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

پاورپوینت درباره سلسله مراتب حافظه

پاورپوینت درباره سلسله مراتب حافظه

سلسله مراتب حافظه

سلسله مراتب حافظه : چگونگی عملکرد

سلسله مراتب حافظه : چگونگی مدیریت آن

ثباتها به حافظه توسط کامپایلر

حافظه به کش توسط سخت افزار

حافظه به دیسک توسط  سخت افزار و سیستم عامل و توسط برنامه نویس انجام می‌شود.

پاورپوینت درباره سلسله مراتب حافظه
سلسله مراتب حافظه : اصطلاحات

برد( HIT)   : یک برد زمانی اتفاق می‌افتد که اطلاعات مورد نیاز پردارنده در سطح بالاتر (مثلاً بلوک X  ) موجود باشد.

نرخ برد (   HIT RATE) : بخشی از دستیابی‌ها به حافظه که با موفقیت روبرو شده است را نرخ برد گویند.

زمان برد (   HIT TIME) : زمان برد زمان دستیابی به اطلاعاتی است که در سطح بالاتر حافظه موجود است. این زمان شامل :

زمان دستیابی به سطح بالاتر و  

زمان تشخیص بروز برد یا باخت در دستیابی به حافظه می‌باشد.

سلسله مراتب حافظه یک کامپیوتر مدرن

سلسله مراتب حافظه : تکنولوژی ساخت

تکنولوژی مورد استفاده جهت ساخت سلسله مراتب حافظه را می‌توان به دو بخش تقسیم نمود:

دستیابی تصادفی

دستیابی غیر تصادفی

 تراشه‌های حافظه مدار مجتمع با دو شیوه عملکرد مختلف استاتیک و دینامیک موجود می باشند.

حافظه استاتیک اساساً از فلیپ‌‌فلاپها ساخته شده که اطلاعات دودوئی را ذخیره می‌کنند و اطلاعات ذخیره شده مادامی که توان الکتریکی به کامپیوتر اعمال شود معتبر است.

 حافظه دینامیکی اطلاعات دودوئی را بصورت بارهای الکتریکی که به خازن‌ها اعمال    می‌شوند ذخیره می‌‌نماید.

سلول حافظه استاتیک 
(SRAM  CELL)

پاورپوینت درباره سلسله مراتب حافظه

سازمان یک حافظه استاتیک نوعی با ظرفیت ۱۶ لغت ۴ بیتی

دیاگرام منطقی یک حافظه استاتیک نوعی

زمانبندی حافظه استاتیک نوعی

ترانزیستور سلول حافظه دینامیک نوعی

سازمان حافظه دینامیکی

سازمان منطقی حافظه دینامیکی(DRAM)

مشاهده و دانلود فایل

پاورپوینت سلسله تک سلولیها

پاورپوینت سلسله تک سلولیها

KINGDOME PROTISTA

سلسله تک سلولیها

¨مرزهای سلسله  PROTISTA

¨در سال ۱۹۶۹ ،  , Robert H. Whittaker سیستم معروف به پنج سلسله ای رده بندی را کشف کرد و فقط در یوکاریوتهای تک یاخته ای Protista را قرار داد. در حال حاضر برخی از چند سلولیها مانند جلبکها و قارچها که ، قبلا با گیاهان طبقه بندی می شده ، در بریتانیا جزء Protista قرار می گیرند زیرا آنها معتقد بودند که بیشتر خصلت تک سلولی بودن اهمیت دارد تا شکل که به گیاهان واقعی و یا قارچ های پر سلولی شبیه است. طبقه بندی از protists هنوز در حال تکامل است که  شناسایی protozoa (protists حیوانی) ، Algae (protists گیاهی) وWater Molds (protists قارچی) را راحت تر میکند

تک یاخته (حیوانات تک سلولی) 
PROTOZOA

¨. همه protozoans عمدتا heterotrophic هستند ، و معمولا برخی از آنها غذای خود را از طریق بلع و سپس هضم داخل سلولی بدست می آوردند. به این ترتیب ،به این  موجودات نقش مصرف کننده در اکوسیستم هایی که آنها واقع شده اند میدهند. تعداد کمی از حالت متناوب بین heterotrophic و autotrophic قادر به تغذیه هستند ، بسته به منابع در دسترس است. در نهایت ، برخی از آنها انگل داخلی و خارجی  حیواناتند. همه protozoans ها یا تک یاخته و یا کلونی های کوچکی از سلول های مستقل هستند. در داخل گروه عمدتا در نوع نقل و انتقال ، پیچیدگی سلولی و نحوه ترکیب مواد مغذی تغییراتی دیده میشود.

¨طبقه بندی تکسلوکیها
TAXONOMY OF PROTISTA

¨Rhizopoda ریشه پایان

¨Zoomastigophora (Flagellates ) تاژک داران

¨Ciliates مژکداران

¨Sporozoa اسپرداران

¨Mystozoa

¨شاخه ریشه پایان
PHYLUM RHYZOPODA

¨شاخه های کوچک Rhizopoda متشکل از حدود ۲۰۰ گونه. بسیاری از آنها زندگی آزاد ، اما برخی از گروه ها در بدن موجودات دیگر انگل هستند ، از جمله بعضی از اشکال بیماری زا میباشند. این موجودات بدلیل پای کاذبی که از زوائد موقت و قابل تغییر سیتوپلامی خود ایجاد میکنند به این اسم ، نامیده میشوند.

پاورپوینت سلسله تک سلولیها

¨برخی رده های ریشه داران

¨HELIOZOA خورشیدی ها

¨ENTAMEBAS  آمیبی ها

¨RADIOLARIA  شعاعیان

¨FORMINIFERA  روزنه داران

سلسله تک سلولیها

¨رده آمیبیها
CLASS ENTAMEBAS

این رده دارای باغشای سولی میباشد اما فاقد دیواره سلولی هستند.در محیطهای آبی، بدن موجودات دیگر و مناطق مرطوب زندگی میکند.

 

¨رده خورشیدیها
CLASS HELIOZOA

این رده کروی شکل بوده، دارای پاهای کاذب هستند که از روزنه ها خارج شده است.

مشاهده و دانلود فایل

جزوه بلور شناسی هندسی

جزوه بلور شناسی هندسی

 رشته زمین شناسی

        به نام خداوند جان وخرد

بلور شناسی هندسی

منبع درس : بلور شناسی هندسی

تالیف مهین محمدی

بلور شناسی هندسی

جایگاه درس:

درس اصلی دوره کارشناسی زمین شناسی محض

تعداد واحد: یک واحدنظری

              یک واحد عملی

بلور شناسی هندسی

طرح درس:

تعریف بلور

مفهوم ساختمان بلورین وشبکه تبلور

محورهای بلورشناسی

شبکه های براوه

تعییین موقعیت اتمه وجهات در بلورها

تعیین اندیس میلر

مبانی کاربرد پرتوXدر کانی شناسی

قوانین بلورشناسی

اصل تقارن

فرمهای بلور شناختی

قانون مناطق

رده های بلورشناسی

تشکیل ورشد بلورها

شکل ظاهری بلورها

دوقلویی یا ماکل

بلور شناسی هندسی

هدف کلی درس:

آشنا شدن دانشجویان با واژه بلور، فراگیری بعضی از قوانین مهم بلور شناسی، شناسایی رده ها وفرمهای بلور شناسی،اشنایی باروشهای مطالعه شکل ظاهریوساختمان داخلی بلور ها ورده بندی آنها.

بلور یکی از حالت های اجسام جامد همگن است که در آن ها اجزای تشکیل دهنده دارای نظم سه بعدی هستند و به سطح های خارجی صاف و منظم محدود می شود که این نظم بیرونی بازتاب نظم درونی بلور است. حال به چند شبکه بلوری و بلورهای چندکانی توجه کنید:

اجسام جامد طبیعی که غالبا شکل بلورین دارند کانی نامیده می شوند.

در تعریف بلور به خاصیت همگنی اشاره کردیم. همگنی عبارتست از یکنواخت بودن عناصر تشکیل دهنده یک جسم. به عبارت دیگر همگنی یکنواختی ترکیب شیمیایی عناصر تشکیل دهنده یک بلور را شامل می شود و می توانیم بگوییم که در تمام قسمت های یک بلور نمک طعام  ترکیب شیمیایی NaCl  است،

جزوه بلور شناسی هندسی

از تجمع کانی های مختلف که شکل بلورین دارند سنگ ها به وجود می آیند. سنگ ها معمولا دارای ترکیب شیمیایی غیریکنواخت و ناهمگن هستند. در تصویر یک کانی را می بینید که به تنهایی همگن و بلورین است. از تجمع کانیها سنگ های  ناهمگن به وجود می آید.

خاصیت دیگری که در بررسی بلورها اهمیت دارد، خاصیت همسان گردی یا ایزوتروپی و خاصیت ناهمسان گردی یا آن ایزوتروپی است. خاصیت همسان گردی یا ناهمسان گردی به چگونگی آرایش عناصر تشکیل دهنده بلور مربوط می شود که این نحوه آرایش بر خواص فیزیکی بلور اثر می گذارد.

در اجسام همسانگرد خواص فیزیکی برداری مانند سرعت عبور نور، سرعت هدایت جریان الکتریسیته و گرما در تمام جهات یکسان است. بلورهای مکعبی معمولا همسانگرد هستند

جزوه بلور شناسی هندسی

در گروهی از اجسام ناهمسانگرد سرعت هدایت نور، سرعت هدایت گرما و یا الکتریسیته از جهتی به جهت دیگر و با افزایش تدریجی بیشتر می شود. این گروه را ناهمسانگرد متصل یا پیوسته می گویند.

 اما در گروهی دیگر از اجسام ناهمسانگرد در یک جهت از بلور پایین ترین حد و در طرف دیگر بالاترین حد سرعت عبور نور و یا سایر خواص فیزیکی برداری را داریم.در این حالت ناهمسانگردی از نوع ناپیوسته و یا غیر متصل است.

بر خلاف اجسام بلورین گروه دیگری از اجسام جامد فاقد نظم درونی و نظم بیرونی هستند. این مواد بی شکل یا آمورف و غیر بلورین هستند. بلور کوارتز و کانی چرت و اوپال هرسه دارای ترکیب

 SiO2 هستند ولی کوارتز

 دارای حالت بلورین و چرت و اوپال بی شکل یا آمورف هستند.

بلورها معمولا از مواد مذاب، مایعات و بخارها مواد جامد تشکیل می شوند.

 در تشکیل بلورها از ماگما و بخار، در اثر پایین آمدن دما مواد از حالت مایع و بخار به حالت جامد در می آیند.

 تشکیل بلورها از مایعات هم در فصل گرما و هم در فصل سرما صورت می گیرد.

 

جزوه بلور شناسی هندسی

در بین ذرات سازنده مواد بلورین نیروهای مختلفی وجود دارند :

نیروی جاذبه که سبب جذب ذرات غیرهمنام می شود.

 نیروی دافعه  که سبب دفع میدان های الکتریکی دو ذره مجاور می شود.

در تشکیل بلورها ذرات تشکیل دهنده در فاصله ای قرار می گیرند که دو نیروی دافعه و جاذبه در بین آن ها با یکدیگر برابر باشند. این فاصله را”فاصله تعادلی” می گویند.

جزوه بلور شناسی هندسی

تکرار اجزای سازنده بلور همیشه یکسان نیست و به چند حالت ممکن است اتفاق بیفتد.

حالات مختلف تکرار اجزای سازنده بلور یک طرح معین دارد  که آن را”الگو یا موتیف” می گوییم .

۱- انتقال :

 در حالت انتقال اجزای سازنده بلور در یک جهت با فاصله معین تکرار می شوند که این فاصله را “فاصله تناوبی” می گوییم.

۲- چرخش :

 در حالت چرخش اجزای سازنده بلور

 در پیرامون یک دایره و با فاصله زاویه ای معین تکرار می شوند و به عبارتی حول این دایره می چرخند.

 در حالت چرخش بسته به این که در هر دوران ۳۶۰ درجه موتیف یا طرح الگویی ما چند بار تکرار شود، و یا به عبارتی زاویه بین تکرار در این عمل چند درجه باشد، محورهای دورانی با درجه های مختلف خواهیم داشت.

جزوه بلور شناسی هندسی

۳- پیچش:

عمل پیچش ترکیبی از عمل چرخش و عمل انتقال است. به عبارت دیگر در عمل پیچش طرح یا الگوی ما به اندازه زاویه آلفا می چرخد و به اندازه فاصله تناوبی T انتقال پیدا می کند. در عمل پیچش یک محور فرضی وجود دارد که با جهت انتقال همسو است.

بلور شناسی هندسی

اگر عمل انتقال از یک مبدا اختیاری O در دو جهت با زاویه معین صورت گیرد و در نتیجه شبکه دو تناوبی ایجاد می شود:

 در جهت محور ox با فاصله تناوبی a یعنی بردار a

در جهت محور oy با فاصله تناوبی b یعنی بردار b

با توجه به اندازه دو بردار a  و b و زاویه بین آن ها یعنی گاما، ۵ حالت ازشبکه های دوبعدی تشکیل می شود. اندازه این بردارها و زاویه بین آن ها را در مورد هر شبکه پارامترهای آن شبکه می گوییم.

در شبکه مربعی a=b و گاما = ۹۰ درجه

در شبکه مستطیلی  a≠b و گاما = ۹۰ درجه

در شبکه متوازی الاضلاع یا مورب a≠b و گاما ≠ ۹۰ درجه 

در شبکه ۶ وجهی a=b و گاما = ۱۲۰ درجه

و در شبکه مستطیلی مرکزدار a=b و گاما = ۱۲۰ یا ۶۰ درجه

کوچک ترین واحد سلولی هر شبکه سه بعدی را سلول واحد آن شبکه می گوییم.

 اگر که اجزای تشکیل دهنده بلور فقط در گوشه های این سلول واحد قرار داشته باشند، “سلول واحد ساده” می گوییم.

اگر اجزای تشکیل دهنده بلور در داخل شبکه بلور نیز وجود داشته باشد، آن را” سلول واحد مرکب” می گوییم.

اگر عمل انتقال از مبدا  o در سه جهت x ، y و z انجام شود، شبکه سه تناوبی یا شبکه فضایی ایجاد می شود.

 در شبکه سه تناوبی سه فاصله تناوبی a، b و c در سه جهت x، y و z تکرار می شوند و شبکه های فضایی را به وجود می آورند.

در شبکه های فضایی نیز کوچک ترین واحد تشکیل دهنده را یک سلول می گویند.

در این جا نیز دو نوع واحد سلولی ساده و مرکب داریم.

مشاهده و دانلود فایل