آبیاری در هر یک از ارقام مورد آزمایش یکسان در نظر گرفته شد.

پس از رشد گیاهان نسل والد و تولید خوشه (در گندم) و لگوم(در لوبیا)

بذرهای حاصل از آنها بدون اینکه عملیات پرتوتابی راپشت سر بگذارند،

در شرایطی همانند والدین کاشته شدند.

در گیاهان نسل M۱ نیز تغییرات مورفولوژیکی و برخی از پارامترهای رشد بررسی گردید.

در تمام صفات مورد مطالعه با افزایش مقدار پر تو، پارامترهای رشد کاهش می یابد.

به نظر می رسد که در مقادیر بالا پرتو شدت نقص های کروموزومی و فیزیولوژیکی بیشتر شده باشد.

از جمله تغییرات مورفولوژیکی در گندم باریک شدن برگها و کوتاه شدن میانگره ها رامی توان ذکر کرد که

در مقادیر ۱۵۰ و ۳۰۰ گری پرتو گاما در نسلهای M و M۱مشاهده می شود.

این تغییرات در گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب لوبیا به صورت

تقسیم لپه به سه یا چهار قسمت با اندازه نامساوی،

تغییر شکل برگی، رشد نامتعادل پهنک و کلروز برگی در مقادیر ۲۵۰ تا ۳۰۰ گری

در گیاهان حاصل از بذرهای خشک در مقادیر ۵۰ گری پرتو گاما نمایان است.

مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان نسل M گندم و لوبیا نشان می دهد

که مقادیر ۱۰۰ و ۱۵۰ گری پرتو گاما موجب افزایش عملکرد گیاه می گردد.

مطالعه پارامترهای رشد در گیاهان M۱ و مقایسه آن با نسل M نشان داد که از نظر درصد رشد،

سطح برگ، تعداد برگ تفاوتی بین نسلها وجود ندارد. در حالیکه ارتفاع گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب

در نسل M در مقادیر بالاتر از ۱۵۰ گری و در نسل M۱ در مقادیر

بالاتر از ۲۰۰ گری کاهش معنی داری راو نسبت به شاهد نشان می دهد.

همچنین وزن تر اندام هوایی در گیاهان حاصل از بذرهای مرطوب

در نسل M در مقادیر ۲۰۰ گری و در نسل M۱در مقادیر ۱۰۰ و ۲۰۰ گری افزایش

معنی داری در مقایسه با شاهد نشان می دهد.

وزن خشک اندام هوایی در گیاهان نسل M۱ در مقایسه با نسل M کاهش داشت

ولی در مقدار ۳۰۰ گری پرتو گاما استثنائاً افزایش چشمگیری رانشان داد .

به نظر می رسد که وقوع موتاسیون چنین تغییری راموجب شده است.

البته اثبات صحت و یا سقم فرضیه فوق نیاز به مطالعات بیشتر در نسلهای بعدی دارد،

مقایسه نتایج حاصل از گیاهان نسل M و M۱ لوبیا نشان می دهد که در دو نسل درصد رشد،

سطح برگ، ارتفاع گیاه و وزن خشک از یک روند مشابهی تبعیت می کند.

در گیاهان نسل M وزن تر اندام هوایی در مقادیر بالاتر از ۱۵۰ گری کاهش معنی داری در مقایسه

با شاهد دارد در حالیکه در مقادیر ۵۰ تا ۱۵۰ گری تعداد برگ نسبت به شاهد افزایش معنی داری رادارد.

در حالیکه در نسل M۱ وزن تر اندام هوایی در مقادیر بالاتر از ۱۰۰ گری کاهش معنی داری نسبت

به شاهد داشته در حالیکه تعداد برگ در مقدار مذکور افزایش معنی داری رادر مقایسه با شاهد.

آشنایی با بعضی از کاربردهای انرژی هسته ای

کاربردهای انرژی هسته ای

انرژی هسته ای کاربردهای زیادی در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و… دارد.

لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است . 

انرژی هسته ای کاربردهای زیادی در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و… دارد.

لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است

ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .

موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته ای در زیر آورده می شود .

▪ نیروگاه هسته ای:

نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی

تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند.

اولین جایگاه از این نوع در ۲۷ ژوئن سال ۱۹۵۸ در شوروی سابق ساخته شد.

که قدرت آن ۵۰۰۰ کیلو وات است. چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند

از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود از بخار تولید شده

برای به حرکت در آوردن توربین ها و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .

▪ بمب های هسته ای:

این نوع بمب ها تا حالا قویترین بمبهای و مخربترین های جهان محسوب می شود.

دارندگان این نوع بمبهاجزو قدرت های هسته ای جهان محسوب می شود .

▪ پیل برق هسته ای Nuclear Electric battery:

پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است

ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است.

یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم ۹۰ و یک هادی مثل سیلسیوم.

جریان الکترون های سریعی که بوسیله استرنیوم منتشر می شود ازمیان نیم هادی عبور کرده

و در حین عبور تعداد زیادی الکترون اضافی را از نیم هادی جدامی کند که

در هر حال صدها هزار مرتبه زیادتر از جریان الکتریکی حاصل از ایزوتوپ رادیواکتیو استرنیوم ۹۰ می باشد .

▪ کاربردهای پزشکی:

در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربردهای زیادی دارند که اهم آنها عبارتند از:

ـ رادیو گرافی

ـ گامااسکن

ـ استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های

ـ هسته ای

ـ رادیو بیولوژی

ـ عکس رادیو گرافی

▪ کاربردهای کشاورزی:

تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از:

ـ موتاسیون(جهش) هسته ای ژن ها در کشاورزی

ـ کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای

ـ جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما

ـ انبار کردن میوه ها

ـ دیرینه شناسی (باستان شناسی) و صخره شناسی (زمین شناسی)

که عمر یابی صخره ها با C۱۴ در باستان شناسی خیلی مشهور است.

▪ کاربردهای صنعتی:

در صنعت کاربردها ی زیادی دارد از جمله مهمترین آنها عبارتند از:

ـ نشت یابی با اشعه

ـ دبی سنجی پرتویی

ـ (سنجش شدت تشعشعات ، نور و فیزیک امواج)

ـ سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار

ـ سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات

ـ چگالی سنج موادمعدنی با اشعه

ـ کشف عناصر نایاب در معادن

نیروگاه هسته ای:

نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی

تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند.

اولین جایگاه از این نوع در ۲۷ ژوئن سال ۱۹۵۸ در شوروی سابق ساخته شد.

که قدرت آن ۵۰۰۰ کیلو وات است.

چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند

از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود

از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین ها

و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .

 بمب های هسته ای:

این نوع بمب ها تا حالا قویترین بمبهای و مخربترین های جهان محسوب می شود.

دارندگان این نوع بمبهاجزو قدرت های هسته ای جهان محسوب می شود .

 پیل برق هسته ای Nuelear Electric battery:

پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم

است ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است.

یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم ۹۰ و یک هادی مثل سیلسیوم.

مشاهده و دانلود فایل

آشنایی با رشته میکروبیولوژی

آشنایی با رشته میکروبیولوژی

میکروبیولوژی

آشنایی با رشته میکروب شناسی

وقتی که از پشت میکروسکوپ به یک قطره آب، یک بگ درخت و یک مشت خاک می نگری دنیای عجیب و خارق العاده میکروارگانیسم ها در مقابل دیدگانت گشوده می شود. دنیای موجودات حیرت انگیز که توانایی آنها در هیچ موجود دیگری حتی انسان به چشم نمی خورد.

به راستی چه موجودی می تواند در قدرت رشد با باکتری برابری کند؟ باکتری که شاید یک میلیونیم گرم (میکروگرم) نیز وزن نداشته باشد اما اگر شرایط محیط برای تکثیر تصاعدی آن مناسب باشد، در عرض ۷۲ ساعت انبوه باکتریهای تولید شده وزنی سه هزار برابر وزن کره زمین خواهند داشت و این تنها یکی از جلوه های دنیای شگفت انگیز میکروارگانیسم ها است، دنیایی که در رشته میکروبیولوژی (میکروب شناسی) مورد بررسی قرار می گیرد.

اما میکروارگانیسمها که اساس و پایه علم میکروبیولوژی را تشکیل می دهند، چه هستند؟

محمدعلی آموزگار دانشجوی دوره دکترای میکروبیولوژی دانشگاه تهران در این باره می گوید: میکروارگانیسمها موجودات ریز ذره بینی مانند: باکتریها، ویروسها، قارچهای میکروسکوپی و پرتوزوئرها هستند که با چشم غیر مسلح دیده نمی شوند.

وی همچنین در مورد جایگاه میکروارگانیسمها در رشته میکروبیولوژی می گوید: علم میکروبیولوژی که گرایشی از علم زیست شناسی است به بررسی و مطالعه میکروارگانیسم ها می پردازد در این علم ارتباط میکروارگانیسم ها با خودشان و همچنین با موجودات عالی تر مانند انسان، حیوانات و گیاهان مورد بررسی قرار می گیرد.

آشنایی با رشته میکروبیولوژی

گفتنی است که علم میکروبیولوژی گرایشهای مختلفی دارد که عبارتند از:

الف) گرایش پزشکی: در این گرایش میکروبهایی که برای انسان بیماری زا هستند و چگونگی فغالیت آنها بررسی می شود. البته این گرایش قسمت کوجکی از علم میکروبیولوژی را برای خود اختصاص می دهد چرا که از میان میکروبهای شناخته شده فقط حدود ۱۷۰ نوع میکروب، بیماری زا هستند و بقیه میکروبها تا کنون شناخته شده اند، میکروبهای مفید می باشند.

ب) میکروبیولوژی غذایی: بسیاری از مواد غذایی مثل ماست یا پنیر به یاری میکروبها تولید می شوند.

ج) میکروبیولوژی صنعتی: در این گرایش از میکروبیولوژی از میکروبهای مفید برای تولید مواد صنعتی مانند اسیدها و کمپوست میکروبی ( تهیه کود به یاری مواد زاید و زباله ها) استفاده می شود، همچنین از میکروبها در رفع آلودگی های محیط زیست استفاده می گردد.

دکتر علی اکبر محمدی متخصص میکروبیولوژی و رئیس مؤسسه تحقیقات واکسن و سرم سازی رازی نیز در معرفی این رشته می گوید: رسته میکروبیولوی که با میکروارگانیسمها یعنی موجودات ریز ذره بینی سر و کار دارد، دو جنبه مهم دارد، یکی مبارزه با میکروارگانیسم های خطرناک و بیماری زا که حیاط انسانها، حیوانات و گیاهان را به خطر می اندازند و میکروبیولوژیست با شناسایی روش و مسیر ایجاد بیماریها می تواند این مسیر را متوقف کرده و از چرخه و سیر بیماری جلوگیری کند و جنبه دیگر استفاده بهینه و مناسب از میکروارگانیسم ها برای تولید مواد غذایی و تبدیل بهینه صنایع غذایی مثل تهیه پنیر، ماست و یا حتی نان و همچنین تولید داروهای پزشکی و دامپزشکی می باشد.

در واقع علم میکروبیولوژی در مورد چگونگی استفاده بهینه از میکروارگانیسم ها و جلوگیری از ضررها و زیانهایی که میکروارگانیسم ها می توانند به حیات انسانها، دامها و نباتات وارد کنند، بحث می کند.

 

 

میکروبیولوژی یا زیست شناسی سلولی  مولکولی

گاه می شنویم که از رشته میکروبیولوژی با عنوان زیست شناسی سلولی مولکولی یاد می شود برای مثال در بعضی از قسمتهای دفترچه های آزمون سراسری سازمان سنجش آموزش کشور از این رشته با عنوان زیست شناسی سلولی مولکولی یاد شده است و به همین دلیل تعدادی از داوطلبان آزمون سراسری تصور می کنند که رشته میکروبیولوژی همان رشته علوم سلولی مولکولی است و در نتیجه هنگام انتخاب رشته با مشکلاتی روبرو می شوند.

دکتر محمدی درباره تفاوت بین این دو رشته می گوید: در حقیقت علم میکروبیولوژی مادر علوم سلولی مولکولی است چون زمانی که راجع به فیزیولوژی سلول ( به اصطلاح چگونگی کار کردن و سوخت و ساز بدن سلول) 

صحبت می شود، در واقع ساختار سلول به عنوان یک میکروارگانیسم مورد بررسی قرار می گیرد، اما این باعث نمی شود که دو رشته فوق را یکی بدانیم چون علوم سلولی مولکولی از حیطه فعالیتهای بیرونی میکروب خارج شده و وارد فعالیتهای درونی آن می شود، در حالیکه در علم میکروبیولوژی تأثیرات بیرونی میکروارگانیسم ها مطالعه می شود برای مثال شما در علم میکروبیولوژی نگاه می کنید که میکروارگانیسم مورد نظر شما چه نوع بیماری ایجاد کرده و از روی آثار بیماری حدس می زنید میکروارگانیسمی را که بررسی می کنید چه نوع میکروبی است .

دکتر محمدی همچنین در مورد نام رشته میکروبیولوژی می گوید: با توجه به اینکه امروزه علوم بسیار ریز، جزئی و تخصصی شده است، بهتر است که دو علم میکروبیولوژی و علوم سلولی و ملکولی در کنار یکدیگر و با نام تخصصی به علم زیست شناسی خدمت بکنند نه اینکه یک علم، دیگری را احاطه بکند. مثلا اگر بخواهیم میکروبیولوژی را زیر مجموعه ای از علوم سلولی و مولکولی بدانیم، اشتباه است چون بعضی از اوقات علوم سلولی و مولکولی کاری به میکروارگانیسم ها ندارد و در مورد سلولهای یوکاریوتی یا سلولهای انسانی صحبت می کند .

فلورا فروزش

 

از زمان رابرت کخ و لویى پاستور تاکنون باسیلوس آنتراسیس در صدر مطالعات باکترى هاى بیمارى زا قرار داشته است. عامل مولد سیاه زخم در پاییز سال ۲۰۰۱ میلادى مجدداً شیوع یافت، به طورى که منجر به مرگ ۵ تن شد. همین موضوع اهمیت باکترى باسیلوس را در بیوتروریسم مورد تایید قرار داد. بیمارى زایى باکترى ناشى از وجود دو پلاسمید بیمارى زا است، یکى از آنها (pxol) سم سه قسمتى را رمز مى کند که شامل فاکتور کشنده (LF)، آنتى ژن حمایتى (PA) یا فاکتور ادم (EF) و آنتى ژن حمایت (PA) مى شود. در مجموع این سم ها (PA/PA,LF/EF) اعمال زیستى متعدد را در میزبان مورد هدف قرار مى دهد، به طورى که منجر به سرکوب پاسخ هاى ایمنى و در نهایت مرگ میزبان در اثر اختلال در سیستم هاى مختلف مى شود. از طرف دیگر، پلى ساکارید کپسول (CPS) باعث محافظت باکترى در برابر پاسخ هاى ایمنى میزبان شده و ژن هاى رمزکننده این کپسول به وسیله پلاسمید pxo2 حمل مى شود. هدف مطالعات در حال انجام، شناسایى مکانیسم هاى مولکولى است که مسبب بیمارى و توانایى بالقوه خنثى کردن آنها یا تولید واکسنى است که توانایى محافظت در برابر باکترى را داشته باشد. مطالعه مقایسه اى ژنوم مى تواند منشاء نمونه هاى جداشده را که سبب بیمارى مى شوند شناسایى کرده و نیز باعث پى بردن به تکامل عامل بیمارى زا شود. براى اولین بار در سال ۲۰۰۳ تعیین توالى ژنوم باسیلوس آنتروسیس در بانک اطلاعات TIGR صورت گرفت. این تعیین توالى مربوط به گونه غیربیمارى زا Ames بود که فاقد دو پلاسمید غیربیمارى زا است. در قدم بعد TIGR ژنوم نژادى کاملاً بیمارى زا که حاوى هر دو پلاسمید است را تعیین توالى کرد و نوع نژاد باسیلوس آنتراسیس را مورد بررسى قرار داد. همچنین تعداد دیگرى از نژادهاى باسیلوس آنتراسیس تعیین توالى شد. به تازگى آرشیو جمع آورى شده اى در

مشاهده و دانلود فایل

مقاله درباره اشعه کاتدی و نظریه اتمی

مقاله درباره اشعه کاتدی و نظریه اتمی

اشعه کاتدی و نظریه اتمی

اشعه کاتدی و نظریه اتمی

اشعه‌ی کاتدی چیست؟ جریان از این قرار است که در ساختار بلور فلزّات، به ازای هر اتم یک یا چند الکترون آزاد وجود دارد که تقریباً در همه‌ی نمونه‌ی فلزّی که می‌بینیم می‌تواند آزادانه حرکت کند. میزان انرژی لازم برای این که بشود این الکترونها را از فلز خارج کرد کم است و البتّه برای فلزّات مختلف متفاوت است. امّا به طور کلّی اگر شما یک قطعه فلز را داغ کنید، میلیاردها الکترون به راحتی انرژی لازم برای فرار کردن از ساختار بلوری فلز را به دست می‌آورند و از سطح آن جدا می‌شوند. فلزّاتی که انرژی لازم برای جدا کردن الکترون از آنها کمتر است، غالباً برای ساخت کاتد به کار می‌روند و جریانی که با گرم کردن آنها (کاتد گرم) یا انرژی دادن به آنها به روشهای دیگر (کاتد سرد) به دست می‌آید، جریان یا اشعه‌ی کاتدی نام دارد. اگر الآن این نوشته‌ها را روی یک مانیتور CRT می‌خوانید، در پشت صفحه‌ی مانیتور و دقیقاً روبه‌روی شما یک تفنگ الکترونی قرار دارد که الکترونها مورد نیازش را از طریق یک قطعه فلزّ کاتد فراهم می‌کند و بعد از جهت‌دهی آنها را به سمت صفحه می‌فرستد. 

اشعه کاتدی: ذرات الکترونی پر انرژی هستند که از کاتد حرارت دیده ساطع میشوند.

از اشعه های یون زا برای استریل کردن وسائل و بسته های پلاستیکی مثل سرنگ ها و بوات های یکبار مصرف استفاده میشود.

 

مقاله درباره اشعه کاتدی و نظریه اتمی

شناخت اشعه کاتدی 

طی آزمایشاتی که بر روی الکترولیز توسط فاراده Faraday انجام شد وی دو قانون معروف خود را به شرح زیر در سال ۱۸۳۰ میلادی منتشر نمود: 

۱- در الکترولیز مقدار عنصر آزاد شده متناسب با مقدار جریان الکتریسته است.به عنوان مثال اگر ۱ فاراد یا ۹۶۵۰۰ کولن الکتریسته را ازمحلول نمک حاوی یون تک ظرفیتی جیوه عبور دهیم، ۱ مول اتم جیوه و اگر از محلول نمک حاوی یون دو ظرفیتی عبور دهیم ۰.۵ مول اتم جیوه ته نشین می شود. پس بسته هایی از الکتریسته وجود دارد که یک بسته از آن ها به سمت فلز تک ظرفیتی و دو بسته به سمت فلز دو ظرفیتی حرکت می کنند. 

۲- هرگاه مقدار یکسان جریان الکتریسیته را از سه ظرف بگذرانیم که حاوی نمک ها با ظرفیت های متفاوت هستند، یعنی در ظرف اول نمک یک ظرفیتی، در ظرف دوم نمک دو ظرفیتی و در ظرف سوم نمک سه ظرفیتی داشته باشیم. رسوبهای فلز حاصل از عبور جریان الکتریسیته از ظروف متناسب با جرم اتمی فلز تقسیم بر ظرفیت عناصر آن می باشد. 

نتیجه: هر اتم مقداری ثابت بار می گیرد. اتم یک ظرفیتی یک بسته، اتم دو ظرفیتی دو بسته و اتم سه ظرفیتی سه بسته بار می تواند حمل نماید.و هرگز جزء کسری از بار الکتریکی مانند ۱.۲۳ را به خود نمی گیرند. این بسته برای تمام اتمها یکسان است، یعنی الکتریسته از بسته ها یا ذرات کوچکی تشکیل شده اند. که آنها را الکترون می گوییم. 

 

بعد از آزمایش الکترولیز بر روی مایعات و جامدات نوبت به الکترولیز گازها رسید که در الکترولیز گازها نتایج زیر به دست آمد: 

۱- ولتاژ معمولی از گازها عبور نمی کند. 

۲- در ولتاژهای بالا چنانچه فاصله دو الکترود زیاد باشد جریان الکتریسیته عبور نمی کند. 

۳- در فشار معمولی به ازای هر سانتیمتر فاصله الکترودها به ۳۰۰۰۰ ولت اختلاف پتانسیل نیازمندیم. 

در جریان این آزمایش ها دانشمندان مجبور به ساختن لوله هایی از جنس شیشه شدند تا بتوانند فشار داخل آن را کاهش داده و به بررسی هایمختلف بپردازند. بعد از ساخت این لوله ها دانشمندان به نتایج زیر دست یافتند: 

۱- در فشار ۰٫۱ اتمسفر اگر ولتاژ ۱۰۰۰۰ ولت برقرار شود، گاز درون لوله ملتهب شده و به رنگ های گوناگون پرتو افشانی می نماید. به عنوان مثال نئون رنگ قرمز، هوا رنگ صورتی ملایم، بخار سدیم رنگ زرد و بخار جیوه رنگ آبی مایل به سبز را ایجاد می نماید. 

۲- در فشار کمتر از  ۰٫۰۰۰۱ اتمسفر و ولتاژ بالای ۱۰۰۰۰ ولت جداره شیشه ملتهب شده و نور سبز مغز پسته از خود منتشر می نماید. 

۳- با کم کردن فشار تا ۰٫۰۰۰۰۰۱ اتمسفر روشنایی از بین رفته و نوعی درخشندگی یا تابش مهتابی در دیواره لوله ایجاد می شود که در حضور صفحات فلوئور به طور کامل قابل مشاهده است. 

این اشعه که توسط ویلیام کروکس William Crookes کشف گردید به اشعه کاتدی معروف شد. اشعه کاتدی نیز به نوبه خود مورد مطالعه قرارگرفته و ویژگی های یکی پس از دیگری کشف گردید. به آزمایش های زیر و نتایج به دست آمده از آنها توجه کنید: 

۱- برای اینکه ماهیت این اشعه هرچه بیشتر برای ما روشن گردد یک مانع بین دو الکترود در لوله قرار می دهیم. 

همانطور که مشاهده می شود ، در سمت آند سایه ای تشکیل می شود و این بدان معناست که اشعه از کاتد خارج شده و به سمت آند حرکت می کند. همچنین می توان نتیجه گرفت که این اشعه به خط مستقیم سیر می کند. 

۲- جابجایی کاتد در لوله تأثیری در جهت اشعه نداشته و اشعه به خط مستقیم سیر می نماید. 

به محل قرار گرفتن آند توجه کنید.

۳- جنس کاتد را تغییر می دهیم ولی در اشعه هیچ تغییری مشاهداه نمی شود. بنابراین ماهیت اشعه به جنس کاتد بستگی ندارد و تمام فلزات توان تولید این اشعه را دارند. 

۴- جنس گاز داخل لوله را تغییر می دهیم ولی باز در ماهیت اشعه تغییری مشاهده نمی شود. بنابراین ماهیت اشعه به جنس گاز داخل لوله بستگی ندارد. 

۵- یک فرفره پره دار را در مسیر اشعه قرار می دهیم. 

مشاهده و دانلود فایل

تحقیق درباره اتم

تحقیق درباره اتم

اتم

یک اتم ، کوچکترین جزء اصلی غیر قابل تقلیل یک سیستم شیمیایی می‌باشد  .

ریشه لغوی

این کلمه ، از کلمه یونانی atomos ، غیر قابل تقسیم ، که از a- ، بمعنی غیر و tomos، بمعنی برش ، ساخته شده است.

معمولا به معنای اتم‌های شیمیایی یعنی اساسی‌ترین اجزاء مولکول‌ها و مواد ساده می‌باشد

تحقیق درباره اتم

تاریخچه شناسایی اتم

مواد متنوعی که روزانه در آزمایش و تجربه با آن روبه رو هستیم، متشکل از اتم‌های گسسته است.

وجود چنین ذراتی برای اولین بار توسط فیلسوفان یونانی مانند

دموکریتوس (Democritus) ، لئوسیپوس (Leucippus) و اپیکورینز (Epicureanism)

ولی بدون ارائه یک راه حل واقعی برای اثبات آن ، پیشنهاد شد.

سپس این مفهوم مسکوت ماند تا زمانیکه در قرن ۱۸ راجر بسکوویچ (Rudjer Boscovich)

آنرا احیاء نمود و بعد از آن توسط جان دالتون (John Dalton) در شیمی بکار برده شد.

راجر بوسویچ نظریه خود را بر مبنای مکانیک نیوتنی قرارداد و آنرا در سال ۱۷۵۸ تحت عنوان:

Theoria philosophiae naturalis redacta ad unicam legem virium in natura existentium

چاپ نمود.

براساس نظریه بوسویچ ، اتمها نقاط بی‌اسکلتی هستند که بسته به فاصله آنها از یکدیگر ،

نیروهای جذب کننده و دفع کننده بر یکدیگر وارد می‌کنند.

جان دالتون از نظریه اتمی برای توضیح چگونگی ترکیب گازها در نسبتهای ساده ، استفاده نمود.

در اثر تلاش آمندو آواگادرو (Amendo Avogadro) در قرن ۱۹، دانشمندان توانستند تفاوت میان اتم‌ها و مولکول‌ها را درک نمایند.

در عصر مدرن ، اتم‌ها ، بصورت تجربی مشاهده شدند.

تحقیق درباره اتم

اندازه اتم

اتم‌ها ، از طرق ساده ، قابل تفکیک نیستند، اما باور امروزه بر این است که اتم از ذرات کوچکتری تشکیل شده است. قطر یک اتم ، معمولا میان ۱۰pm تا ۱۰۰pm متفاوت است.

ذرات درونی اتم

در آزمایش‌ها مشخص گردید که اتم‌ها نیز خود از ذرات کوچکتری ساخته شده‌اند. در مرکز یک هسته کوچک مرکزی مثبت متشکل از ذرات هسته‌ای ( پروتون‌ها و نوترون‌ها ) و بقیه اتم فقط از پوسته‌های متموج الکترون تشکیل شده است. معمولا اتم‌های با تعداد مساوی الکترون و پروتون ، از نظر الکتریکی خنثی هستند.

طبقه‌بندی اتم‌ها

اتم‌ها عموما برحسب عدد اتمی که متناسب با تعداد پروتون‌های آن اتم می‌باشد، طبقه‌بندی می‌شوند. برای مثال ، اتم های کربن اتم‌هایی هستند که دارای شش پروتون می‌باشند. تمام اتم‌های با عدد اتمی مشابه ، دارای خصوصیات فیزیکی متنوع یکسان بوده و واکنش شیمیایی یکسان از خود نشان می‌دهند. انواع گوناگون اتم‌ها در جدول تناوبی لیست شده‌اند.

اتم‌های دارای عدد اتمی یکسان اما با جرم اتمی متفاوت (بعلت تعداد متفاوت نوترون‌های آنها) ، ایزوتوپ نامیده می‌شوند.

تحقیق درباره اتم

ساده‌ترین اتم

ساده‌ترین اتم ، اتم هیدروژن است که عدد اتمی یک دارد و دارای یک پروتون و یک الکترون می‌باشد. این اتم در بررسی موضوعات علمی ، خصوصا در اوایل شکل‌گیری نظریه کوانتوم ، بسیار مورد علاقه بوده است.

واکنش شیمیایی اتم‌ها

واکنش شیمیایی اتم‌ها بطور عمده‌ای وابسته به اثرات متقابل میان الکترون‌های آن می‌باشد. خصوصا الکترون‌هایی که در خارجی‌ترین لایه اتمی قرار دارند، به نام الکترون‌های ظرفیتی ، بیشترین اثر را در واکنش‌های شیمیایی نشان می‌دهند. الکترون‌های مرکزی (یعنی آنهایی که در لایه خارجی نیستند) نیز موثر می‌باشند، ولی بعلت وجود بار مثبت هسته اتمی ، نقش ثانوی دارند.

پیوند میان اتم‌ها

اتم‌ها تمایل زیادی به تکمیل لایه الکترونی خارجی خود و (یا تخلیه کامل آن) دارند. لایه خارجی هیدروژن و هلیم جای دو الکترون و در همه اتمهای دیگر طرفیت هشت الکترون را دارند. این عمل با استفاده مشترک از الکترونهای اتم‌های مجاور و یا با جدا کردن کامل الکترون‌ها از اتمهای دیگر فراهم می‌شود. هنگامیکه الکترونها در مشارکت اتمها قرار می گیرند، یک پیوند کووالانسی میان دو اتم تشکیل می‌گردد. پیوندهای کووالانسی قویترین نوع پیوندهای اتمی می‌باشند.

تحقیق درباره اتم

یون

هنگامیکه بوسیله اتم ، یک یا چند الکترون از یک اتم دیگر جدا می‌گردد، یون‌ها ایجاد می‌شوند. یون‌ها اتم‌هایی هستند که بعلت عدم تساوی تعداد پروتو ن‌ها و الکترون‌ها ، دارای بار الکتریکی ویژه می‌شوند. یون‌هایی که الکترون‌ها را برمی‌دارند، آنیون (anion) نامیده شده و بار منفی دارند. اتمی که الکترون‌ها را از دست می‌دهد کاتیون (cation) نامیده شده و بار مثبت دارد.

پیوند یونی

کاتیون‌ها و آنیون‌ها بعلت نیروی کولمبیک (coulombic) میان بارهای مثبت و منفی ، یکدیگر را جذب می‌نمایند. این جذب پیوند یونی نامیده می‌شود و از پیوند کووالانسی ضعیفتر است.

مرز مابین انواع پیوندها

همانطور که بیان گردید، پیوند کوالانسی در حالتی ایجاد میشود که در آن الکترون‌ها بطور یکسان میان اتمها به اشتراک گذارده می‌شوند، درحالیکه پیوند یونی در حالی ایجاد می‌گردد که الکترون‌ها کاملا در انحصار آنیون قرار می‌گیرند. بجز در موارد محدودی از حالتهای خیلی نادر ، هیچکدام از این توصیف‌ها کاملا دقیق نیست. در بیشتر موارد پیوندهای کووالانسی ، الکترون‌ها بطور نامساوی به اشتراک گذارده میشوند، بطوریکه زمان بیشتری را صرف گردش بدور اتم‌های با بار الکتریکی منفی‌تر می‌کنند که منجر به ایجاد پیوند کووالانسی با بعضی از خواص یونی می‌گردد.

بطور مشابهی ، در پیوندهای یونی ، الکترون‌ها اغلب در مقاطع کوچکی از زمان بدور اتم با بار الکتریکی مثبت‌تر می‌چرخند که باعث ایجاد بعضی از خواص کووالانسی در پیوند یونی می‌گردد .

اتم اولیه

ریشه لغوی و تاریخچه

کلمه اتم از واژه یونانی Atomos به معنی (تقسیم‌نا‌پذیر) گرفته شده ‌است. اعتبار نخستین نظریه اتمی را بطور معمول از یونانیان باستان می‌دانند اما ممکن است خاستگاه این مفهوم در تمدنهای پیش از یونان باشد. نظریه اتمی (لوسیپوس) و (موکرتیس) که در قرن پنجم قبل از میلاد مسیح ‌می‌زیستند مدعی آن است که تقسیم پی‌درپی ماده در نهایت به اتمهایی می‌رسد که امکان تقسیم بیشتر ندارند.

ارسطو در قرن چهارم قبل از میلاد مسیح نظریه اتمی را نپذیرفت. او باور داشت که بطور فرضی ماده بی‌پایان به ذرات کوچک و کوچکتر تقسیم می‌شود. این نظریه دو هزار سال بصورت اندیشه محض باقی ماند. رابرت بویل در سال ۱۶۶۱ و ایزاک نیوتون در سال ۱۶۸۷ وجود اتمها را پذیرفتند.

نظریه اتمی دالتون

جان دالتون نظریه اتمی را بگونه‌ای طرح کرد که شاخص برجسته‌ای در تاریخ شیمی شد. این نظریه در سالهای ۱۸۰۳ تا ۱۸۰۸ نصج گرفت. در آن زمان دانشمندان بسیاری معتقد بودند که ماده از اتم‌ها ترکیب یافته است اما دالتون از این هم پیش رفت. او طرحی برای نظریه اتمی بوجود آورد که می‌توانست قوانین تغییر شیمیایی را توضیح دهد و با نسبت دادن جرمهای نسبی به اتمهای عناصر گوناگون به مفهوم نظریه اتمی صورت کمی داد.

اصول موضوع نظریه دالتون

1. عناصر از ذرات بی‌نهایت کوچکی که اتم نامیده می‌شوند ترکیب یافته‌اند. تمام اتمهای یک عنصر یکسان و اتمهای عناصر گوناگون متفاوت‌اند.

در واکنشهای شیمیایی اتمها از هم جدا می‌شوند و به هم می‌پیوندند. در این واکنش هیچ اتمی ایجاد

مشاهده و دانلود فایل

مقاله انرژی خورشیدی

مقاله انرژی خورشیدی

 

 

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی : امروزه می دانیم که سرچشمه غالب شکلهای گوناگون انرژی مورد استفاده ما انرژی خورشیدی

  است .

منشاء سوختهای فسیلی,جریان اب ,باد,جزرومد همگی از انرژی خورشیدی مایه

  می گیرند . سوختهای فسیلی رو به پایانند و استفاده از انرژی جریان اب و باد ومانند 

آنها 

  نمی توانند تمام انرژی مصرفی جهان را تامین کنند .

استفاده از سوختهای هسته ای از طریق واکنشهای شکافت مواد رادیواکتیو موجود در طبیعت مخابراتی

در بردارد که ادامه روز افزون

 آن به مصلحت انسان نیست و مهارواکنش همجوشی هسته ای هنوز امکنپذیر نشده است .

انرژی پایان ناپذیری که در اختیار داریم انرژی خورشیدی است ,اما وسایلی که تاکنون برای جمع آوری

  واستفاده از انرژی خورشیدی ساخته شده است هنوز برای مصرفی ما کافی نیست واز طرف

  دیگر بسیار گران تمام می شود .

با وجود این دانشمندان دو راه در پیش روی دارند;یکی کنترل واکنشهای همجوشی هسته ای ودیگر یافتن راههای

بهتر وارزانتر از انرژی خورشیدی است .

مقاله انرژی خورشیدی

آینه ها و جعبه های داغ :

 آیا راهی برای متمرکز کردن پرتوهای نور خورشیدی و متراکم کردن آنها در یک فضای کوچک وجود دارد؟

در چنین صورتی انرژی بیشتری به این فضای کوچک می رسد ,دما زیاد می شود

 وما می توانیم از انرژی خورشیدی بیشتر استفاده کنیم .

 اولین آینه های خمیده ای که برای این منظور مورد استفاده قرار گرفتند به شکل نیمکره بودند .

مقاله انرژی خورشیدی

 در این آینه ها پرتوهای کاملا به یک نقطه باز نمی تابیدند . در حدود ۲۳۰ سال پیش از میلاد

 ریاضیدانی یونانی به نام دوسیتئوس(Dositheus) نشان داد که آینه ای به شکل سهموی

 برای باز تاباندن پرتوها به یک نقطه بهتر عمل می کند . یک سهموی به شکل نیمکره کامل نیست

 اما خیلی شبیه به نبمه کوچک یک تخم مرغ است . نور خورشید بازتابیده از سطح درونی یک

 سهموی در یک کانون ,در یک نقطه مشخص به هم می رسند .

در واقع دما در این نقطه بسیار زیاد خواهد بود .

امروزه می دانیم که اگر سهموی به طور کامل خمیده باشد وهمه را بازبتاند

 دمای کانون برابر با سطح خورشیدی ,یعنی ۶۰۰۰ سلسیوس خواهد بود .

این دما به قدری زیاد است که می تواند هر چیز سوختنی را بسوزاند ,

یا هر چیزی را که نمی سوزد ,ذوب کند وبه جوش آورد .

چنین آینه های کوره های خورشیدی نامیده می شوند .

مقاله انرژی خورشیدی

یو نانیان باستان نمی توانستند چنین اینه های را بسازند ;در واقع تا زمانهای اخیر کسی قادر به انجام این کار نبود .

 هنوز هم ,داستانی بر سر زبانهاست که ارشمیدس ریاضیدان یونانی آینه های بسیار خوبی ساخته است ,

و وقتی کشتهای رومی در سال ۲۱۴ پیش از میلاد شهر او ,سیراکوز واقع در

 ساحل جزیره سیسل را محاصره  کرد.

ارشمیدس با استفاده از چنین آینه های نور خورشیدی

 را به طرف کشتیها بازتابانده و آنها را آتش زده است .

 ممکن است این داستان در مئرد ارشمیدس درست نباشد ,

نشان می دهد که مردم در آن هنگام

درباره امکان استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان جنگ افزار می اندیشیده اند .

 حدود ۱۰۰۰ سال پیش از میلاد ابن هیثم ,دانشمند مسلمان عرب که در مصر می زیست ,

 کتابی درباره نور نوست و در آن آینه های سهموی را برای متمرکز کردن نور تشریح کرد

 حدود سال ۱۲۵۰ میلادی راجر بیکن دانشور انگلیسی که کتاب ابن هیثم را مطالعه کرده بود .

اشاره ای داشت .

مقاله انرژی خورشیدی

برایکه مسلمان ممکن است از چنین آینه های سهموی به عنوان اسلحه در برابر سپاهیان مسیحی استفاده کنند .

وی به مسیحیان پیشنهاد کرد تا نخست این آینه ها را تکمیل کنند .

آینه های جنگی هرگز ساخته نشدند ,اما نمونه های کوچکی از آنها ساخته شد .

از اینآینه های بزرگی که بتوانند در فواصل دور آسیب رسان باشند بسیار سخت بود .

اما راهای دیگر برای متمرکز کردن گرمای نور خورشید وجود داشت پس از آنکه گلخانه های رومی دوباره کشف شدند ,

این نکته مورد استفاده قرار گرفت . در سال ۱۷۶۷ هوارس دوسسور دانشمند سویسی جعبه هایی شیشه ای

را طراحی کرد ,که یکی درون دیگری بود .

هر کدام از این جعبه ها گرمای بیشتری را نسبت به جعبه بیرنی اش به دام می انداخت ,ودرونیترین

 جعبه به دمایی می رسد که برای جوشاندن اب کافی بود .

چنین جعبه های برای نمایش وسایل

 نو ظهور مورد استفاده قرار می گرفتند . در سالهای دهه ۱۸۳۰ جان هرشل اختر شناس انگلسی بود

هنگامی که وی در آنجا بود جعبه  داغی برای پختن غذای خود ,طراحی کرد

 در این جعبه از چیزی غیر خورشید استفاده نمی شود.

 البته ,ساختن آینه های خمیده یا جعبه های داغ کاری مشکل و پیچیده بود .

اگر کسی برای پختن

 غذا یا ذوب کردن فلزی به گرما نیاز داشت . راحت تر آن بود که چوب یا زغال سنگ را

 بسوزاند ,واین کاری بود که تقریبا همه آنجام می دادند .

 در سال ۱۷۶۹ جیمز وات ,مهندس اسکاتلندی ,نخستین ماشین بخار را ساخت که کیفیت نسبتا

 خوبی داشت .

در این ماشین بخار ,

گرمای حاصل از سوختن یا زغال سنگ برای جوشاندن اب در فلزی مورد استفاده قرار می گرفت .

درون ظرف بخار ایجاد می شد و منبسط می گردید .

در اثر انبساط بخار میله های فلزی حرکت رفت وبرگشت  اآنجام می دادند ;میله ها چرخهایی

 را می چرخاندند و ماشین به کارمی افتاد .

 چنین ماشین بخاری به سرعت تکامل یافت وبهتر وبهتر شد . در سال ۱۸۰۰ حدود پانصد

 ماشین بخار در بقیه اروپا وایالتهای متحد گسترش یافت . این ماشینهای همه نوع کاری

 را که تا آن زمان به عهده عضلات انسان وحیوان بود آنجام می دادند . ماشینهای بخار با

 چرخهای پره دار این امکان را فراهم آوردند که کشتیهای بخار در مقابل باد و جریان اب به

 حرکت . چرخهای لوکوموتیو های بخار هم به همین طریق روی ریلهای به حرکت در

 می امدند . با ماشینهای بخار انقلاب صنعتی آغاز شد وروش آدمی تغییر یافت .

 برای کار کردن ماشینهای بخار ,لازم بود که به طور دائم چوپ یا زغال سنگ سوزاند شود .

اما ,چوپ یا زغال سنگ در همه جا نبود . بنابراین به ناچار چوپ و زغال سنگ را از جاهای

 دور با هزینه ای زیاد می آوردند . آیا راه بهتری برای ایجاد بخار وجود داشت ؟

 آیا انرژی نور خورشید می توانست برای جوشاندن اب و تولید بخار مورد استفاده قرار گیرد ؟

برای این کار می باید ماشینی خورشید در همه جا وجود دارد و قیمتی هم ندارد .

 نور خورشید همچنین می توانست هوا را منبسط کند

و آن را به درون لوله های ارگ براند به طوری که ارگ یک نت موسیقی بنوازد .

در زمان قدیم مجسمه هایی بودند که وقتی نور طلوع

 خورشید به آنها می خورند ,ک نت موسیقی به وسیله این مجسمه ها یک معجزه است ,

اما فقط انبساط هوا بود که باعث نواخته شدن موسیقی می شد .

 در سال ۱۸۶۶ موشو جعبه داغ بزرگی شاخت که می توانست اب را به سرعت بجوشاند  و

 ماشینهای بخار را به کار اندازد.

 وسیله ای موشو سا خته بود بزرگ و بدترکیب بود از این گذشته در فرانسه,ورشید در تمام

 مدت روز نمی تابید . به خصوص ,درزمستان روزها اغلب ابری بودند . بنابراین ,بسیاری

 از اوقات موشو فرصت استفاده از ما شین خورشیدی خودرا نداشت .

 به همین دلیل موشو به الجیزایر که مستعمر فرانسه در افریقا شمالی بود رفت . در آنجا نور

 خورشید زیادی وجود داشت . گذشته از این ,زغال سنگی در آنجا وجود نداشت .

به طوری که ماشینهای خورشیدی مخصوصا در آنجا سودمند بودند .

وی در شمال افریقا ما شینهای خورشیدی زیادی ساخت 

که برای مقاصد مختلف به کار گرفته می شدند .

 هر چند که چنین ما شینهای خورشیدی  کار می کردند ,

اما نسبت به ماشینهای بخار معمولی بسیار گرانقیمت تر بودند .

این موضوع ,با توجه به اینکه نور خورشید مجانی است ,ممکن است عجیب به نظر برسد . اما

 قطعاتی از ماشین خورشیدی وجود دارند که به هیچ وجه

مقاله انرژی خورشیدی

مشاهده و دانلود فایل

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

الکترونگاتیویته

الکترونگاتیویته Electronegativity میزان توانایی نسبی یک اتم در یک مولکول برای جذب جفت الکترون پیوندی بسوی خود است.

متداول‌ترین مقیاس الکترونگاتیویته

مقیاس نسبی الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژی‌های پیوندی است.

مقدار انرژی اضافی که از جاذبه متقابل بارهای جزئی б+ و б- اضافه بر انرژی پیوند کووالانسی آزاد می‌شود،

به قدر مطلق б و به تفاوت الکترونگاتیوی دو عنصر پیوند شده بستگی دارد. در محاسبات الکترونگاتیوی

تنها تفاوت الکترونگاتیویته عناصر تعیین می‌شود. برای بنا کردن یک مقیاس ، به اتم F (الکترونگاتیوترین عنصر)

بطور دلخواه عدد ۴ نسبت داده شده است. 
مقیاس الکترونگاتیوی پاولینگ ، متداول‌ترین مقیاس و مبتنی بر مقادیر تجربی انرژیهای پیوند است.

مثلا انرژی پیوند Br-Br ، انرژی لازم برای تفکیک مولکول Br₂ به اتمهای Br است.

برای تفکیک یک مول از مولکولهای Br₂ به اندازه ۴۶+ کیلو کالری انرژی لازم است.

انرژی پیوند H-H برابر ۱۰۴+ کیلو کالری بر مول است.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

تعاریف مختلف الکترونگاتیویته

الکترونگاتیویته ، در روشهای متفاوتی تعریف شده است که برخی از آنها به اختصار توضیح داده می‌شود.

الکترونگاتیویته پاولینگ

انرژی اضافی پیوند A-B نسبت به متوسط انرژی پیوندهای A-A و B-B می‌تواند به حضور سهم یونی در پیوند کوالانسی نسبت داده شود.

اگر انرژی پیوند A-B بطور قابل ملاحظه ای از متوسط پیوندهای غیر قطبی A-A و B-B متفاوت باشد، می‌توان فرض کرد

که سهم یونی در تابع موج و بنابراین اختلاف بزرگ در الکترونگاتیوی وجود دارد.

الکترونگاتیویته آلرد_روکر

در این تعریف ، الکترونگاتیویته توسط میدان الکتریکی بر سطح اتم مشخص می‌شود.

بنابرین الکترون در یک اتم بار موثر هسته‌ای را احساس می‌کند.

بر طبق این تعریف ، عناصری با الکترونگاتیویته بالا آنهایی هستند که با بار هسته‌ای موثر بزرگ و شعاع کوالانسی کوچک ،

این عناصر در نزدیکی فلوئور قرار دارند.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

الکترونگاتیویته مولیکن

مولیکن تعریف خود را بر پایه داده‌های طیف‌های اتمی نهاد.

او فرض کرد که توزیع دوباره الکترون در طی تشکیل تر کیب به گونه‌ای است که در آن یک اتم به کاتیون

(توسط ار دست دادن الکترون) و اتم دیگر به آنیون (توسط گرفتن الکترون) تبدیل می‌شود.
اگر یک اتم دارای انرژی یونیزاسیون بالا و الکترون‌خواهی بالا باشد، احتمالا در هنگام تشکیل پیوند ،

الکترونها را به سوی خود می‌کشد. بنابراین بعنوان الکترونگاتیو شناخته می‌شود.

از طرف دیگر اگر انرژی یونش و الکترون‌خواهی آن ، هر دو کوچک باشد تمایل دارد تا الکترون از دست بدهد.

بنابراین به عنوان الکترو پوزیتیو طبقه بندی می‌شود.
این مشاهدات تعریف مولیکن را به عنوان مقدار متوسط انرژی یونش

و الکترون‌خواهی عنصر معرفی می‌کند.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

تغییرات الکترونگاتیویته عناصر

الکترونگاتیویته عناصر با افزایش تعداد الکترون‌های والانس و همچنین کاهش اندازه اتم افزایش می‌یابد و در هر دوره از جدول تناوبی از چپ به راست

و در هر گروه از پایین به بالا افزایش می‌یابد. فلزات ،

جاذبه کمی برای الکترون‌های والانس دارند و الکترونگاتیوی آنها حاکم است،

ولی نافلزات ، به استثنای گازهای نجیب ، جاذبه قوی برای این‌گونه الکترون‌ها دارند

و الکترونگاتیوی آنها زیاد است.
بطور کلی ، الکترونگاتیوی عناصر در هر دوره از چپ به راست (با افزایش تعداد الکترونهای والانس)

و در هر گروه از پایین به بالا (با کاهش اندازه اتم) افزایش می‌یابد. بنابراین ،

الکترونگاتیوترین عناصر ، در گوشه بالایی سمت راست جدول تناوبی (بدون در نظر گرفتن گازهای نجیب)

و عناصری که کمترین الکترونگاتیوی را دارند، در گوشه پایینی سمت چپ این جدول قرار دارند.

این سیر تغییرات ، با سیر تغییرات پتانسیل یونش و الکترون‌خواهی عناصر در جدول تناوبی هم‌جهت است.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

مفهوم الکترونگاتیوی

مفهوم الکترونگاتیوی گرچه مفید است، ولی دقیق نیست. روشی ساده و مستقم

برای اندازه گیری خاصیت الکترونگاتیویته وجود ندارد و روشهای گوناگون برای اندازه گیری آن پیشنهاد شده است.

در واقع چون این خاصیت علاوه بر ساختمان اتم مورد نظر به تعداد و ماهیت اتمهای متصل به آن نیز بستگی دارد،

الکترونگاتیوی یک اتم نامتغیر نیست.
انتظار می‌رود که الکترونگاتیوی فسفر در PCl₃ با الکترونگاتیوی آن در PCl₅ تفاوت داشته باشد.

از اینرو ، این مفهوم را تنها بایستی نیمه‌کمی تلقی کرد.

بنابراین می‌توان گفت که قطبی بودن مولکول HCl ناشی از اختلاف بین الکترونگاتیوی کلر و هیدروژن است

چون کلر الکترونگاتیوتر از هیدروژن است، آن سر مولکول که به کلر منتهی می‌شود، سر منفی دو قطبی است.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

توجیه پیوند یونی با خاصیت الکترونگاتیویته

پیوند یونی بین غیرفلزات وقتی تشکیل می‌شود که اختلاف الکترونگاتیوی آنها خیلی زیاد نباشد.

در اینگونه موارد، اختلاف الکترونگاتیوی عناصر نشان دهنده میزان قطبی بودن پیوندهای کووالانسی است.

اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر یا خیلی کوچک باشد، می‌توان گفت که پیوند اساسا غیر قطبی است

و اتمهای مربوط ، سهم مساوی یا تقریبا مساوی در الکترونهای پیوند دارند.
هر چقدر اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد پیوند کووالانسی قطبی‌تر خوهد بود

(پیوند در جهت اتم الکترونگاتیوتر قطبی می‌شود).

بنابراین با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان پیشگویی کرد که HF قطبی‌ترین هیدروژن هالیدها است

و انرژی پیوندی آن بیشتر از هر یک از این ترکیبات است.

البته نوع پیوندی که بین دو فلز تشکیل می‌شود، پیوند فلزی و در آن اختلاف الکترونگاتیوی نسبتا کم است.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

کاربردهای الکترونگاتیویته

• می‌توان برای تعیین میزان واکنش پذیری فلزات و غیر فلزات بکار برد.
• می‌توان برای پیش‌بینی خصلت پیوندهای یک ترکیب بکار برد. هرچه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر بیشتر باشد،
• پیوند بین آنها قطبی‌تر خواهد بود. هرگاه اختلاف الکترونگاتیوی دو عنصر
• در حدود ۱٫۷ باشد، خصلت یونی نسبی پیوند بیش از ۵۰% است.
• اگر اختلاف الکترونگاتیوی صفر و یا خیلی کوچک باشد، پیوند غیر قطبی است.
• هرچه اختلاف الکترونگاتیوی بیشتر باشد، پیوند کووالانسی قطبی‌تر خواهد بود.
• در این پیوندها ، اتمی که الکترونگاتیوی بیشتری دارد، بار منفی جزئی را خواهد داشت.
• با استفاده از مقادیر الکترونگاتیوی می‌توان نوع پیوندی را که یک ترکیب ممکن است داشته باشد، پیش‌بینی کرد.
• وقتی دو عنصر با اختلاف الکترونگاتیوی زیاد با یکدیگر ترکیب می شوند، یک ترکیب یونی حاصل می‌شود.
• مثلا اختلاف الکترونگاتیوی سدیم و کلر ۲٫۱ است و NaCl یک ترکیب یونی است.

مقاله درمورد الکترونگاتیویته

آیا الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت است؟

مفهوم الکترونگاتیوی غیر دقیق است. زیرا این خاصیت نه تنها به ساختمان اتم مورد بحث بستگی دارد،

بلکه تعداد و ماهیت اتم‌های دیگری که به اتم مزبور پیوند داده شده‌اند نیز در آن دخالت دارد.

بنابراین الکترونگاتیوی یک عنصر همیشه ثابت نیست مثلا الکترونگاتیوی فسفر

در ترکیب (PCl₃) متفاوت از الکترونگاتیوی آن در ترکیب (PCl₅) است .

آرایش الکترونی عناصر

آشنایی

آرایش الکترونی نحوه چنیش الکترونها را در لایه‌های اطراف هسته اتم نشان می‌دهد.

کار را با اتم هیروژن که یک الکترون در اوربیتال ۱s دارد، آغاز می‌کنیم. با افزودن یک الکترون ،

آرایش الکترونی اتم عنصر بعدی He که ۱s2 است بدست می‌آید. به این ترتیب از عنصری

به عنصر بعدی می‌رویم تا به آرایش الکترونی اتم مورد نظر می‌رسیم.

این روش در ابتدا از طرف ولفگانگ پاولی مطرح شد و به روش «بناگذاری» موسوم است.

الکترون متمایز کننده

مشاهده و دانلود فایل

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

آلودگی محیط زیست

تاریخچه

مقدمه

اولین آلاینده‌های هوا احتمالا دارای منشأ طبیعی بوده‌اند. دود ،

بخار بدبو ، خاکستر و گازهای متصاعد شده از آتشفشانها و آتش‌سوزی جنگلها ،

گرد و غبار ناشی از توفانها در نواحی خشک ، در نواحی کم‌ارتفاع مرطوب و مه‌های رقیق شامل ذرات

حاصل از درختهای کاج و صنوبر در نواحی کوهستانی ، پیش از آنکه مشکلات مربوط به سلامت انسانها و مشکلات ناشی

از فعالیتهای انسانی محسوس باشند،

کلا جزئی از محیط زیست ما به شمار می‌رفتند، به استثنای موارد حاد ، نظیر فوران آتشفشان.

آلودگیهای ناشی از منابع طبیعی معمولا ایجاد چنان مشکلات جدی برای حیات جانوران و یا اموال انسانها نمی‌کنند.

این در حالی است که فعالیتهای انسانی ،

ایجاد چنان مشکلاتی از نظر آلودگی می‌نمایند که بیم آن می‌رود بخشهایی از اتمسفر زمین

تبدیل به محیطی مضر برای سلامت انسانها گردد.

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

تاریخچه آلودگی

دود یکی از قدیمی‌ترین آلاینده‌های هوا است که برای سلامت بشر مضر است. زمانی که دود ناشی

از آتش حاصله از سوختن چوب توسط ساکنین اولیه غارها جای خود را به دود ناشی از کوره‌های زغال سوز

در شهرهای پر جمعیت داد، آلودگی هوا ، بقدری افزایش یافت که زنگ خظر برای برخی از ساکنان آن شهرها به صدا در آمد.

در سال ۶۱ بعد از میلاد ، “سنکا” (Seneca) فیلسوف رومی از هوای روم بعنوان هوای سنگین و از

دودکشهای هود با عنوان تولید کننده بوی بد نام برد.

در سال ۱۲۷۳ میلادی ، “ادوارد اول” پادشاه انگلستان عنوان کرد که هوای لندن به حدی با دود و مه آلوده شده است

و آزار دهنده است که از سوختن زغال سنگ دریایی جلوگیری خواهد کرد.

علی‌رغم هشدار پادشاه مذکور ، نابودی گسترده جنگلها ،

چوب را تبدیل به یک کالای کمیاب نمود و ساکنان لندن را وادار ساخت تا بجای کم کردن مصرف زغال

سنگ به میزان بیشتری از آن استفاده کنند.

تا سال ۱۶۶۱ میلادی یعنی بیش از یک قرن بعد ، تغییر قابل ملاحظه‌ای در آلودگی هوا بوجود نیامد.

چاره جویی و پیشنهادات عبارت بودند از برچیدن تمامی کارخانه‌های اطراف شهر لندن و بوجود آمدن کمربند سبز در اطراف شهر.

بالاخره این چاره جویی‌ها کارساز شد.

مقاله درمورد آلودگی محیط زیس

مشکلات آلودگی هوا

شواهدی دال بر علاقمندی جوامع انسانی در غلبه بر مشکل آلودگی هوا وجود دارند که از جمله آنها می‌توان

از تصویب و اجرای قوانین کنترل دود در شیکاگو سینسنیاتی به سال ۱۸۸۱ نام برد.

ولی اجرای این قوانین و قوانینی مشابه آنها با دشواریهایی مواجه گردید و برای تمیز نمودن هوا یا جلوگیری از آلودگی بیشتر آن ،

تقریبا کاری انجام نشد. در سال ۱۹۳۰ در دره بسیار صنعتی میوز در کشور بلژیک در اثر پدیده وارونگی ،

مه دود در یک فضای معین محبوس گردید. در نتیجه ۶۳ تن جان خود را از دست داده ، چندین هزار تن دیگر بیمار شوند.

حدود ۱۸ سال بعد در شرایط مشابهی در ایلات متحده آمریکا ،

یکی از اولین و بزرگترین فاجعه‌های زائیده آلودگیها رخ داد،

یعنی ۱۷ نفر جان خود را باختند و ۴۳ درصد جمعیت نورا در پنسیلوانیا بیمار شدند.

درست سه سال بعد از فاجعه مه دود لندن در سال ۱۹۵۲ ، نادیده گرفتن عواقب جدی آلودگی هوا غیر ممکن گردید.

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

در روز سه شنبه ۴ دسامبر سال ۱۹۵۲ حجم عظیمی از هوای گرم به طرف قسمت جنوبی انگلستان حرکت کرده ،

با ایجاد یک وارونگی دمایی سبب نشست یک مه سفید در لندن شد.

این مه دود به دستگاه تنفسی انسان سخت آسیب می‌رساند.

درنتیجه بیشتر مردم بزودی با مشکلاتی از قبیل قرمز شدن چشمها ،

سوزش گلو و سرفه‌های زیاد مواجه شدند و پیش از آنکه در ۹ دسامبر از سطح شهر دور شوند،

۴۰۰ مورد مرگ مربوط به آلودگی هوا گزارش کردند.

این تعداد تلفات برای متوجه ساختن افکار بریتانیایی‌ها جهت تصویب قانون هوای تمیز در سال ۱۹۵۶ کافی بود.

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

قانون کنترل آلودگی هوا

این قانون در ایالات متحده امریکا به نام قانون کنترل آلودگی هوا (قانون عمومی ۱۵۹_۸۴) به تصویب رسید.

اما این مصوبه تنها موجب به تصویب رسیدن یک قانون مؤثرتر گردید.

این قانون یکبار در سال ۱۹۶۰ و بار دیگر در سال ۱۹۶۲ بازنگری شد

و به قانون هوای تمیز سال ۱۹۶۳ (قانون عمومی ۲۰۶_۸۸) که برنامه‌های ناحیه‌ای محلی

و ایالتی را برای کنترل هوا تشویق می‌کرد و در عین حال حق مداخله را برای دولت

فدرال در صورت به خطر افتادن سلامت و رفاه اهالی ایالت در اثر آلودگی

ناشی از ایالات دیگر محفوظ نگه می‌داشت، الحاق گردید.

این قانون معیارهایی برای کیفیت هوا وضع کرد که بر اساس آنها ، استانداردهای کیفیت

هوا و گازهای متصاعد شده در دهه ۱۹۶۰ میلادی پی‌ریزی شد.

مقاله درمورد آلودگی محیط زیست

آلودگی محیط زیست و لایه ازن

یکی از مسائلی که در سالهای اخیر باعث نگرانی دانشمندان شده ،

مسئله تهی شدن لایه ازن و ایجاد حفره در این لایه در قطب جنوب است.

لایه اوزون در فاصله ۱۶ تا ۴۸ کیلومتری از سطح زمین قرار گرفته و کره زمین

را در برابر تابش فرابنفش نور خورشید محافظت می‌کند. هر گاه از مقدار لایه ازن ،

۱۰ درصد کم شود، مقدار تابشی که به سطح زمین می‌رسد تا ۲۰ درصد افزایش می‌یابد.

تابش فرابنفش موجب بروز سرطان پوست در انسان می‌شود و به گیاهان صدمه می‌زند.

مولکولهای کلروفلوئورکربنها (CFCها) در از بین بردن لایه ازن موثرند. از این ترکیبات بطور گسترده

در دستگاههای سرد کننده و در افشانه‌ها (اسپری‌ها) استفاده می‌شود.

این مولکولها به علت پایداری آنها به استراتوسفر راه می‌یابند و در آنجا بر اثر تابش خورشید

پیوند C-Cl شکسته می‌شود. اتم کلر حاصل به مولکول ازن حمله می‌کند و مولکول CLO را می‌دهد.

این مولکول بنوبه خود با اکسیژن ترکیب شده ، مولکول O2 و اتم Cl آزاد می‌شود که مجددا

در چرخه تخریب اوزون شرکت می‌کند. از این روست،

در عهدنامه سال ۱۹۷۸ مونترال قرار این شده که از مصرف کلروفلوئوروکربنها

به تدریج کاسته شود و مواد دیگری به عنوان جانشین برای آنها یافت شود و یافتن چنین ترکیباتی بطور مسلم کار شیمیدانان است.

مشاهده و دانلود فایل

مقاله درمورد آب سنگین

مقاله درمورد آب سنگین

آب سنگین

آب سنگین آبی است که نسبت ایزوتوپ دوتریوم در آن از حد آب معمولی بیشتر است. در آب سنگین (با فرمول D۲O) بر خلاف آب معمولی (با فرمول H۲O) به جای هیدروژن ایزوتوپ هیدروژن دوتریم با اکسیژن ترکیب شده است.

تاریخچه

هارولد یوری شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال ۱۹۳۴ جایزه نوبل در شیمی گرفت در سال ۱۹۳۱ ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعد ها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.

همچنین در سال ۱۹۳۳، گیلبرت نیوتن لوئیس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را بوسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.

اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال ۱۹۳۴ توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی (Hevesy) و هافر(Hoffer) صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.

آب نیمه سنگین

چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتمهای هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO) را آب نیمه سنگین می گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکوهای آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می شود.

معایب آب سنگین

آب سخـت آبـی اسـت کـه حـاوی گـچ، آهـک و دیــگر املاح محلول می بـاشـد. در آب سـخـت سـطـــح  برخی از املاح مـعـدنی مـحـلـول  در آب بیـشـــتر است. این املاح معدنی عمدتا شامل کربنات کلسیم و کربنات منیزیم می باشند.

اما املاحی مانند بی کربناتها، سولفاتها و سیلیکات ها و هــمچنین آهن و منگنز را نیز در برمیگیرد. با آنکه نوشیدن آب سـخـت مشـکل خـاصـی بـرای سـلامـتـی شـما ایجاد نمی کنـد .

مقاله درمورد آب سنگین

 (جـز آنـکه میتواند تشکیل سنگ کلیه را افزایش دهـد) چــه بسا ممکن است در برخی موارد مزیتهایی نیز داشـتــه باشد .

 (مثلا شکستگی استخوانها سریعتر جوش می خـورند و یا خوردگی را در لوله ها به حداقل میرساند)

امــا مصرف آب سخت مضرات بسیاری نیز دارا میباشد که به قرار زیر میباشد:

۱- موجب رسوب مواد آهکی بروی جداره داخلی کتریها، قوریها، لوله های آب گرم، لباس شوییها، ظرف شوییها، کولرها، شوفاژها و دیگهای بخار میگردد.

۲- کیفیت طعم و مزه چای و قهوه را کاهش میدهد.

۳- صابون، شامپو و سایر شوینده های خانگی با آب سخت خوب کف تولید نمیکنند بنابراین بازده شستشو کاهش یافته و مصرف شوینده ها افزایش می یابد.

۴- سبب خشن و زبر شدن البسه، رنگ پریدگی لباسها و خاکستری شدن لباسهای سفید رنگ میشود. عمر مفید لباسها را کاهش میدهد.

۵- کارایی و راندمان شوفاژ و سایر سیستمهای گرمایشی که در آنها آب جریان دارد راکاهش میدهد.

۶- سبزیها به خوبی پخته نمیگردند.

۷- شستن بدن حین استحمام با آب سخت سبب میگردد قشری از نمکهای نامحلول روی پوست و موهای بدن رسوب کند. که همین امر سبب مسدود شدن روزنه ها  و خارش و سوزش پوست میگردد. همچنین  موها را رنگ پریده کرده و شانه کردن و برس کشیدن موها دشوار میگردد. این رسوبات رشد باکتریها را نیز تسهیل میکند.

مقاله درمورد آب سنگین

برای کاهش سختی آب میتوانید از فیلترهای تصفیه کننده آب خانگی استفاده کنید که دارای سختی گیر میباشند. سختی گیرها با تبادل یونهای کلسیم و منیزیم با یونهای سدیم و پتاسیم غلظت املاح سخت را کاهش میدهند.

مزایای آبی که سختی آن گرفته شده است

۱- عمر مفید هیترها، ظرف شوییها و ماشین لباس شوییها و لوله های آب افزایش مییابد.

۲- صابون و شامپو بهتر کف تولید کرده و میزان مصرف آنها ۵۰ درصد کاهش می یابد.

۳- کف خمیر دندان افزایش می یابد.

۴- بازده سیستمهای گرمایشی افزایش می یابد.

۵- مدت زمان شستشوی ظرفها کاهش می یابد.

۶- جرم و رسوبات کتری، قوری، لوله های آب گرم و وان حمام حذف میگردد.

۷- رگه ها و لکهای ظروف پس از شستشو به حداقل رسیده و ظروف براق تر و درخشنده تر میگردند.

۸- موها را نرم و لطیف کرده و شانه و برس زدن آنها راحت تر میگردد.

۹- شستشوی خودرو آسانتر میگردد.

۱۰- اصلاح ریش صورت آسانتر میگردد.

۱۱- خشکی و زبری  پوست کاهش می یابد.

۱۲- رخت ها پس از ششتشو نرمتر و روشنتر میشوند.

مقاله درمورد آب سنگین

کاربرد آب سنگین در راکتورهای هسته ای

راکتورهای آب سنگین نیازی به اورانیوم غنی شده ندارد و از اکسید اورانیوم طبیعی به عنوان سوخت استفاده می کند .

این فرایند, نیاز به اورانیوم غنی شده را مرتفع می کند اما طراحی این راکتورها پیچیده و تولید آب سنگین نیز هزینه بر است .

بر اساس این گزارش آب سنگین از جدا سازی نوعی از مولکول های آب با غلظت ۱ در هر ۷۰۰۰ مولکول به دست می آید که هیدروژن آن یک نوترون بیشتر از هیدروژن عادی دارد .

مقاله درمورد آب سنگین

این نوترون اضافه موجب می شود تا عمل کند کنندگی نوترون های پر سرعت به اندازه ای برسد که واکنش های زنجیره ای تولید انرژی از میله های سوخت آغاز شود در حالی که در راکتورهای قدرت آب سبک , اورانیوم غنی شده درحد سه و نیم درصد و بیش از آن برای انجام واکنش مورد نیاز است.

مقاله درمورد آب سنگین

در راکتورهای آب سنگین , این ماده وظیفه خنک کردن میله های سوخت , همزمان با کند کردن نوترون های پر انرژی را به عهده دارد.

با نزدیک شدن راکتور تحقیقاتی تهران , که حدود چهل سال پیش و با قدرت ۵ مگاوات راه اندازی شده است , به پایان عمر کاری خودو نیاز روز افزون کشور به انواع رادیو ایزوتوپ های صنعتی و همچنین رادیو داروها , راکتور تحقیقاتی آب سنگین اراک با قدرت ۴۰ مگاوات طراحی و مکان آن در نزدیکی شهر خنداب در شمال غربی شهرستان اراک تعیین شد .

از آنجا که این راکتور در زمان راه اندازی به مقدار زیادی آب سنگین نیازدارد مجتمع آب سنگین اراک همزمان با پی گیری ساخت ساختمان و راکتور آماده شد و به بهره برداری رسید تا بتواند نیاز راکتور را در زمان راه‌اندازی فراهم کند.

مقاله درمورد آب سنگین

ساخت این تاسیسات همچنین موجب آموزش متخصصان و آشنایی شرکت های داخلی با استاندارهای هسته ای می شود و می تواند راه را برای ساخت نیروگاه های قدرت آب سنگین در آینده فراهم کند .

مقاله درمورد آب سنگین

آب سنگین به یکی از شکل‌های نادر آب به نام دوتریم اکساید(D2O) گفته می‌شود که در آن به جای دو اتم هیدروژن معمولی(H)، دو اتم هیدروژن سنگین(D)، یعنی هیدروژنی که دو نوترون دارد، نشسته است. با توجه به جانشینی D به جای H در آب سنگین، انرژی پیوندی بین اکسیژن هیدروژن در آب تغییر می‌کند و در نتیجه ویژگی‌های فیزیکی و زیست‌شناختی آب دگرگون می‌شود. آب سنگین در نیروگاه‌های هسته‌ای برای کاستن از سرعت نوترون‌ها و همچنین، پژوهش‌های زیست‌شناختی و مهار بیماری‌های مانند سرطان و ایدز کاربرد دارد. تولید این ماده پر کاربرد از سال ۱۳۸۵ در ایران آغاز شده است. 

  تفاوت در نوترون

  آب خالص ماده‌ای است بی‌رنگ، بی‌بو و بی‌مزه. فرمول شیمیایی آن H2O است، یعنی هر مولکول آب از پیوند دو اتم هیدروژن به یک اتم اکسیژن ساخته شده است. عنصر هیدروژن همانند بسیاری دیگر از عنصرهای طبیعت ایزوتوپ‌هایی دارد که عبارتند از H ۲ که با D (دوتریم) و H ۳ که با T (تریتیم) نمایش داده می‌شود.

مشاهده و دانلود فایل

دانلود توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

دانلود توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

«توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی»

   آشکار سازی های نیمه هادی نوترون برای رادیوبیولوژی نوترون و شمارش آن دارای اهمیت بسیار زیادی هستند.

آشکار سازی های ساده سیلیکونی نوترون ترکیبی از یک دیود صفحه ای با لایه ای از یک مبدل مناسب نوترون مثل  ۶LiFمی باشند.

چنین وسایلی دارای بهره آشکار سازی محدودی می باشندکه معمولاً بیشتر از ۵% نیست.

بهره آشکار سازی را می توان با ساخت یک ساختار میکرونی۳D به صورت فرو رفتگی، حفره یا سوراخ و پر کردن آن با ماده مبدل نوترون افزایش داد.

اولین نتایج ساخت چنین وسیله ای در این مقاله ارائه شده است.

 

دانلود توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

   آشکار سازهای سیلیکونیN با حفره های هرمی شکل در سطح پوشیده شده با ۶LiF ساخته شده و سپس

تحت تابش نوترونهای حرارتی قرار گرفتند.

طیف ارتفاع پالس انرژی تابش شده به حجم حساس با شبیه سازی مورد مقایسه قرار گرفت.

بهره آشکار سازی این وسیله در حدود ۶٫۳% بود.

نمونه هایی با سایز ستونهای مختلف  ساخته شد تا خواص الکتریکی ساختارهای سه بعدی مورد مطالعه قرار گیرد.

ضرایب جمع آوری بار در ستونهای سیلیکون از ۱۰تا۸۰۰ nm عرض و ۸۰تا nm 200ارتفاع با ذرات آلفا اندازه گیری شد.

بهره آشکار سازی یک ساختار ۳D کامل نیز شبیه سازی شد.

نتایج نشان از تقویت بهره آشکار سازی  با فاکتور ۶در مقایسه با آشکار سازهای صفحه ای استاندارد نوترون دارد.

دانلود توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

1. مقدمه و اهداف:
2. آشکار سازهای نوترونی نمی توانند مستقیماً برای آشکار سازی نوترونهای حرارتی به کار روند و باید از ماده ای استفاده کرد که نوترونها را به صورت تشعشع قابل آشکار سازی در آورد. مواد مختلفی برای این منظور وجود دارند که در بین آنها۶Li از همه مناسب تر به نظر می رسد.
3. واکنش گیر افتادن نوترون در۶Li دارای سطح مقطع۹۴۲ b در انرژی نوترونی۰٫۰۲۵۳eV است.

  ۶Li+n→∝(۲٫۰۵MeV) +3H(2.73MeV

مواد مبدل با پایه۶Li دارای سطح مقطع گیر انداختن نورونهای بالایی بوده و انرژی محصولات تولید شده

آن نیز برای آشکار شدن به قدر کافی بالا می باشد. هدف نهایی آشکار سازR&D که در اینجا شرح داده می شوند ایجاد یک سنسور تصویر برداری نوترون با حساسیت بالا و قدرت تفکیک فضایی مناسب است.

ما قبلاً با موفقیت چیپMedipix-2 با چیپ سنسور صفحه ای پوشیده با مبدل نوترون۶Li را آزمایش کرده ایم.

قدرت تفکیک فضایی چنین وسیله ای در حدود ۶۵nm(نشانه ای از  FWHMتابع پخش خطی) به خوبی با ابزارهای تصویر برداری نوترون قابل رقابت است.

نسبت سیگنال به نویز(SNR) آشکارسازی سیلیکون نیز بالاتر از آشکار سازهای نوترونی فعلی است.

با این وجود بهره آشکار سازی چنین آشکارسازهای نیمه هادی صفحه ای(نسبت تعداد آشکار شده به تعداد نوترون برخوردی)

در حدود۵%  محدود می باشد. بهره آشکارسازی را می توان با ایجاد حفره یا سوراخ هایی (ساختار ۳D )

در بدنه آشکار ساز سیلیکون افزایش داد.

 

دانلود توصیف آشکار سازهای نیمه هادی سه بعدی نوترونهای حرارتی

2. آشکار سازی آشکارسازهای نوترونی صفحه ای:

برای پیش بینی بهره آشکارسازی ساختار صفحه ای از یک بسته نرم افزار شبیه سازی مونت کارلو استفاده شد.

این بسته ترکیبی بود ازMCNP-4C (شبیه سازی انتقال نوترونی)

با SRIM/TRIM (قدرت توقف)

و کد مونت کارلو C++  متعلق به خودمان(شبیه سازی انتقال انرژی، طیف ارتفاع پالس، بهره آشکار سازی و….)

    شکل  ۱بهره آشکار سازی را در مقابل ضخامت ماده مبدل۶LIF (6LI غنی شده تا ۸۹%)، اول برای تشعشع قدامی که منحنی مقدار بیشینه  ۴٫۴۸% را در ضخامت ۷mg/cm2 نشان می دهد. بهره آشکار سازی در ضخامتهای بیشتر از این حد کاهش می یابد چون ذرات آلفا و تریتیوم تولید شده در سطوح دورتر LiFاز مرز Si-LiF قادر به رسیدن به حجم حساس نیستند. به علاوه تعداد بیشتر نوترونها در نزدیکی سطح خارجی مبدل جذب می شوند(شکل ۲a را ببینید). منحنی دوم در شکل۱ مخصوص آشکار سازی است که از پشت تحت تابش قرار گرفته است.

   در ضخامتهای بالا تراز۷mg/cm2، بهره آشکار سازی در حدود ۴٫۹۰%ثابت باقی می ماند. نوترونها به صورت قابل ترجیحی در نزدیکی مرز مبدل نیمه هادی جذب می شوند )شکل(b.2 و بهره آشکارسازی اشباع شده و مستقل از ضخامت آشکار ساز می باشد.

طیف انرژی تابشی در آشکار ساز صفحه ای ساده اندازه گیری شد(شکل ۳). نمونه مورد استفاده یک آشکارساز سیلیکونی  ۵×۵mm2و ۳۰۰µm  ضخامت بود. مقاومت حجم n-type در حدود ۵kΩcm بود. بخشی از نمونه با لایه ای از۶LiF با  ۸۹% لیتیوم پوشانده شده بود(به این دلیل فقط بخشی از آن پوشانده شده بود تا بخشی به صورت فضای باز برای کالیبراسیون انرژی با ذرات آلفای منبع کالیبراسیون در اختیار داشته باشیم). طیف حاصل را با نتایج شبیه سازی مونت کارلو مقایسه کردیم. شبیه سازی به خوبی با نتایج اندازه گیری شده مطابقت داشت. نمونه از پشت با دسته پرتو نوترون حرارتی مورد تابش قرار گرفت. اندازه گیریها در کانال افقی (هدایت نوترون) راکتور تحقیقاتی هسته ای LVR-15 در موسسه فیزیک هسته ای دانشگاه چک در Rez در نزدیکی پراگ انجام پذیرفتند. فلوی نوترون در حدود۱۰۶cm-2s-1در قدرت راکتور۸MW بودند.

مشاهده و دانلود فایل

دانلود جزوه شبیه سازی سیستمهای گسسته پیشامد

دانلود جزوه شبیه سازی سیستمهای گسسته پیشامد

 

شبیه سازی سیستمهای گسسته پیشامد

اصول کلی 
و زبانهای شبیه سازی  کامپیوتری

هدف:  
بررسی روشهای مدلسازی سیستمهای پیچیده از طریق شبیه سازی  سیستمهای گسسته پیشامد

راهکار:  
استفاده از زبانهای برنامه نویسی

زبانهای برنامه نویسی:

– زبانهای برنامه نویسی پردازش گرا (زبانهای خاص شبیه سازی مثل GPSS) 
– زبانهای برنامه نویسی زمان گرا (زبانهای همه منظوره مثل FORTRAN)

دانلود جزوه شبیه سازی سیستمهای گسسته پیشامد

مفاهیم شبیه سازی گسسته پیشامد:

                – سیستم
                – مدل
                – حالت سیستم
                – نهاد 
                – ویژگی
                – مجموعه (فهرست ، صف یا زنجیره)
                – پیشامد (شرطی و اساسی)
                – فعالیت (انتظار نامشروط)
                – تاخیر (انتظار مشروط)
                – سیستمهای پویا
                – متغیر زمان (CLOCK)
                

بررسی مجدد مثال سیستم صف دو ورودی: اتو رستوران

اجزای مدل شبیه سازی گسسته پیشامد:

     – حالت های سیستم:

     – نهادها: مشتری ها و خدمت دهنده ها 
     – پیشامدها: پیشامد ورود
                            پیشامد خدمتدهی توسط هابیل
                         پیشامد خدمتدهی توسط خباز
     – فعالیتها: مدت بین دو ورود (جدول ۲-۱۱)
                         مدت خدمتدهی هابیل (جدول ۲-۱۲)
                     مدت خدمتدهی خباز (جدول ۲-۱۳)
    – تاخیر: انتظار در صف برای گرفتن خدمت
                                  

سوالات مطرح در شبیه سازی:

– تاثیر هر پیشامد
     – چگونگی تعریف پیشامدها 
     – پیشامدهای آغاز و پایان هر تاخیر
     – تعریف سیستم در زمان صفر
 

تصویر سیستم: تصویر سیستم در هر لحظه (CLOCK=t) شامل اطلاعات سیستم در آن لحظه می باشد از قبیل: 
     – حالت سیستم در لحظه t
     – لیست پیشامدهای آتی 
     – لیست فعالیتهای جاری و زمان پایان آن
     – وضعیت نهادها و اعضای مجموعه ها
     – آمار تجمعی و مقدار شمارشگرها

نمونه تصویر سیستم در زمان شبیه سازی t

روشهای تعیین موقعیت صحیح یک پیشامد در لیست FEL:

     – انجام جستجوی از بالا به پایین
     – انجام جستجوی از پایین به بالا
     – استفاده از لیست مرتب نشده و جستجوی کامل به ازای هر بار جلوبری زمان
     – تعریف سیستم در زمان صفر
 

حالت سیستم در زمان صفر:
تصویر سیستم در لحظه صفر (CLOCK=0) با مشخص کردن شرایط اولیه و تولید پیشامدهای برونزا 

روش خودراه انداز:
                      تولید رشته ای از ورودیهای خارجی بر اساس زمان جاری  

 

پیشامد پایان اجرا:
                   هر شبیه سازی باید دارای یک پیشامد پایان اجرا باشد (E) 

روشهای اختتام شبیه سازی پیشامد:
 
   الف – زمانبندی پیشامد پایان اجرا در آینده (TE) در زمان صفر (زمان شبیه سازی: [۰,TE])

     ب – تعیین مدت اجرا (TE) توسط خود عملیات شبیه سازی (زمان وقوع پیشامد E)

مشاهده و دانلود فایل