گروهي از دانشمندان سازمان فضايي آمريكا با ارائه برنامه اي شگفت انگيز اعلام كردند به منظور نجات زمين از گرماي جهاني و افزايش طول عمر آن مي توان اين سياره را به مداري دورتر انتقال داد. به گزارش خبرگزاري مهر، دانشمندان به منظور جلوگيري از افزايش حرارت زمين شيوه اي غير طبيعي را كشف كرده اند: حركت دادن زمين به نقطه اي خنك تر از منظومه خورشيدي. تنها ابزاري كه براي انجام اين انتقال نياز خواهد بود چند ستاره دنباله دار در نزديكي زمين است و پس از آن سياره زمين در منطقه اي ايمن و خنكتر از منظومه خورشيدي قرار خواهد گرفت.
نگاه اجمالی
جیمز کلرک ماکسول (James Clerk Maxwell) ، که در سال کشف قانون القای فاراده به دنیا آمد ، بیشتر عمر کوتاه اما پر بار ، خود را در راه تدوین مبانی نظری کشفهای تجربی فاراده صرف کرد. و به این ترتیب توانست معادلات احساسی خود را که بعد او تحسین همگان را برانگیخت، ابداع کند. بطوری که انیشتین با دو شکافی زیاد در معادلات ماکسول ، به نظریه نسبت رهنمون شد. انیشتین بزرگترین تحسین کننده ماکسول ، درباره او نوشت: "احساسات او را در لحظهای تصویر کنید که معادلات دیفرانسیل فرمولبندی میشد. توسط می برایش ثابت کردند که میدانهای الکترومغناطیسی به صورت امواج قطبیده و با سرعت نور منتشر میشوند."
|
مقدمه
در یک هادی عایق شده مانند قطعهای سیم مسی ، الکترونهای آزاد شبیه مولکولهای گازی که در ظرفی محبوس شدهاند، حرکات کاتورهای انجام میدهند و مجموعه حرکات آنها در طول سیم هیچ گونه جهت مشخصی ندارد. تعداد الکترونهایی که به چپ حرکت میکنند با تعداد الکترونهایی که به راست حرکت میکنند، یکی است و برآیند آنها صفر میباشد. ولی اگر دو سر سیم را به باتری وصل کنیم، این برآیند دیگر صفر نیست.دید کلی
- چرا به عقب بدنه تانکرهای نفت جادهای زنجیر کوتاهی که با سطح زمین تماس دارد؟
- آیا زدن رعد و برق بین ابرها نیز به علت وجود الکتریسیته ساکن در آنهاست؟
- چرا اگر میله فلزی را در دست بگیریم و مالش دهیم بار الکتریکی در آن ظاهر نمیشود؟
- چگونه میتوان نشان داد یک میله فلزی هم در اثر مالش الکتریسیتهدار میشود?
آرسنیک
میزان اکسید آرسنیک تولیدی دنیا در سال 1979 بالغ بر 320824 تن بوده است که 23 درصد آن در شوروی و 8 درصد آن در نامیبیا تولید شده است. کانیهای مهم آرسنیک عبارتند از آرسنوپیریت (feAss) لولینگیت (feAs2) زرنیخ زرد (feAs9) و زرنیخ قرمز (Ass). آرسنیک به عنوان محصول جانبی از کانیهای مسدار ، کبالتدار ، نیکلدار و نقرهدار بدست میآید.مصارف
مصارف مهم آرسنیک عبارتند از استفاده در حشره کشها ، جلوگیری از فساد چوب ، تغلیظ کانیها ، در شیشه سازی و مصارف دارویی.آهن
میزان آهن تولیدی دنیا در سال 1979 بالغ بر 510679370 تن بوده است که از این رقم 28 درصد آن در شوروی 12 درصد در استرالیا و 7 درصد آن در کانادا تولید شده است. کانیهای مهم آن مگنتیت ، هماتیت ، سیدریت.دید کلی
زمین شناسی اقتصادی شاخهای از علم زمین شناسی است که پیرامون شرایط تشکیل مواد معدنی ، مورفولوژی و ریخت شناسی آنها ، بافت و ساخت آنها ، عوامل کنترل کننده پراکندگی مواد معدنی ، توجیه فنی و اقتصادی آنها و بلاخره تقسیم بندی ژنتیکی مواد معدنی بحث میکند. در رسیدن به اهداف فوق ، روشهای مختلف تجزیه مواد معدنی ، روشهای ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و فرآوری مواد انجام میگیرد. همچنین در انجام پروژههای مختلف اکتشافی باید به مسائل زیست محیطی نیز دقت لازم را مبذول داشت.مواد معدنی ، زیربنای اقتصاد و صنعت هر جامعه را تشکیل میدهند. بشر از همان آغاز آفرینش خود و در طول تاریخ ، بر حسب نیازمندیها و شناخت ، از مواد معدنی استفاده کرده است. اکنون نیز انسان ، از تمامی مواد معدنی به حالتها و شیوههای گوناگون ، بهرهبرداری مینماید. به عبارت دیگر ، همین مواد معدنی هستند که پاپه و اساس تمدن را تشکیل میدهند. زمین شناسی اقتصادی ، پایه و شالوده اکتشافات معدنی و کاربرد مواد حاصل از آن را تشکیل میدهد.
ریشه لغوی
زمین شناسی تاریخی از دو کلمه Historical به معنی تاریخی و Geology به معنی زمین شناسی گرفته شده است.هیدروژئولوژی یا آب شناسی (Hydrologoy)
هیدرولوژی یا آب شناسی از دو کلمه Hydro به معنی آب و Logos به معنی شناسایی گرفته شده است. |
دید کلی
هیدرولوژی علمی است که در مورد پیدایش خصوصیات و نحوه توزیع آب در طبیعت بحث میکند ولی عملا واژه هیدرولوژی به شاخهای از جغرافیای فیزیکی اطلاق میشود که گردش آب در طبیعت را مورد بررسی قرار میدهد. انجمن علوم و فنون ایالات متحده تعریف زیر را برای هیدرولوژی برگزیده است:هیدرولوژی علم مطالعه آب کره زمین است و در مورد پیدایش ، چرخش و توزیع آب در طبیعت خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب ، واکنشهای آب در محیط و ارتباط آن با موجودات زنده بحث میکند بنابراین ملاحظه میشود که هیدرولوژی در برگیرنده تمامی داستان آب است.
بمب های همجوشی:
بمب های همجوشی کار می کردند ولی کارآیی بالایی نداشتند. بمب های همجوشی که بمب های «ترمونوکلئار» هم نامیده می شوند، بازده و کارآیی به مراتب بالاتری دارند. برای تولید بمب همجوشی باید مشکلات زیر حل شود:دوتریوم و تریتیوم مواد به کار رفته در سوخت همجوشی هر دو گازند و ذخیره کردنشان دشوار است. تریتیوم هم کمیاب است و هم نیمه عمر کوتاهی دارد بنابراین سوخت بمب باید همواره تکمیل و پر شود.دوتریوم و تریتیوم باید به شدت در دمای بالا برای آغاز واکنش همجوشی فشرده شوند. در نهایت «استانسیلا اولام» دریافت که بیشتر پرتو به دست آمده از یک واکنش همجوشی، اشعه ایکساست که این اشعه X می تواند با ایجاد درجه حرارت بالا و فشار زیاد مقدمات همجوشی را آماده کند. بنابراین با به کارگیری بمب شکافتی در بمب همجوشی مشکلات بسیاری حل شد. در یک بمب همجوشی حوادث زیر رخ می دهند:
1 - بمب شکافتی با انفجار درونی ایجاد اشعه X می کند.
2 - اشعه X درون بمب و در نتیجه سپر جلوگیری کننده از انفجار نارس را گرم می کند.
3 - گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن می شود. این کار باعث ورود فشار به درون لیتیوم - دوتریوم می شود.
4 - لیتیوم - دوتریوم 30 برابر بیشتر از قبل تحت فشار قرار می گیرند.
5 - امواج شوک فشاری واکنش شکافتی را در میله پولوتونیومی آغاز می کند.
6 - میله در حال شکافت از خود پرتو، گرما و نوترون می دهد.
7 - نوترون ها به سوی لیتیوم - دوتریوم رفته و با چسبیدن به لیتیوم ایجاد تریتیوم می کند.
8 - ترکیبی از دما و فشار برای وقوع واکنش همجوشی تریتیوم - دوتریوم ودوتریوم - دوتریوم و ایجاد پرتو، گرما و نوترون بیشتر، بسیار مناسب است.
9 - نوترون های آزاد شده از واکنش های همجوشی باعث القای شکافت در قطعات اورانیوم 238 که در سپر مورد نظر به کار رفته بود، می شود.
10 - شکافت قطعات اروانیومی ایجاد گرما و پرتو بیشتر می کند.
11 - بمب منفجر شود.
PETScan:
PET یكی از روشهای نوین تصویربرداری به صورت مقطعی است كـه امـروز بـه صـورت گـسترده ای در سطح جهان استفاده می شود. مزیت این روش، تصویربرداری از عملكرد (Function)و فیزیولوژی ، بافتهای بدن است .
|
اطلاعات اولیه
اورانیوم یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن ، U و عدد اتمی آن 92 میباشد. اورانیوم که یک عنصر سنگین ، سمی ، فلزی ، رادیواکتیو و براق به رنگ سفید مایل به نقرهای میباشد، به گروه آکتیندها تعلق داشته و ایزوتوپ 235 آن برای سوختراکتورهای هستهای و سلاحهای هستهای استفاده میشود.معمولا اورانیوم در مقادیر بسیار ناچیز در صخرهها ، خاک ، آب ، گیاهان و جانوران از جمله انسان یافت میشود.
خصوصیتهای قابل توجه
اورانیوم هنگام عمل پالایش به رنگ سفید مایل به نقرهای فلزی با خاصیت رادیواکتیوی ضعیف میباشد که کمی از فولاد نرمتر است. این فلز چکشخار ، رسانای جریان الکتریسیته و کمی Paramagnetic میباشد. چگالی اورانیوم 65% بیشتر از چگالیسرب میباشد. اگر اورانیوم بهخوبی جدا شود، بشدت از آب سرد متاثر شده و در برابر هوا اکسید میشود. اورانیوم استخراج شده از معادن ، میتواند بهصورت شیمیایی به دیاکسید اورانیوم و دیگر گونههای قابل استفاده در صنعت تبدیل شود.گونههای اورانیوم در صنعت
اورانیوم در صنعت سه گونه دارد:- آلفا (Orthohombic) که تا دمای 667.7 درجه پایدار است.
- بتا (Tetragonal) که از دمای 667.7 تا 774.8 درجه پایدار است.
- گاما (Body-centered cubic) که از دمای 774.8 درجه تا نقطه ذوب پایدار است. ( این رساناترین و چکشخوارترین گونه اورانیوم میباشد.)
اورانیوم اولین عنصر یافته شده بود که میتوانست شکافته شود. برای نمونه با بمباران آرام نوترونی ایزوتوپ U235 آن به ایزوتوپ کوتاه عمر U236 تبدیل شده و بلافاصله به دو هسته کوچکتر تقسیم میشود که این عمل انرژی آزاد کرده و نوترونهای بیشتری تولید میکند.
اگر این نوترونها توسط هسته U235 دیگری جذب شوند، عملکرد حلقه هستهای دوباره اتفاق میافتد و اگر چیزی برای جذب نوترونها وجود نداشته باشد، به حالت انفجاری در میآیند. اولین بمب اتمی با این اصل جواب داد (شکاف هستهای). نام دقیقتر برای این بمبها و بمبهای هیدروژنی(آمیزش هستهای) ، سلاحهای هستهای میباشد.
کاربردها
فلز اورانیوم بسیار سنگین و پرچگالی میباشد.- اورانیوم خالی توسط بعضی از ارتشها برای ساخت محافظ برای تانکها و ساخت قسمتهایی از موشکها و ادوات جنگی استفاده میشود. ارتشها همچنین از اورانیوم غنیشده برای سوخت ناوگان خود و زیردریاییها و همچنین سلاحهای هستهای استفاده میکنند. سوخت استفاده شده در راکتورهای ناوگان ایالات متحده معمولا اورانیوم U235 غنی شده میباشد. اورانیوم موجود در سلاحهای هستهای بشدت غنی میشوند که این مقدار بصورت تقریبی 90% میباشد.
- مهمترین کاربرد اورانیوم در بخش غیر نظامی تامین سوخت دستگاههای تولید نیروی هستهای است که در آنها سوخت U235 به میزان 2الی3% غنی میشود. اورانیوم تخلیه شده در هلیکوپترها و هواپیماها بهعنوان وزن متقابل بر هر بار استفاده میشود.
- لعاب ظروف سفالی از مقدار کمی اورانیوم طبیعی تشکیل شده است ( که داخل فرایند غنی سازی نمیشود ) که این عنصر برای اضافه کردن رنگ با آن اضافه میشود.
- نیمه عمر طولانی ایزوتوپ اورانیوم 238 آن را برای تخمین سن سنگهای آتشفشانی مناسب میسازد.
- U235 در راکتورهای هستهای Breeder به پلوتونیوم تبدیل میشود و پلوتونیوم نیز در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار میگیرد.
- استات اورانیوم در شیمی تحلیلی کاربرد دارد.
- برخی از لوازم نوردهنده از اورانیوم و برخی در مواد شیمیایی عکاسی مانند نیترات اورانیوم استفاده میکنند.
- معمولا کودهای فسفاتی حاوی مقدار زیادی اورانیوم طبیعی میباشند، چرا که مواد کانی که آنها از آنجا گرفته شدهاند، حاوی مقدار زیادی اورانیوم میباشند.
- فلز اورانیوم برای اهداف اشعه ایکس در ساخت این اشعه با انرژی بالا استفاده میشود.
- این عنصر در وسایل Interial Guidance و Gyro Compass استفاده میشود.