• رمان ققنوس آتش به قلم مونا ژانر تخیلی، مافیایی/جنایی، اجتماعی، عاشقانه کلیک کنید
  • رمان عاشقانه و جنایی کاراکال به قلم حدیثه شهبازی کلیک کنید
  • خرید رمان عاشقانه، غمگین، معمایی دلداده به دلدار فریبا میم قاف کلیک کنید

فیزیک هسته ای

  • نویسنده موضوع *Emerald*
  • تاریخ شروع
  • پاسخ‌ها 6
  • بازدیدها 214
  • Tagged users هیچ

ساعت تک رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
در جهان همه چیز از اتم ساخته شده است. اتمهای مختلف در کنار هم قرار می‌گیرند و مولکول‌های مختلف را تشکیل می‌دهند. هر اتمی که در طبیعت پیدا می‌شود، یکی از 92 نوع اتمی است که به نام عناصر طبیعی شناخته شده اند؛ پس هر چه روی زمین وجود دارد، از فلز، پلاستیک،لباس، شیشه گرفته تا مو و غیره، همه ترکیباتی از 92 عنصر طبیعی هستند.جدول تناوبی عناصر، فهرست عناصری است که می‌توان در طبیعت پیدا کرد به اضافه عناصری که به دست بشر ساخته شده است.
درون هر اتم می‌توان سه ذره ریز پیدا کرد: پروتون، نوترون و الکترون.
پروتون‎ها در کنار هم قرار می‌گیرند و هسته اتم را تشکیل می‌دهند، در حالی که الکترون‎ها به دور هسته می‌چرخند.
پروتون بار الکتریکی مثبت و الکترون بار الکتریکی منفی دارد و از آنجا که بارهای مخالف، یکدیگر را جذب می‌کنند، پروتون و الکترون هم یکدیگر را جذب می‌کنند و همین نیرو، سبب پایدار ماندن الکترون‎ها در حرکت به دور هسته می‌گردد. در اغلب حالت‌ها تعداد پروتون‎ها و الکترون‎های درون اتم یکسان است، بنابراین اتم درحالت عادی و طبیعی، خنثی است.

نوترون، بار خنثی دارد و وظیفه اش در هسته، کنار هم نگاه داشتن پروتون‌های هم بار است.می دانیم که ذرات با بار یکسان یکدیگر را دفع می‌کنند .در نتیجه وظیفه نوترون‌ها این است که با فراهم آوردن شرایط بهتر، پروتون‌ها را کنار هم نگاه دارند. ( این کار توسط نیروی هسته ای قوی صورت می‌گیرد )
تعداد پروتون‌های هسته، نوع اتم را مشخص می‌کند. برای مثال اگر 13 پروتون و 14 نوترون، یک هسته را تشکیل دهند و 13 الکترون هم به دور آن بچرخند، یک اتم آلومینیوم خواهید داشت و اگر یک میلیون میلیارد میلیارد اتم آلومینیوم را در کنار هم قرار دهید، آنگاه نزدیک به پنجاه گرم آلومینیوم خواهید داشت! همه آلومینیوم هایی که در طبیعت یافت می‌شوند،AL27 یا آلومینیوم 27 نامیده می‌شوند. عدد 27 نشان دهنده جرم اتمی است که مجموع تعداد پروتون‎ها و نوترون‌های هسته را نشان می‌دهد.
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
اگر یک اتم آلومینیوم را درون یک بطری قرار دهید و میلیون‌ها سال بعد برگردید، باز هم همان اتم آلومینیوم را خواهید یافت. بنابراین آلومینیوم 27 یک اتم پایدار نامیده می‌شود.
بسیاری از اتم‌ها در شکل های مختلفی وجود دارند. مثلاً مس دو شکل دارد: مس 63 که 70 درصد کل مس موجود در طبیعت است و مس 65 که 30 درصد بقیه را تشکیل می‌دهد. شکل های مختلف اتم، ایزوتوپ نامیده می‌شوند. هر دو اتم مس 63 و مس 65 دارای 29 پروتون هستند، ولی مس 63 دارای 34 نوترون و مس 65 دارای 36 نوترون است. هر دو ایزوتوپ از لحاظ فیزیکی خصوصیات یکسانی دارند و هر دو پایدارند ولی از لحاظ شیمیایی متفاوتند.

اتم‌های ناپایدار

تا اوایل قرن بیستم، تصور می‌شد تمامی اتم‌ها پایدار هستند، اما با کشف خاصیت پرتوزایی اورانیوم توسط بکرل مشخص شد برخی عناصر خاص دارای ایزوتوپ های رادیواکتیو هستند و برخی دیگر، تمام ایزوتوپ هایشان رادیواکتیو است.
رادیواکتیو بدان معنی است که هسته اتم از خود تشعشع ساطع می‌کند.
در برخی عناصر مشخص، به طور طبیعی همه ایزوتوپ‌ها رادیواکتیو هستند.
اورانیوم بهترین مثال برای چنین عناصری است که علاوه بر رادیواکتیویته زیاد سنگین ترین عنصر رادیواکتیو هم هست که به طور طبیعی یافت می‌شود. علاوه بر آن، هشت عنصر رادیواکتیو طبیعی هم وجود دارند که عبارتند از پولوتونیوم، استا تین، رادون، فرانسیم، رادیوم، اکتینیوم، توریم و پروتاکتسینانیوم. عناصر سنگین تر از اورانیوم که به دست بشر در آزمایشگاه ساخته شده اند، همگی رادیواکتیو هستند.
na8s_481112413921022620321523516925120310522535129.jpg
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
ذرات بتا توانایی نفوذ بیشتری دارند که البته آن هم خیلی زیاد نیست، ولی در صورت خورده شدن خطر بسیار بیشتری دارند. ذرات بتا را می‌توان با یک ورقه فویل آلومینویم یا پلکسی گلاس متوقف کرد.
پرتوهای گاما همانند اشعه X فقط با لایه های ضخیم سربی متوقف می‌شوند. نوترون‎ها هم به دلیلی بی یار بودن، قدرت نفوذ بسیار بالایی دارند و فقط با لایه های بسیار ضخیم بتن یا مایعاتی چون آب و نفت متوقف می‌شوند. پرتوهای گاما و پرتوهای نوترون به دلیل همین قدرت نفوذ بالا می‌توانند اثرات بسیار وخیمی بر سلول های موجودات زنده بگذارند، تأثیراتی که گاه تا چند نسل ادامه خواهد داشت.


پس چه کار می‌شود کرد؟


با توجه به همه چیزهایی که گفتیم ، کنترل و استفاده درست از انرژی هسته ای اهمیت زیادی دارد. باید بدانیم چه کارهایی از این انرژی بر می‌آید و چه کارهایی فقط در تصور ما است تا با آگاهی بیشتر، از آن استفاده کنیم. خوب اول خوبی هایش را بگوییم یا بدی هایش را ؟
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
معرفی رشته کارشناسی فیزیک هسته ای:
علم فیزیک را عموما علم ماده و حرکت و رفتار آن در فضا و زمان با در نظر گرفتن مفاهیمی همچون انرژی، اندازه حرکت، نیرو و بسیاری از عوامل دیگر می‌دانند که این ماده می تواند از ذرات زیر اتمی گرفته تا کهکشان‌ها و اجرام بسیار بزرگ آسمانی باشد.در حقیقت هدف اصلی علم فیزیک توصیف تمام پدیده‌های طبیعی قابل مشاهده و غیر قابل مشاهده برای بشر به شکل کمی است .به زبان دیگر فیزیک‌ علم‌ زندگی‌ است‌ .

رشته فیزیک گرایش هسته ای :
در فیزیک‌ هسته‌ای‌ خود هسته‌ مورد مطالعه‌ قرار می‌گیرد؛ یعنی‌ این که هسته‌ از چه‌ تشکیل‌ شده‌ و چه‌ نیروهایی‌ بین‌ اجزای‌ هسته‌ وجود دارد و در نتیجه واکنش‌های‌ انجام‌ شده‌ چقدر انرژی‌ آزاد می‌گردد، بررسی می شود.

پس انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستند که در فیزیک هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد.

در ادامه برای آشنایی بیشتر متقاضیان انتخاب رشته کنکور و نیز افرادی که در بازار کار و استخدام به دنبال آینده شغلی بهتری هستند، اطلاعات بیشتری شامل: برنامه درسی(سرفصل) و تعداد واحد ها، دانشگاه های دارای رشته فیزیک هسته ای، معرفی رشته های ارشد و دکتری فیزیک (به منظور ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر آموزش عالی) و معرفی فرصت شغلی و بازارکار این رشته ارایه می شود.
cf37_core_physics.jpg
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
شکافت هسته‌ای چیست و چه کاربردی دارد؟

شکافت هسته‌ای یا واپاشی هسته‌ای فرآیندی انرژیزا است که یکی از منابع بزرگ انرژی به حساب میآید البته از آن برای ساخت بمب هسته‌ای نیز استفاده میشود.
به گزارش تاپ دیجیت، شکافت هسته‌ای (Nuclear fission) فرآیند تقسیم شدن هستههای اتم (معمولا هستههای بزرگ) است. هنگامی که هستههای بزرگ مانند اورانیوم ۲۳۵ تقسیم میشوند، انرژی آزاد میشود. در این فرآیند چنان انرژی زیادی آزاد میشود که از لحاظ جرم و انرژی، کاهش قابل توجهی در جرم هسته بوجود میآید، این بدان معنی است که بخشی از جرم به انرژی تبدیل میشود. مقدار جرمی که در فرآیند شکافت از دست میرود، برابر با ۱۰-۱۱ × ۳٫۲۰ ژول است.
فرآیند شکافت هسته‌ای یا واپاشی به طور کلی هنگامی رخ میدهد که یک هسته بزرگ نسبتاً ناپایدار توسط نوترون کم انرژی مورد اصابت قرار گیرد (هسته ناپایدار به معنی عدم تعادل در سطوحی از هسته بین نیروی کولومب و نیروی هسته قوی بین پرتونها و نوترونها است). در این فرآیند هنگام تقسیم هسته علاوه بر هستههای کوچکتر ایجاد شده نوترون ها را آزاد میشود.
همانگونه که در تصویر زیر مشاهده می شود، هنگامی که یک اتم اورانیوم-۲۳۵ بوسیله یک نوترون مورد اصابت قرار گیرد یک اتم اورانیوم-۲۳۶ تشکیل می شود که بسیار ناپایدار است. در نتیجه این اتم به دو اتم باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲، ۳ نوترون اضافی و انرژی تبدیل میشود. این ۳ نوترون اضافی در ادامه به ۳ اتم اورانیوم-۲۳۵ برخورد نموده و به این ترتیب زنجیره ای از فرآیند شکافت هسته ای به همراه آزاد شده میزان زیادی انرژی شکل میگیرد.
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
نظریه شکافت هستهای
اولین بار انریکو فرمی (Enrico Fermi) فیزیکدان آمریکایی در سال ۱۹۳۴ هستههای اورانیوم را تقسیم کرد. او معتقد بود که با بمباران اورانیوم توسط نوترون عناصر خاصی میتوانند تولید شوند. اگرچه او انتظار داشت که هستههای جدید عدد اتمی بزرگی همانند اورانیم اولیه داشته باشند اما دریافت که هستههای تشکیل شده از ایزوتوپهای عناصر سبکتر است.

انرژی تولید شده در شکافت هستهای از کجا میآید
پرتونها در هسته به علت دارا بودن بار الکتریکی مثبت توسط نیروی کولومب همدیگر را دفع می کنند اما نیروی قدرتمند هسته (یکی از نیروهای بنیادی طبیعت که بین پروتونها و نوترونها وجود دارد) آنها را در کنار هم نگه میدارد، در نتیجه هنگام شکافتن هسته این نیرو به صورت انرژی آزاد میشود. هر پروتون، پروتون دیگر را با نیروی حدود ۲۰ نیوتن دفع میکند، این نیروی فوق العاده بزرگی برای ذرهای به کوچکی پروتون است. این نیروی بزرگ در یک فاصله کوچک منجر به آزاد شدن مقدار زیادی انرژی میشود. انرژی آزاد شده به اندازهای زیاد است که باعث کاهش قابل توجه در جرم میشود. این بدان معنی است که جرم کل آزاد شده هنگام شکافت از جرم اولیه تشکیل دهنده هسته کمتر است. این جرم از دست رفته با نام نقص جرم (mass defect) شناخته میشود.
در اینجا مناسب که در مورد مقدار انرژی که هسته را بهم پیوند میدهد توضیحاتی ارائه شود. تمام هسته ها دارای انرژی بستگی هسته (binding energy ) هستند البته به جز هیدروژن که فقط ۱ پروتون داشته و نوترون ندارد. انرژی بستگی هسته به ازای هر نوکلئون (ذره هستهای) وجود دارد و انرژی بستگی هسته به ازای هر نوکلئون نامیده میشود. این که اساسا چه مقدار انرژی به ازای هر نوکلئون برای تقسیم یک هسته مورد نیاز است، مطرح میشود.
محصولات شکافت هستهای برخلاف اتم اولیه بسیار پایدار هستند در نتیجه شکافتن آنها دشوار است. از آنجایی که انرژی بستگی هسته به ازای هر نوکلئون حاصل از شکافت هستهای بسیار زیاد است، از اینرو جرم کلی آنها کم است. در نتیجه این انرژی زیاد بستگی هسته و جرم پایین، انرژی تولید
میشود.
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان

*Emerald*

کاربر تک رمان
کاربر تک رمان
تاریخ ثبت‌نام
2020-01-24
نوشته‌ها
745
لایک‌ها
6,203
امتیازها
93
کیف پول من
45
Points
0
کاربرد انرژی تولید شده در شکافت هستهای
شکافت عناصر سنگین یک واکنش گرماده است. شکافت هستهای می تواند تا ۲۰۰ میلیون الکترون-ولت (eV) انرژی تولید کند، این رقم مقدار بسیار بزرگی است زیرا سوزاندن زغال سنگ تنها چند الکترون ولت انرژی تولید میکند. به همین علت است که از این فرآیند در تولید برق استفاده میشود. به علاوه این مقدار انرژی تولید شده بسیار کارآمدتر نسبت به جرم مشابه از زغال سنگ است.
علت اصلی که شکافت هستهای برای تولید برق مورد استفاده قرار میگیرد به این دلیل است که با استفاده مناسب از میلههای کنترل (control rods)، نوترون آزاد شده از واپاشی میتواند دوباره با سوخت واکنش انجام داده و انرژی تولید کند (میله های کنترل در راکتورهای هستهای برای کنترل میزان تجزیه اورانیوم یا پلوتونیوم استفاده میشوند و ترکیب آنها شامل عناصر شیمیایی نظیر بور، کادمیوم، نقره و یا ایندیوم است، این عناصر با جذب نوترون سرعت واکنش را کنترل میکنند). سپس زنجیرهای از واکنشهای هستهای پایدار انجام شده و مقدار نسبتا مداوم انرژی آزاد میشود. یکی از نقاط ضعف استفاده از شکافت هستهای برای تولید برق تولید ایزوتوپهای مصنوعی نظیر ید-۱۳۱، مولیبدن-۹۹، زنون-۱۳۳ و سزیم-۱۳۷ در رآکتور است.
هنگامی که از شکافت هسته‌ای برای تولید برق استفاده شود، از آن به عنوان انرژی هستهای نام برده میشود. در این مورد از اورانیوم-۲۳۵ استفاده می شود، البته از عناصر سنگین ناپایدار دیگر نظیر پلوتونیوم-۲۳۹، اورانیوم-۲۳۳ و توریوم-۲۳۲ نیز میتوان استفاده کرد. لازم به ذکر است که برای عناصر سبکتر از آهن در جدول تناوبی همجوشی هستهای به جای شکافت هستهای انرژی تولید میکند.
 
انجمن رمان نویسی دانلود رمان
بالا