حمایت می کنیم

مطالب آموزشی 54

آموزشگاه کامپیوتر

:: ویندوز :: شبکه :: سخت افزار :: نرم افزار آفیس :: امنیت :: عمومی

آموزشگاه موبایل

:: آموزش اندروید :: معرفی موبایل

دانش آموزان 54

دوره آموزش ابتدایی

:: پایه اول :: پایه دوم :: پایه سوم :: پایه چهارم :: پایه پنجم :: پایه ششم

دوره اول آموزش متوسطه

:: پایه هفتم :: پایه هشتم :: پایه نهم

دوره دوم آموزش متوسطه

:: پایه دهم :: پایه یازدهم :: پیش دانشگاهی :: قنی حرفه ای :: کاردانش

علوم پایه

:: ریاضی :: فیزیک :: شیمی :: زیست شناسی

فنی مهندسی 54

:: مهندسی الکترونیک :: مهندسی عمران :: مهندسی برق :: مهندسی کامپیوتر :: مهندسی شیمی :: مهندسی صنایع :: مهندسی معدن :: مهندسی مکانیک :: مهندسی دریا :: مهندسی تاسیسات :: مهندسی کشاورزی :: مهندسی نفت :: مهندسی معماری :: مهندسی طبیعی و محیط زیست :: مهندسی صنایع غذایی

علوم انسانی 54

:: مدیریت :: ادبیات :: حسابداری :: حقوق :: فلسفه :: دسته بندی نشده

پزشکی

:: بیماری‌ها و اختلالات و درمان :: رشته‌های پزشکی و پیراپزشکی :: تجهیزات پزشکی :: تجهیزات پزشکی :: کمک‌های اولیه :: کالبدشناسی انسان

پیوند ها

:: راهنمای خرید :: شماره حساب ها :: شرايط و قوانين :: پرسشهای متداول
تماس با ما
:: بازدید امروز : 1091 بار
:: بازدید دیروز : 2355 بار
:: بازدید کل : 3533376 بار
:: مطالب ارسال شده : 65 پست
:: فایل های ارسال شده : 409 پست
:: بروز رسانی : 16 خرداد 1396
:: نسخه سایت: Beta 0.10
تبلیغات
تعرفه ها
حركت نوساني آونگ

درون كليساي جامع پيزا، ايتاليا، در بامداد يكي از يكشنبه‌هاي سال ۱۵۸۱، جماعت زانو بر زمين به نيايش مشغول بودند. كلمات آن‌ها كه زيرلبي و نجواگونه ادا مي‌شد، تنها اصواتي بود كه در آن تالار مرتفع و آراسته به زينت‌هاي فراوان شنيده مي‌شد. فضاي تالار تاريك بود چرا كه از سرزدن خورشيد اندك زماني بيش نمي‌ گذشت. فقط اندكي روشنايي روز از پنجره‌هاي باريك مي‌گذشت و بر سرهاي خميده‌ي نمازگزاران مي‌تابيد. راهبي اين سو و آن سو مي‌ رفت و در سكوت، شمع‌ ها را مي‌افروخت. با تماس هر فتيله با شلعه‌ي مشعل وي، شعله‌ي ديگري سر مي‌كشيد و نقش‌هايي لرزان بر ديوارهاي تاريك مي‌افتاد. راهب، وقتي به جار بزرگي كه از سقف قاببند آويخته بود، نزديك شد، دست دراز كرد و آن را با ديرك بلندي به سوي خود كشيد. همين كه چراغ را افروخت، آن را رها كرد و جار حركت نوساني آزادانه‌اي را به جلو و عقب آغاز كرد كه تابندگي آن بر كف سنگ‌ فرش مانند آفتابي زودگذر دامن مي‌كشيد.
مرد جواني با موهاي سرخ‌رنگ و چشمان آبي در حالي كه متوجه نور متحرك شده بود، سربلند كرد و نگاهي به چراغ انداخت.او ابتدا به حركات چراع با بي‌اعتنايي مي‌نگريست اما ناگهان با هيجاني فزاينده به آن خيره شد؛ در حالي كه دامنه‌ي نوسان جار به تدريج كاهش مي‌يافت، رشته‌ي افكار او دور دست‌ها را مي‌پيمود. وي به‌زودي مسحور و مبهوت حركت جار شد و حالا ديگر به دعاخواني كشيش، گردش بخوردان يا طنين ناقوس برنجي، توجهي نداشت. هم‌چنان كه نگاه خيره‌اش را به حركت جار دوخته بود، هزاران پرسش به ذهنش هجوم آورده بودند او متوجه شده بود كه وقتي جار براي اولين بار به نوسان درآمد، به سرعت تاريكي را در نورديد و هر نوسان آن، به جلو و عقب، فاصله‌ي بزرگي را دربر مي‌گرفت. آن‌گاه اين فاصله به تدريج كاهش مي‌يافت و به نحو شگفتي سرعت جار نيز كم‌تر به‌ نظر مي‌ رسيد، مرد جوان از اين كه حركت نوساني جار به راستي كند مي‌شد، در شگفت ماند. احتمالاً زمان هر نوسان كامل – چه دامنه‌ اش زياد بود و چه كم- همواره يكسان بود. تنها راهي كه آن جوان را نسبت به كشف خود مطمئن مي‌كرد، زمان‌ گيري نوسان‌ها بود. وي زمان‌ شمار نداشت اما از روي غريزه با يك دستش مچ دست ديگرش را گرفت و ضربان منظم نبض خود را با زمان يك رفت و برگشت جار به جلو و عقب در مسير كمان‌ هايي كه هر لحظه كوتاه‌ تر مي‌شدند، مقايسه كرد. با اطلاعي كه از تعداد ضربان‌هاي نبض خود در ثانيه داشت، توانست تعيين كند كه زمان همه‌ي نوسان‌ها يكسان است. مراسم نيايش پايان يافت. اين جوان كه نامش گاليله بود و در آن زمان فقط هفده سال داشت، به ساير نمازگزاران كه از كليسا خارج مي‌شدند، پيوست. به دانشگاه پيزا برگشت. به اصرار پدرش در آنجا درس طب خواند. وقتي به اتاقش بازگشت، با به ياد آوردن آنچه در كليسا ديده بود، دست به يك رشته آزمايش زد. وزنه‌ي سنگيني را به انتهاي يك ريسمان بست و آونگ ساده‌اي درست كرد. آن‌گاه آونگ را به نوسان درآورد و زمان هر نوسان را برحسب ضربان نبض خود اندازه گرفت. اين عمل را بارها تكرار كرد تا آن كه اطمينان يافت كه فرضيه‌اش درست است. به واقع سرعت نوسان آونگ فرق مي‌كرد، دامنه‌ي نوسان آونگ نيز به‌تدريج كوتاه‌تر مي‌شد اما زمان هر نوسان ثابت مي‌ماند.
گاليله چيزي را كشف كرده بود كه امروز قانون آونگ ساده مي‌ناميم: دامنه‌ي نوسان آونگ ممكن است طولاني يا كوتاه باشد اما تا هنگامي كه نوسان مي‌كند، زمان نوسانش همواره يكسان است. تنها راه تغيير زمان هر نوسان آونگ اين است كه طول خود آونگ را تغيير دهيم گاليه‌ي جوان كه تقريباً آه در بساط نداشت، از كشف خود براي كسب اندكي پول سود جست. وي نوعي ابزار زمان‌سنجي درست كرد تا به پزشكان پيزا بفروشد. اين وسيله عبارت بود از يك آونگ ريسماني ساده با طول متغير. پزشك مي‌توانست طول آونگ را طوري تنظيم كند كه نوسانش با آهنگ ضربان نبض بيمار منطبق شود. آن‌گاه روز بعد، وقتي پزشك بازهم نبض بيمار را در انطباق با نوسان آونگ اندازه مي‌گرفت، مي‌توانست آن را با ضربان نبض بيمار در روز قبل مقايسه كند و توضيح دقيقي از چگونگي اوضاع و احوال بيمارش ارائه دهد. بر اثر كشف اصل آونگ به وسيله‌ي گاليله، مفهوم كاملاً جديد براي طراحي زمان‌شمارها به‌وجود آمد اما مهم‌تر از خود اين كشف، روش رسيدن به آن بود و اين همان روشي است كه امروزه به آن روش علمي مي‌گويند.

حرکت نوسانی چیست؟
هر حرکتی که در بازه‌های زمانی مساوی تکرار شود حرکت تناوبی است. جابجایی هر ذره در حرکت تناوبی را همیشه می‌توان بر حسب توابع سینوسی «کسینوسی) بیان کرد. چون اصطلاح هماهنگ (هارمونیک) به عبارتهایی اطلاق می‌شود که شامل این توابع‌اند، حرکت تناوبی را غالبا حرکت هماهنگ می‌گویند. اگر ذره‌ای که حرکت تناوبی دارد روی یک مسیر واحد پس و پیش برود، حرکت آن را نوسانی یا ارتعاشی می‌نامند. جهان پر از حرکتهای نوسانی است که از آن جمله می‌توان به نوسانهای رقاصک ساعت ، سیم ویو‌‌لن ، جرم متصل به فنر و …اشاره کرد.

مشخصات حرکت هماهنگ
•    مدت زمان لازم برای انجام یک رفت و برگشت را دوره تناوب حرکت هماهنگ نامیده و آنرا با T نمایش می دهند. به عبارت دیگر دوره تناوب زمان لازم برای یک نوسان یا چرخه کامل است.
•    تعداد نوسانها (یا چرخه‌ها) در واحد زمان را فرکانس نامیده و با ν نشان می‌دهند. بنابراین فرکانس عکس دوره تناوب است. یکای فرکانس در دستگاه SI دور بر ثانیه یا هرتز می‌باشد.
•    موضعی که در آن هیچ نیرویی به ذره در حال نوسان وارد نمی‌شود، موضع تعادل می‌نامند و جابجایی «خطی یا زاویه‌ای) عبارت است از فاصله (خطی یا زاویه‌ای) ذره نوسان کننده از موضع تعادل آن در هر لحظه.
مکانیزم کار
ذره ای را که در امتداد یک خط راست میان دو حد ثابت نوسان می‌کند در نظر می‌گیریم. اگر جابجایی ذره را با X ، سرعت ذره را با V و شتاب ذره را با a نشان دهیم که سرعت و شتاب از نظر بزرگی و جهت به طور متناوب تغییر می‌کنند ، در این صورت نیروی وارد بر ذره با توجه به رابطه F=ma تغییر خواهد کرد. از لحاظ انرژی می‌توان گفت که ذره‌ای که حرکت هماهنگ دارد، حول نقطه‌ای (موضع تعادل) که در آن انرژی پتانسیل ذره کمینه است نوسان می‌کند. آونگ در حال نوسان مثال خوبی در این باره است، زیرا انرژی پتانسیل آن در پایینترین نقطه مسیر حرکت یعنی در موضع تعادل کمینه است. نیروی وارد بر ذره در هرحالت از تابع انرژی پتانسیل یعنی رابطه زیر تبعیت می کند.
F=-du/dx

جسمی به جرم m را در نظر بگیرید که به فنر ایده‌آلی با ثابت K بسته شده‌است و می‌تواند آزادانه روی یک سطح افقی بدون اصطکاک حرکت کند. انرژی پتانسیل ذره از رابطه U(x) = kx2/2 به دست می‌آید. که در آن K ثابت فنر بوده و x مقدار تراکم یا فشردگی فنر «ایده‌آل» می باشد. نیروی وارد بر ذره از رابطه F(x) = -kx به دست می‌آید. حرکت هماهنگ نه تنها تناوبی است بلکه کراندار نیز هست. فقط توابع سینوسی و کسینوسی (یا ترکیباتی از آنها) هستند که این هر دو خاصیت را همزمان دارند. حرکت یک نوسانگر هماهنگ ساده براساس معادله زیر بیان می‌شود.                              A=A0Cos ωt+Φ

کمیت (ωt+Φ) را فاز حرکت ، ثابت Φ را ثابت فاز و A (که برابر با بیشترین جابجایی ذره از موضع تعادلش می باشد) را دامنه نوسان می‌نامند. امکان دارد حرکتهایی با دامنه یکسان ولی فاز متفاوت وجود داشته‌باشند.
کاربردهای حرکت نوسانگر هماهنگ ساده
•    آونگ ساده
آونگ ساده دستگاه ایده‌آلی است شامل یک جرم نقطه‌ای که توسط یک نخ سبک و غیر قابل کشش آویزان شده‌است. هرگاه آونگ را در موضع تعادلش به یک طرف کشیده و رها کنیم، آونگ در اثر نیروی گرانشی در یک صفحه قائم شروع به نوسان می‌کند. این حرکت یک حرکت تناوبی یا نوسانی است. دوره تناوب یک آونگ ساده هنگامی که دامنه‌اش کوچک باشد برابر است با  T=2п√L/g
•    آونگ پیچشی
آونگ پیچشی شامل قرصی است که به وسیله سیمی که به مرکز قرص متصل است آویخته‌شده‌‌است.این سیم از طرف به یک آویز‌گاه صلب و از طرف دیگر به یک قرص محکم بسته‌شده‌است. اگر قرص را اندکی چرخانده و رها کنیم سیم پیچیده‌ و گشتاور نیرویی به قرص وارد می‌کند و کوشد که آن را به موضع تعادلش بر گرداند. این گشتاور نیرو یک گشتاور نیروی بازگرداننده است.
به این ترتیب حرکت قرص یک حرکت نوسانی خواهد بود.شایان ذکر است که در اینجا بر خلاف آونگ ساده جابجایی به‌ صورت زاویه‌ای می باشد، اما هر دو از قانون هوک پیروی می‌کنند. دوره تناوب آونگ پیچشی مانند آونگ ساده است، با این تفاوت که در این مورد بجای کمیت L (طول آونگ) ، کمیت I «لختی دورانی جسم) قرار می‌گیرد.
•    آونگ فیزیکی :
هر جسم صلبی که بتواند در یک صفحه قائم حول محوری که از آن صفحه می‌گذرد تاب بخورد، آونگ فیزیکی نامیده می‌شود. این تعریف تعمیم تعریف آونگ ساده‌ای است که در آن نخ بدون وزنی یک ذره منفرد را نگه می‌دارد. عملا تمام آونگهای واقعی فیزیکی هستند.
آزمایش ساده با آونگ
تار مویی (تکه‌ای از سیم نازک یا رشته نایلونی کشسانی) را به آونگ می‌بندیم و ‏شیشه دوده اندودی را به زیر آونگ قرار می‌دهیم. بطوری که آونگ تماس کمی را با ‏شیشه دود اندوده شده داشته باشد. اگر صفحه را با سرعت ثابت در راستای عمود بر ‏صفحه نوسانها حرکت دهیم و همزمان با حرکت دادن صفحه آونگ نیز در حرکت باشد ‏روی صفحه خط موجداری می‌کشد. در این آزمایش ساده‌ترین نوسان نگار یعنی ‏وسیله‌ای برای ثبت نوسانها بدست آورده‌ایم، منحنیهایی که با کمک نوسان نگار ثبت ‏شده‌اند، نوسان نگاشت نامیده می‌شوند.
چون حرکت دود اندود یکنواخت حرکت داده می‌شود، هر جابجایی آن متناسب با ‏زمانی است که طی آن جابجایی به انجام رسیده است. بنابراین می‌توان گفت که ‏زمان با مقیاس معینی در امتداد خط مستقیم برده شده است (مقیاس به سرعت ‏صفحه بستگی دارد). از طرف دیگر تار روی صفحه در راستای عمود بر خط (صفحه) فواصل ‏بین نوک آونگ و موضع متعادل آن یعنی فاصله‌ای را که نوک آونگ از این موضع دور می‌‏شود علامت می‌گذارد. پس نوسان نگاشت درست نمودار حرکت ، یعنی منحنی بیان ‏کننده بستگی مسیر به زمان …‏

این فایل دارای تصویر می باشد.

تاریخ: 1396/3/16 بازديد: 93 ادامه
صدا

صدا

مقادير حد تماس شغلي (AOE) صدا و مدت مواجهه با آن (جدول شماره ۱) به شرايطي اشاره دارد كه به نظر مي رسد چنانچه كليه شاغلين به طور مكرر در مواجهه با اين مقادير قرار گيرند آثار نامطلوب در توانايي شنيداري و درك محاوره طبيعي آنان ظاهر نشود. تا قبل از سال ۱۹۷۹ ميلادي از نظر پزشكي، اختلال شنوائي موقعي حادث شده است كه متوسط حد آستانه شنوائي از dB 25 در فركانس هاي ۵۰۰ و ۱۰۰۰ و ۲۰۰۰ هرتز تجاوز نمايد (ANSI S3.6-1986). مقادير ارائه شده در اين كتاب براي پيشگيري از افت شنوائي به محدوده فركانس هاي بالاتر مانند ۳۰۰۰ و ۴۰۰۰ هرتز نيز گسترش يافته است. مقادير حد تماس شغلي به عنوان راهنما براي كنترل مواجهه با صدا مورد استفاده قرار مي گيرد و با توجه به حساسيت متفاوت افراد نبايد به عنوان مرز بين حد ايمني و حد خطر تلقي گردد. بايد تأكيد نمود كه مقادير حد تماس شغلي، همه شاغلين را در برابر اثرات نامطلوب تماس با صدا محافظت نمي نمايد. مقادير حد تماس شغلي مي بايست ميانه جامعه شاغلين را در مقابل افت شنوايي در حد ۲ دسي بل در فركانس هاي ۵۰۰ و ۱۰۰۰ و ۲۰۰۰ و ۳۰۰۰ هرتز پس از ۴۰ سال مواجهه شغلي با صدا محافظت نمايد. اجراي برنامه حفاظت شنوايي با در نظر گرفتن كليه عوامل مؤثر و آزمايش شنوايي سنجي در مواقعي كه شاغلين در مواجهه با صداي بيش از مقادير حد تماس شغلي يا در حد آن هستند ضروري است.

صداي پيوسته يا متناوب:

تراز فشار صوت بايد توسط صدا سنج يا دوزيمتري تعيين گردد كه حداقل با ويژگي هاي ANSI براي صداسنج SI.4-1983,type S2A يا ويژگي هاي ANSI SI.25-1991 براي دوزيمترهاي فردي صدا مطابقت داشته باشد. وسايل اندازه گيري بايد در شبكه وزن يافته A در وضعيت آهسته (SLOW) تنظيم شوند. مدت مواجهه نبايد از مقادير مندرج در جدول (۱) تجاوز نمايد. اين مقادير بدون توجه به اينكه مواجهه به صورت مداوم يا به صورت مواجهه هاي كوتاه مدت است، براي كل مدت مواجهه كار روزانه به كار مي رود. وقتي مواجهه روزانه با صدا از دو يا چند دوره زماني با ترازهاي متفاوت تشكيل شده باشد اثر تركيبي آنها بايد بيشتر از اثر جداگانه هر يك از مواجهه ها مورد نظر قرار گيرد در چنين مواردي براي ارزيابي از رابطه زير استفاده مي شود:

در رابطه فوق  بيانگر مدت مواجهه با تراز فشار صوت معين و  بيانگر مدت مجاز مواجهه با همان تراز فشار صوتي معين مي باشد. در صورتي كه حاصل جمع رابطه فوق از عدد يك تجاوز كند ميزان تماس از مقدار حد تماس شغلي فراتر رفته است. تمام تماس هاي شغلي با تراز فشار صوتي ۸۰ دسي بل A و بيشتر به طريق فوق محاسبه مي شود.

در صورت استفاده از صداسنج معمولي اين رابطه زماني قابل استفاده است كه صدا با تراز يكنواخت حداقل به مدت ۳ ثانيه ادامه داشته باشد. در غير اين صورت بايد از دوزيمتر و يا صداسنج از نوع جمع شونده (integrating) استفاده شود. لذا در دستگاه دوزيمتري كه مطابق با اصل متغير ۳ دسي بل نسبت به زمان و تراز صداي ۸۵ دسي بل A براي ۸ ساعت مواجهه تنظيم شده است، چنانچه دوزيمتر دوز صدا را بيش از ۱۰۰ درصد نشان دهد، مواجهه با صدا بيش از حد مجاز است. لذا دوز بيش از صد در صد دليل بر مواجهه بيش از ۸۵ دسي بل A به ازاي ۸ ساعت كار است. مواجهه بيش از حد تماس شغلي بر روي دستگاه صداسنج از نوع جمع شونده هنگامي حادث مي گردد كه متوسط تراز صدا از مقادير مندرج در جدول ۱ تجاوز نمايد.

صداي ضربه اي يا كوبه اي

در صورت استفاده از وسايل اندازه گيري توصيه شده توسط ANSI مدل SI.4 و SI.25 يا IEC804، صداي ضربه اي يا كوبه اي در هنگام سنجش صدا به طور خودكار اندازه گيري مي شود. تنها ضابط، آن است كه دامنه اندازه گيري مورد نياز بايد بين ۱۴۰-۸۰ دسي بل A و دامنه ضربه حداقل ۶۳ دسي بل باشد. مواجهه بدون حفاظ گوش، با تراز فشار صوت بيش از ۱۴۰ دسي بل در شبكه وزن يافته C مجاز نمي باشد. اگر وسيله اندازه گيري قادر به اندازه گيري تراز قله در شبكه وزن يافته C نباشد آنگاه بايد اندازه گيري تراز قله (peak) با ميزان كمتر از ۱۴۰ دسي بل ملاك اندازه گيري قرار گيرد.

تذكر:

۱- براي صداهاي ضربه اي بالاتر از ۱۴۰ دسي بل C وسيله حفاظت از شنوايي بايد استفاده شود و براي چنين شرايطي از محافظ شنوايي (گوشي صداگير) با ويژگي هاي MIL-STD-1474 C در داخل گوش يا روگوشي به تنهايي يا توأم استفاده شود.

۲- ممكن است تماس با برخي از مواد شيميايي منجر به افت شنوايي گردد. لذا انجام شنوائي سنجي دوره اي شاغلين در محيط هايي كه علاوه بر مواجهه با صدا، امكان تماس با برخي مواد شيميايي نظير تولوئن، سرب، منگنز، ان بوتيل الكل وجود دارد، توصيه مي گردد.

۳- در نظافت و بهداشت وسايل حفاظت از شنوايي دقت و توجه لازم معمول گردد.

 

تاریخ: 1395/12/4 بازديد: 182 ادامه
آهن ربا و کاربرد آن

آیا تابحال به این فکر کرده اید که جرثقیل ، چگونه قطعات بزرگ آهن را جابجا می کند؟
آیا تا کنون ملاحظه کرده اید که یک میخ آهنی بعد از چند بار مالش برروی یک آهنربا ، میخهای آهنی کوچکتر از خود را جذب کند؟
برای پاسخ گفتن به پرسشهای فوق و سوالات دیگر شبیه آنها ، باید اطلاعاتی در مورد آهنربا و خاصیت آهنربایی داشته باشیم. مقاله حاضر تا حدی ما را با این مقوله آشنا می کند.
سنگ مغناطیسی و کهربا ، دو ماده طبیعی هستند که از دیر باز ، مورد توجه مردم بوده اند. سنگ مغناطیسی ، یک ماده معدنی با خصوصیات غیر عادی است که آهن را جذب می کند. اگر یک قطعه کوچک از این سنگ را از نقطه ای آویزان کنیم. آن قدر می چرخد تا سرانجام بطور تقریبی در راستای شمال و جنوب قرار گیرد. نخستین بار در کشورهای غربی ، دریانوردان از این سنگ بعنوان قطبنما استفاده می کردند.

سیر تحولی و رشد :
انسانهای اولیه به سنگهایی برخورد کردند که قابلیت جذب آهن را داشتند. معروف است که ، نخستین بار ، شش قرن قبل از میلاد مسیح ، در شهر باستانی ماگنزیا واقع در آسیای صغیر «ترکیه امروزی) ، یونانیان به این سنگ برخورد کردند. بنابراین بخاطر نام محل پیدایش اولیه ، نام این سنگ را ماگنتیت یا مغناطیس گذاشتند که ترجمه فارسی آن آهنربا می باشد. سنگ مذکور از جنس اکسید طبیعی آهن با فرمول شیمیایی Fe3O4 می باشد.
بعدها ملاحظه گردید که این سنگ در مناطق دیگر کره زمین نیز وجود دارد. پدیده مغناطیس همراه با کشف آهنربای طبیعی مشاهده شده است. با پیشرفت علوم مختلف و افزایش اطلاعات بشر در زمینه مغناطیس ، انواع آهنرباهای طبیعی و مصنوعی ساخته شد. امروزه از آهنربا در قسمتهای مختلف مانند صنعت ، دریانوردی و … استفاده می گردد.

منشا پیدایش :
کهربا شیرهای است که مدتها پیش از بعضی از درختان مانند کاج که چوب نرم دارند، بیرون تراوید. و در طی قرنها سخت شده و بصورت جسم جامدی نیم شفاف در آمده است. کهربا به رنگهای زرد تا قهوهای وجود دارد. کهربای صیقل داده شده سنگ زینتی زیبایی است و گاهی شامل بقایای حشرههایی است که در زمانهای گذشته در شیره چسبناک گرفتار شده اند. یونانیان باستان خاصیت شگفت انگیز کهربا تشخیص داده بودند. اگر کهربا را به شدت به پارچهای مالش دهیم اجسامی مانند تکه های کاه یا رانههای گیاه را که نزدیک آن باشد جذب میکند. اما سنگ مغناطیس یک ماده معدنی است که در طبیعت وجود دارد. نخستین توصیف نوشته شده از کاربرد سنگ مغناطیس به عنوان یک قطب نما در دریانوردی در کشورهای غربی ، مربوط به اواخر قرن دوازدهم میلادی است. ولی خواص این سنگ خیلی پیش از آن در چین شناخته شده بود.

انواع آهنربا :
اساس کار تمام آهنرباها یکسان است، اما به دلیل کاربرد در دستگاههای مختلف ، آرایش و صنعت ، آن را به اشکال و اندازه‌های گوناگون می سازند، و لذا انواع آن از لحاظ شکل عبارتند از :

 تیغهای
 میلهای
 نعلیشکل
 استوانهای
 حلقهای
 کروی
 پلاستیکی
 سرامیکی و …

حوزه عمل :
آهنربا به طور مستقیم و غیر مستقیم در زندگی روزانه بشر موثر است و به جرات می توان گفت که اگر این خاصیت نبود زندگی بشر امروزی با مشکل مواجه می شد. از جمله وسایلی که در ساختمان آن از خاصیت آهنربایی استفاده شده است، می توان به یخچال ، قطب نما ، کنتور برق ، انواع بلندگوها ، موتورهای الکتریکی (مانند کولر ، پنکه ، لوازم خانگی و …) ، وسایل اندازه گیری الکتریکی مانند ولت سنج ، آمپر سنج و … اشاره کرد.

آیا آهنربا بغیر از آهن ، اجسام دیگری را جذب می کند؟
بعد از پیدایش آهنربا ، دانشمندان به این فکر افتادند که آیا آهنربا غیر از آهن ، اجسام دیگری را نیز می تواند جذب کند. پس از بررسیها و مطالعات مختلف ، سرانجام مشخص شد که آهنربا در عنصر دیگر به نامهای نیکل و کبالت را نیز می تواند جذب کند. بر این اساس به سه عنصر آهن ، کبالت ، نیکل و آلیاژهای آنها که توسط آهنربا جذب می گردد، مواد مغناطیسی می گویند. بدیهی است که سایر مواد را که فاقد این خاصیت است، مواد غیر مغناطیسی می گویند.

روشهای مختلف تشخیص قطبهای یک آهنربا :
اگر یک آهنربا را از وسط بوسیله تکه نخ بسته و از محلی آویزان کنید، آهنربا در راستای شمال و جنوب مغناطیسی زمین قرار می گیرد.
با توجه به اینکه در آهنرباها ، قطبهای همنام همدیگر را دفع و قطبهای غیر همنام همدیگر را جذب می کنند، لذا اگر یک آهنربای دیگر که قطبهای آن معلوم است، در اختیار داشته باشیم، به راحتی می توان قطبهای آهنربای دیگر را تشخیص داد.
به کمک یک عقربه مغناطیسی و با استفاده از رانش و ربایش قطبها نیز میتوان این کار را انجام داد.

استفاده از آهن ربا در درمان بیماری ها
همانطور که گفتیم آهنرباها دو قطب شمال و جنوب دارند. حالا بیایید ببینیم وقتی که این دو قطب را روی بدن می گذاریم تاثیر یکسانی دارند یا خیر. دکتر هانمان بنیانگذار هومیوپاتی به این تفاوت پی برده و دو نوع شیوه ی درمان با استفاده از این دو قطب آهنربا برای دو نوع بیماری با عوارض کاملا متفاوت تهیه کرده بود. در همان زمان دانشمندان متوجه شدند که اگر آب را با قطب شمال آهنربا مغناطیسی کنند، فعالیت باکتری های داخل آن خنثی می شد در حالی که قطب جنوب آهنربا عکس این کار را انجام می داد و باعث توسعه و تسریع فعالیت باکتری ها می شد. در سال های اولی که مغناطیس درمانی به کار می رفت نمی دانستند چرا یک قطب آهنربا در مورد یک بیماری کارایی ندارد در حالی که قطب متضاد آن کاملا موثر عمل می کرد. تحقیقات بعدی نشان داد که قطب شمال آهنربا برای درمان بیماری هایی موثر است که منشا آن ها عفونت باکتری ها است و قطب جنوب در تسکین انواع دردها موثر است. برای به کارگیری نیروی قطب های آهن ربا برای بدن دو فرضیه وجود دارد. طبق فرضیه ی تک قطبی در هر زمان فقط باید از یک قطب آهنربا استفاده شود ولی طبق فرضیه ی دو قطبی استفاده از هر دو قطب آهنربا به طور همزمان برای درمان بیماری موثرتر است. فرضیه ی دو قطبی بهتر تایید شده و در حال حاضر به شکل متداولی اجرا می شود. از قطب های آهنربا برای درمان موضعی و درمان عمومی می توانید استفاده کنید. در درمان موضعی قدرت قطب مورد نظر مستقیما به قسمت آسیب دیده ی بدن اعمال می شود. وقتی بیماری موضعی نیست و گسترده است باید از درمان عمومی استفاده کنید. در این حالت هر دو قطب آهنربا با کف دست یا کف پا تماس می یابند نیروی مغناطیسی از طریق کف دست و پا که انتهای اعصاب بدن به آنها ختم می شود فورا به تمام قسمت های بدن منتقل می شود. اگر بیماری در نیمه ی بالای بدن است آهنرباها باید در زیر کف دست قرار داده شوند و اگر در نیمه ی پایین بدن است آهنربا ها باید در کف پا قرار داده شوند. تعداد دفعات و مدت زمان استفاده از آهنربا بستگی به میزان وخامت بیماری دارد. خود بدن ما یک آهنربا است و دارای قطب های آهنربایی است. هنگام درمان نیروی قطب شمال آهنربا باید به قسمت راست بدن و نیروی قطب جنوب به قسمت چپ بدن اعمال شود. به همین ترتیب نیروی قطب شمال باید به نیمه ی بالای بدن و نیروی قطب جنوب آهنربا باید به نیمه ی پایین بدن اعمال شود. ولی در عین حال هیچ قانون ثابتی وجود ندارد و این امر بستگی به تشخیص پزشک و حالتی دارد که بیمار در آن حال خود را راحت حس می کند. مغناطیس درمان ها از شیوه های مختلفی استفاده می کنند و معالجه های آنها سرانجام بستگی به بیمار، نوع بیماری، میزان وخامت آن و برخی عوامل و متغیرهای دیگر دارد. در مغناطیس درمانی از نقاط هدایت استانداردی که در بررسی الکترونیکی بیماری های قلبی استفاده می شود نیز بهره می بریم. جریان های مثبت و منفی برق به ترتیب مطابق با قطب های شمال و جنوب آهنربا هستند. در تهیه ی الکتروکاردیوگرام قلب از ساعدها و ساق پای چپ استفاده می شود. دو نوع مسیر همزمان کشیده می شوند. دو الکترود یکی مثبت و دیگری منفی استفاده می شوند. بنابراین با استفاده از دو ساعد و ساق پای چپ سه ترکیب ساخته می شوند: بازوی راست – بازوی چپ، بازوی راست – ساق پای چپ، بازوی چپ – ساق پای چپ. متخصصان قلب این سه ترکیب را نقاط هدایت استاندارد الکتروکاردیوگرام می نامند. در مغناطیس درمانی از این نقاط هدایت استاندارد استفاده می شود و دو ترکیب دیگر نیز به آنها افزوده می شود: دست راست – پای راست و پای راست – پای چپ. لذا همانند فرضیه ی نقاط هدایت گر استاندارد، پنج شیوه ی به کارگیری آهنربا در مغناطیس درمانی وجود دارد. اگر قرار باشد آهنربا برای قسمت های مختلفی از بدن به کار رود ابتدا باید کار را از اندام های فوقانی شروع کرد و بعد به سمت اندام های پایین آمد. ابتدا باید آهنرباها را زیر کف دست ها، سپس روی پشت و روی زانوها و در آخر نیز زیر کف پاها قرار دهید. وقتی آهنرباهای قوی یا متوسط را زیر کف دست قرار می دهید، بیمار باید روی نیمکت یا چهارپایه بنشیند و هر دو آهنربا روی هر دو طرف بیمار یا جلوی او قرار داده شوند. قطب شمال آهنربا باید طرف راست و قطب جنوب باید طرف چپ باشد. کف دست راست باید روی قطب شمال وکف دست چپ روی قطب جنوب باشد. نحوه ی دیگر به کارگیری آهنربا، آن است که قطب شمال آهنربا روی نیمکت یا چهارپایه باشد و دست راست روی آن قرار بگیرد و قطب جنوب را می توانید روی یک تخته یا الوار چوبی روی زمین قرار دهید وکف پای چپ روی آن قرار بگیرد. در روش سوم نیز کف دست باید روی قطب شمال باشد که در قسمت چپ یا راست بیمار قرار دارد و کف پا باید روی قطب جنوب باشد که روی تخته یا الوار چوبی در همان طرف بدن وجود دارد اگر از آهنربای سرامیکی استفاده می کنید، بیمار باید بنشیند یا دراز بکشد و قطب شمال باید در سمت راست او باشد، به همین ترتیب قطب جنوب آهنربا باید سمت چپ بیمار باشد. بهتر آن است که پاها را روی یک تخته یا الوار چوبی بگذارد.

استفاده از آهن ربا در ترمیم بیماریهای قلبی
محققان كالج لندن اعلام كردند با اتصال دادن ذرات مغناطیسی به سلولهای بنیادین و هدایت سلولها با كمك گرفتن از آهن ربا می توان آسیبهای ناشی از بیماریهای قلبی را ترمیم كند.
دانشمندان با استفاده از آهن ربا، ذرات مغناطیسی و سلولهای بنیادین موفق به ارائه روشی جدید برای درمان اختلالات قلبی شده اند. در این شیوه با كمك آهن ربا می توان سلولهای بنیادین را به گونه ای در قلب قرار داد تا آسیبهای ایجاد شده در آن با سرعتی بالا بهبود پیدا كنند. به گفته محققان دانشگاه كالج لندن با اتصال دادن ذرات مغناطیسی میكروسكوپی به سلولهای بنیادین می توان قسمتهای آسیب دیده قلب را كه در اثر بیماری یا حمله قلبی دچار اختلال شده اند تحت درمان قرار داد. سپس با كمك گرفتن از آهن ربایی در خارج از بدن می توان سلولهای بنیادین مغناطیسی را به مناطق مورد نظر در قلب هدایت كرده و فرایند ترمیم را سرعت …

تاریخ: 1395/11/29 بازديد: 256 ادامه
راکتورهای هسته‌ای

راکتورهای هسته‌ای دستگاه‌هایی هستند که در آنها شکافت هسته‌ای کنترل شده رخ می‌دهد. راکتورها برای تولید انرژی الکتریکی و نیز تولید نوترون‌ها بکار می‌روند. اندازه و طرح راکتور بر حسب کار آن متغیر است. فرآیند شکافت که یک نوترون بوسیله یک هسته سنگین (با جرم زیاد) جذب شده و به دنبال آن به دو هسته کوچکتر همراه با آزاد سازی انرژی و چند نوترون دیگر شکافته می‌شود.
تاریخچه
اولین انرژی کنترل شده ناشی از شکافت هسته در دسامبر ۱۹۴۲ بدست آمد. با رهبری فرمی ساخت و راه اندازی یک پیل از آجرهای گرافیتی ، اورانیوم و سوخت اکسید اورانیوم با موفقیت به نتیجه رسید. این پیل هسته‌ای ، در زیر میدان فوتبال دانشگاه شیکاگو ساخته شد و اولین راکتور هسته‌ای فعال بود.
ساختمان راکتور
با وجود تنوع در راکتور‌ها ، تقریبا همه آنها از اجزای یکسانی تشکیل شده‌اند. این اجزا شامل سوخت ، پوشش برای سوخت ، کند کننده نوترونهای حاصله از شکافت ، خنک کننده‌ای برای حمل انرژی حرارتی حاصله از فرآیند شکافت ماده کنترل کننده برای کنترل نمودن میزان شکافت می‌باشد.
سوخت هسته‌ای
سوخت راکتورهای هسته‌ای باید به گونه‌ای باشد که متحمل شکافت حاصله از نوترون بشود. پنج نوکلئید شکافت پذیر وجود دارند که در حال حاضر در راکتورها بکار می‌روند. ۲۳۲Th ، ۲۳۳U ، ۲۳۵U ، ۲۳۸U ، ۲۳۹Pu . برخی از این نوکلئیدها برای شکافت حاصله از نوترونهای حرارتی و برخی نیز برای شکافت حاصل از نوترونهای سریع می‌باشند. تفاوت بین سوخت یک خاصیت در دسته‌بندی راکتورها است.
در کنار قابلیت شکافت ، سوخت بکار رفته در راکتور هسته‌ای باید بتواند نیازهای دیگری را نیز تأمین کند. سوخت باید از نظر مکانیکی قوی ، از نظر شیمیایی پایدار و در مقابل تخریب تشعشعی مقاوم باشد، تا تحت تغییرات فیزیکی و شیمیایی محیط راکتور قرار نگیرد. هدایت حرارتی ماده باید بالا باشد بطوری که بتواند حرارت را خیلی راحت جابجا کند. همچنین امکان بدست آوردن ، ساخت راحت ، هزینه نسبتا پایین و خطرناک نبودن از نظر شیمیایی از دیگر فایده‌های سوخت است.

غلاف سوخت راکتور
سوختهای هسته‌ای مستقیما در داخل راکتور قرار داده نمی‌شوند، بلکه همواره بصورت پوشیده شده مورد استفاده قرار می‌گیرند. پوشش یا غلاف سوخت ، کند کننده و یا خنک کننده از آن جدا می‌سازد. این امر از خوردگی سوخت محافظت کرده و از گسترش محصولات شکافت حاصل از سوخت پرتو دیده به محیط اطراف جلوگیری می‌کند.

همچنین این غلاف می‌تواند پشتیبان ساختاری سوخت بوده و در انتقال حرارت به آن کمک کند. ماده غلاف همانند خود سوخت باید دارای خواص خوب حرارتی و مکانیکی بوده و از نظر شیمیایی نسبت به برهمکنش با سوخت و مواد محیط پایدار باشد. همچنین لازم است غلاف دارای سطح مقطع پایینی نسبت به بر همکنشهای هسته‌ای حاصل از نوترون بوده و در مقابل تشعشع مقاوم باشد.

مواد کند کننده نوترون
یک کند کننده ماده‌ای است که برای کند یا حرارتی کردن نوترونهای سریع بکار می‌رود. هسته‌هایی که دارای جرمی نزدیک به جرم نوترون هستند بهترین کند کننده می‌باشند. کند کننده برای آنکه بتواند در راکتور مورد استفاده قرار گیرد بایستی سطح مقطع جذبی پایینی نسبت به نوترون باشد. با توجه به خواص اشاره شده برای کند کننده ، چند ماده هستند که می‌توان از آنها استفاده کرد. هیدروژن ، دوتریم ، بریلیوم و کربن چند نمونه از کند کننده‌ها می‌باشند. از آنجا که بریلیوم سمی است، این ماده خیلی کم به عنوان کند کننده در راکتور مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین ایزوتوپهای هیدروژن ، به شکل آب و آب سنگین و کربن ، به شکل گرافیت به عنوان مواد کند کننده استفاده می‌شوند.
خنک کننده‌ها
گرمای حاصله از شکافت در محیط راکتور یا باید از سوخت زدوده شود و یا در نهایت این گرما بقدری زیاد شود که میله‌های سوخت را ذوب کند. حرارتی که از سوخت گرفته می‌شود ممکن است در راکتور قدرت برای تولید برق بکار رود. از ویژگیهایی که ماده خنک کننده باید داشته باشد، هدایت حرارتی آن است تا اینکه بتواند در انتقال حرارت مؤثر باشد. همچنین پایداری شیمیایی و سطح مقطع جذب پایین‌تر از نوترون دو خاصیت عمده ماده خنک کننده است. نکته دیگری که باید به آن اشاره شود این است که این ماده نباید در اثر واکنشهای گاما دهنده رادیواکتیو شوند.
از مایعات و گازها به عنوان خنک کننده استفاده شده‌ است، مانند گازهای دی اکسید کربن و هلیوم. هلیوم ایده‌آل است ولی پر هزینه بوده و تهیه مقادیر زیاد آن مشکل است. خنک کننده‌های مایع شامل آب ، آب سنگین و فلزات مایع هستند. از آنجا که برای جلوگیری از جوشیدن آب فشار زیادی لازم است خنک کننده ایده‌آلی نیست.

مواد کنترل کننده شکافت
برای دستیابی به فرآیند شکافت کنترل شده و یا متوقف کردن یک سیستم شکافت پس از شروع ، لازم است که موادی قابل دسترس باشند که بتوانند نوترونهای اضافی را جذب کنند. مواد جاذب نوترون بر خلاف مواد دیگر مورد استفاده در محیط راکتور باید سطح مقطع جذب بالایی نسبت به نوترون داشته باشند. مواد زیادی وجود دارند که سطح مقطع جذب آنها نسبت به نوترون بالاست، ولی ماده مورد استفاده باید دارای چند خاصیت مکانیکی و شیمیایی باشد که برای این کار مفید واقع شود……

 

تاریخ: 1395/11/23 بازديد: 186 ادامه
چرخه سوخت هسته ای و اجزای تشکیل دهنده آن

انرژى هسته اى با توجه به ويژگى هاى حيرت انگيزش در آزادسازى حجم بالايى از انرژى در قبال از ميان رفتن مقادير ناچيزى از جرم، به عنوان جايگزين سوخت هاى پيرفسيلى كه ناجوانمردانه در حال بلعيده شدن هستند، مطرح شده است. ايران نيز با وجود منابع گسترده نفت و گاز به دليل كاربردهاى بهترى كه سوخت هاى فسيلى نسبت به سوزانده شدن در كوره ها و براى توليد حرارت دارند، براى دستيابى به اين نوع از انرژى تلاش هايى را از سال هاى دور داشته است و در سال هاى پس از انقلاب همواره مورد اتهام واقع شده كه هدف اصلى اش نه فناورى صلح آميز كه رسيدن به فناورى تسليحات هسته اى است.

در اين گفتار پيش از آن كه وارد مباحث متداول ديپلماتيك شويم نگاهى خواهيم انداخت به چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشكيل دهنده آن، همچنين مرز ميان كاربرد صلح آميز و تسليحاتى را نشان خواهيم داد.چرخه سوخت هسته اى شامل مراحل استخراج، آسياب، تبديل، غنى سازى، ساخت سوخت باز توليد و راكتور هسته اى است و به يك معنا كشورى كه در چرخه بالا به حد كاملى از خودكفايى و توسعه رسيده باشد با فناورى توليد سلاح هاى هسته اى فاصله چندانى ندارد.

استخراج

در فناورى هسته اى، خواه صلح آميز باشد يا نظامى، ماده بنيادى موردنياز، اورانيوم است. اورانيوم از معادن زيرزمينى و همچنين حفارى هاى روباز قابل استحصال است. اين ماده به رغم آن كه در تمام جهان قابل دستيابى است اما سنگ معدن تغليظ شده آن به مقدار بسيار كمى قابل دستيابى است.

زمانى كه اتم هاى مشخصى از اورانيوم در يك واكنش زنجيره اى دنباله دار كه به دفعات متعدد تكرار شده، شكافته مى شود، مقادير متنابهى انرژى آزاد مى شود، به اين فرآيند شكافت هسته اى مى گويند. فرآيند شكاف در يك نيروگاه هسته اى به آهستگى و در يك سلاح هسته اى با سرعت بسيار روى مى دهد اما در هر دو حالت بايد به دقت كنترل شوند. مناسب ترين حالت اورانيوم براى شكافت هسته اى ايزوتوپ هاى خاصى از اورانيوم ۲۳۵ (يا پلوتونيوم ۲۳۹) است. ايزوتوپ ها، اتم هاى يكسان با تعداد نوترون هاى متفاوت هستند. به هرحال اورانيوم ۲۳۵ به دليل تمايل باطنى به شكافت در واكنش هاى زنجيرى و توليد انرژى حرارتى به عنوان «ايزوتوپ شكافت» شناخته شده است. هنگامى كه اتم اورانيوم ۲۳۵ شكافته مى شود دو يا سه نوترون آزاد مى كند اين نوترون ها با ساير اتم هاى اورانيوم ۲۳۵ برخورد كرده و باعث شكاف آنها و توليد نوترون هاى جديد مى شود.براى روى دادن يك واكنش هسته اى به تعداد كافى از اتم هاى اورانيوم ۲۳۵ براى امكان ادامه يافتن اين واكنش ها به صورت زنجيرى و البته خودكار نيازمنديم. اين جرم مورد نياز به عنوان «جرم بحرانى» شناخته مى شود.بايد توجه داشت كه هر ۱۰۰۰ اتم طبيعى اورانيوم شامل تنها حدود هفت اتم اورانيوم ۲۳۵ بوده و ۹۹۳ اتم ديگر از نوع اورانيوم ۲۳۸ هستند كه اصولاً كاربردى در فرآيندهاى هسته اى ندارند.

تبديل اورانيوم

سنگ معدن اورانيوم استخراج شده در آسياب خرد و ريز شده و به پودر بسيار ريزى تبديل مى شود. پس از آن طى فرآيند شيميايى خاصى خالص سازى شده و به صورت يك حالت جامد به هم پيوسته كه از آن به عنوان «كيك زرد» (yellow cake) ياد مى شود، درمى آيد. كيك زرد شامل ۷۰ درصد اورانيوم بوده و داراى خواص پرتوزايى (radioactive) است.

هدف پايه اى دانشمندان هسته اى از فرآيند غنى سازى افزايش ميزان اتم هاى اورانيوم ۲۳۵ است كه براى اين هدف اورانيوم بايد اول به گاز تبديل شود. با گرم كردن اورانيوم تا دماى ۶۴ درجه سانتيگرادى حالت جامد به گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم (UFG) تبديل مى شود. هگزافلوئوريد اورانيوم خورنده و پرتوزا است و بايد با دقت جابه جا شود، لوله ها و پمپ ها در كارخانه هاى تبديل كننده به صورت ويژه اى از آلياژ آلومينيوم و نيكل ساخته مى شوند. گاز توليدى همچنين بايد از نفت و روغن هاى گريس به جهت جلوگيرى از واكنش هاى ناخواسته شيميايى دور نگه داشته شود.

غنى سازى

هدف غنى سازى مشخصاً افزايش ميزان اورانيوم ۲۳۵ _ ايزوتوپ شكافت _ است. اورانيوم مورد نياز در مصارف صلح آميز نظير راكتورهاى هسته اى نيروگاه ها بايد شامل دو تا سه درصد اورانيوم ۲۳۵ باشد اما اورانيوم مورد نياز در تسليحات اتمى بايد شامل بيش از نود درصد اورانيوم ۲۳۵ باشد.شيوه متداول غنى سازى اورانيوم سانتريفوژ كردن گاز است. در اين روش هگزافلوئوريد اورانيوم در يك محفظه استوانه اى با سرعت بالا در شرايط گريز از مركز قرار مى گيرد. اين كار باعث جدا شدن ايزوتوپ هاى با جرم حجمى بالاتر از اورانيوم ۲۳۵ مى شود (اورانيوم ۲۳۸). اورانيوم ۲۳۸ در طى فرآيند گريز از مركز به سمت پائين محفظه كشيده شده و خارج مى شود، اتم هاى سبك تر اورانيوم ۲۳۵ از بخش ميانى محفظه جمع آورى و جدا مى شود. اورانيوم ۲۳۵ تجميع شده پس از آن به محفظه هاى گريز از مركز بعدى هدايت مى شود. اين فرآيند بارها در ميان زنجيرى از دستگاه هاى گريز از مركز در كنار هم چيده شده تكرار مى شود تا خالص ترين ميزان اورانيوم بسته به كاربرد آن به دست آيد.از اورانيوم غنى شده در دو نوع سلاح هسته اى استفاده مى شود يا به صورت مستقيم در بمب هاى اورانيومى و يا طى چند مرحله در بمب هاى پلوتونيومى مورد استفاده قرار مى گيرد.

بمب اورانيومى

هدف نهايى طراحان بمب هاى هسته اى رسيدن به يك جرم «فوق بحرانى» است كه باعث ايجاد يك سرى واكنش هاى زنجيره اى به همراه توليد حجم بالايى از حرارت مى شود. در يكى از ساده ترين نوع طراحى اين بمب ها يك جرم زير بحرانى كوچك تر به جرم بزرگ ترى شليك مى شود و جرم ايجاد شده باعث ايجاد يك جرم فوق بحرانى و به تبع آن يك سرى واكنش هاى زنجيره اى و يك انفجار هسته اى مى شود.كل اين فرآيند در كمتر از يك دقيقه رخ مى دهد. براى ساخت سوخت براى يك بمب اورانيومى هگزافلوئوريد اورانيوم فوق غنى شده در ابتدا به اكسيد اورانيوم و سپس به شمش فلزى اورانيوم تبديل مى شود. ميزان انرژى آزاد شده ناشى از شكافت هسته اى را به كمك يك فناورى تقويتى افزايش مى دهند. اين فناورى شامل كنترل و به كارگيرى خواص همجوشى يا گداخت هسته اى است.در همجوشى هسته اى ما شاهد به هم پيوستن ايزوتوپ هايى از هيدروژن و پس از آن تشكيل يك اتم هليوم هستيم. به دنبال اين واكنش مقادير قابل توجهى گرما و فشار آزاد مى شود. از سوى ديگر همجوشى هسته اى سبب توليد نوترون هاى بيشتر و تغذيه واكنش شكافت شده و انفجار بزرگ ترى را ترتيب مى دهد.

برخى تجهيزات اين فناورى تقويتى به عنوان بمب هيدروژنى و سلاح هاى هسته اى _ حرارتى (Thermonuclear) شناخته مى شوند.

راكتورهاى هسته اى

راكتورها داراى كاربردهاى كاملاً دوگانه هستند. در مصارف صلح آميز با بهره گيرى از حرارت توليدى در شكافت هسته اى كار مى كنند. اين حرارت جهت گرم كردن آب، تبديل آن به بخار و استفاده از بخار براى حركت توربين ها بهره گرفته مى شود. همچنين اگر قصد ساخت بمب هاى پلوتونيومى در كار باشد نيز اورانيوم غنى شده را به راكتورهاى هسته اى منتقل مى كنند.در نوع خاصى از راكتورهاى هسته اى از اورانيوم غنى شده به شكل قرص هايى به اندازه يك سكه و ارتفاع يك اينچ بهره مى گيرند. اين قرص ها به صورت كپسول هاى ميله اى شكل صورت بندى شده و درون يك محفظه عايق، تحت فشار قرار داده مى شوند.

در بسيارى از نيروگاه هاى هسته اى اين ميله ها جهت خنك شدن درون آب غوطه ور هستند. روش هاى ديگر خنك كننده نيز نظير استفاده از دى اكسيدكربن يا فلز مايع هستند. براى كاركرد مناسب يك راكتور _ مثلاً توليد حرارت با كمك واكنش شكافت _ هسته اورانيومى بايد داراى جرم فوق بحرانى باشد، اين بدين معناست كه مقدار كافى و مناسبى از اورانيوم غنى شده جهت شكل گيرى يك واكنش زنجيرى خود به خود پيش رونده موردنياز است.براى تنظيم و كنترل فرآيند شكافت ميله هاى كنترل كننده از جنس موادى نظير گرافيت با قابليت جذب نوترون هاى درون راكتور وارد محفظه مى شوند. اين ميله ها با جذب نوترون ها باعث كاهش شدت فرآيند شكافت مى شوند.

در حال حاضر بيش از چهارصد نيروگاه هسته اى در جهان وجود دارند و ۱۷ درصد الكتريسيته جهان را توليد مى كنند. راكتورها همچنين در كشتى ها و زيردريايى ها كاربرد دارند….

 

تاریخ: بازديد: 121 ادامه
Page 1 of 3123
تلاش ما در این وب سایت افزایش سطح آگاهی علمی و همچنین فراهم کردن منابع اطلاعاتی برای استفاده در تحقیقات و پروژه های دانش آموزی و دانشجویی می باشد، لذا سپاسگذار خواهیم بود اگر تا حد امکان از منابع سایت تنها در پیشینه تحقیق و مقاله خود استفاده نمائید.