آخر!

گفتم شايد بهتر باشه با يه پست اين جا رو تمومش كنم 4/3 مثل همه اتفاقاي زندگي خاطره شد و رفت... بچه ها واسه اين مجله زحمت كشيدن من هم خيلي واسه اين وبلاگ وقت گذاشتم و دريغ دبير زيست شناسي مون حتي نيومد يه نگاه بندازه هميشه همين بوده و هست 4/3 ها دوستتون دارم كوچيك شمام خداحافظ

اثبات یک باور عام

سرد شدن پاها و افزايش سرماخوردگي


 
يک گروه از محققان با انجام تحقيقي موفق شدند براي يکي از بحث انگيزترين توصيه‌هاي عاميانه، مبنايي علمي پيدا کنند.
در عرف عاميانه در ميان ملل مختلف اين نظر کم و بيش رايج است که اگر بدن افراد و به ويژه پاها و انگشتان يخ کند، شخص دچار سرماخوردگي مي‌شود. با وجود رواج اين باور در ميان فرهنگ‌هايي که با پديده سرما آشنايي دارند، افراد شکاک آن را به‌عنوان يک باور غيرعلمي رد مي‌کردند.
به گزارش پايگاه اينترنتي بي‌بي‌سي، يک گروه از محققان با قرار دادن پاهاي شماري از دانشجويان داوطلب در سطلي مملو از آب‌يخ و مقايسه آن با شرايط دانشجويان داوطلب ديگري که در اين شرايط قرار نداشتند به نکته ي مهمي پي بردند که دلايل محکمي در دفاع از اين باور رايج و عاميانه است.
سرد شدن پاها موجب کاهش جريان خون در بيني و تعداد گلبول هاي سفيد مي شود. در نتيجه از توان دفاعي بدن در برابر ميکروب ها کاسته مي شود.
در اين تحقيق روشن شد که سرد شدن پاها موجب تنگي رگ‌هاي خون‌رسان و کاهش جريان خون به بيني شخص مي‌شود و با کاهش ميزان خوني که در بيني جريان مي‌يابد، تعداد گلبول‌هاي سفيد خون در اين ناحيه کم مي‌شود. گلبول‌هاي سفيد در برابر هجوم باکتري‌ها و ميکروب‌ها از بدن دفاع مي کنند. به اين ترتيب با کاسته شدن از توان دفاعي فرد در برابر پادتن‌ها (مثل ميکروب ها)، شخص آمادگي بيشتري براي ابتلا به سرماخوردگي پيدا مي‌کند.
به اعتقاد محققان، هرچند که سرماخوردگي مي‌تواند به دلايل مختلفي بروز کند، نظير اين که شخص در معرض سرفه يا عطسه ي يک فرد مبتلا قرار گيرد، اما در شرايط متعارف و عادي، گرم نگاه داشتن پاها و بدن مي‌تواند بر ميزان توانايي دستگاه ايمني بدن و مقابله با سرماخوردگي بيفزايد

از چی به چی رسیدن!

درفیزیک رابطه ای برای فشار داریم که:

                        =ρgh p₀ p–

اگر p₀ را فشار خون موجود در قلب در نظر بگیریم چون چگالی خون و  g گرانش معلوم است تنها فاکتوری که باقی می ماند h است که می توان آن را فاصله قلب تا ساق پا دانست .

با در نظر گرفتن قلب به عنوان مرکز و چون h رابطه مستقیم با p دارد میتوان نتیجه زیر را بدست آورد:

افرادی که قد بلندی دارند چون مقدارh زیاد می شود p نیز زیاد و فرد احساس پا درد می کند ولی افراد کوتاه قد در مقایسه با افراد بلند قد به دلیل کمتر بودن h میزان فشاری که به خاطر ایستادن در پا احساس می کنند کمتر است .

این هم لطف کوتاه قد بودن.

 

 

 جالبتر آنکه چگونه زرافه زنده و به زندگی ادامه می دهد چون در حالت عادی با شبیه سازیهای انجام شده اگر فشاری که به مویرگهای مغز زرافه وارد می شود را به مویرگ شبیه سازی شده وارد کنیم مویرگ متلاشی میشود اما مویدگهای مغززرافه می تواند این فشار را تحمل کنند.

اطلاعیه

سلام دوستان

خبرهای عالی از مرکز

خانم الهه السادات نقیب موفق به کسب مدال طلای کشوری در المپاد نجوم شدند و به المپیاد جهانی راه یافتن

خانم سپیده حسن مقدم هم طلای کشوری گرفتن از راه یابیشون به جهانی خبری نداریم به زودی اطلاع کسب می کنم

خانم نگار  زاهدی مهر هم نقره کسب کردن

خب ایشاا... همیشه خبرهای خوف بشنویم.

خبر خبر

نبرد شهر ونيز علیه حمله جلبک های غول آسای دريايی

شهرباستانی ونيز ايتاليا نه تنها خود را برای ورود هزاران مهمانان جهانگرد آماده می کند بلکه در انتظار مهمان ناخوانده ای نيز هست.
به گزارش شبکه BBC ، اين مهمان ناخوانده جلبک بزرگی است که آب کانال های سرتا سر ونيز را می تواند به پوشاند. اين جلبک دريايی، در اصل گياهی از کشور چين است که می تواند تا سه متر رشد کند.
با فرارسيدن فصل تابستان و گرم شدن آب های کم عمق مرداب در نزديکی شهر ونيز جلبک «اونداريا پيناتيفيديا» به شدت و با سرعت رشد می کند.
محققين هشدار داده اند که اگر رشد اين جلبک مهار نشود می تواند راه کانال های متعدد شهر ونيز را مسدود کند.
آنها همچنين گفته اند که اين جلبک احتمالا به طور تصادفی توسط يک کشتی که گنداب های خود را در آب های دريای آدرياتيک تخليه کرده به مرداب ونيز و بعد از آن به خود شهر منتقل شده است.
جلبک «اونداريا پيناتيفيديا» به اندازه ای بزرگ است و سريع در همه جا گسترش می یابد که فضای کمی را برای ديگر گونه های زيستی باقی می گذارد.
زيست شناسان در موزه تاريخ طبيعی ونيز گفته اند بعيد است اين جلبک بتواند به ساختمان های تاريخی ونيز آسيب وارد کند اما از بين بردن آن تقريبا غير ممکن است مگر اين که جانوری آن را به عنوان غذا مصرف کند.

جام جم

 

 

                                         نقش اعصاب در كنترل قند خون

نتايج يك بررسي جديد نشان مي دهد پيام‌هاي عصبي كه پس ازصرف غذامستقيما به‌لوزالمعده مي رسند در كنترل قند خون نقش بسيار مهمي دارند .

به نوشته تازه ترين شماره نشريه سوخت و ساز سلولي , با توجه به يافته‌هاي اخير مي‌توان گفت:آن دسته ازداروها كه مي‌توانند پيام هاي عصبي‌منتقل شده به لوزالمعده را تقويت كنند در كاهش قند خون در مبتلايان به ديابت نقش مهمي دارند .اين يافته مي‌تواند امكان ساخت داروهايي مناسب براي كنترل قند خون را فراهم كند .به گفته محققان براي آنكه اين اعصاب بتوانند اثر خود را اعمال كنند بايد گيرنده هاي موسوم به "ام سه" را تحريك كنند.ولي با توجه به اينكه اين گيرنده ها در ديگر بخش هاي‌بدن هم وجود دارند ممكن است استفاده از انها عوارض جانبي ايجاد كند .

oomadam

به به چه عجب بعد از عنقریب( دیکته اش درسته؟؟؟!) یک ماه ۶ تا نظر تو وبلاگ دیدم. ممنون از لطفتون. مرسی آقا کیارش بالاخره یکی ایم ملنیوم رو تحویل گرفت.!

خب دوباره می نویسیم منتظر باشید!

 

عذر تقصیر

سلام خوبید؟ واقعا ممنون که ما رو با نظرات فراوانتون سر افراز کردید!!

می دونم که وبلاگ یه ذره مشکل پیدا کرده وخصوصا عکس ها ودتیه که آپ نکردم

ولی قول میدم بعد امتحانا بهش برسم

خب فعلا

آهان نظر یادتون نره

ابرها

 

انواع ابرها

 

به طور كلي، انواع مهم ابرها را به طور خلاصه به شرح زير مي‌توان بيان داشت:

1- ابرهاي سيروس (Cirrus) : اين ابرها از مرتفع‌ترين ابرها بوده واغلب به صورت پرمانند و سفيد رنگ و شفاف (ملو از بلورهاي يخ) در آسمان ديده مي‌شوند. اين ابرها بعضاً به صورت دسته‌هاي منظم جدا از هم، در آسمان ديده مي‌شوند در اين صورت موسوم به سيروس‌هاي هواي خوب بوده و اگر توأم با ابرهاي سيرواستراتوس و آلتواستراتوس گردند. معمولاً علامت هواي بد مي‌باشند.

 

2- سيرو استراتوس (Cirrostratus) : اين ابرها را مي‌توان سيروس‌هاي نازك تور مانندي دانست كه از ابرهاي كوچك سفيد و به هم فشرده به شكل گوله پشمي شكيل يافته‌اند و به علت شفافيت خورشيد و ماه و ستارگان از پشت آنها قابل رويت بوده و اغلب هاله‌اي دور خورشيد و ماه تشكيل مي‌دهند. اين هاله‌ نتيجه شكست نور بوسيله بلورهاي يخ معلق در هوا است ظهور اين ابرها، علامت نزديك شدن هواي طوفاني بوده و به همين لحاظ، اين ابرها را مي‌توان پيش از فرا رسيدن هواي بد و يا حالت‌هاي طوفاني هوا، مشاهده نمود.

3- سيرو كومولوس (Cirrocumulus) : اين ابرها اغلب از توسعه ابرهاي سيرو استراتوس حاصل شده و بدون سايه مي‌باشند و غالباً به جاي خورشيد و ماه هاله‌اي در آسمان بوجود مي‌آورند. ساختمان آنها اغلب متشكل از قطعات سفيد رنگ بوده و معمولاً پيش از ابرهاي سيروس در آسمان ظاهر مي‌شوند. ظهور آنها در آسمان، مقدمه فرا رسيدن هواي ابري و طوفاني است.

 

4- آلتو استراتوس (Altostratus) : اين ابرها به صورت لايه‌هاي يكنواخت و متحدالشكل خاكستري يا متمايل به آبي به صورت تركيبي از الياف، آسمان را مي‌پوشانند.
به علت قشر ظريف اين ابرها تشخيص موقعيت خورشيد از پشت آنها امكان‌پذير است معمولاً پس از پيدايش ابرهاي آلتو استراتوس، ريزيش‌هاي جوي در سطح وسيعي به طور مدام شروع مي‌گردد.


5- آلتوكومولوس : (Altocumulus) اين ابرها شامل لايه‌ها و يا تكه‌هاي بزرگ گوي مانندي از قطرات زير آب بوده كه معمولاً بصورت شيار و يا امواج نسبتاً منظمي مشاهده مي‌گردد. جريان عمودي هوا در لايه‌اي كه بوسيله اين ابرها پوشيده شده، سبب رشد سريع قابل ملاحظه‌ايي در جهت عمودي در اين ابر مي‌گردد به همين سبب، اين ابرها اغلب در بالاي قلل كوهها و يا در فوق جريانات عمودي مشاهده مي‌گردند . اين ابر اغلب شكل عدسي دارند . پديدار شدن اين ابرها در آسمان بيانگر شرايط بد هوا و ايجاد رعد و برق مي‌باشد.
 

6- استراتوس : (Stratus) نوع اصلي اين ابر لايه‌اي يكدست و شبيه مه مي‌باشد . و معمولاً به صورت توده متراكمي از بخار آب كه قطر آن در همه‌جا يكسان است، مشاهده مي‌گردد. ارتفاع اين ابر از سطح زمين بسيار كم است بارندگي در اين ابرها در حرارت‌هاي فوق صفر درجه سانتي‌گراد بصورت ريزدانه مي‌باشد.


7- استراتوكومولوس (Stratucumulus): اين ابرها داراي رنگي تيره و يا سفيد متمايل به خاكستري بوده معمولاً بصورت دسته يا خطوط و يا توده‌هاي كروي مانند بزرگ و امواج كروي از ابرهاي خاكستري با فواصل و شكاف‌هاي روشن تشكيل مي‌گردد. اين ابرها اغلب بيشتر آسمان را پوشانده و بارندگي آن بصورت ريزدانه بود. و در نتيجه فاقد شرايط بارندگي‌هاي رگباري است.
 

8- نيمبواستراتوس : (Nimbostratus) اين ابرها متراكم و فاقد شكل معيني بوده و تمام آسمان را به‌طور نامنظم مي‌پوشانند بارندگي‌هاي حاصل از اين ابرها اغلب مداومند.


9- كومولوس: (Cumulus) اين ابرها اغلب ساختمان گل كلمي داشته و سطح بالاي آن حالت گنبدي دارد و متشكل از قطعات كوچك ابرهاي سفيد پنبه‌اي است كه معمولاً صبحگاهان در امتداد ارتفاعات تشكيل مي‌گردند و داراي حالت جوشش (در اثر صعود هواي مرطوب) هستند . قطعات پراكنده اين ابرها تقريباً داراي ارتفاع يكسان و معرف به كومولوس‌هاي هواي خوب مي‌باشند.
 

10- كومولونيمبوس (Cumulunimbus): اين ابرها را توده‌هاي بزرگ و انبوه ابر كه به شكل برج عظيمي سر به آسمان كشيده‌اند تشكيل مي‌گردند رنگ قسمت فوقاني در اين ابرها متمايل به آبي و سطح زيرين آب كاملاً تيره مي‌باشد . اين ابرها به نام ابرهاي رعدوبرق نيز معروف‌اند. و بارندگي آنها بصورت رگباري است. اغلب با يك جبهه سرد و فعال همراه بوده و يا در اثر ناپايداري محلي ايجاد مي‌شوند و در عرض‌هاي ميانه اغلب در اوايل بهار و پاييز مشاهده مي‌شوند.

 

 

مطلب:اسمعیل زاده

هیدروکربن ها

طلاي سياه ، اندوخته روبه پايان

 

 

پس از آب ، نفت فراوان ترين مايع در بخش هاي بالايي پوسته زمين است . نفت يک منبع غني از مواد شيميايي است . حدود 87% هر بشکه نفت براي سوزاندن و 13% براي ساخت بکار مي رود . بي توجهي در مصرف نفت باعث ورود مقادير زيادي Co₂  در هوا و آلودگي هوا مي شود .

 

به زغال سنگ ، نفت خام و گاز طبيعي ، سوخت هاي فسيلي مي گويند . سوخت هاي فسيلي منابعي تجديد ناپذيرند زيرا تشکيل آنها بسيار آهسته است و سرانجام روزي تمام خواهد شد .

 

 

پالايش نفت خام

نفتي که از چاه بيرون آورده مي شود نفت خام نام دارد . پس از جداکردن نمک ها و اسيد ها ،هيدروکربن هاي باقي مانده را پالايش مي کنند . عمل پالايش با تقطير جزء به جزء نفت خام انجام مي شود . در آغاز نفت خام را در کوره تا Cْ 400 گرم مي کنند سپس آن را با پمپ به پائين برج تقطير که بيش از 30 متر ارتفاع دارد مي فرستند . مولکول هاي کوچکتر و سبکتر و زود جوش تر به سوي بالا ستون تقطير مي روند و مولکول ها يسنگين تر و دير جوش تر به سمت پائين برج مي روند .(مطابق شکل ۴- يک برج تقطير، صفحه 118 کتاب.)

 

برش گازي نفت شامل ترکيبهايي با نقطه جوش پائين است . مولکول هاي اين گازها از ۱ تا ۴ اتم کربن دارند . برش هاي مايع نفت که شامل بنزين ، نفت و روغن هاي سنگين تر هستند شامل مولکول هاي ۵ تا 20 کربن هستند . برش جامد و روغني که حتي در دماهاي بالا بخار نمي شوند مولکول هايي با بيش از 20 اتم کربن هستند .

 

 

شيمي آلي

بخشي از علم شيمي است که درباره مواد آلي گفتگو مي کند . ويژگي آشکار ترکيب هاي آلي وجود اتمهاي کربن در همه آنهاست . از اين رو شيمي آلي را شيم يترکيب هاي کربن نيز مي گويند .

 

 

هيدروکربن هاي سير شده يا آلکان ها

در يک آلکان ، هر اتم کربن با چهار پيوند به چهار اتم ديگر متصل شده است . اين ، بيش ترين تعداد اتمي است که مي تواند به يک اتم کربن ديگر متصل شود . به اين علت آلکان ها راهيدروکربنهاي سير شده مي گويند . نام اعضاي اين خانواده از دو بخش تشکيل شده است . بخش اول تعداد اتم هاي کربن و بخش دوم لفظ " ان " است. متان نخستين و ساده ترين عضو اين گروه است . متان – اتان – پروپان – بوتان – نپتان -  هگزان – هپتان – اوکتان – نونان – دکان – نام آلکان هاي ۱ کربنه تا 10 کربنه است .

 

آلکان ها مي توانند راست زنجير يا شاخه دار باشند . مولکول هايي که فرم مولکولي يکسان دارند ، اما آرايش اتم ها در آنها متفاوت است . هم پارياايزوم مي نامند . آلکان هايي که چهار يا تعداد بيش تري اتم کربن داشته باشند داراي ايزوم هستند . همه ي آلکان ها ، گازها ، مايع ها يا جامدهايي بي رنگ هستند که با افزايش اعداد کربن به نقطه جوش و گرانوري آنها افزايش مي يابد . همه ي آلکان ها در هوا با شعله زرد – آبي تميزي مي سوزند .

 

 

سوختن هيدروکربن ها

انرژي نوراني و گرمايي + آب + گازکربن دي اکسيد = گاز اکسيژن + هيدروژن

معادله بالا ، سوختن کامل يک هيدروکربن را نشان مي دهد . انرژي آزاد شده را مي توان بر حسب KG/mol بيان کرد .

 

اگر مقدار اکسيژن کافي نباشد ، سوختن ناقص خواهد بود .

در سوختن ناقص ، افزون بر کربن د ياکسيد آب ، مقداري کربن مونوکسيد (Co) نيز تشکيل مي شود و در صورتي که اکسيژن باز هم کمتر شود ، مقداري دوده به عنوان فرآورده هاي مرغي توليد مي شود .

 

 

بهبود کيفيت سوخت

در سال ۱۹۱۳ ، شيميدان ها فرآيند کراکينگ را براي شکستن مولکول هاي نفت چراغ به مولکول هاي کوچک تر طراح يمي کردند . در اين فرآيند ، نفت چراغ تا حدود Cْ 700 گرم مي شود . برا ينمونه ممکن است يک مولکول با 16 اتم کربن شکسته شود و دو مولکول  با ۸ اتم کربن به وجود آيد . در عمل مي توان مولکول هايي را که از ۱ تا 14 يا تعداد بيش تري اتم کربن دارند ، از راه کراکينگ مولکول هاي بزرگ تر بدست آورد . مولکول هاي ۵ تا ۱۲ کربنه براي استفاده در بنزين سودمند هستند . به طور معمول بيش از يک سوم نفت خام کراکينگ مي شود . بازده اين فرآيند را با افزودن کاتاليز گرماي مناسب مانند آلومينيوم اکسيد (AL₂O₃ ) بالا برده اند . فرايند کراکينگ کاتاليزي از نظر مصرف انرژي کارايي بهتري دارد زيرا به جاي Cْ700 رد دماي Cْ 500 انجام مي شود .

 

 

عدد اوکتان و روش هاي بالا بردن آن

بنزيني که بيشتر از آلکان هاي راست زنجير مانند هگزان ، هپتان ، و اوکتان تشکيل شده است ، به آساني مي سوزد و موجب کوبش (تق تق کردن ) موتور مي شود .

آلکانهاي شاخ دار در موتور خودروها بهتر از آلکان هاي راست زنجير مي شوند . مثلاً ايزواوکتان که يکي از همپارهاي اوکتان است . بسيار خوش سوز مي باشد .

عدد اوکتان ، عددي براي بيان کردن ميزان خوش سوزي يک هيدروکربن است .هرچي عدد اوکتان بزرگتر باشد خواص ضد کوبش بنزين بيشتر است و بنزين مرغوب تر است . يک راه نسبتاً ارزان براي بالا بردن عدد اوکتان افزودن تترا اتيل سرب pb  ئ ₄(C₂H₅) به بنزين است .

 

 

هيدروکربن هاي سيرنشده

در اين نوع هيدروکربن ها حداقل دو اتم کربن مي توان يافت که به جاي چهار اتم ، تنها با سه يا دو اتم پيوند دارد . آلکن ها و آلکين ها و اتين ساده ترين عضو آلکين هاست .

 

اتن (اتيلن )

اتين (استيلن )

 

واکنش پذيري هيدروکربن هاي سير نشده ، بيشتر از آلکان ها است .

 

 

فرآورده هاي پتروشيميايي

امروزه بسياري از اشياء و مواد متداول ساختني هستند که به وسيله صنايع شيميايي از نفت يا گاز طبيعي به دست مي آيند . اين ترکيب ها را فرآورده هاي پتروشيميايي مي نامند .برخي از اين مواد مثل پاک کننده ، حشره کش ها و مواد دارويي و آرايشي به طور مستقيم استفاده مي شوند و ل يبيشتر اين مواد به عنوان ماده اوليه در توليد ترکيب هاي ديگر به ويژه پلاستيک ها بکار مي روند .

 

 

کاربرد اتن در پتروشيمي

يکي از آلکن هاي مهم صنعتي اتن است . واکنش پذيري پيوند ده گانه در اتن بسيار زياد است . از اين رو به آساني مي توان آن را به بسياري از فرآورده ها يسودمند تبديل کرد . براي مثل وقتي که يک مولکول آب با پيوند دوگانه ي يک مولکول اتن واکنش مي دهد اتانول که يک ترکيب سيرشده است و کاربردهاي بسيار زيادي دارد تشکيل مي شود .

 

اتانول (اتين الکل )آباتن (اتيلن )

 

همچنين از اتن براي تهيه پلاستيک ، پل يتن (پلي اتيلن ) استفاده مي شود که از آن در ساخت کيسه هاي پلاستيکي و ورقه ها يبسته بندي استفاده مي کنند .

 

 

پلي تن يکي از بسپارهاي (پليمرهاي ) مهم صنعتي است .

 مطلب:جعفری سعیدیان

اکستسی

مقدمه

مصرف مواد مخدر از راههای متداول نظیر کشیدن تریاک و مصرف هروئین در سالهای گذشته ، اکنون به مصرف قرصهای وارداتی یا دست ساز خطرناکتری به نام اکستیسی تبدیل شده است. قرصهایی که مصرف آنها با نام قرص شادی بخش (Ecstasy) ، قرص X ، قرص اکسی قرص E پارتی و ... در بین جوانان متداول شده است که رنگی شبیه شکلاتهای اسمارتیز و طرح و نشانهای مختلف از جمله صلیب ، لنگر ، طرح پرندگان ، دلفین و ... دارد که فرد پس از مصرف آنها دچار حالتی می‌شود که به آن سفری که زائیده توهمات ذهنی است.

اکستیسی چیست؟

اکستیسی یکی از مشتقات آمفتامین است که ابتدا در آلمان به عنوان ضد اشتها و سپس تنظیم کننده خلق و خوی معرفی گردید ولی تاکنون هیچ کاربردی برای آن به عنوان دارو پذیرش مجامع علمی قرار نگرفته است. اکستیسی اغلب به شکل قرص ، کپسول ، پودر و گاهی تزریقی مورد استفاده قرار می‌گیرد. پزشکان معتقدند که یکی از علل اشتیاق به مصرف این قرص ، تاثیر آن بر حافظه حسی است. واقعیت این است که با تقویت حافظه یک حس ارتباط برقرار می‌شد و بدون وجود عوامل بیرونی تحریک می‌گردد.

از قرار معلوم مصرف آن توسط جوانان موجب تخلیه انرژی فراوان می‌شود و مصرف کنندگان مدعی بدست آوردن انرژی فراوان ، همدلی و همدردی با دیگران ، کاهش اضطراب و در عوض کسب آرامش و عالی به نظر رسیدن همه چیزهایی که در اطراف می‌گذرد، هستند. نیاز به خوردن و خوابیدن نیز کاهش پیدا می‌کند. اثر آن 20 دقیقه تا یک ساعت پس از مصرف آغاز می‌شود و 4 تا 6 ساعت طول می‌کشد. اکستیسی در اولین بار مصرف عوارض ماندگار و دراز مدت بر جای می‌گذارد. ابتدا حالت سرخوشی موقت به مصرف کننده دست می‌دهد و شخص راغب می‌شود برای حفظ این حالت مقدار مصرف را افزایش دهد و همین امر مقدمه اعتیاد را فراهم می‌آورد.

عوارض جانبی

عوارض جانبی که ممکن است به سرعت ایجاد شود، عبارتند از: گیجی و اختلال حواس ، اختلال در خواب ، اضطراب و تشویق ، قفل شدن دندانها ، تاری دید ، بثورات پوستی شبیه آکنه ، بالا رفتن دمای بدن ، آسیب مغزی ، افسردگی ، اعتیاد ، بدگمانی ، توهم ، لرز و تعریق ، آسیب کبدی و رفتار تهاجمی که با ادامه مصرف تشدید می‌شود.

مصرف نکردن آب همراه قرص می‌تواند بدن را با خطر کم آبی و تشنج روبه رو کند. علائم بدگمانی در طول مدت مصرف دارو و حتی گاهی هفته‌ها پس از مصرف آن وجود دارد. حرکات سریع چشم ، غش و تلاش برای بدست آوردن دارو ، گوشه گیری فرد از خانواده دوستان ، و مشکلات عاطفی ، ترس ، ضعف و سستی ، عدم تمرکز ، فراموشی ، اختلال در یادگیری ، تهوع استفراغ ، سردرد و سرگیجه و تشنج نیز غالبا دیده می‌شود.

مسمومیت ناشی از اکستیسی به صورت کوتاه مدت و بلند مدت و عمدتا در ارتباط روانی ظاهر می‌شود. حقیقت این است که اثرات سمی این دارو بسیار پیچیده است. علائم مشخص مسمومیت عبارتند از:

گشاد شدن مردمک چشم ، آشفتگی ، بی‌قراری ، تهیج ، توهم ، بی‌اختیاری ، طپش قلب ، پرفشاری خون ، افسردگی و مرگ در اثر نارسائی قلبی یا گرمازدگی شدید و ناراحتی‌های تنفسی مردم و جوانان باید توجه داشته باشند که این قرصها بیشتر ضرر را به مغز می‌رسانند و به قسمتی از مغز آسیب می‌رسانند که در کنترل روحیه ، حافظه درک ، احساس درد ، تمایلات جنسی ، خواب و اشتها نقش مهمی ایفا می‌کند و دختران جوان با مصرف این قرص‌ها در معرض خطر بیشتری برای ابتلا به افت سدیم خون و به دنبال آن تشنج هستند.

این قرص در سالهای اخیر در پارتی‌های شبانه آمریکا به شدت مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ایران نیز در یکی دو سال اخیر مصرف این قرصها افزایش یافته است که متاسفانه جوانان تحصیل کرده و طبقه مرفه ، مصرف کنندگان اصلی آن هستند. متاسفانه مصرف این قرصها به دلیل تقلید طبقه محروم از طبقات بالا به شدت رو به افزایش است و تنها راه جوگیری از مصرف این قرص افزایش آگاهی مردم نسبت به عوارض منفی این قرصها است.

.                                            

ماری کوری

تولد کوری

ماری کوری در سال 1867 با نام "ماریا اسکلو دووسکا" در ورشو پایتخت لهستان متولد شد.

 

آشنایی با پیر کوری

او در سن 19 سالگی به پاریس رفت تا در آنجا به تحصیل در رشته شیمی بپردازد. در آنجا با فیزیکدان جوان فرانسوی به نام پیر کوری آشنا شد. این آشنایی به ازدواج انجامید. او به پیر کوری در انجام آزمایشهای عملی‌اش درباره الکتریسیته کمک می‌کرد.

شروع فعالیت آزمایشگاهی ماری کوری

زمانی که ماری کوری در سال 1895 در انباری چوبی کوچکی که آزمایشگاه او بود شروع بکار کرد، نه او و نه هیچ کس دیگر چیزی در باره عنصر شیمیایی رادیم نمی‌دانست و این عنصر هنوز کشف نشده بود.

البته یکی از همکاران پژوهشگر پاریسی و فیزیکدان فرانسوی ، "هانری بکرل" ، در آن زمان تشخیص داده بود که عنصر شیمیایی اورانیوم ، پرتوهایی اسرار آمیز نامرئی از خود می‌افشاند.

 

                                             

 

 

کشف هانری بکرل

بکرل به طور اتفاقی یک قطعه کوچک از فلز اورانیوم را بر روی یک صفحه فیلم نورندیده که در کاغذ سیاه پیچیده شده بود گذاشته بود. صبح روز بعد مشاهده کرد که صفحه فیلم درست مثل این که نور دیده باشد سیاه شده است.بدیهی بود که عنصر اورانیوم ، پرتوهایی را از خود ساطع کرده بود که از کاغذ سیاه گذشته و بر صفحه فیلم اثر کرده بودند.

بکرل این فرآیند را دوباره با سنگ معدنی که سنگی سخت و سیاه قیرگون است و از اورانیوم بدست می‌آید ، تکرار کرد. این بار ، اثری که سنگ بر روی صفحه فیلم گذاشته بود، حتی از دفعه قبل هم قوی‌تر بود. بنابراین می‌بایست به غیر از عنصر اورانیوم ، یک عنصر پرتوزای دیگر هم در سنگ وجود می‌داشت.

او ، فرضیه خود را با خانواده کوری که با او دوست بودند مطرح کرد. آنها نیز این راز را هیجان انگیز یافتند، این چه پرتوهای نادری بودند که در اشیایی که پرتوههای نوری معمولی از آنها عبور نمی‌کرد، نفوذ می‌کردند و از میان آنها می‌گذشتند؟

تلاش خانوادگی برای یک کشف بزرگ

در آن زمان ، "پیرکوری" در مدرسه فیزیک تدریس می‌کرد. ولی او تمام وقت آزاد خود را بکار می‌برد تا به همسرش در آزمایشهایی که انجام می‌داد کمک کند.رئیس مدرسه فیزیک یک انباری مخروبه کنار حیاط مدرسه را در اختیار آنها گذاشت.این انباری تنها فضایی بود که آنها می‌توانستند بدون هزینه ای دریافت کنند و بنابراین آن را قبول کردند.

زباله‌های باارزش

قدم بعدی این بود که سنگ معدنی سیاه را تهیه کنند. اگر می‌خواستند اقدام به خرید آن کنند، خیلی گران تمام می‌شد. آنها بطور اتفاقی اطلاع یافتند که دولت اطریش هزاران کیلو از این سنگها دارد که چون اورانیومش را جدا کرده‌اند آنها را بی‌ارزش می‌دانند.

چون خانواده کوری دنبال اورانیوم نبودند بلکه عنصر ناشناخته جدیدی را جستجو می‌کردند، این زباله‌ها را درست همان چیزی یافتند که به آن نیاز داشتند.ماری و پیر کوری این توده های کثیف را با بیل ، درون دیگهای بزرگی می‌ریختند. آنها را با مواد شیمیایی مخلوط می‌کردند و بر روی یک اجاق قدیمی چدنی حرارت می‌دادند. دود سیاه خفه کننده و بدبوی غلیظی که از دیگها برمی‌خواست ، نفس آنها را تقریباٌ بند می‌آورد و اشک چشم انشان را سرازیر می‌کرد.

مطالعه پرتو بکرل

با مراجعه به یادداشتهای قطور آزمایشگاهی ماری و پیرکوری معلوم می‌شود که آن دو نفر از 16 دسامبر 1897 به مطالعه درباره پرتو بکرل یا پرتو اورانیوم پرداختند. در آغاز، ماری فقط به این کار مشغول شد ولی از 5 فوریه 1898 ، پیر هم به او ملحق شد.پیر به اندازه‌گیری‌ها و بررسی نتایج پرداخت.

آن دو نفر عمدتاٌ شدت پرتوهای کانی‌ها و نمکهای مختلف اورانیوم و اورانیوم فلزی را اندازه‌گیری می‌کردند. نتیجه تجربه‌های زیاد آنان این بود که ترکیبات اورانیوم ، کمترین رادیواکتیویته را داشتند. رادیواکتیویته اورانیوم فلزی از آنها بیشتر بود و کانی اورانیوم که معروف به پشبلند بود بیشترین رادیو اکتیویته را داشت. این نتایج نشان داد که احتمالاٌ،‌ پشبلند محتوی عنصری است که رادیواکتیویته‌اش خیلی بیش از رادیواکتیویته اورانیوم است.

ارائه نظریه

در 12 آوریل 1898 کوری ها نظریه خود را به آکادمی علوم پاریس گزرش کردند. در 14 آوریل، کوری ها با همکاری "لمون" شیمیدان فرانسوی ، به جستجوی عنصر ناشناخته مزبور پرداختند. نتیجه گرانبهای این کار پرزحمت و طاقت‌فرسا تنها چند قطره از ماده‌ای بود که آنها این ماده را در لوله‌های شیشه‌ای آزمایشگاهی نگهداری می‌کردند.

بر اثر این کارهای طاقت‌فرسا در نخستین زمستان ، ماری کوری دچار نوعی عفونت و التهاب ریوی شد و تمام فصل را مریض بود. ولی پس از بهبودی ، کار پختن مواد در دیگها را در آزمایشگاه از سر گرفت. پس از آن، نخستین دخترش به نام ارینه متولد شد.

پیر و ماری کوری در ماه جولای(مرداد ماه) همان سال توانستند این مسئله را اتشار دهند که سنگ معدن به غیر از اورانیوم، دو عنصر پرتوزای دیگر را نیز در خود دارد. نخسیتن عنصر را به یاد محل تولد و بزرگ شدن ماری کوری که لهستان بوده ‌است، پولونیوم نامیدند و دومین عنصر را که اهمیت زیادی داشت رادیوم نامیدند که از واژه لاتین به معنی "پرتو" الهام می‌گرفت.

تولد رادیم

در 26 دسامبر 1898(5 دی ماه 1277) اعضای آکادمی علوم پاریس، گزارشی تحت عنوان "درباره ماده شدیدآٌ رادیواکتیوی که در پشبلند وجود دارد" انتشار دادند و این روز تاریخ تولد رادیوم است. پیدایش رادیوم در میان عناصر رادیو اکتیو طبیعی تقریباٌ به فوریت ثابت کرد که این عنصر مناسبترین عنصر رادیو اکتیو برای بسیاری کارهاست. بزودی معلوم شد که نیمه‌عمر رادیوم نسبتاٌ زیاد است(1600 سال). کشف رادیوم موجب دگرگونی‌های اساسی در دانش بشر درباره خواص و ساخت ماده شد و منجر به شناخت و دستیابی به انرژی اتمی شد.

اولین جایزه نوبل

خانواده کوری بهمراه بکرل بخاطر کشفی که پس از آن همه کار طاقت‌فرسا به آن نائل شدند در سال 1903 جایزه نوبل در فیزیک را از آن خود کردند و به این ترتیب توانستند وامهایی را که برای کارهای پژوهشی طولانی خود گرفته بودند ، پرداخت کنند.

دومین جایزه نوبل

پیر کوری در سال 1906 در 47 سالگی بعلت تصادف با اتومبیل درگذشت. مادام کوری پس از مرگ شوهرش به مطالعات خود ادامه داد و در سال 1910 موفق به تهیه رادیوم خالص گردید. در این هنگام استاد سوربون و عضو آکادمی طب شد و در سال 1911 برای دومین بار به دریافت جایزه نوبل نائل شد.

ماری کوری به غیر از "لیونس پاولینگ" برنده جایزه نوبل در شیمی در سال 1954 و برنده جایزه صلح نوبل در سال 1962 تنها انسانی است که دو بار این جایزه ارزشمند را از آن خود کرده است.

مرگ مادام کوری

مادام کوری در 4 ژوئیه 1934 یعنی 28 سال بعد از مرگ شوهرش و در سن 67 سالگی درگذشت.

دستاورد کشف کوری

این واقعیت که پرتوهای رادیم می‌توانند بافتهای زنده اندامها را از بین ببرند،بعنوان مهمترین دستاورد کشف کوری‌ها مشخص گردید.پزشکان و پژوهشگران علوم پزشکی بزودی دریافتند که به این وسیله می‌توانند غده ها و بافتهای بدخیم را که در سرطان و همچنین بیماریهای پوستی و غدد ترشحی بروز می کنند، از بین ببرند.

بسیاری از بیماران سرطانی که توانسته‌اند با موفقیت معالجه شوند و از مرگ نجات یابند، عمر دوباره و سلامتی خود را مرهون تلاشهای ایثار گرانه و خستگی‌ناپذیر و انگیزه والای این زن بی‌همتا هستند.

مطلب:جعفری

 

غنی سازی

                             

غني سازي:

اورانيوم طبيعي اصولا شامل مخلوطي از دو ايزوتوپ (نوع اتمي) از اورانيوم است. تنها 7/0 درصد از اورانيوم طبيعي، شكاف پذير و يا داراي قابليت شكاف پذيري است كه با شكافته شدن در راكتورهاي هسته اي انرژي توليد مي كنند. ايزوتوپ اورانيوم شكاف پذير، اورانيوم نوع 235 (u-235) است و پس مانده آن اورانيوم 238 (u-238) است.

                                             

در بيشتر انواع راكتورهاي معمولي هسته اي به اورانيوم 235 (u-235 كه اورانيوم با غلظت بيش از حد طبيعي است) نياز دارند. عمليات غني سازي، غلظت اورانيوم را بيشتر مي كند. عموماً بين 5/3 تا 5 درصد اورانيوم 235 با بيرون آوردن 8 درصد از اورانيوم 238. اين عمل با جداسازي گازي هگزافلوريد اورانيوم در دو جريان انجام مي گيرد. يكي به اندازه لازم غني سازي مي شود و اورانيوم غني شده ضعيف ناميده مي شود و ديگري به اورانيوم 235 منتهي مي شود كه به پس مانده معروف است.

در عمليات غني سازي در مقياس هاي بزرگ تجاري وجود دارد، كه هر كدام هگزافلوريد اورانيوم را به عنوان منبع استفاده مي كنند: نفوذ گازي و تفكيك گازي و هر دوي آنان از خواص فيزيكي مولكولي استفاده مي كنند. مخصوصا با 10 درصد اختلاف جرم، براي جداسازي ايزوتوپ ها محصول اين مرحله از چرخه سوختي هسته اي، اورانيوم هگزا فلوريد غني شده است كه براي توليد اورانيوم اكسيد غني شده تغيير حال مجدد مي يابد.

توليد و ساخت سوخت

سوخت راكتور غالباً به شكل گلوله اي سراميكي است. اين گلوله ها از اورانيوم اكسيد كه در دمايي بسيار بالا (بيش از 1400 درجه سانتيگراد) پخته شده است شكل مي گيرند. سپس گلوله ها در لوله هاي فلزي از ميله سوختي پوشانده مي شوند كه در مجتمع هاي سوختي براي استفاده در راكتورها آماده هستند. ديمانسيون گلوله هاي سوختي و اجزاي ديگر مجتمع سوختي به دقت كنترل مي شوند تا از پايداري و دارا بودن آنان از خصوصيات دسته هاي سوختي اطمينان حاصل شود.

در تأسيسات توليد سوخت توجه زيادي به شكل و اندازه مخزن هاي عملياتي مي شود تا از اتفاقات خطرناك جلوگيري شود. (يك زنجير محدود واكنش پرتو آزاد مي كند). با سوخت غني شده ضعيف امكان اتفاق افتادن اين حوادث بعيد به نظر مي رسد. اما در تأسيسات هسته اي بررسي سوخت هاي مخصوص براي تحقيقات راكتورها عملي حياتي است.

توليد نيرو

درون يك راكتور هسته اي اتم هاي اورانيوم 235 (u-235) شكافته مي شوند و در جريان عمليات پردازش انرژي آزاد مي كنند. اين انرژي اغلب براي حرارت دادن آب و تبديل كردن آن به بخار استفاده مي شود.

بخار توربيني را كه به ژنراتور متصل است به حركت مي اندازد و باعث توليد الكتريسيته مي شود. مقداري از اورانيوم 238 (u-238 به شكل سوخت) در هسته و مركز راكتور به پلوتونيوم تبديل مي شود و اين يك سوم انرژي در يك راكتور هسته اي معمولي را حاصل مي كند. شكافتن اورانيوم به عنوان منبع حرارت در راكتورها استفاده مي شود. همان گونه كه سوزاندن زغال سنگ، گاز و يا نفت به عنوان سوخت فسيلي در تأسيسات نيرو استفاده مي شود.

سوخت مصرف شده (خرج شده)

با گذشت زمان، غلظت قطعات و عناصر سنگين شكافته شده مانند پلوتونيوم در مجموعه سوخت افزايش خواهد يافت تا جايي كه ديگر هيچ سودي در استفاده دوباره از سوخت نيست. بنابراين پس از گذشت 12 الي 24 ماه سوخت مصرف شده از راكتور خارج مي شود. مقدار انرژي كه از مجموعه سوختي توليد شده است با نوع راكتور و سياست و كارداني گرداننده راكتور تغيير مي كند.

معمولا بيش از 45 ميليون كيلو وات ساعت الكتريسيته از يك تن اورانيوم طبيعي توليد مي شود. توليد اين مقدار انرژي الكتريكي با استفاده از سوخت هاي فسيلي ملزم به سوزاندن بيش از 20 هزار تن زغال سنگ سياه و 30 ميليون مترمكعب گاز است.

انبار كردن سوخت مصرف شده

وقتي يك مجموعه سوختي، از راكتور خارج مي شود از خود پرتو ساطع مي كند كه اساساً بيشتر از شكافتن قطعات و حرارت آن است. سوخت مصرف شده فوراً در استخرهاي انبار كه در اطراف راكتور براي كاهش ميزان پرتوزايي آن است تخليه مي شوند. در استخرها، آب جلوي پرتوزايي را مي گيرد و همچنين حرارت را به خود جذب مي كند.

سوخت مصرف شده در چنين استخرهايي براي ماه ها و يا سال ها نگه داشته مي شوند.

وابسته به سياست كشورهاي مختلف در بعضي از آنها مقداري از سوخت مصرف شده به امكانات و تأسيسات انبار مركزي انتقال مي يابند. سرانجام، سوخت مصرف شده يا بايد دوباره پردازش شود و يا براي دفع اتمي آماده شود.

پردازش دوباره

سوخت مصرف شده چيزي حدود 95 درصد اورانيوم 238 است ولي داراي حدود يك درصد اورانيوم 235 كه شكافته شده نيز نيست، و در حدود يك درصد پلوتونيوم و سه درصد محصولات شكافته شده كه در حد زيادي پرتوزا هستند و ديگر عناصر ترانزورانيك (كه عدد اتمي بيشتري نسبت به اورانيوم دارد) كه در راكتور شكل گرفته اند در دستگاه هاي دوباره سازي سوخت مصرف شده به سه جزء تشكيل دهنده خود تفكيك مي شوند: اورانيوم، پلوتونيوم و پس مانده كه شامل محصولات شكافته شده است. دوباره سازي امكان بازسازي مجدد اورانيوم و پلوتونيوم به سوخت تازه را مي دهد و بخش عمده اي از پس مانده كاهيده را توليد مي كند. (مقايسه با به حساب آوردن كل سوخت مصرف شده به عنوان پس مانده)

بازسازي مجدد اورانيوم و پلوتونيوم

اورانيوم حاصل از دوباره سازي كه معمولا غلظتي كمي بيشتر از اورانيوم 235 دارد و در طبيعت رخ مي دهد، مي تواند اگر نياز باشد پس از تبديل كردن و غني شدن به عنوان سوخت استفاده شود. پلوتونيوم مي تواند مستقيماً به MOX (سوخت مخلوط اكسيد) تبديل شود كه در آن اورانيوم و پلوتونيوم مخلوط شده اند.

در راكتورهايي كه از سوخت MOX استفاده مي كنند، پلوتونيوم به جاي اورانيوم 235 جانشين سوخت اورانيوم اكسيد معمولي مي شود.

دفع سوخت مصرف شده

در حال حاضر، هيچ گونه امكاناتي براي دفع سوخت مصرف شده (برخلاف امكانات انبارسازي) وجود ندارد كه براي دوباره سازي استفاده مي شود و پس مانده هاي به جا مانده از دوباره سازي مي توانند در محلي انباشته شوند. هرچند نتايج فني و تكنيكي مرتبط با دفع سوخت ثابت كرده اند كه هيچ احتياجي به تأسيس چنين امكاناتي در برابر حجم كم پس مانده ها نيست. انبار كردن با توجه به كاهش در حال رشد پرتوزايي براي مدت طولاني آسان تر است. همچنين مقاومت مغناطيسي در سوخت دفع شده وجود دارد، چون منبع قابل توجهي از انرژي در آن است كه مي تواند دوباره فرآوري شود و امكان بازيافت دوباره را به اورانيوم و پلوتونيوم بدهد.

تعدادي از كشورها در حال انجام مطالعاتي در زمينه تصميم گيري بهترين راه براي نزديك شدن به دفع سوخت مصرف شده و پس مانده هاي پس از دوباره سازي هستند. روش متداولي كه امروزه استفاده مي شود قرار دادن سوخت مصرف شده در انبارهاي زيرزميني است: 
                                                               
پس مانده ها

پس مانده هاي حاصل از چرخه سوختي هسته اي در رده هاي: شديد، متوسط و كم دسته بندي مي شوند و اين تقسيم بندي براساس تشعشعات راديواكتيوي كه از خود ساطع مي كنند، است.

اين پس مانده ها از منابعي سرچشمه مي گيرند كه شامل موارد زير است:

پس مانده هاي رده پايين (Low-level) كه در تمام مراحل چرخه سوختي توليد مي شوند.

پس مانده هاي رده متوسط (Intermediat-level) كه در جريان عملكرد راكتور و دوباره سازي توليد مي شوند.

پس مانده هاي رده بالا (High-Level) كه شامل محصولات شكافته شده حاصل از دوباره سازي و در بسياري از كشورها خود سوخت مصرف شده هستند.

فرآيند غني سازي توليدات را به سوي تهي كردن اورانيوم هدايت مي كند. غلظت اورانيوم 235 به طور عمده كمتر از 7/0 درصد است كه در طبيعت پيدا مي شود. تعداد كمي از اين مواد كه اصولاً اورانيوم 238 هستند زماني استفاده مي شوند كه چگالي بسيار زياد نياز است. مثل استحفاظ پرتوافشاني و گاهي استفاده در توليد سوخت Mox. در حالي كه اورانيوم 238 قابل شكافتن نيست ماده اي پرتوافشاني كم است و بايد درمورد آن احتياط كرد، از اين رو يا آن را انبار و يا دفع مي كنند.

ميزان مواد موجود در چرخه سوختي هسته اي

موارد زير فرضيات مختلفي ايجاد مي كنند. (پاورقي شماره 2 را ملاحظه فرماييد) اما مورد ملاحظه عملكرد راكتور انرژي هسته اي NWE 1000 قرار مي گيرند.

20000 تن از يك درصد سنگ معدن اورانيوم استخراج

230 تن از اورانيوم اكسيد غليظ شده (همراه 195 تن اورانيوم) آسياب سازي

288 تن UF6 (همراه 195 تن اورانيوم) تبديل كردن

35 تن UF6 (همراه 24 تن اورانيوم غني شده) غني سازي

27 تن UO2 (همراه 24 تن اورانيوم غني شده) ساخت و توليد سوخت

7000 ميليون كيلووات ساعت (kwh) نيروي الكتريسيته عملكرد راكتور

27 تن شامل 240 كيلوگرم پلوتونيوم، 23 تن اورانيوم(u-235 8/0 درصد)، 720 كيلوگرم محصولات شكافتي، همچنين ترانزورانيك سوخت مصرف شده

پاورقي شماره 1- غليظ كننده هاي اورانيوم بعضي اوقات در شرايط u3o8 قرار مي گيرند كه حجم آن (مخلوطي از دو اورانيوم اكسيدي كه نسبتاً همان چيزي است كه در طبيعت يافت مي شود.

محصول u3o8 خالص شامل حدوداً 85 درصد فلز اورانيوم است.

پاورقي شماره 2- غلظت اورانيوم 80 درصد است، غني سازي در 4 درصد اورانيوم 235 به همراه 3 درصد دنباله آزمايش شده، 80 درصد براي عملكرد راكتور بارگزاري مي شوند، در هسته راكتور 72 تن اورانيوم بارگزاري مي شوند. سوخت گيري سالانه است و هر سال يك سوم سوخت را عوض مي كنند.

مطلب:عزیز زاده

                                     

 

                                                                                                                 

نفت

مقدمه:
   · ريشه واژه نفت در زبان فارسي به طور يقين مشخص نيست. به عقيده زبان شناسان نفت از کلمه اوستايي ( نپتا ) گرفته شده است که کلدانيان و اعراب آن را از زبان مادي گرفته و ( نفتا ) خوانده اند . پتروليوم (petroleum) واژه اي لاتين هم ارز نفت است که از دو کلمه پترا (petra) به معني سنگ و (oleum) به معني روغن گرفته شده است .
   نفت در زبان هاي مختلف به شکل ذيل مي باشد :
   · Catalan: petroli
   · Greek: petrelaio
   · Interlingua: petroleo
   · Latin: petroleum
   · Portuguese: petr?³leo m
   · Russian: ?½?µ?„?‚?Œ f
   · پتروليوم در واقع در مواد هيدروكربني است كه به صورت طبيعي عمدتاً در سنگ هاي رسوبي واقع مي گردد.
   · پتروليوم مي تواند به صورت فازهاي مختلف، از جمله فاز گازي، نظير گاز طبيعي (natural gas) ، فاز مايع، نظير نفت خام (crude oil) و فاز جامد، مانند قير (asphalt) در خلل و فرج و شكستگي هاي سنگ ها تجمع يابد.
   · نفت خام (Crude Oil) ، مخلوطي طبيعي از هيدروكربن هاي مايع است كه هم در مخازن زيرزميني و هم در سطح، بعد از گذر از تفكيك كننده هاي مختلف به صورت مايع باقي مي ماند.
   · خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن براي مهندسين مخزن و توليد بسيار مهم است زيرا خواص فيزيكي و شيميايي هيدروكربن، برروي حركت سيالات درون مخزن و مقدار واقعي توليد هيدروكربن تأثير خواهد گذاشت.
   · انباشته شدن مواد هيدروكربني در زير سطح زمين در سنگ هايي صورت مي گيرد كه توانايي نگهداري و انتقال سيالات را داشته باشند. اين سنگها، مخزن (reservoir) ناميده مي شوند.
   · تجمع مواد هيدروكربني به صورت اقتصادي در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددي است. بطور كلي وجود پنج عامل براي تجمع اقتصادي نفت و گاز لازم و ضروري است.

تاريخچه:
   نفت و گاز از زمان هاي بسيار قديم به صورت تراوش هاي سطحي، شناخته شده و مورد استفاده بوده اند. براي مثال مي توان شعله هاي آتش جاويدان را نام برد كه از شيل هاي نفتي نزديك باكو نشأت مي گرفت.
   اكتشاف نفت يك دانش بسيار قديمي و كاربردي است كه با جمع آوري قير (asphalt) از تراوش هاي طبيعي سطحي (natural seepages) به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها، نفت براي مقاصد پزشكي، گرمايي و همچنين مصارف عايق كاري استفاده مي شد.
   اولين چاه اكتشافي نفت در سال 1745 در فرانسه حفر شد و اولين چاه استخراج نفت توسط كلنل دريك در پنسيلوانيا در سال 1859 حفاري شد. اين آغازي براي اكتشافات زيرسطحي نفت بود كه بعداً، خصوصاً بعد از افزايش تقاضا براي استخراج نفت در طول جنگ جهاني اول، شدت گرفت.
   قديمي ترين تئوري براي اكتشاف نفت، تئوري طاقديس (anticline theory) بود كه به وسيله هانت (Hunt) در سال 1861 معرفي شد. كاربرد اين تئوري براي يافتن نفت در قله طاقديس ها ابزار موفقي بود. اين تئوري به عنوان تئوري اصلي براي اكتشافات مهم نفتي در امريكا، ونزوئلا، آرژانتين، برمه و به خصوص در مسجد سليمان ايران مورد استفاده قرار گرفت .
   بعد از پيدا شدن نفت در سال 1880 در رسوبات دريايي پنسيلوانيا كه ارتباطي با ساختمان هاي طاقديسي نداشت و شكل گيري نفتگير صرفاً ناشي از تغيير رخساره رسوبات بود، مشخص شد كه ذخاير نفتي مي توانند در حوضه هاي غير چين خورده هم وجود داشته باشند. در نتيجه مفهوم نفتگيرهاي چينه اي (stratigraphic traps) با اين كشف فراگير شد.
  
   تا اواسط دهه 1920، تهيه استفاده از نقشه هاي سطحي طاقديس ها ابزار اصلي اكتشافات نفتي بود و پيدا كردن نفتگيرهاي چينه اي معمولاً به صورت اتفاقي رخ مي داد. تا سال 1925 فقط ماسه سنگها به عنوان مخازن هيدروكربني مورد نظر و مطالعه بودند، اما اكتشاف مخازن عظيم هيدروكربني در كربناتها در ميدان هايي نظير مسجد سليمان ايران، كركوك عراق، كرتاسه مكزيك و Smackover آمريكا نشان داد كه نفت مي تواند در سنگ هاي كربناته نيز يافت شود.
   بعد از اواسط دهه 1920 با روي كارآمدن روش هاي جديد نظير مغناطيس سنجي (magnetometry) ، ثقل سنجي (gravimetry) و مطالعات لرزه اي (seismic surveys) ، اكتشاف نفتي راه تازه اي براي پي بردن به آنومالي ها و ساختارهاي زير سطحي غيرقابل مشاهده از سطح پيدا نمود. اين تكنولوژي ها به تشخيص موقعيت پي سنگ و آنومالي هاي دياپيريك كمك مي كنند و به طور كلي يك شماي عمومي از ساختارهاي زير سطحي را آشكار مي سازند.
   در سال 1927 در فرانسه اولين نمودارهاي ژئوفيزيكي براي اندازه گيري تخلخل (porosity) و آب اشباع شدگي (water saturation) در چاه هاي حفاري شده، مورد استفاده قرار گرفت.
   پيشرفت در علوم زمين شناسي نظير ميكروپالئونتولوژي (micropaleontology) و ارائه مدل هاي رخساره اي (facies models) در دهه 1960 كمك شايان توجهي براي اكتشافات نفتي بود.
   تا قبل از دهه 1960 مطالعات فسيل شناسي، صرفاً بر روي ماكروفسيل ها متمركز بود كه كاربرد محدودي داشتند چرا كه بسياري از آنها در اثر حفاري به دليل اندازه بزرگشان كاملاً منهدم شده و قابل شناسايي نبودند. بنابراين گسترش ميكروپالئونتولوژي و تعريف بسياري از بيوزون ها بر پايه ميكروفسيل ها كه به آساني در مغزه ها (cores) و خرده هاي (cuttings) حاصل از حفاري يافت مي شوند، در اين راه كمك موثري بود، زيرا تطابق ناحيه اي چينه ها بسيار آسانتر و دقيق تر صورت مي گرفت.
   بعد ها توسعه مدل هاي رخساره اي و تفسير جزئيات محيط هاي رسوبي قديمي (paleoenvironments) كمك مؤثري در تشخيص شكل هندسي مخازن (reservoir geometry) كردند و پيش بيني قابل اعتمادي از كيفيت مخازن از نظر تخلخل و تراوايي ارائه دادند.
   در دهه 1950 قانون ديناميك سيالات به طور موفقي توسط هوبرت و هيل (Hubbert & Hill) براي توصيف مهاجرت و ذخيره نفت به كار برده شد.
   در دهه 1970 پيشرفت در كسب و پردازش (acquisition and processing) اطلاعات لرزه اي و نيز استفاده از كامپيوترهاي سريع براي اين منظور توانست نيمرخ هاي لرزه اي بسيار دقيق را بدست دهد و لذا امروزه اين مقاطع سيماي عمومي درون زمين را به خوبي مشخص مي كنند.
   بعد از دهه 1980 تاكنون توسعه، صرفاً به صورت پيشرفت در تكنولوژي هاي گذشته و نيز معرفي نرم افزارهاي مختلف كامپيوتري بوده كه باعث شده است اكتشاف هيدروكربن ها آسانتر، سريعتر و مطمئن تر انجام شود.

   

رنگی رنگی!

 

قرمز، صورتي، زرد، نارنجي، بنفش و جهاني از رنگ‌هاي ديگر. اين رنگ‌ها به پنهان شدن جانور لا به لاي مرجان‌ها و جفت‌يابي آن‌ها كمك مي‌كند. توجه داشته باشيد، آن چه كه ما از پنجره‌ي دوربين عكاس ماهر مي‌بينيم با آن‌چه شكارچيان دريايي از فاصله‌هاي مختلف مي‌بينند، تا حدود زيادي تفاوت دارد. دانشمندان تلاش مي‌كنند به اين واقعيت پي‌ببرند كه چگونه طول موج نور( و  بنابراين رنگ) در فاصله‌هاي مختلف از خلال آب تغيير مي‌كند؛ مهم‌تر از آن، ماهي‌ها چگونه رنگ را مي‌بينند و با چه پيغام‌هايي با هم ارتباط برقرار مي‌كنند.

انگل‌هاي مفيد

اين نوارهاي سياه و سفيد در زمينه زرد، ماهي لب شكري (Plectorhinchus polytaenia) را از ديد شكارچيان پنهان مي‌دارد؛ ديدن اين ماهي در محيط طبيعي از فاصله‌ي دور مشكل است. اين ماهي انگل از تكه‌هاي گوشت لا به لاي دندان‌‌هاي ماهي‌هاي ديگر تغذيه مي‌كند. نوارهاي رنگي روي بدن اين انگل‌هاي مفيد، ممكن است پيغامي باشد براي ماهي‌هاي ديگر كه" من مي‌خواهم دندان‌هاي شما را مسواك بزنم. مواظب باش من را نخوري!"

ماهي جراح
اين ماهي آبي رنگ بسيار زيبا (Paracanthurus hepatus) به خاطر لكه‌ي سياهرنگ روي پوستش، كه به تيغه‌ي چاقوي جراحي شباهت دارد، به ماهي جراح مشهور است. اين ماهي باله‌اي استخواني نزديك دم خود دارد كه جمع مي‌شود. رنگ زرد روي اين باله پيام هشدار دهنده اي به شكارچيان است كه:" من مسلح هستم. به من نزديك نشويد!"

برگ برنده

اين عقرب‌ماهي برگي شكل (Taenianotus triacanthus) مشغول ديدزني بچه ماهيياني است كه بالاي سرش شنا مي‌كنند. اين شكارچي با حوصله مي‌تواند رنگ خود را تغيير دهد و با محيط پيرامون خود هماهنگ شود. سپس منتظر مي‌ماند تا شكار از كنار دهانش بگذرد. اين انتظار ممكن است چند ساعت هم طول بكشد. سرانجام، دهانش در كمتر از ثانيه باز مي‌شود و شكار از همه جا بي‌خبر را به كام مرگ مي‌كشد.

با كمال تاسف، دخالت‌هاي حساب نشده‌ي انسان در طبيعت مشكل‌هاي زيست محيطي زيادي برجاي گذاشته است كه نابودي صخره‌هاي مرجاني از جمله‌ي آن‌ها است. شايد در آينده جانوران زيبايي مانند آن چه در زير مي‌بينيد، فقط در آلبوم عكس و مجله‌ها و كتاب‌ها ديده شوند. به علاوه، ممكن است شاهد جريان‌هاي اقيانوسي شديدتري نيز باشيم، زيرا مرجان‌ها كاري مشابه درختان و بوته‌هاي خشكي را در دريا انجام مي‌دهند.

            سعیدیان

 

مورچه های معلم

مورچه‌ها با وجود مغز بسيار كوچكي كه دارند، رفتارهاي اجتماعي پيچيده‌اي از خود نشان مي‌دهند. اكنون پژوهشگران پيشنهاد كرده‌اند كه آموزش نيز بايد به فهرست توانايي‌هاي مورچه‌ها افزوده شود.

نيژل فرانك و تام ريچاردسون، از دانشگاه بريستول در انگلستان، راه‌رفتن دونفره را در مورچه‌هايي با نام علمي Temnothorax albipennis مطالعه مي‌كردند كه طي آن دو مورچه مسير لانه تا غذا را به چندبار ايستادن و آغاز راه‌پيمايي طي مي‌كنند. پژوهشگران دريافتند مورچه‌ي پيشرو، كه راه رسيدن به غذا را مي‌داند، از سرعت خود مي‌كاهد تا مورچه‌ي پيرو با مسير آشنا شود و ادامه نمي‌دهد تا مورچه‌ي پيرو به پشت آن ضربه بزند. سرعت دو مورچه نيز هر چند متغيير، اما با هم هماهنگ است.

به نظر ريچاردسون اين رفتار بسيار زيباست و " اگر كسي مورچه‌ي پيرو را از محيط دور كند و دو بار در ثانيه با مويي به مورچه‌ي پيشرو ضربه بزند، اين مورچه به راه خود ادامه مي‌دهد."

گزارش كامل اين پژوهش در مجله‌ي نيچر(طبيعت) به چاپ رسيده است

 

سعیدیان

بچه های سوم حالش رو ببرید!6

فيزيك 3 رياضي و تجربي

مدار الکتريکي

صفحه 1

مدار الكتريكي:

مدار الكتريكي ساده:

 تشكيل شده از يك منبع تغذيه (مثل پيل يا باتري) يك مصرف كننده (مثل لامپ) كليد قطع و وصل و سيم رابط
 

علامت اختصاري لامپ	<--
علامت اختصاري كليد	<--
علامت اختصاري باتري	<--
علامت اختصاري سيم رابط	<--

مدار الكتريكي: مسير بسته‎‎ اي است كه الكترونها در آن حركت مي‎كنند.

 

جريان الكتريكي I :

تعريف : نسبت با ر الكتريكي شارش شده از يك مقطع به واحد زمان شارش بار گويند . واحد شدت جريان در سيستم SI آمپر ناميده مي شود و با A نشان مي دهند.

q = با ر الكتريكي . واحد آن در سيستم SI كولن C است.
t= زمان . واحد آن در سيستم SI ثانيه S است
I= جريان . واحد شدت جريان در سيستم SI آمپر ناميده مي شود.
 

مسئله 1: دريك سيم برق جريان الكتريكي 1.5امپر ي عبورميكند در مدت يك دقيقه كل بار الكتريكي عبوري از سيم را پيدا كرده وتعداد ان را بدست اوريد؟

I=q/t
1.5=q/60 ==> q=90 c          q=ne
90=n*1.6*10-¹⁹ ==> n=45*10²⁰

مسئله2:دريك سيم رسانا در هر دقيقه 36 كولن الكتريسيته عبور مي كند .شدت جريان الكتريكي رابدست آوريد .

مسئله 3 : در يك لامپ روشن در مدت زمان 16 ثانيه " شدت جريان 2 آمپري از آن عبور مي كند .

1. مقدار الكتريسيته اي كه از لامپ عبور مي كند چقدر است
2. تعداد بارهاي الكتريكي را بدست آوريد .
 

نكته 1: هر گاه به دو سر يك رسانا اختلاف پتانسيل اعمال نشود ، ( يعني به باطري وصل نباشد ) ، بار الكتريكي خالص شارش شده ، از يك مقطع فرضي صفر مي باشد . ولي به محض اينكه به دوسر رسانا اختلاف پتانسيل اعمال شود ، ديگر بار الكتريكي خالص شارش شده ، از يك مقطع فرضي صفر نمي باشد . يعني در مدار جريان الكتريكي بر قرار مي باشد . زيرا الكترونهاي آزاد در درون رسانا حر كت كاتوره اي دارند .ولي به محض اينكه در داخل  رسانا ميدان الكتريكي توسط باطري ايجاد شود ، اين الكترونهاي آزاد ، در خلاف جهت ميدان الكتريكي حركت مي كنند. مقايسه حركت الكترونها در رسانا مانند حركت ملكولهاي هوا در يك اتاق است . كه اين ملكولها بطور كاتوره اي حركت مي كنند . به محض اينكه در اتاق يك پنكه با جهت ثابت روشن كنيم ، ملكولهاي هوا در جهت مشخصي به حركت در مي آيند . يعني جريان ثابتي از هوا بر قرار شده است .

نكته 2: اگر اختلاف پتانسيلي كه به دو سر رسانا اعمال مي شود مقداري ثابت با شد ، جريان الكتريكي مقداري ثابت خواهد بود . كه به آن جريان مستقيم (DC) گويند .  اگر اختلاف پتانسيلي كه به دو سر رسانا اعمال مي شود مقداري ثابت نبا شد ، جريان الكتريكي مقداري ثابت نخواهد بود . كه به آن جريان متناوب (AC) گويند .

نكته 3: بنا به قانون پايستگي بار الكتريكي ، شدت جريان در هر مقطع دلخواه از رسانا مقداري ثابت است .

وسايل اندازه گيري اختلاف پتانسيل الكتريكي ، شدت جريان و مقاومت :

ولت سنج (V): دستگاهي است كه اختلاف پتانسيل دو سر مدار را نشا ن ميدهد و صورت موازي بسته ميشود.
امپرسنج (A) : دستگاهي است كه شدت جريان در مدار را نشان ميدهد و به صورت متوالي بسته مي شود .

اهم سنج (W):  دستگاهي است كه مقاومت الكتريكي را نشان مي دهد .

قانون اهم:

اختلاف پتانسيل دو سر مدار متناسب است با شدت جريان.يعني v با I متناسب است. يعني با افزايش V ، Iهم افزايش مي يابد و بالاعكس
توجه : نسبت V/Iهمواره يك مقدار ثابت است.كه به آن مقاومت الكتريكي يك رسانا گويند.

V = اختلاف پتانسيل . واحد آن در سيستم SI ولت است.
I = شدت جريان . واحد شدت جريان در سيستم SI آمپر ناميده مي شود
R = مقاومت الكتريكي . واحد آن در سيستم SI اهم است . يا ولت بر آمپر .
بر اي درك بهتر به آزمايشگاه  مراجعه نماييد .

نكته : مقاومت الكتريكي يك رسانا به ولتاژ دو سر رسانا يا به شدت جريان عبوري از آن  بستگي ندارد . بلكه به نسبت V/I بستگي دارد و  مشخصات ساختماني رسانا بستگي دارد .

مسئله : اگر به دو سر سيمي كه مقاومت الكتريكي آن 6 اهم است " اختلاف پتانسيل 12 ولتي اعمال شود " شدت جريان عبوري چقدر است ؟

 

مسئله : اختلاف پتانسيل دو سر يك رسانايي 200 ولت مي باشد . اگر شدت جريان 100 ميلي آمپر از آن عبور كند " مقاومت الكتريكي چقدر است ؟

رسم نمودار اختلاف پتانسيل بر حسب شدت جريان :

 

====> tg a=R=V/I

نكته :مشاهده ميشود كه شيب نمودار همواره ثابت است
 

انرژي گرمايي مصرفي W در مقاومت الكتريكي

انرژي الكتريكي هنگام شارش بار الكتريكي در هنگام عبور از يك مقاومت به انرژي گر مايي تبديل مي شود . انرژي كه يك رسانا مصرف مي‎كند به عواملي مانند مقاومت رسانا - شدت جريان عبوري از رسانا‎- زمان عبور جريان و ولتاژ اعمال شده بستگي دارد و  واحد آن در سيستم SI ژول مي‎باشد .

فرمولهاي انرژي گرمايي مصرفي

R: مقاومت رسانا I: شدت جريان t: زمان V: اختلاف پتانسيل

توان الكتريكي مصرفي در مقاومت الكتريكي: P

نسبت انرژي الكتريكي مصرفي بر واحد زمان را گويند ،كه واحد در سيستم SI آن (ژول بر ثانيه) يا (وات) مي‎باشد.

نكته : اگر دو لامپ 60 واتي و 100 واتي را يك بار بطور متوالي و يك با بطور موازي به ولتاژ يكسان وصل نماييم ، در حالت موازي نور لامپ 100 واتي بيشتر مي باشد . ولي در حالت متوالي نور لامپ 60 واتي. زيرا در حالت متوالي چون جريانها يكسان است ، لامپ 60 واتي ، ولتاژ بيشتري را از مولد دريافت مي دارد . بنابراين نورش بيشتر است .
	P=VI

بهاي انرژي الكتريكي مصرفي:

بهاي انرژي الكتريكي مصرفي را كه بايد براي مصرف انرژي الكتريكي بپردازيم از حاصلضرب توان مصرفي در مدت زمان استفاده شده از دستگاه بستگي دارد.

W=Pt

اگر توان مصرفي بر حسب وات باشد انرژي مصرفي بر حسب وات ثانيه خواهد بود.
اگر توان مصرفي بر حسب كيلووات باشد انرژي مصرفي بر حسب كيلووات ساعت خواهد بود. (kwh)
كه معمولاً از حالت دوم استفاده مي‎شود.

(قيمت هر كيلو وات ساعت) *	30 *	زمان *	توان	= بهاي انرژي الكتريكي مصرفي ماهيانه
(بر حسب ريال)	(تعداد روز)	(بر حسب ساعت)	(برحسب وات)	بر حسب ريال

مسئله: يك باتري 12 ولتي جرياني حدود 210 آمپر از آن مي‎گذرد. در هر 10 ثانيه چه مقدار انرژي مصرف مي شود ؟

W=VIt
W=10*210*12 =25200 ^Jol

مسئله: يك سماور برقي داراي توان مصرفي 2 كيلووات مي‎باشد اگر به ولتاژ 220 ولت وصل شود چه جرياني از آن مي‏گذرد.

P=VI
1000*2=220 I ==> I =100/11 ^A

مسئله : اگر يك لامپ 100 واتي در يك شبانه ‎روز 8 ساعت روشن باشد بهاي برق مصرفي ماهيانه چقدر مي‎شود (بهاي هر كيلو وات ساعت 100 ريال فرض كنيد)
توجه وات را به كيلو وات تبديل مي‎كنيم :

	(30 )	*( قيمت به ريال)	*  p	*t	= بهاي برق مصرفي ماهيانه
ريال 2400 =	30	*100	* (1000/100)	* 8	= بهاي برق

عوامل مؤثر در مقاومت رساناهاي فلزي:

مقاومت يك رسانا در دماي ثابت به طول، سطح مقطع، جنس رسانا بستگي دارد.
r: مقاومت ويژه رسانا بر حسب Wm
L: طول رسانا بر حسب m
A: سطح مقطع رسانا بر حسب m²
R: مقاومت رسانا: بر حسب W

اگر بخواهيم مقاومت دو رسانا را با هم مقايسه كنيم مي توانيم بنويسيم كه :

 

مقاومت ويژه بعضي از رساناها مانند نقره - مس - كم مي‎باشد ولي مقاومت ويژه تنگستن و آهن نسبتاً زياد است.

رسانا	مقاومت ويژه ^1-C
نقره مس آلومينيوم تنگستن آهن آلياژ نيكل و كروم	^8-10^* 59/1 ^8-10*68/1 ^8-10*65/2 ^8-10*6/5 ^8-10*7/9 ^8-10*100

اثر دما بر مقاومت ويژه   و مقاومت الكتريكي رساناها چيست؟

نكته: افزايش دما سبب افزايش مقاومت ويژه و مقاومت الكتريكي رساناها مي‎شود.

a : ضريب دمايي مقاومت ويژه مي‎باشد. R2 مقاومت رسانا در دماي q2 R1 مقاومت رسانا در دماي q1

r2=r1(1+ a Dq) R2=R1(1+ a Dq)

مسئله: مقاومت سيم مسي به طول 28/6 متر و به قطر 4/0 ميلي‎متر را در دماي20^0c بدست آوريد.

 

 

 

سعیدیان : فیزیک بوک

بچه های سوم حالش رو ببرید!5

فيزيك 3 رياضي و تجربي

ميدان الكتريكي

صفحه 5

با ر الكتريكي:

اندازه بار الكتريكي يك جسم برابر است با مضرب درستي از پايه آن :

اندازه با ر الكتريكي  يك جسم  =  تعداد بار ها  *  بار پايه

    q =   n  *   e 

نكته : n (تعداد بار الكتريكي ) همواره مضرب درستي است از اعداد صحيح مي با شد .يعني n=1,2,3,4,... ( عدد اعشاري يا كسري نمي تواند باشد )

e=(1.6*10^-19)

 

روشهاي انتقال بار الكتريكي از يك جسم به جسم ديگر:

1. ما لش
2.تماس
3.القا الكتريكي

 

قانون پايستگي بار الكتريكي :              

بار الكتريكي نه بوجود مي آيد و نه از بين مي رود ، بلكه از يك جسم به جسم ديگر منتقل مي شود .

قانون كولن:

 هر گاه دو ذرة باردار  q₁و q₂ به فاصله r از هم قرار بگيرند نيرويي بر هم وارد مي كنند كه اين نيرو داراي خصوصيات زير است.

الف) با حاصلضرب بارها q2 q1 نسبت مستقيم دارد ب) با مجذور فاصله(r^2) بين دو ذره نسيت وارون دارد ج) اين نيرو در راستاي خط واصل بين دو بار الكتريكي است

د) طبق قانون سوم نيوتن اين نيروها (F₂₁- = F₁₂)  هم اندازه ولي در خلاف جهت هم هستند. 

ه) اگر بارهاي الكتريكي q1و q2همنام باشند نيروي بين آنها دافعه ميباشد. و) اگر بارهاي الكتريكي q1و q2ناهمنام باشند نيروي بين آنها جاذبه ميباشد.

ي) اين نيروي كولني به جنس نارساناي دوبار بستگي دارد

فرمول كولن      Ü   F: نيروي كولني واحد آن N است   K: ضريب ثابت كولن است كه مقدار آن در خلاء ميشود :
كه ضريب گذردهي الكتريكي در خلاء  است.

 

 پاسخ به سوال شما

سوال:ضريب گذردهي خلا را كاملا توضيح دهيد. هانيه

جواب:

e₀ ضريب ثابت گذر دهي الکتريکي خلا ميباشد.

که از قانون کولن مي توانيم عدد آنرا بدست آوريم:

 

q₂و q₁: بار الكتريكي بوده و واحد آنها كولن است

 r: فاصله بين دو بار است و احد آن متر مي باشد.

در نتيجه داريم :Ü

نكته      :در محاسبه، علامت بار q₁يا q₂را نمي گذاريم و با علامت (+) حل مي كنيم

اگر جواب نيرو منفي بدست آمد پس نيرو ربايشي است.

اگر جواب نيرو مثبت بدست آمد پس نيرو رانشي است.

بارهاي همنام يكديگر را مي را نند.
بارهاي ناهمنام يكديگر را مي ربايند.

 تبديل واحدها:

واحدهاي كوچكتر از كولن

ميكرو كولن	*10 ^–6è	كولن
نانو كولن	*10^-9è	كولن
پيكو كولن	*10^-12è	كولن

مسئله 1: دو بار الكتريكي مشابه mc 5 به فاصلة 20cm از هم قرار دارند. نيروي الكتريكي كه هر يك از اين دو بار بر هم وارد مي كنند چقدر است؟

 

 

نكته : 5mc   =5*10^-6C
نكته : 20 cm=20*10^-2m

                    سعیدیان: فیزیک بوک

بچه های سوم حالش رو ببرید!4

فيزيك 1و آزمايشگاه

الكتريسيته

صفحه 4

 توان الكتريكي

 انرژي الكتريكي را كه توسط يك دستگاه در يك ثانيه به مصرف مي رسد، توان الكتريكي آن دستگاه مي نامند و با نماد P نشان مي دهند.

س: توان مصرفي از چه رابطه اي محاسبه مي شود؟

 

نكته : اگر دو لامپ 60 واتي و 100 واتي را يك بار بطور متوالي و يك با بطور موازي به ولتاژ يكسان وصل نماييم ، در حالت موازي نور لامپ 100 واتي بيشتر مي باشد . ولي در حالت متوالي نور لامپ 60 واتي. زيرا در حالت متوالي چون جريانها يكسان است ، لامپ 60 واتي ، ولتاژ بيشتري را از مولد دريافت مي دارد . بنابراين نورش بيشتر است .
	P=VI

 

 مقاومت الكتريكي يك رسانا  است. اگر شدت جريان 0.5A   از آن عبور كند، توان مصرفي رسانا چقدر خواهد بود؟

 

 

اختلاف پتانسيل 220 ولت در دو سر يك لامپ برقرار است و شدت جريان 0.25A از آن مي گذرد. توان لامپ را تعيين كنيد.

 

 

در دو سر يك رسانا با مقاومت الكتريكي اختلاف پتانسيل 100V برقرار است، توان مصرفي رسانا را حساب كنيد.

        P=V²/R=100²/20=500 W           

 

 

 

الف- با كار كردن مداوم يك باتري، از انرژي آن كاسته مي شود يا خير؟ آيا مي توان به طريقي انرژي از دست رفته را تأمين كرد؟

ب- در چه نوع باتري هايي( مولدها) اين عمل امكان پذير است؟

ج- درون باتري( مولد) چه اتفاقي رخ مي دهد كه بار الكتريكي ظاهر مي شود؟

جواب الف-با كار كردن مداوم يك باتري از انرژي آن كاسته مي شود. در برخي از باتري ها توسط شارژ كننده مي توان انرژي كاسته شده را دوباره به باتري برگرداند.

جواب ب- در باتري هاي سربي خودروها و نيز باتري هاي خشك از نوع (نيكل- كادميم) امكان شارژ مجدد وجود دارد.

جواب ج- هر باتري داراي دو قطب مثبت و منفي است. در اثر تغييرات شيميايي مواد داخل باتري، مقداري الكترون در قطب منفي و به همان اندازه يون مثبت در قطب مثبت باتري جمع مي شوند. هنگامي كه باتري در مدار قرار مي گيرد، اكترون هاي قطب منفي از طريق مدار به طرف يونهاي مثبت قطب مثبت به حركت در مي آيند.

 

 

براي محاسبه توان، كدام يك از رابطه هاي P=RI²  يا P=VI را بكار مي بريم؟

آيا مي توانيد رابطه ديگري براي توان الكتريكي بنويسيد؟

جواب: با توجه به داده هاي مسئله مي توان هر دو رابطه را بكار برد. اگر طرف دوم رابطه P=RI²  را در كسر ضرب كنيم خواهيم داشت:

از برابري R²I²=V² نتيجه مي شود:

 

بهاي انرژي الكتريكي مصرفي:

بهاي انرژي الكتريكي مصرفي را كه بايد براي مصرف انرژي الكتريكي بپردازيم از حاصلضرب توان مصرفي در مدت زمان استفاده شده از دستگاه بستگي دارد.

W=Pt

اگر توان مصرفي بر حسب وات باشد انرژي مصرفي بر حسب وات ثانيه خواهد بود.
اگر توان مصرفي بر حسب كيلووات باشد انرژي مصرفي بر حسب كيلووات ساعت خواهد بود. (kwh)
كه معمولاً از حالت دوم استفاده مي‎شود.

(قيمت هر كيلو وات ساعت) *	30 *	زمان *	توان	= بهاي انرژي الكتريكي مصرفي ماهيانه
(بر حسب ريال)	(تعداد روز)	(بر حسب ساعت)	(برحسب وات)	بر حسب ريال

مسئله: يك باتري 12 ولتي جرياني حدود 210 آمپر از آن مي‎گذرد. در هر 10 ثانيه چه مقدار انرژي مصرف مي شود ؟

W=VIt
W=10*210*12 =25200 ^Jol

مسئله: يك سماور برقي داراي توان مصرفي 2 كيلووات مي‎باشد اگر به ولتاژ 220 ولت وصل شود چه جرياني از آن مي‏گذرد.

P=VI
1000*2=220 I ==> I =100/11 ^A

مسئله : اگر يك لامپ 100 واتي در يك شبانه ‎روز 8 ساعت روشن باشد بهاي برق مصرفي ماهيانه چقدر مي‎شود (بهاي هر كيلو وات ساعت 100 ريال فرض كنيد)
توجه وات را به كيلو وات تبديل مي‎كنيم :

( قيمت به ريال)*	(30 )	*  p	*t	= بهاي برق مصرفي ماهيانه
ريال 2400 = 100*	30	* (1000/100)	* 8	= بهاي برق

Eتذكر: در مراكز مسكوني يا صنعتي كه مصرف انرژي الكتريكي زياد است، براي محاسبه هزينه لازم، زمان مصرف را بر حسب ساعت( h ) و توان مصرفي را بر حسب كيلو وات( kw ) در نظر مي گيرند. در اين صورت با توجه به رابطه W=Pt ، انرژي مصرفي بر حسب كيلو وات ساعت ( kwh ) بوده و شمارنده ها( كنتورها) انرژي الكتريكي را بر حسب كيلووات ساعت مشخص مي كنند كه برابر است با:

يك كتري الكتريكي با توان 2kw كه با ولتاژ 220v كار مي كند، اگر از آب سرد پر شود 12 دقيقه طول مي كشد تا به جوش آيد.

الف) مقاومت الكتريكي قسمت گرماده آن چند اهم است؟

ب) اگر كتري به طور متوسط روزي سه بار براي جوش آوردن آب سرد بكار رود، قيمت مصرف متوسط برق ماهيانه آن از قرار هر كيلووات ساعت 40 ريال چقدر خواهد شد؟

جواب الف)

ب)

مصرف انرژي براي يك بار جوشيدن آب برابر است با:

و براي سه بار جوشيدن:

و براي يك ماه برابر خواهد شد با:

با در نظر گرفتن مبلغ 40 ريال براي هر كيلووات ساعت نتيجه مي شود:

س: براي صرفه جويي در مصرف انرژي الكتريكي چه بايد كرد؟

ج: به طور كلي بايد در مصرف كليه وسايلي كه با انرژي الكتريكي كار مي كنند، مثل تلويزيون، لامپ روشنايي، اتو، يخچال، لباسشويي و غيره استفاده بهينه كرد. يعني ازمصرف غير ضروري آنها خودداري نمود. به خصوص هنگام اوايل شب كه مصرف برق زياد است، نبايد از وسايل پر مصرفي چون اتو و لباسشويي و كولر استفاده كرد. و همچنين مي توان براي روشنايي، لامپ هاي مخصوص كم مصرف گازي يا مهتابي را به كار برد.

    

خلاصه فصل سوم

1- ماهيت الكتريسيته به دليل وجود بارهاي الكتريكي در اتمهاي ماده است. در اتم دو ذره با بار الكتريكي وجود دارد. پروتون با بار مثبت كه در داخل هسته قرار دارد و الكترون كه بار منفي دارد و به دور هسته مي چرخد.

مقدار بار الكتريكي پروتون و الكترون با هم برابر اما از نظر علامت مخالف هم هستند. به اين علت هسته يك اتم در حالت عادي از نظر بار الكتريكي خنثي مي باشد مقدار بار يك پروتون يا يك الكترون برابر است با:                                                  

2- هر مقدار بار الكتريكي مثل( q ) را مي توان مضرب صحيحي از بار يك الكترون( يا يك پروتون) در نظر گرفت. يعني:

n عدد صحيح و مثبت است.

3-الكتريسيته بر دو نوع است: الكتريسيته ساكن و الكتريسيته جاري.

هرگاه الكتريسيته توليد شده در محل توليد باقي بماند آنرا الكتريسيته ساكن مي نامند و اگر بارهاي توليدشده شارش نمايند، الكتريسيته جاري مي گويند.

4-بنا به قانون پايستگي بار الكتريكي، بار الكتريكي از هيچ به وجود نمي آيد و از بين هم نمي رود، فقط از يك جسم به جسم ديگر منتقل مي شود.

5- يكاي بار الكتريكي كولن است و آنرا با نماد C نشان مي دهند.

6- بارهاي الكتريكي خنثي نشده يك جسم را بار الكتريكي خالص مي نامند. بطوريكه اگر اتمي الكترون اضافي دريافت كند، بار خالص منفي بدست مي آورد و اگر الكترون از دست بدهد بار خالص مثبت پيدا مي كند.

7- بنا به قانون الكتريسيته ساكن، بارهاي همنوع يكديگر را مي رانند و بارهاي غير همنوع يكديگر را مي ربايند.

8- به دو روش مالش و القا مي توان الكتريسيته ساكن به وجود آورد.

9- در روش مالش با ماليدن دو جسم نارسا بر هم بارهاي الكتريكي از يك جسم به جسم ديگر منتقل مي شوند و در آنها بارهايي مساوي اما با علامت مخالف ايجاد مي شود. مثلاً در اثر مالش ميله لاكي به پارچه پشمي، الكترون از پارچه به روي ميله منتقل مي شوند و در اين عمل ميله بار خالص منفي و پارچه بار خالص مثبت پيدا مي كنند.

10- در روش القا با نزديك كردن يك جسم باردار به يك جسم رساناي بدون بار درآن بار الكتريكي ايجاد مي شود. مثلاًاگر يك ميله لاكي باردار( با بار منفي) را به يك كره فلزي كه بر روي پايه عايقي قرار دارد نزديك كنيم، بارهاي منفي كره از ميله رانده مي شوند. اگر كره را به زمين اتصال دهيم تا بارهاي منفي به زمين بروند و سپس ميله را دور كنيم، در كره بار خالص مثبت باقي مي ماند.

11- اجسامي كه به راحتي الكتريسيته را از خود عبور مي دهند رساناي الكتريكي و اجسامي كه الكتريسيته را از خود عبور نمي دهند، نارساناي الكتريكي مي نامند.

12- در رساناهاي فلزي، الكترونها مي توانند به راحتي از اتمهاي خود جدا شده و با حركت در درون جسم موجي رسانش شوند. اين الكترون ها را الكترون هاي آزاد مي نامند.

13- الكتروسكوپ يا برقنما وسيله اي است كه بر اساس القا بار الكتريكي عمل ميكند و كاربرد آن عبارتند از:

الف- پي بردن به وجود بارهاي الكتريكي كم و ضعيف در يك جسم.

ب-  تعيين نوع بار الكتريكي در يك جسم.

پ- تعيين رسانايي يا نارسانايي الكتريكي يك جسم.

الكتروسكوپ تشكيل شده است از يك ميله فلزي كه در يك طرف آن كلاهكي فلزي و در طرف ديگر ورق نازك طلا( يا يك فلز ديگر) نصب شده و مجموعه در داخل  يك جعبه شيشه اي قرار دارد.

14- اختلاف پتانسيل الكتريكي عامل جريان يا شارش بارهاي الكتريكي از يك نقطه به نقطه ديگر است.اختلاف پتانسيل را نماد V نشان مي دهند و يكاي آن ولت است.

15- وسايلي مثل باتري، دينامو، ژنراتور مي توانند با ايجاد اختلاف پتانسيل بين دو نقطه موجب جريان الكتريكي بين آن دو نقطه شوند. در باتري هاي خشك معمولي انرژي شيميايي به انرژي الكتريكي تبديل مي شود.

16- مدار الكتريكي، مسير بسته اي است كه جريان الكتريكي را برقرار مي كند.

يك مدار الكتريكي ساده، تشكيل شده است از يك مولد اختلاف پتاسيل ( مثل يك باتري) يك مصرف كننده الكتريسيته( مثل يك لامپ) كه با سيم هاي نازكي به هم وصل شده اند.

17- بيشترين اختلاف پتانسيلي كه يك مولد يا باتري مي تواند به وجود آورد، نيروي محركه آن ناميده مي شود.

18- وسيله اندازه گيري اختلاف پتانسيل در مدار ولت سنج است و اين وسيله با قسمتي از مدار كه مي خواهيم اختلاف پتانسيل دو سر آن را اندازه بگيريم، به صورت موازي قرار مي گيرد.

19- جهت قراردادي جريان الكتريكي در يك مدار از قطب مثبت به  طرف قطب منفي باتري در نظر گرفته مي شود.

20 آهنگ شارش بار الكتريكي( يعني بار شارش شده در يك ثانيه) را شدت جريان الكتريكي مي نامند. شدت جريان را با نماد I نشان مي دهند و يكاي آن آمپر (A ) است.

21- مقدار شدت جريان در يك مدار از نسبت بار الكتريكي شارش شده به زمان شارش به دست مي آيد:                                       

22- از رابطه بالا نتيجه مي شود بار الكتريكي شارش شده توسط شدت جريان I در زمان t برابر است با:                                                

23- از رابطه q=It نتيجه مي شود يك كولن برابر يك «آمپر-  ثانيه» است. به عبارت ديگر يك كولن مقدار بار الكتريكي است كه توسط جرياني به شدت يك آمپر در مدت يك ثانيه در مدار شارش مي شود.

24- مقاومت اجسام و مواد مختلف در مقابل عبور جريان الكتريكي از خود را مقاومت الكتريكي مي گويند. مقاومت الكتريكي را با نماد R نشان ميدهند و يكاي آن اهم  است.

25- بنا به قانون اهم نسبت اختلاف پتانسيل دو سر يك رسانا (V ) به شدت جرياني كه از آن مي گذرد(I ) ، مقدار ثابتي است. اين مقدار ثابت برابر مقاومت الكتريكي رسانا است . يعني:

26- انرژي الكتريكي نسبت به ساير انرژي ها سالم تر بوده و انتقال و تبديل آن آسان تر است.

27- انرژي الكتريكي تبديل شده( يا مصرف شده) در يك وسيله الكتريكي با عامل هاي زير متناسب است:

الف- مقاومت الكتريكي رسانا(R).

ب- زمان عبور جريان الكتريكي( t).

پ- مجذور شدت جريان الكتريكي²(I) .

28- با توجه به عامل هاي بند قبل مصرف انرژي الكتريكي( W) در يك وسيله الكتريكي از رابطه زير محاسبه مي شود:

    W=RI²t

29- انرژي الكتريكي را كه توسط يك دستگاه در يك ثانيه به مصرف مي رسد توان الكتريكي آن دستگاه مي نامند و بانماد P نشان مي دهند و يكاي آن وات است. توان مصرفي از رابطه زير محاسبه مي شود:                                                        P=RI²

با توجه به رابطه اهم يعني V=RI براي توان مصرفي رابطه هاي زير را نيز مي توان به دست آورد:

P=VI          و           P= V²/R

30- با توجه به تعريف توان مصرفي، انرژي الكتريكي مصرف شده(W) در يك وسيله الكتريكي در زمان(t ) از رابطه زير بدست مي آيد:

W=Pt

31-براي محاسبه انرژي الكتريكي مصرف شده در مراكز مسكوني يا صنعتي و تجاري، مقدار انرژي الكتريكي مصرف شده در يك ساعت بر حسب كيلووات ساعت را به عنوان يكا يا مبناي محاسبه در نظر مي گيرند و آن را با نماد kwh نشان مي دهند.

سعیدیان 

بچه های سوم حالش رو ببرید !3

فيزيك 1و آزمايشگاه

الكتريسيته

صفحه 3

 اختلاف پتانسيل الكتريكي

تعريف: عاملي را كه موجب جريان يا شارش بارهاي الكتريكي از يك نقطه به نقطه ديگر مي شود،اختلاف پتانسيل الكتريكي مي نامند.

بنابراين بار الكتريكي مي تواند خودبخود از نقطه اي با پتانسيل الكتريكي بيشتر به نقطه اي با پتانسيل الكتريكي كمتر شارش نمايد. اما براي شارش بار الكتريكي از پتانسيل كمتر به پتانسيل بيشتر بايد كار انجام داد( مثل شارش آب بين دو نقطه كه با هم اختلاف ارتفاع دارند). اختلاف پتانسيل الكتريكي را با نمادV نشان مي دهند. و يكاي آن ولت است.

تذكر: انرژي پتانسيل واحد جرم را پتانسيل گرانشي مي نامند و مقدار آن برابر است با:

 تعريف پتانسيل الكتريكي

 انرژي پتانسيل واحد بار را پتانسيل الكتريكي مي نامند.

س: وسيله اندازه گيري اختلاف پتانسيل چيست و چگونه در مدار قرار مي گيرد؟

ج: ولت سنج است. اين وسيله با قسمتي از مدار كه مي خواهيم اختلاف پتانسيل دو سر آن را اندازه بگيريم، به صورت موازي قرار داده مي شود. براي اندازه گيري دقيق، مقاومت داخلي ولت سنج بايد خيلي زياد باشد تا از آن جرياني عبور نكند.

 

 

 

 

س: مولد يا باتري چيست؟

ج: وسيله اي است كه با تبديل انرژي شيميايي به انرژي الكتريكي، بين دو نقطه اختلاف پتانسيل الكتريكي به وجود آورده و سبب شارش بارهاي الكتريكي مي شود. در واقع مولد به بارهاي الكتريكي انرژي مي دهد تا شارش نمايند. پيل يا مولد را با علامت نشان  مي دهند.(|+ نمايانگر پايانه مثبت و -| نمايانگر پايانه منفي مولد است.)

 

س: تعريف نيروي محركه مولد؟

ج: بيشترين اختلاف پتانسيلي كه مولد مي تواند به وجود آورد نيروي محركه آن ناميده مي شود.

مولد الكتريكي بسازيد.

جواب: اگر مطابق دستور عمل كنيم مولدي حاصل مي شود كه نيروي محركه آن حداكثر يك ولت است.

 

 

تفاوت هاي بين باتري معمولي و باتري اتومبيل در چيست؟

تفاوت ها را از نظر ولتاژ- عمر مولد و... تحقيق كنيد و گزارش كار خود را به كلاس ارائه دهيد.

جواب: باتري معمولي قابل شارژ( پر كردن) نيست اما باتري اتومبيل را مي توان به دفعات خيلي زياد دوباره شارژ كرد. همچنين برخي از تفاوتهاي باتري معمولي و باتري اتومبيل عبارتند از:

1- ولتاژ باتري اتومبيل بيشتر از ولتاژ باتري معمولي است.

2- عمر باتري اتومبيل بيشتر از باتري معمولي  است.

3- مقاومت داخلي باتري اتومبيل كم است و به اين علت مي تواند شدت جريان زيادي را در مدت كوتاهي جاري نمايد اين امر براي عمل استارتر بسيار ضروري است. اما مقاومت داخلي باتري معمولي زياد است و نمي تواند شدت جريان زيادي را درمدت كوتاهي جاري نمايد.

4- انرژي ذخيره شده در باتري اتومبيل بسيار بيشتر از انرژي ذخيره شده در باتري معمولي است.

س: مدار الكتريكي چيست؟

ج: براي آنكه جريان الكتريكي برقرار بماند، بار به يك مسير بسته نياز دارد تا در آنن شارش كند. مسيري كه بارها در آن حركت مي كنند مدار الكتريكي ناميده مي شود.

علامت اختصاري لامپ	<--
علامت اختصاري كليد	<--
علامت اختصاري باتري	<--
علامت اختصاري سيم رابط	<--

س: يك مدار الكتريكي ساده چگونه است؟

ج: يك مدار الكتريكي ساده از دو قسمت تشكيل مي شود. اول مولد يا توليد كننده جريان الكتريكي، دوم مصرف كننده الكتريسيته و اين دو قسمت با سيم هايي با مقاومت ناچيز به هم وصل مي شوند براي اندازه گيري شدت جريان واختلاف پتانسيل در مدار، آمپرسنج و ولت سنج نيز به آن اضافه مي شود.

مدار الكتريكي: مسير بسته‎‎ اي است كه الكترونها در آن حركت مي‎كنند.

 

وسيله هاي آزمايش : يک لامپ ٥/١ولتي - يک پيل ( قوه ) ٥/١ ولتي - يک کليد قطع و وصل - مقداري سيم رابط . 
    مطابق شکل ( ٣_٥ ) لامپ را به پيل وصل کنيد . وقتي کليد را مي بنديد ، چه اتفاقي مي افتد که لامپ روشن مي شود ؟

شکل ٣_ ٥ مدار الکتريکي ساده

جواب: با بسته شدن كليد جريان در مدار برقرار شده و انرژي الكتريكي از پيل به لامپ منتقل مي شود و انرژي دروني و در نتيجه دماي رشته لامپ را افزايش مي دهد و موجب نوردهي آن مي شود.

س: چگونه مي توان جريان الكتريكي به وجود آورد؟

ج: براي به حركت در آوردن بارهاي الكتريكي بين دو نقطه بايد به وسيله اي بين آن دو نقطه اختلاف پتانسيل ايجاد نمود. باتري، دينامو، ژنراتور، پيل خورشيدي و واندوگراف از وسيله هاي رايجي هستند كه مي توانند بين دو نقطه اختلاف پتانسيل ايجاد كنند.

س: جهت جريان در مدار الكتريكي چگونه است؟

ج: در يك مدار الكتريكي جهت واقعي جريان از قطب منفي باتري بطرف قطب مثبت آنست. اما به دليل تاريخي جهت جريان را بطور قراردادي از قطب مثبت بطرف قطب منفي باتري در نظر مي گيرند.

س: تعريف شدت جريان الكتريكي؟

ج: آهنگ شارش بار الكتريكي( يعني بار شارش شده در يك ثانيه) را شدت جريان الكتريكي مي نامند..

شدت جريان را با نماد I نشان مي دهند و يكاي آن آمپر( A) است.

س: شدت جريان الكتريكي از چه رابطه اي به دست مي آيد؟

ج: آهنگ شارش بار الكتريكي برابر است با نسبت بار الكتريكي شارش شده از هرمقطع مدار( q) به زمان شارش بار (t) يعني:

q = با ر الكتريكي . واحد آن در سيستم SI كولن C است.
t= زمان . واحد آن در سيستم SI ثانيه S است
I= جريان . واحد شدت جريان در سيستم SI آمپر ناميده مي شود.

      

 

س: وسيله اندازه گيري شدت جريان چيست و چگونه در مدار قرار مي گيرد؟

ج: وسيله اندازه گيري شدت جريان در مدار آمپرسنج است. به اين منظور آنرا به صورت متوالي در مدار قرار مي دهند. براي اينكه جريان الكتريكي به راحتي از آمپرسنج عبور نمايد، مقاومت داخلي آنرا بسيار كم مي سازند.

  

 

 

 

 

 

در يك مدار الكتريكي در مدت 2 دقيقه از مقطعي از مدار مقدار 240 كولن الكتريسيته شارش مي شود. آهنگ شارش بار الكتريكي يا شدت جريان در مقطع فوق را تعيين كنيد.

جواب:

     

 

 

هرگاه شدت جريان در قسمتي از يك مدار الكتريكي2/5 A باشد، در مدت 30 ثانيه چه مقدار بار الكتريكي از اين قسمت عبور مي كند؟

جواب:

     

 

 تعريف يك كولن، يكاي بار الكتريكي؟

 از رابطه q=It نتيجه مي شود يك كولن برابر يك «آمپر-ثانيه» است. به عبارت ديگر يك كولن مقدار بار الكتريكي است كه توسط جرياني به شدت يك آمپر در مدت يك ثانيه در مدار شارش مي شود.

وسيله هاي آزمايش : پيل ٥/١ ولتي دو عدد - لامپ ٥/١ ولتي دو عدد- آمپر سنج ٣ عدد- کليد قطع و وصل .
     مداري را مطابق شکل (٣-١٣) با دولامپ ٥/١ ولتي و دو پيل ٥/١ ولتي و سه آمپر سنج ببنديد . اکنون کليد را ببنديد و شدت جرياني را که آمپرسنج ها نشان مي دهند يادداشت کنيد و پرسش هاي زير را پاسخ دهيد . 

     ١- آيا آمپر سنج ها شدت جريان هاي يکساني را نشان مي دهند ؟ 
    ٢- با توجه به پايستگي بار الکتريکي و تعريف شدت جريان ، توضيح دهيد که چرا عددي که آمپر سنج در يک مدار متوالي نشان مي دهد به محل قرار گرفتن آمپر سنج در مدار بستگي ندارد .

شکل ٣_١٣ _ شدت جريان در تمام قسمت هاي يک مدار متوالي ، يکسان است .

جواب

1: چون آمپر سنج ها بر روي يك خط قرار دارند يا متوالي هستند بنابراين شدت جريانهاي يكساني را نشان خواهند داد.

2- به دليل پايستگي بار الكتريكي، بار در هيچ كجاي مدار از بين نمي رود يا خلق نمي شود. پس آمپرسنج هاي متوالي در هر كجاي مدار كه باشند بايد شدت جريان يكساني را نشان دهند.

 مقاومت الكتريكي

 مقاومت اجسام و مواد مختلف در مقابل عبور جريان الكتريكي از خود را مقاومت الكتريكي مي گويند. مقاومت الكتريكي را با نماد R نشان مي دهند و يكاي آن اهم  است. مقاومت الكتريكي در مدار با نماد R نشان داده مي شود.

در واقع مقاومت الكتريكي اجسام به اين دليل به وجود مي آيد كه بارهاي الكتريكي هنگام عبور از ميان اتم ها ومولكول هاي جسم به آنها برخورد كرده و از سرعت و انرژي شان كاسته مي شود.

 آيا تا كنون به حركت مردم در خيابان و يا بازار پر رفت و آمد توجه كرده ايد؟ آيا براي خورتان موقعيتي پيش آمده است كه براي انجام كاري عجله داشته باشيد و براي انجام آن مجبور شويد از مكان پر رفت و آمدي عبور كنيد؟ در اينگونه موارد با كساني كه در مجاورت شما در رفت و آمد هستند، برخورد مي كنيد و به علت  اين برخوردها از سرعت و انرژي شما كاسته مي شود و احساس ميكنيد گرم شده ايد، حتي ممكن است عرق كنيد. آيا به نظر شما تشابهي در شارش بار الكتريكي در يك رسانا و حركت انسان در محل پر رفت و آمد وجود دارد؟

پاسخ: در مقابل حركت انسان در محل هاي پر رفت و آمد نوعي مقاومت وجود دارد كه سرعت و انرژي او را كاهش مي دهد.

وقتي به دو سر رسانايي يك اختلاف پتانسيل اعمال مي كنيم، بارهاي الكتريكي با دريافت انرژي از مولد، در رسانا شارش مي كنند. اين الكترون ها در مسير حركت خود با اتم هاي رسانا كه در حال نوسان اند، برخورد مي كنند و بخشي از انرژي دريافتي را در اين برخوردها از دست مي دهند. اين امر باعث گرم شدن رسانا مي شود. حركت بارهاي الكتريكي در رسانا مشابه حركت در يك خيابان پر رفت و آمد است.

 

 

     وسيله هاي آزمايش : چند مولد ٥/١ ولتي - لامپ ٥/١ولتي - آمپرسنج- کليد قطع و وصل .
     يک پيل ٥/١ ولتي و يک لامپ کوچک ٥/١ ولتي و يک آمپرسنج را مطابق شکل (٣-١٤) به هم ببنديد . 
    کليد K را وصل کنيد و عددي را که آمپر سنج نشان مي دهد ، ياد داشت کنيد . سپس کليد را قطع کنيد و يک لامپ ٣ ولتي به جاي لامپ ٥/١ ولتي در مدار قرار دهيد و آنگاه دوباره کليد را وصل کنيد . عددي را که اکنون آمپر سنج نشان مي دهد يادداشت کنيد .

 

شکل ٣-١٤

     اگر به تعداد کافي پيل و کليد در اختيار داريد دو آزمايش را همزمان انجام دهيد تا بتوانيد نور دو لامپ را با هم مقايسه کنيد . 

جواب: وقتي به جاي لامپ 5/1 ولتي لامپ 3 ولتي را كه مقاومت رشته آن بيشتر است قرار مي دهيم شدت جريان كاهش پيدا كرده و در نتيجه نور لامپ كم مي شود.

 قانون اهم

  بنا به قانون اهم نسبت اختلاف پتانسيل دو سر رسانا به شدت جرياني كه از آن مي گذرد مقدار ثابتي است كه به اين مقدار ثابت، مقاومت الكتريكي رسانا مي گوييم. يعني:

V = اختلاف پتانسيل . واحد آن در سيستم SI ولت است.
I = شدت جريان . واحد شدت جريان در سيستم SI آمپر ناميده مي شود
R = مقاومت الكتريكي . واحد آن در سيستم SI اهم است . يا ولت بر آمپر .

نكته : مقاومت الكتريكي يك رسانا به ولتاژ دو سر رسانا يا به شدت جريان عبوري از آن  بستگي ندارد . بلكه به نسبت V/I بستگي دارد و  مشخصات ساختماني رسانا بستگي دارد .

 به دو سر يك لامپ اختلاف پتانسيل 220V وصل شده است. اگر شدت جريان در لامپ برابر0.5 Aباشد، مقاومت الكتريكي لامپ را تعيين كنيد.

جواب:

 

 

مقاومت الكتريكي يك رسانا است، هرگاه اختلاف پتانسيلي به اندازه 500V به دو سر آن وصل كنيم، شدت جريان در رسانا چقدر خواهد بود؟

    

س: مزيت هاي انرژي الكتريكي كدامند؟

ج: 1- انرژي الكتريكي سالم ترين نوع انرژي است و مصرف آن كمترين آسيب را به محيط زيست مي رساند

2- در مقايسه با ساير انرژي ها با سهولت بيشتري قابل انتقال است.

3- تبديل آن به ساير صورت هاي انرژي به راحتي انجام مي گيرد.

س: انرژي الكتريكي تبديل شده( يا مصرف شده) به چه عامل هايي بستگي دارد؟

ج: آزمايش نشان مي دهد كه انرژي الكتريكي مصرف شده( يا تبديل شده) در يك رسانا به علت عبور جريان الكتريكي از آن به عامل هاي زير بستگي دارد:

1- مقاومت الكتريكي رسانا(R )، يعني هرچه مقاومت الكتريكي رسانا بيشتر باشد، انرژي الكتريكي  مصرف شده در آن نيز بيشتر مي شود.

2- زمان عبور جريان الكتريكي(t )، يعني هر چه زمان عبور جريان الكتريكي از رسانا بيشتر باشد، انرژي الكتريكي مصرف شده در آن بيشتر مي شود.

3- مجذور شدت جريان الكتريكي ،يعني اگر شدت جريان عبوري از رسانا را افزايش دهيم، انرژي الكتريكي مصرف شده در آن نيز به نسبت توان دوم شدت جريان بيشتر مي شود.

فهرستي از وسيله هاي الكتريكي كه در منزل داريد مانند لامپ- اتو- پنكه- يخچال- تلويزيون و ... در جدول زير ثبت كنيد و در هر مورد بنويسيد كه انرژي الكتريكي به چه نوع انرژي تبديل مي شود.

	الكتريكي	نوراني	دروني	مكانيكي	صوتي	شيميايي
لامپ	الكتريكي	+	+
اتو	الكتريكي
پنكه	الكتريكي
يخچال	الكتريكي
تلويزيون	الكتريكي
باتري اتومبيل	الكتريكي

جواب:

	الكتريكي	نوراني	دروني	مكانيكي	صوتي	شيميايي
لامپ	الكتريكي	+	+
اتو	الكتريكي		+
پنكه	الكتريكي		+	+
يخچال	الكتريكي		+	+
تلويزيون	الكتريكي	+	+		+
باتري اتومبيل	الكتريكي	+	+	+	+

 

 

آيا مي توانيد با توجه به آنچه كه در مورد مقاومت الكتريكي يك رسانا فرا گرفته ايد توضيح دهيد كه چگونه شارش بار الكتريكي در يم رسانا باعث افزايش دماي رسانا مي شود؟

پاسخ: در اثر حركت الكترونها در داخل جسم رسانا و برخورد آنها با اتم ها و مولكولهاي جسم، مقدار زيادي از انرژي جنبشي الكترونها به انرژي دروني جسم تبديل شده و دماي آن بالا مي رود.

انرژي گرمايي مصرفي W در مقاومت الكتريكي

انرژي الكتريكي هنگام شارش بار الكتريكي در هنگام عبور از يك مقاومت به انرژي گر مايي تبديل مي شود . انرژي كه يك رسانا مصرف مي‎كند به عواملي مانند مقاومت رسانا - شدت جريان عبوري از رسانا‎- زمان عبور جريان و ولتاژ اعمال شده بستگي دارد و  واحد آن در سيستم SI ژول مي‎باشد .

فرمولهاي انرژي گرمايي مصرفي

R: مقاومت رسانا I: شدت جريان t: زمان V: اختلاف پتانسيل

مقاومت قسمت گرماده يك اتو 30  اهم است. وقتي آنرا به برق وصل مي كنيم شدت جريان 6A از آن مي گذرد. انرژي الكتريكي مصرف شده در آن را وقتي كه به مدت نيم ساعت روشن است حساب كنيد:

جواب:

    

 

 

مقاومت قسمت گرماده يك بخاري برقي است و هنگامي كه روشن است شدت جريان 4A از آن مي گذرد. براي اين كه مقدار 1000kj گرما توليد كند، چه مدت بايد روشن باشد؟

جواب:

        

                         t=(1000*1000)/(50*16)=1250 s

 

 

يك سماور برقي وقتي كه روشن است در مدت 10 دقيقه مقدار 480kj انرژي مصرف مي كند. اگر شدت جريان عبوري از آن4A باشد، مقاومت قسمت گرماده سماور را حساب كنيد.

جواب:

                   

 

سعیدیان

بچه های سوم حالشو ببرید! 2

فيزيك 1و آزمايشگاه

الكتريسيته

صفحه2

 

١- مي دانيم که تعداد الکترون هاي آزاد موجود در رسانا ها بسيار زياد است .
به عنوان مثال در يک سانتيمتر مکعب مس درحدود ^٢٢ ١٠ الکترون آزاد وجود دارد . 
آيا بزرگي اين عدد را مي توانيد تصور کنيد ؟ براي آنکه به بزرگي اين عدد پي ببريد ، فرض کنيد بخواهيد اين تعداد الکترون را بشماريد . شما در هر ثانيه قادر به شمارش چه تعداد الکترون هستيد ؟ ٢، ١٠، ١٠٠، ١٠٠٠٠،… فرض کنيد که در هر ثانيه بتوانيد يک تريليون يعني ^١٢ ١٠ الکترون را بشماريد . چه مدت طول مي کشد تا تمام الکترون هاي آزاد موجود در يک سانتيمتر مکعب مس را بشماريد ؟ براي محاسبه يک سال را تقريبا" برابر ^٧ ١٠ *  ٣ ثانيه در نظر بگيريد .
٢- براي آنکه در جسم بدون باري ، بار الکتريکي  ( C ^٦- ١٠ * ٤/٦ + ) ايجاد شود ، چه تعداد الکترون بايد از آن گرفته شود ؟ 
٣- به تعداد پروتون هاي موجود در هسته ي اتم ، عدد اتمي گفته مي شود و آن را با z نشان مي دهند . عدد اتمي مس برابر ٢٩ است . بار الکتريکي هسته اتم مس چه اندازه است ؟  اتم مس چه اندازه بار الکتريکي منفي دارد ؟ بار الکتريکي اتم مس چه اندازه است ؟

جواب الف:                                                                 

 

سال

ب: بار يك الكترون است. نتيجه مي شود:

الكترون

پ: بار يك پروتون برابر است با:   .نتيجه مي شود:

بار هسته   

در اتم مس تعداد الكترونها با تعداد پروتونها برابر است. الكترونها نيز به همان اندازه پروتونها بار الكتريكي دارند اما با علامتمنفي. بنابراين بار الكتريكي منفي اتم مس برابر   است. از طرفي چون در اتم مس مقدار بار الكتريكي مثبت پروتونها با مقدار بار الكتريكي منفي الكترونها برابر است، پس اتم مس از نظر بار الكتريكي خنثي خواهد بود.

 

س: القاء بار الكتريكي چگونه است؟

ج: تعريف: ايجاد بار در رساناها بدون تماس به يكديگر، القاء بار ناميده مي شود.

 

 وسيله هاي آزمايش : دو کره ي فلزي - پايه هاي عايق - تيغه ي پلاستيکي - تيغه ي شيشه اي .
    ١- دو کره ي فلزي را که روي پايه هاي نارسانا ( چوبي ) قرار دارند مطابق شکل ( ٣-٢ الف ) در تماس با يک ديگر قرار دهيد . اگر اين وسيله ها را در اختيار نداريد مي توانيد دو تيغه ي فلزي کوچک را انتخاب و آن ها را توسط دو نخ خشک آويزان کنيد و يا دو کاسه زنگ دوچرخه را روي پايه هاي نارسانا (مثلا" چوبي) نصب کنيد . با تماس دست به آن ها مطمئن شويد که بدون بار الکتريکي اند .
    ٢- يک تيغه ي پلاستيکي را با پارچه ي پشمي مالش دهيد . چه نوع بار الکتريکي پيدا مي کند ، منفي يا مثبت ؟ 
    ٣- مطابق شکل ( ٣-٢ ب ) تيغه ي پلاستيکي را به کره ي A نزديک کنيد . 

 

شکل ٣-٢- بار دار کردن به روش القا

 ٤- بدون آنکه مکان تيغه ي پلاستيکي را تغيير دهيد ، پايه ي چوبي کره ها را گرفته و دو را از هم جدا کنيد . 
    ٥- تيغه ي شيشه اي را با پارچه مالش دهيد و از گرانيگاه به وسيله ي نخ خشکي آويزان کنيد . تيغه ي شيشه اي داراي چه نوع بار الکتريکي است ؟ 
    ٦- هر يک از دو کره ي A و B را به طور جداگانه به تيغه ي شيشه اي نزديک کنيد .آنچه را که مشاهده مي کنيد ياد داشت کنيد . 

جواب 1و2و3و4: در اثر مالش تيغه پلاستيكي با پارچه پشمي در آن بار منفي ايجاد مي شود. وقتي اين تيغه را كنار كره هاي فلزي بهم چسبيده قرار دهيم،در اثر القاي الكتريكي، بارهاي منفي كره A رانده شده و به سطح دورتر كره B مي روند و در عوض بارهاي مثبت در كره A و در سطح مقابل تيغه جمع مي شوند. اگر در اين حالت كره ها را از هم جدا كنيم، در كرهA بار خالص مثبت و در كره B بار خالص منفي ايجاد مي شوند.

5و6: در اثر مالش تيغه شيشه اي با پارچه پشمي در آن بار مثبت ايجاد مي شود. اگر آنرا آويزان كنيم و كره ها را به ترتيب به تيغه نزديك نماييم مشاهده مي كنيم كره A تيغه را مي راند و كره B تيغه را مي ربايد. اين امر تأييد مي كند كه كره A بار مثبت و كره B بار منفي دارد.

 

س: توليد الكتريسيته ساكن به طريقه القاء چگونه است؟

ج: مطابق شكل روبرو، ميله باردار( S ) را به كره فلزي با پايه عايق نزديك مي كنيم. دراثر نيروي الكتريكي بارهاي مثبت و منفي آن از هم جدا مي شوند.سپس با تماس كره به زمين توسط انگشت، بارهاي منفي آن را تخليه مي كنيم. بعد تماس كره با زمين را قطع كرده و ميله ( S )  را از آن دور مي نماييم. در كره بار خالص مثبت باقي مي ماند. (در صورتي كهبار ميله مثبت باشد، بار ايجاد شده در كره منفي خواهد بود).

 

 

 

روش قبل را با دو كره فلزي نيز مي توان انجام داد. در اشكال زير مراحل انجام اين عمل نشان داده شده است:

با نزديك شدن ميله باردار( با بار منفي) به كره ها، به علت نيروي الكتريكي، بارهاي مثبت و منفي كره ها  از هم دور مي شوند. سپس كره ها را از هم جدا مي كنيم و بعد ميله را نيز دور مي كنيم. ملاحظه مي شود در كره A بار خالص منفي و در كره B بار خالص مثبت ايجاد مي شود.

س: الكتروسكوپ يا برق نما چيست؟

ج: وسيله اي است كه بر اساس القاء الكتريكي عمل مي كند و موارد استفاده آن عبارتند از:

1- پي بردن به وجود بارهاي الكتريكي كم و ضعيف در يك جسم.

2- تعيين نوع بار الكتريكي در يم جسم.

3- تعيين رسانايي يا نارسانايي يك جسم.

الكتروسكوپ تشكيل شده است از يك ميله فلزي كه در يك طرف آن كلاهكي فلزي و در طرف ديگر ورق نازك طلا( يا يك فلز ديگر) نصب شده و مجموعه در داخل يك جعبه شيشه اي قرار دارد.

فعاليت 2: الف-  هرگاه جسمي را كه داراي بارالكتريكي است به كلاهك يك الكتروسكوپ بدون بار تماس دهيد، چه اتفاقي مي افتد؟ آيا ورقه طلا از تيغه فلزي دور مي شود؟ چرا؟ علت را توضيح دهيد.

ب- مي خواهيم در يك جسم رساناي بدون بار الكتريكي ( يك الكتروسكوپ يا يك كره رسانا) بار الكتريكي القا كنيم. براي انجام اين كار يك تيغه پلاستيكي كه داراي بار الكتريكي منفي است در اختيار شما است. مراحل مختلف كار را شرح دهيد. اگر به جاي تيغه پلاستيكي، تيغه شيشه اي را كه داراي بار مثبت است بكار بريد، نوع بار الكتريكي القا شده چه تغييري مي كند؟

جواب الف:  هر گاه جسمي مثل يك ميله ابونيتي با بار منفي را به كلاهك الكتروسكوپ تماس دهيم، در اثر القاء الكتريكي، بارهاي مثبت جذب ميله شده و در روي كلاهك جمع مي شوند و نيز بارهاي منفي از ميله رانده شده و به روي ورقه طلا و تيغه فلزي مي روند. در اين حالت تيغه فلزي ورقه طلا را به علت داشتن بارهاي همنوع رانده و از خود دور مي كند.

جواب ب: ابتدا تيغه پلاستيكي را كه بار منفي دارد به كلاهك الكتروسكوپ نزديك مي كنيم تا ورقه طلا به اندازه دلخواه از تيغه فلزي دور شود. در همين حال الكتروسكوپ را به وسيله تماس با انگشت در مدت كوتاهي به زمين وصل مي كنيم. سپس انگشت را برداشته و تيغ پلاستيكي را از الكتروسكوپ دور مي كنيم. ملاحظه مي شود ورقه طلا همچنان در حال انحراف باقي مي ماند زيرا در الكتروسكوپ بار خالص مثبت ايجاد شدهاست.

اگر همين آزمايش را با تيغه شيشه اي كه بار مثبت دارد انجام دهيم، بار ايجاد شده در الكتروسكوپ منفي خواهد بود.

 

 

 

 چگونه با يك الكتروسكوپ كه از قبل بارالكتريكي دارد مي توانيد پي ببريد جسمي كه در اختيار شماست:

الف- بار الكتريكي دارد يا خير؟

ب- رساناست يا نارسانا.

جواب الف- جسم را به كلاهك الكتروسكوپ نزديك مي كنيم( يا به آن تماس مي دهيم) . اگر ورقه طلا انحراف پيدا كند، جسم بار الكتريكي دارد. در اين حالت ميزان انحراف ورقه طلا متناسب با بارالكتريكي جسم است.

جواب ب-  ابتدا جسم را به پارچه پشمي مي ماليم. سپس آن را با دست گرفته و به كلاهك نزديك مي كنيم. اگر ورقه طلا دور شود، جسم نا رسانا است. زيرا بار الكتريكي ايجاد شده در خود را حفظ كرده است. اما اگر انحرافي در ورقه طلا مشاهده نشد، جسم رسانا است، زيرا بارالكتريكي خود را از طريق دست به زمين منتقل كرده است و ديگر باري ندارد تا در الكتروسكوپ القا بار كند.

 

 

1- با دم پايي پلاستيكي تميز روي فرش راه برويد و سعي كنيد دم پايي روي فرش مالش داده شود. سپس با نوك انگشت خود، گوش و يا نوك بيني يك نفر را كه در اتاق است، لمس كنيد، چه اتفاقي مي افتد؟علت را توضيح دهيد.

2- با چه پديده هاي مشابه ديگري آشنا هستيد؟ آيا ممكن است اين پديده ها خطرناك باشند؟

3- چرا زير تانكرهاي مخصوص حمل سوخت، زنجير آويزان مي كنند؟

4- آيا اين پديده در مورد هواپيما در هنگام پرواز ايجاد مي شود؟ در مورد هواپيما چه تدبيري به كار برده مي شود؟

جواب1: در اثر راه رفتن و مالش دم پايي پلاستيكي با فرش، بار الكتريكي منفي در كفش و بدن ايجاد مي شود. هنگام تماس نوك انگشت با گوش يك نفر، با زدن يك جرقه كوچك، اين بار الكتريكي به بدن او منتقل مي شود.

جواب 2: اگر با لباس پشمي در داخل اتومبيل بنشينيد و مدتي حركت كنيد، هنگام پايين آمدن و گرفتن دستگيره براي بستن اتومبيل، بين دست شما و دستگيره جرقه زده مي شود. در محل هاي مسدودي مثل اتاق عمل بيمارستان و يا تعميرگاه هاي اتومبيل كه گازهاي اشتعال زا مثل اتر جمع مي شود، وقوع يك جرقه كوچك مي تواند به آتش سوزي و سانحه منجر شود.

جواب 3: هنگام حركت تانكر، در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زيادي بار الكتريكي در آن جمع مي شود. تجمع اين بار و انتقال آن به زمين يا اجسام مجاور ديگر مي تواند همراه با جرقه باشد و سوخت تانكر را منفجر كند. وجود زنجير باعث مي شود تا بارهاي الكتريكي ايجاد شده به طور مداوم به زمين منتقل شوند و در بدنه تانكر جمع نگردند به اين ترتيب از ايجاد جرقه جلوگيري مي شود.

جواب 4: هنگام پرواز هواپيما نيز در اثر مالش بدنه آن با هوا مقدار زيادي بار الكتريكي در آن ايجاد مي شود. اين بار مي تواند براي سوخت هواپيما بسيار خطرناك باشد. براي رفع اين مشكل باتري هاي مخصوصي در هواپيما قرار مي دهند تا بارهاي ايجاد شده در اثر مالش را جمع و در خود ذخيره نمايد. ضمناً مقداري از اين بار نيز خودبخود از محل نوك تيز هواپيما دوباره به هوا منتقل مي شود.

 سعیدیان

بچه های سوم حالشو ببرید!1

فيزيك 1و آزمايشگاه

الكتريسيته

صفحه1

الكتريسيته             

 

 الكتريسيته

 الكتريسيته از كلمه يوناني الكترون به معني كهربا گرفته شده است.چرا كه هرگاه كهربا را با پارچه پشمي مالش دهيم، اجسام سبكي مانند كاه را به خود جذب مي كند.

 ماهيت الكتريسيته

 ماهيت الكتريسيته به دليل وجود بارهاي الكتريكي در اتمهاي ماده است. در نظريه امروزي اتمي، اتم تشكيل يافته است از يك هسته مركزي كه داراي دو نوع ذره پروتون با بار مثبت و نوترون بدون بار است و ذرات بسيار ريزي بنام الكترون با بار منفي كه به دور هسته مي چرخند.

 

 

 

 

انواع الكتريسيته

الكتريسيته  دو نوع است : الكتريسيته ساكن و الكتريسيته جاري.

س: الكتريسيته ساكن چگونه است؟

ج: هر گاه الكتريسيته توليد شده در محل توليد باقي بماند آنرا الكتريسيته ساكن مي نامند.

س: الكتريسيته جاري چگونه است؟

ج: از حركت الكترونها، الكتريسيته جاري به وجود مي آيد.

س: بار الكتريكي چيست؟

ج: چرخش الكترون به دور هسته در اثر وجود نيروي الكتريكي بين آنهاست و نيز بعضي از اجسام تحت شرايط خاصي بر هم نيروي جاذبه يا دافعه الكتريكي وارد مي كنند. عامل اين نيروها به سبب خاصيتي است كه بطور ذاتي در الكترونها وجود دارد. لذا آن كميت فيزيكي كه اين خاصيت را توصيف و بزرگي نيروي حاصل از آنها را تعيين مي كند، بار الكتريكي ناميده مي شود.

 

 

 

Eتذكر: ماهيت بار الكتريكي تا كنون شناخته نشده است.

 

    وسيله هاي آزمايش : دو تيغه ي شيشه اي - دو تيغه ي پلاستيکي - پارچه پشمي و ابريشمي - نخ - پايه دو عدد براي آويزان کردن تيغه ها .
    ١- تيغه ي شيشه اي را با پارچه ي ابريشمي مالش دهيد و به خرده هاي کاغذ نزديک کنيد  . چه اتفاقي رخ مي دهد ؟
    ٢- همين آزمايش را با تيغه ي پلاستيکي انجام دهيد و مشاهده هاي خود را بيان کنيد .
 

    ٣- تيغه ي شيشه اي را با پارچه ي ابريشمي مالش دهيد و آن را از گرانيگاه به وسيله ي نخ خشک آويزان کنيد .
سپس تيغه ي شيشه اي ديگري را با پارچه ي ابريشمي مالش داده و به تيغه ي شيشه اي آويخته شده نزديک کنيد ، چه اتفاقي رخ مي دهد ؟  

 

    ٤- همين آزمايش را با دو تيغه ي پلاستيکي که با پارچه ي پشمي مالش داده ايد تکرار کنيد و مشاهده هاي خود را بيان کنيد. 
 

    ٥- آزمايش را با يک تيغه ي شيشه اي و يک تيغه ي پلاستيکي انجام دهيد .
نتيجه هاي تجربه ها ي انجام شده را بنويسيد و ربايشي يا رانشي بودن نيرو ها را مشخص کنيد .

جواب :

1: تيغه شيشه اي خرده هاي كاغذ را مي ربايد و اندكي بعد آنها را رها مي سازد.

2- تيغه پلاستيكي نيز ابتدا خرده هاي كاغذ را مي ربايد و بعد از مدتي آنها را رها مي سازد.

3- بعلت هم نوع بودن بار تيغه هاي شيشه اي( هر دو مثبت) تيغه آويخته توسط تيغه ديگر رانده مي شود.

4- مثل حالت قبل تيغه هاي پلاستيكي كه هر دو بار منفي دارند يكديگر را مي رانند.

5- در اين حالت به دليل غير هم نوع بودن بارهاي تيغه ها، يكديگر را مي ربايند.

 

 

 قانون پايستگي بار الكتريكي

 بار الكتريكي از هيچ به وجود نمي آيد و از بين هم نمي رود، فقط از يك جسم به جسم ديگر منتقل مي شود. اين بيان را پايستگي بار الكتريكي مي نامند.

س: چند نوع بار الكتريكي وجود دارد؟

ج: دو نوع: بار منفي( بار الكترون با علامت e- ) و بار مثبت ( بار پروتون با علامت e+ ).

س: بارهاي الكتريكي الكترون و پروتون چه فرقي با هم دارند؟

ج: از نظر مقدار يكي هستند اما علامتهاي مخالف هم دارند. توجه كنيد كه در نظر گرفتن علامتهاي منفي و مثبت براي بارهاي الكتريكي الكترون و پروتون يك اتمي قراردادي است و براي طبيعت اين علامتها مفهومي ندارند.

              

س: كمترين مقدار بار الكتريكي در طبيعت چقدر است؟

ج: اندازه بار الكتريكي يك الكترون( يا يك پروتون) به عنوان يكاي طبيعي بار الكتريكي يعني كوچكترين بار الكتريكي موجود در ماده در نظر گرفته مي شود و مقدار آن برابر است با:

به اين ترتيب هر بار الكتريكي( مثل q) مضرب صحيحي از اين بار پايه خواهد بود يعني:

n يك عدد صحيح و مثبت است.

س: از رابطه q=n e چه نتيجه اساسي در فيزيك حاصل مي شود؟

ج: اين رابطه نشان مي دهد بار الكتريكي نيز مانند ماده ساختمان دانه اي دارد. يعني همانطور كه ماده از ذرات ريزي بنام اتم درست شده است، بار الكتريكي نيز از ذراتي بنام الكترون(يا پروتون) تشكيل يافته است.

 يكاي بار الكتريكي در سيستم SI

 يكاي بار الكتريكي در SI كولن است كه با حرف C نشان مي دهند.

س: بار الكتريكي خالص يعني چه؟

ج: يك اتم در حالت عادي از نظر الكتريكي خنثي است. يعني تعداد بارهاي مثبت و منفي آن با هم برابرند. اگر اين تعادل را با گرفتن يا دادن الكترون به اتمهاي يك جسم برهم بزنيم، ديگر جسم از نظر بار الكتريكي خنثي نخواهد بود. در اين  حالت مي گوييم جسم داراي بار الكتريكي خالص است. به عبارت ديگر بارهاي الكتريكي خنثي نشده يك جسم را بار الكتريكي خالص مي نامند.

Eتذكر: توجه كنيد وقتي كه يك اتم الكترون اضافي دريافت مي كند داراي بار الكتريكي خالص منفي مي شود و اگر الكترون از دست بدهد به دليل وجود پروتونهاي اضافي خنثي نشده،بار الكتريكي خالص آن مثبت خواهد بود.

س: نيروي الكتريكي چگونه است؟

ج: نيرويي را كه اجسام داراي بار الكتريكي به يكديگر وارد ميكنند، نيروي الكتريكي مي نامند.

س: قانون بنيادي الكتريسيته ساكن چگونه است؟

ج: بارهاي الكتريكي همنوع يكديگر را مي رانند و بارهاي الكتريكي نا همنوع يكديگر را مي ربايند. به عبارت ديگر دو بار مثبت و منفي يكديگر را مي ربايند و دو بار مثبت يا دو بار منفي يكديگر را مي رانند.

                  

س: روشهاي توليد الكتريسيته ساكن كدامند؟

 

ج: به دو روش مي توان الكتريسيته ساكن توليد كرد: روش مالش و روش القاء.

س: توليد الكتريسيته ساكن يا باردار كردن به طريقه مالش چگونه است؟

ج: اين روش مناسب اجسام نا رسانا است. هنگامي كه دو جسم نارسانا بر روي هم ماليده مي شوند، به علت اصطكاك و گرماي توليد شده، الكترونهاي آن جسمي كه سست ترند از اتمهاي خود كنده شده و بر روي جسم ديگر منتقل مي شوند. در اين حالت در جسمي كه الكترون از دست داده بار مثبت(+) و در جسمي كه الكترون گرفته است، بنا به قانون پايستگي بار الكتريكي، به همان مقدار بار منفي(-) به وجود مي آيد. مثلاً در صورتي كه يك ميله پلاستيكي( يا ابونيتي) را به پارچه پشمي مالش  دهيم، الكترونها از پارچه به ميله پلاستيكي منتقل شده و ميله بار منفي و پارچه بار مثبت خالص پيدا مي كند. يا اگر به جاي ميله پلاستيكي از ميله شيشه اي استفاده كنيم، برعكس حالت قبل شيشه بار مثبت و پارچه بار منفي پيدا مي كند.

 

 

 

 

 

  پاسخ به سوال شما

چرا وقتي كه ميله شيشه اي را به پارچه ابريشمي مالش ميدهيم شيشه داراي بار مثبت ولي وقتي ميله پلاستيكي را به پارچه پشمي مالش ميدهيم ميله پلاستيكي داراي بار منفي ميشود؟

جواب: 

ميدانيم که: جسمي که انرژي يونيزاسيون آن کمتر است ، الکترون  از دست مي دهد و بار الکتريکي آن مثبت مي شود.

لذا ،ميله شيشه اي در اثر مالش با پارچه ابريشمي بار مثبت مي گيرد ، زيرا انرژي يونيزاسيون ميله شيشه اي کمتراز پارچه ابريشمي است.

ميله پلاستيکي نيز در اثر مالش با پارچه پشمي بار منفي ميگيرد ؛ چون انرژي يونيزاسيون آن از پارچه پشمي بيشتر است.

 

در شكل مقابل بجاي ميله ابونيتي از ورقه PVC كه همان خاصيت را دارد استفاده شده است .

 

نتيجه هاي 5 آزمايش شماره 1  را تفسير كنيد و چگونگي باردار شدن تيغه ها و رانده شدن تيغه هاي همنوع را از يكديگر و ربايش تيغه هاي غير همنوع را توضيح دهيد.

پاسخ: هنگام مالش تيغه ها به پارچه، الكترونها از تيغه شيشه اي به پارچه و از پارچه به تيغه پلاستيكي منتقل مي شوند. در نتيجه تيغه شيشه اي بار مثبت و تيغه پلاستيكي بار منفي پيدا مي كنند. به اين ترتيب وقتي دو تيغه شيشه اي  يا دو تيغه پلاستيكي را به هم نزديك مي كنيم يكديگر را مي رانند، اما تيغه هاي غير همنوع يعني شيشه اي و پلاستيكي يكديگر را مي ربايند.

 

 

 وسيله هاي آزمايش : بادکنک - شانه ي پلاستيکي - نخ - پارچه ي پشمي .
    ١- چگونه مي توانيد بادکنکي را بدون استفاده از هر نوع چسبي به ديوار بچسبانيد ؟ 
براي آنکه بادکنک زمان بيشتري به ديوار بچسبد چه مي کنيد ؟ 
    ٢- يک شانه ي پلاستيکي را با يک پارچه ي پشمي مالش دهيد و نزديک شير آبي که آب با فشار کم از آن خارج مي شود نگه داريد .چه مشاهده مي کنيد ؟
مشاهدهاي فوق را بنويسيد و به کلاس گزارش کنيد .

                              

 

جواب:

1: بادكنك را كه از جنس پلاستيك است به پارچه پشمي مالش مي دهيم تا باردار شود و سپس آنرا به ديوار مي چسبانيم در اثر القاي الكتريكي بادكنك به ديوار مي چسبد. براي اينكه بادكنك مدت بيشتري بر روي ديوار بماند بايد آنرا به دفعات بيشتري به پارچه پشمي مالش دهيم.

2- در اثر مالش شانه با پارچه پشمي در آن بار الكتريكي منفي ايجاد مي شود. در اين حالت اگر شانه را به باريكه آب نزديك كنيم در اثر القاي الكتريكي آنرا بطرف خود مي كشد.

 

 

الف- موهاي تميز و خشك خود را با يك شانه پلاستيكي خشك شانه كنيد چرا موهاي شما مرتب نمي شوند و به دنبال شانه بلند مي شوند؟

ب- با يك پارچه خشك، صفحه تلويزيون را تميز كنيد. چرا پرزهاي پارچه به صفحه تلويزيون مي چسبند؟

پ- در تاريكي لباس خود را از تن بيرون آوريد، چرا جرقه زده مي شود؟

 

پاسخ الف: در اثر تماس شانه با مو، شانه بار منفي و مو بار مثبت پيدا مي كنند.  به اين علت موها به طرف شانه كشيده شده و از حالت مرتب خارج مي شوند.

پاسخ ب:  صفحه تلويزيون از جنس شيشه است. هنگام تميز كردن، الكترونها از پارچه به صفحه تلويزيون منتقل مي شوند. در نتيجه به علت غير همنوع بودن بار اين دو، پرزهاي پارچه به صفحه تلويزيون مي چسبند.

پاسخ پ: هنگام درآوردن لباس در اثر مالش لباس هاي رويي با لباسهاي زيري، الكترونها رد و بدل شده و موجب زدن جرقه مي شوند.

 

س: اجسام رسانا و نارساناي الكتريكي چگونه اند؟

ج: پاره اي از مواد مثل فلزات به راحتي الكتريسيته را از خود عبور مي دهند. در اين مواد الكترونها با دريافت اندكي انرژي از اتمهاي خود كنده شده و به حركت در مي آيند. اين مواد را رساناي الكتريكي مي نامند. اما پاره اي مواد ديگر مثل چوب و پلاستيك الكتريسيته را به راحتي از خود عبور نمي دهند. الكترونهاي اين مواد براي كنده شده از اتمهايشان به انرژي زيادي نياز دارند و به اين علت به حركت در آوردن آنها خيلي مشكل است. اينگونه مواد را نارساناي الكتريكي مي گويند.

    وسيله هاي آزمايش : ميله ي مسي - پارچه - الکترو سکوپ .
    يک ميله ي مسي کوچک را گرفته و تلاش کنيد که با مالش دادن آن توسط يک پارچه ، در آن بار الکتريکي ايجاد کنيد . آيا بار الکتريکي در آن ايجاد مي شود ؟ چرا ؟ براي اطمينان ، ميله ي مسي را پس از مالش ، به کلاهک الکتروسکوپ بدون باري تماس دهيد و مشاهده ي خود را بنويسيد .

جواب: در اثر مالش ميله مسي با پارچه در آن بار الكتريكي ايجاد مي شود. اما به دليل رسانا بودن ميله و نيز دست ما، بارهاي آن از طريق دست و بدن ما به زمين منتقل مي شوند. در اين حالت اگر ميله را به كلاهك الكتروسكوپ بدون باري تماس دهيم ورقه هاي آن حركت نمي كنند.

 الكترون آزاد

 در اجسام فلزي الكترونها به راحتي از اتمهاي خود جدا مي شوند و در درون جسم به حركت در مي آيند و موجب رسانايي الكتريكي مي شوند. اين الكترونها را الكترنهاي آزاد مي نامند.

 

1- چرا آزمايش هاي الكتريسيته ساكن در روزهاي سرد و خشك، نتيجه بهتري مي دهد؟

2- چرا در بعضي مواد مانند پلاستيك و نايلون بهتر از ساير مواد مي توان بار الكتريكي ايجاد كرد؟

جواب 1: آب اندكي خاصيت رسانايي دارد و به اين علت هواي مرطوب نيز كمي خاصيت رسانايي پيدا مي كند. در هواي گرم، رطوبت هوا زياد مي شود. در اين حالت الكتريسيته اي كه در اثر مالش در يك جسم ايجاد شده است، از طريق هواي مرطوب به اجسام ديگر منتقل مي شود و مانع از انجام مطلوب آزمايش ها مي گردد. در هواي سرد از رطوبت هوا كاسته مي شود و رسانايي هوا ناچيز مي گردد. در اين حال آزمايش هاي مربوط به الكتريسيته ساكم را بهتر مي توان انجام داد.

جواب 2: موادي مثل پلاستيك و نايلون نارساناي الكتريكي هستند. بنابراين هنگامي كه در اثر مالش در آنها بار الكتريكي ايجاد مي شود، اين بار را در خود نگه داشته و به اجسام ديگر منتقل نميكنند.

 

 

 

جمله هاي زير را كامل كنيد:

1- وقتي دو جسم به يكديگر ............ داده مي شود. بين آنها الكترون مبادله مي شود.

2- با جا به جا شدن الكترونهاي آزاد، بار الكتريكي درون ............... شارش مي كند.

3- در يك جسم.............بار الكتريكي در محل ايجاد شده باقي مي ماند.

4- نيرويي كه بارهاي الكتريكي همنوع بر يكديگر وارد مي كنند .............. و نيرويي كه بارهاي الكتريكي غير همنوع بر يكديگر وارد مي كنند..............است.

پاسخ 1: وقتي دو جسم به يكديگر مالش داده مي شود. بين آنها الكترون مبادله مي شود.

پاسخ 2:  با جا به جا شدن الكترونهاي آزاد، بار الكتريكي درون جسم از يك نقطه به نقطه ديگر آن شارش مي كند.

پاسخ 3:  در يك جسم نارسانا بار الكتريكي در محل ايجاد شده باقي مي ماند.

پاسخ 4: نيرويي كه بارهاي الكتريكي همنوع بر يكديگر وارد مي كنند رانشي و بارهاي الكتريكي غير همنوع  يكديگر را مي ربايند

 

منیزیم

منیزیم برای قلب، عضله و كلیه مهم و مفید است. این ماده قسمتی از دندان و استخوان شما را می سازد. مهمتر از همه، این ماده آنزیم ها را فعال می كند، به شما انرژی می دهد و به كاركردن بهتر بدن كمك می كند. این ماده همچنین استرس، افسردگی و بیخوابی را كاهش می دهد. ویتامین "ب-6" به جذب منیزیوم مورد نیاز كمك می كند و با منیزیوم در بسیاری از كارها همكاری می كند. منیزیم در بسیاری از غذاها قابل دسترس است. قرص های مغذی تنها می تواند به شما مقدار منیزیم دریافتی را نشان دهد. دانشمندان روشهای مختلفی برای مشخص كردن میزان منیزیم غذاهای متفاوت پیدا كرده اند. علاوه بر این بسیاری از غذاها به طور كامل تجزیه نشده اند.
بیماریهای مشخصی تعادل منیزیم بدن را بهم می زند. برای مثال بدن همراه با استفراغ یا اسهال می تواند منجر به كمبود منیزیم به طور موقتی شود. بیماریهای معده و روده، دیابت. التهاب پانكراس، عملكرد بد كلیه و داروهای دیورتیك (ادرار آور) می توانند باعث كمبود طولانی مدت منیزیم شوند. اگر مبتلا به یكی از بیماریهای ذكر شده هستید برای منیزیم مورد نیاز مصرفی تان، با پزشك معالج مشورت كنید.
موارد استفاده
مصرف كافی منیزیم می تواند در موارد زیر به شما كمك كند:
 جلوگیری از سخت شدن شریانn ها (تصلب شرایین)
 جلوگیری از حمله و سكته قلبیn
 كاهش فشار خونn
n كاهش سطح كلسترول و تری كلیسرید خون
 تصحیح بی نظمی های ضربان قلبn
 توقفn حمله حاد آسم
 كاهش میزان نیاز به انسولین در صورت دیابتی بودنn
 جلوگیریn از تشكیل سنگ كلیه
 درمان بیماری كرونn
 درمان سر و صدای ناشی از كاهشn شنوایی
 بهبود بینایی در صورت داشتن گلوكوماn
 کاهش گرفتگی عضله، تحریكn پذیری، خستگی، افسردگی و
  نگهداری و تجدید سطح انرژی طبیعی بدنn
 بهبود وضعیت خوابn
 كاهش اضطراب و افسردگیn
 كاهش عوارض و اثراتn استرس

منابع غذایی
غنی ترین منبع منیزیم شامل آجیل (بادام، پسته، گردو تخم كدو، بادام زمینی) برگ سبر سبزیجات، غلات، گندم، آرد سویا و ... منابع خوب دیگر برای منیزیم آرد گندم، آرد جو، چغندر سبز، اسفناج، خرده گندم، حبوبات، جودوسر، موز، سیب زمینی (با پوست)، همچنین می توانید منیزیم را از بسیاری گیاهان گونه های علف ها و جلبك ها به دست آورید. برای مثال: جلبك آگار، گشنیز، شوید، دانه غلات، شاه پسند، خردل خشك، ریحان، پودر كاكائو، تخم رازیانه، مرزه، تخم زیره، تخم ترخون، تخم مرزنجوش و تخم خشخاش.
اشكال دیگر
منیزیم به اشكال مختلف در دسترس است. بهترین فرم آن به صورت "قابل حل" عرضه میشود، كه بدن راحتتر منیزیم این تركیب را جذب می كند. این تركیبات قابل حل به صورت كپسول ژلاتینی است. مكمل های توصیه شده منیزیم شامل سیترات منیزیم، گلوكونات منیزیم و لاكتات منیزیم است.
دیگر منابع هم خانواده منیزیم شامل شیر منیزیم (هیدروكید منیزیم) كه اغلب به عنوان یك ملین یا آنتی اسید استفاده میشود، نمكهای "ایپوم" (سولفات منیزیم) كه به عنوان یك ملین یا تقویت كننده استفاده می شود و یا به وان حمام اضافه میشود. بعضی از اشكال منیزیم از طریق پوست قابل جذب است.
موارد احتیاط
اگر بیماری شدید كلیوی یا قلبی دارید بدون مشورت پزشك از مكمل های منیزیم استفاده نكنید.
مصرف بیش از حد شیر منیزیم (به عنوان مسهل یا آنتی اسید) یا نمكهای ایپسوم (به عنوان مسهل یا تقویت كننده) باعث می شود كه شما مقادیر زیادی منیزیم هضم كنید، مخصوصاً اگر مشكل كلیوی داشته باشید. مصرف زیاد منیزیم باعث ایجاد مشكلات جدی برای سلامتی و حتی مرگ می شود.
تداخل های احتمالی
 بعضی ازn غذاها، نوشیدنی ها و داروها، باعث از دست دادن منیزیم توسط بدن میشود.
 سدیمn (نمك)، كافئین، الكل، فیبر، ریبوفلاوین به میزان زیاد، انسولین دیورتیك ها (ادرارآور) و دیجیتال ها میباشد.
 بعضی از غذاها، نوشیدنی ها و داروها، بدن راn برای مصرف منیزیم مورد نیاز با مشكل و سختی روبرو می كند. اینها شامل كلسیم، آهن، منگنز، فسفر. روی و چربی است.

انرژی مشکی!!!!!!

انرژي سياه ( تاريك )

منبع : Space.com

مترجم : منصوره جليل خاني

اختر شناسان هنوز سرنخي در مورد نيروي اسرار آميزي كه كهكشانها را مي رانده در دست ندارند.

انرژي سياه نيروي اسرار آميزي كه هيچ كس آنرا نمي بيند، باعث مي شود تا جهان به سرعت به دور دستها پرواز كند. چند سال پيش اگر شما اين نظريه را به اخترشناسان ارائه مي كرديد، به ما پيشنهاد مي كردند تا بيشتر در دنياي واقعيت سير كنيد! اما انرژي سياه يك واقعيت است. حداقل تعداد اختر شناساني كه به آن معتقدند، رو به افزايش است. به هر حال هيچ كس به طور واقعي آن را نمي شناسد و توانايي توضيح آنرا ندارد. كريگ هوگان، اختر شناس دانشگاه واشينگتن مي گويد: (حقيقتاً ما آنرا نمي شناسيم، اما مي دانيم اثرات آن چيست، همچنين از جزئيات انرژي سياه بي اطلاع هستيم). بعداز آنكه دو گروه از اختر شناسان، كاوشي در مورد ابرنو اخترها انجام دادند، دريافتند كه ابرنو اخترهاي دور دست نوري ضعيفتر از ميزان معمولي دارند و تنها راه حلي كه ارائه دادند، اين بود كه سرعت انبساط جهان نسبت به زمانهاي گذشته بيشتر شده است. تا آن زمان عموم ستاره شناسان بر اين باور بوده اند كه انبساط عالم در نتيجه نيروي جاذبه كهكشانها نسبت به يكديگر رو به كندي است، اما نتايج به دست آمده از ابرنواخترها نشان مي دهد كه نيرويي اسرارآميز بر خلاف جاذبه عمل مي كند و عامل فرار كهكشانها از يكديگر، با سرعتي قابل ملاحظه مي باشد و اين يك حقيقت مبهوت كننده بود.

در ابتدا ديگر دانشمندان اين نتيجه را زير سئوال بردند: مثلاً : شايد ابرنواخترها به اين دليل كه نورشان توسط ابرها و غبارهاي ميان ستاره اي مسدود شده بود، ضعيف تر از معمول به نظر رسيده است، و يا شايد ابرنواخترها طبيعتاً ‌كم نورتر از مقداري بوده اند كه دانشمندان انتظار داشته اند.

اما با بررسي هاي بيشتر و اطلاعات دقيقتر، اين توجيهات كنار گذاشته شدند و نظريه انرژي تاريك همچنان در صحنه باقي ماند. از يك جهت اين نظريه كاملاً جديد نمي باشد: انيشتن، در نظريه نسبيت عمومي اش كه معروف به ثابت جهاني است، به چنين اثر ضد جاذبه اي اشاره كرده است، اما خود او و ديگر دانشمندان آن را يك نوع خلاقيت رياضي به شمار آوردند كه ارتباط كمرنگي با عالم واقعيت دارد، اما در سال 1990 هيچ كس انتظارش را نداشت كه آثار آن به حقيقت بپيوندد. ويرجينيا تريمبل از دانشگاه كاليفرنيا مي گويد: هنوز ضد جاذبه شيوه مناسبي براي توصيف انرژي سياه نيست، چون بر خلاف جاذبه عمل نمي كند، بلكه دقيقاً همان كاري را انجام مي دهد كه نسبيت عمومي مي گويد.

تريمبل شيوه ساده اي را براي تصور وقايع به كار مي گيرد، مثلاً مي گويد: اگر شما جهان را يك بالون بزرگ تصور كنيد، هنگامي كه بالون منبسط مي شود، چگالي موضعي[ انرژي سياه] كاهش مي يابد و به دليل به كارگيري نيروي عكس العمل بيشتر منبسط مي شود. تا زماني كه درون بالون مي باشد، سعي دارد تا بالون را دوباره به وضعيت سابقش باز گرداند و به دليل چگالي كم، نمي تواند آنرا به عقب برگرداند و بيشتر منبسط مي شود. اين همان چيزي است كه در انبساط عالم روي مي دهد.

!

صرف نظر از اين پيش بيني جوي، انرژي سياه ناراحتي و نگراني زيادي براي ستاره شناساني به وجود آورده است كه مجبورند خود را با منظره تازه و عجيب و غيره منتظره سازگار كنند. تا كنون آنها مجبور به قبول نظريه ماده سياه (كه مقدار قابل ملا حظه اي از مواد تشكيل دهنده جهان را شامل مي شود ) بوده اند. حال ورود يك نيروي ناشناخته در مورد انبساط جهان وضعيت را بحراني تر كرده است. ريچارد اليس يكي از اختر شناسان مي گويد: اين مسئله بسيار نگران كننده است كه از سه جزء اصلي سازنده عالم، تنها يكي از  آنها (ماده اي معمولي )كاملاً به طور فيزيكي شناخته شده است. 95% از جهان را دو جزء سازنده انرژي سياه و ماده سياه تشكيل مي دهند، كه هيچ كس اين دو را نمي شناسد و در واقع اين مسئله پيشرفتي محسوب نمي شود. هيچ كس در اين كه انرژي سياه به سختي قابل فهم و درك است، شكي ندارد و اين اولين نظريه عجيبي است كه دانشمندان مجبور به پذيرفتن آن شده اند. به اندازه دو نسل زمان لازم است تا مردم به راحتي با مكانيك كوانتوم كنار بيايند، اين مسئله كه ما درك مستقيمي از انرژي سياه نداريم در مورد مكانيك كوانتوم، نسبيت عمومي و بسياري از موارد ديگر … صادق است، زيرا ما قادر به جستجوي آنها در آزمايشگاهها نيستيم

مواد پرتوزا

 

 

مواد پرتوزا و تابش هاي هسته اي

نويسنده: محمدرضا فولادي

Writed by: muhammad reza fouladi

مقدمه

اين مقاله شامل سه بخش كلي مي باشد كه به ترتيب خاصي و به صورت تدريجي كنار يكديگر قرارگرفته اند، قسمت اول تاريخچه كوتاهي را از كشف راديواكتيويته بيان مي كند كه با معرفي چهاردانشمند با نام هاي هانري بكرل، ماري كوري، ارنست رادرفورد و پل اوريچ ويلارد همراه است، در قسمت اول تحقيق(تاريخچه) ارنست رادرفورد بيش تر مورد توجه و بوده و قسمتي از زندگي وي و تحقيقات او بيان شده است.

قسمت دوم اين تحقيق به معرفي مواد پرتوزا، اصطلاحات راجع به اين موضوع، ماهيت پرتوهاي آلفا، بتا و گاما، واپاشي و قانون سدي مي پردازد كه سعي شده است درمورد همه مفاهيم و مباحث جزيي بحث و نتيجه گيري شود و بلاخره در قسمت سوم گفتار حاضر از تريتيم به عنوان يك عنصر راديواكتيو نام برده شده، آن را معرفي كرده ايم، ميزان خطرات آن و روش اندازه گيري خطرات را نيز بيان نموده ايم تا به عنوان يك مثال همه مفاهيم روي آن كار شود.

اميدوارم از خواندن اين مقاله شيرين، لذت ببريد...

 

تاريخچه كشف مواد پرتوزا

هانري بكرل، دانشمند فرانسوي، زماني كه مشغول تحقيق بر روي مواد داراي خاصيت فسفرسانس بود متوجه شد كه تاثير نور مرئي و سنگ معدن اورانيوم(سولفات پتاسيم اورانيوم) بر روي يك فيلم عكاسي بسته بندي شده همانند است   ( بعدها مشخص شد كه سنگ معدن اورانيوم از خود پرتوهاي آلفا و گاما گسيل كرده و چون پرتوهاي گاما همان پرتوهاي X پرانرژي هستند و از جنس نور يا امواج الكترومغناطيسي اند، بنابر اين اورانيوم، چنين تاثيري بر روي فيلم عكاسي بسته بندي شده وي گذاشته)، در همين حين ماري كوري خاصيت پرتوزايي را كشف كرد و با تعداد محدودي ماده پرتوزا مانند پولونيم(فلز ضعيف) و راديم(فلز قليايي خاكي) آشنا گرديد و نام هاي كنوني چون راديواكتيو(پرتوزا) يا راديواكتيويته(پرتوزايي) را وي برگزيد ومنتشر ساخت، در آن زمان، اطلاعات بشر در مورد اين مواد بسيار كم بود و رادرفورد در پي اكتشافات تازه اي درمورد اين مبحث نوين بود.

ارنست رادرفورد در سال 1895 به “آزمایشگاه کاونديش” دانشگاه کمبريج آمد تا در آنجا تحت مديريت “جی.جی امسون” مشغول به کار شود، تامسون که استاد فيزيک تجربی بود، رادرفورد را فعالانه در آزمايشگاه به کار گرفت، رادرفورد در اوايل کار تحقيقاتی خود با انجام آزمايشي که فکر آن از خود وی بود دو تابش راديواكتيو ناهمانند شناسايي کرد، او پی برد که بخشی از تابش با برگه ای به ضخامت يك پانصدم سانتی متر قابل ايستادن بود اما برای متوقف کردن بخش ديگر برگه های بس ضخيم تری لازم بود. او اولين اشعه ای را که تابشی با بار الکتريکی مثبت و يونيزه کننده ای قوی بود و به سهولت در مواد جذب می شد اشعه آلفا نام داد. اشعه دوم را که تابشی با بار الکتريکی منفی بود و تشعشع کمتری ايجاد می کرد اما قابليت نفوذ آن در مواد زياد بود را اشعه بتا ناميد. تابش نوع سومی که شبيه پرتوهای ايکس بود، در سال 1900 بوسيله پل اوريچ ويلارد (فيزیکدان فرانسوی) کشف شد، اين پرتو نافذترين تابش را داشت. طول موج آن بسيار کوتاه و فرکانس آن فوق العاده زياد بود تابش جديد، پرتو گاما نام گرفت. رادرفورد و همکارانش کشف کردند که فعاليت تشعشعی طبيعی مشهود در اورانيوم: فرآيند خروج ذره آلفا از هسته اتم اورانيوم بصورت يک هسته اتم هليم و بر جای ماندن اتمی سبکتر از اتم اورانيوم در اورانيوم به ازاء هر خروج ذره آلفا از آن است از کشف آنها نتيجه گيری شد که راديوم تنها عنصر از شرته عناصر حاصل از فعاليت تشعشعی اورانيوم است.
رادرفورد در سال 1904 نخستين کتاب خود به نام فعاليت تشعشعی را که امروزه از کتب کلاسيک نوشته شده در آن زمينه شناخته می شود را منتشر کرد  و به سرعت دست به کار تدوين نظريه های تازه در باره ساختار اتم شد. آن دوره پر ثمرترين دوره زندگی دانشگاهی او بود رادرفورد به پاس کوشش های علمی خود در دانشگاه منچستر نشان ها و جوايز زيادی دريافت کرد که دريافت جايزه نوبل سال 1907 در شيمی نقطه اوج آن بود. اين نشان افتخار را البته برای کارهايی که در کانادا در زمينه فعاليت تشعشعی عناصر کرده بود به او دادند، بزرگترين دستاورد رادرفورد در دانشگاه منچستر کشف ساختار هسته اتم بود پيش از رادرفورد اتم به گفته خود او يک موجود نازنين سخت و قرمز و يا به حسب سليقه خاکستری بود اما اينک يک منظومه شمسی بسيار ريز متشکل از ذرات بی شمار بود که مظنون به نهفته داشتن اسرار ناگشوده متعدد ديگر در سينه هم بود.
رادرفورد در سال 1937 در اثر يک فتق محتقن(گونه ای تورم ناشی از انسداد اعضای درونی) در گذشت او در آن هنگام 66 ساله و هنوز سرزنده و قوی بود سهم رادرفورد در شکل گيری درک کنونی ما از ماهيت ماده از هر کس ديگری بيشتر است و به همين علت، او را پدر انرژی هسته ای ناميده اند.

 

ماده پرتوزا چيست؟

ماده پرتوزا ماده اي است كه طي يكسري فعل و انفعالات خاص در هسته ي اتم هاي خود، پرتوها يا تابش هاي خاصي را گسيل مي كند، همه مواد طبيعي يا مصنوعي قابليت پرتوزايي ندارند و اين قابليت فقط در موادي مشاهده مي شود كه هسته اي ناپايدار دارند و براي تبديل شدن به يك تركيب پايدار از خود پرتوهايي را گسيل مي كنند.

تابش هاي هسته اي به طور كلي به سه دسته ي پرتوهاي آلفا، بتا و گاما تقسيم مي گردند. هر ماده ي راديواكتيو پرتوهاي مشخصي را گسيل مي كند، به طور مثال: هسته اتم هاي راديوكربن و راديو استرانسيوم پرتو بتا گسيل مي كنند، هسته هاي راديوكبالت پرتوي بتا و پرتوي گاما تشعشع مي كنند و هسته هاي راديوم و اورانيوم پرتو آلفا و پرتوي گاما گسيل مي كنند، بنابر اين مي توان نتيجه گرفت كه هر ماده اي قابليت پرتوزايي ندارد و موادي كه قابليت پرتوزايي دارند، از بين پرتوهاي آلفا، بتا و گاما فقط تعداد خاص و مشخصي را گسيل مي كنند و همانطور كه در مثال هاي گذشته اشاره شد،  به طور مثال، هسته هاي راديوكبالت پرتوهاي بتا ساطع مي كنند و اين هسته ها قابليت صادركردن پرتوهاي آلفا و گاما را ندارند و در گسيل تابش هاي هسته اي محدود مي باشند.

مواد راديو اكتيو شامل دو دسته هستند، ا- ماده پرتوزاي طبيعي و 2- ماده پرتوزاي مصنوعي

ماده پرتوزاي طبيعي آن دسته از مواد پرتوزا است كه در طبيعت به صورت ذاتي وجود دارند و انسان در به وجود آمدن آن ها هيچ نقشي ندارد.

و ماده پرتوزاي مصنوعي آن دسته از مواد پرتوزا را شامل مي شود كه ساخته دست انسان هستند و براي توليد آن ها، انساني تلاش كرده است.

اين نوع دسته بندي در برخي كتب جزو قوانين سدي بيان شده است(مانند كتاب شيمي عمومي تاليف غلامرضا قاضي مقدم، توضيحات بيش تر در فسمت منابع) اما در برخي ديگر به صورت مجزا آمده است.

پرتوهاي آلفا، بتا و گاما داراي جنس، بارالكتريكي، قدرت نفوذ و انرژي متفاوتي هستند و منشا و مبدا هركدام نيز ممكن است متفاوت باشد.

در واكنش هاي هسته اي ماده اي كه پرتو گسيل مي كند را ماده مادر يا ماده اوليه مي نامند و فرآورده يا آن ماده اي كه پس از واپاشي بر جاي مي ماند را ماده دختر مي نامند.

نيمه عمر مواد راديواكتيو، يك عنصر، مدت زماني است كه طول مي كشد تا يك ماده پرتوزا نيمي از قدرت خود را از دست بدهد، به طور مثال نيمه عمر كربن-14 حدود 5600 سال مي باشد يا اورانيم 238 داراي نيمه عمر 5 ميليارد سال است، يعني 5 ميليارد سال طول مي كشد تا اورانيوم 238 نيمي از خاصيت راديواكتيويته خود را از دست دهد، پس بنابراين يك عنصر اورانيوم 238 حدود 10 ميليار سال طول مي كشد تا به طور كلي خاصيت راديواكتيويته خود را از دست دهد.

از آنجايي كه مواد پرتوزا قابليت نفوذ در بافت هاي زنده را نيز دارند، بنابر اين ميزان تابش هاي هسته اي اطراف ما همواره مي بايست آزمايش و بررسي شوند كه اين كار(اندازه گيري ميزان پرتوهاي الفا، بتا و گاما در اطراف زندگي) توسط دستگاهي به نام گايگر-مولر اندازه گيري مي شود كه اين نام از نام سازندگانش اقتباس شده است.

 

ماهيت پرتوهاي آلفا، بتا و گاما

هر سه نوع تابش هسته اي داراي خصوصيات متفاوتي نسبت به يكديگر هستند و مشخصه اي ويژه خود دارند كه برخي مشخصات بارز آنها را پي ميگيريم:

در مقايسه ي قدرت نفوذ پرتوهاي آلفا و بتا و گاما رادرفورد مشاهده نمود كه:پرتوهاي آلفا توسط ورقه اي از كاغذ متوقف مي شوند و قابليت نفوذ درون ورقه كاغذ را ندارند يا به عبارت ديگر نمي توانند از كاغذ عبوركنند. پرتوهاي بتا از ورقه ي كاغذي عبور كرده اما در برخورد با ورقه ي آلومينيومي با ضخامت 1.16 اينچ متوقف مي شوند و بلاخره پرتوهاي گاما كه قابليت نفوذ در يك ديوار بتوني ضخيم را دارا مي باشد اما نمي توانند از ورقه اي سربي با ضخامت بسيار زياد عبوركنند، بنابراين از اين مشاهدات مي توان نتيجه گرفت كه پرتوهاي آلفا قدرت نفوذي كم تر از پرتوهاي بتا و پرتوهاي بتا قدرت نفوذي كم تر از پرتوهاي گاما دارند. در بين تابش هاي هسته اي پرتوهاي گاما داراي قدرت نفوذ بيش تري هستند اما ذكر اين نكته لازم است كه نافذترين پرتوهاي جهان، پرتوهاي كيهاني هستند كه قابليت نفوذ در يك كوه را نيز دارند و به طور نامحسوسي همواره از اعماق ميان ستاره اي يا شراره هاي خورشيد  زمين را بمباران مي كنند و در اعماق زمين نفوذ مي كنند.

تابش هاي هسته اي از نظر جنس و بارالكتريكي تفاوت هاي محسوسي دارند، پرتوهاي الفا داراي بار مثبت هستند و از جنس هسته مثبت اتم هليم مي باشند و جرمي 4 برابر جرم هيدروژن يعني در حدود 4 a.m.u جرم دارند اين پرتوها به سهولت در مواد جذب مي شوند و يونيزه كننده اي قوي محسوب مي گردند، پرتوهاي بتا به طور كلي از جنس ذرات مي باشند، ذرات با بار الكتريكي منفي و همچنين ذرات با بار الكتريكي مثبت(ضدالكترونها يا همان پوزيترون ها)، بتاي منفي از جنس الكترون ها بوده و بار منفي دارد، بتاي مثبت در مقايسه با بتاي منفي فقط و فقط در نوع بارالكتريكي تفاوت دارد و  درواقع ، پوزيترون ها يا همان ذرات بتاي مثبت همان الكترون ها هستند با اين تفاوت كه با آن ها مثبت شده است.

هنگامي كه پوزيترون ها با يك ماده(هدف) برخورد مي كنند، با الكترون هاي درون ماده واكنش داده و هر دو از بين رفته و جرقه اي از گاما زده مي شود.

پرتوهاي گاما از نظر بارالكتريكي، خنثي هستند و هيچ گونه باري ندارند اين ذرات از جنس امواج الكترو مغناطيس يا هان نور هستند و در واقع همان پرتوهاي X پرانرژي مي باشند. پرتوهاي گاما داراي طول موج بسيار كوتاه و فركانس فوق العاده زيادي مي باشند و به دليل اينكه طول موج كمي دارند مي توان نتيجه گرفت كه انرژي فوق العاده زيادي را شامل مي شوند.

 

واپاشي پرتوهاي آلفا، بتا و گاما

واپاشي يكي از خواص مواد راديواكتيو يا پرتوزا ميباشد كه در طي يك واپاشي از يك ماده راديواكتيو پرتوهاي مشخصي واپاشيده مي شوند.

معمولا هسته ها ي اتم هايي از خود پرتوي آلفا گسيل مي كنند كه عدد جرمي آن ها بيش از 15 و عدد اتمي آن ها بيش از 82 باشد. در اتم هايي كه هسته هاي سبك تري دارند احتمال واپاشي آلفا بسيار كم است.

واپاشي بتايي متداول ترين نوع واپاشي مي باشد كه تقريبا تمام اتم هايي كه ناپايداري دارند، قابليت گسيل پرتوهاي بتا را دارند و مي توانند پرتوهاي بتا از خود ساطع كنند. واپاشي بتا مشتمل بر گسيل مستقيم يك الكترون از هسته است و در هنگام گسيل پرتوي بتا، به عدد اتمي ماده پرتوزا يك واحد افزوده مي شود، به طور مثال در گسيل بتا از هسته يك اتم هليوم (هليون)، علاوه بر اينكه هليم به پرتوي بتا و ليتيوم-6 تبديل مي شود، عدد اتمي آن نيز از 2 به 3 مي رسد(تغييرات مواد پرتوزا پس از واپاشي در قوانين سدي مورد بررسي قرار مي گيرد كه در ادامه به آن نيز اشاره خواهد شد).

هسته ي يك اتم مي تواند به طرق و روش هاي مختلف، برانگيخته شود و پس از برانگيختگي امواج الكترومغناطيس ازجنس نور گسيل كند كه بسته به سطح برانگيختگي مي تواند از امواج الكترومغناطيس با انرژي كم تا پرتوهاي گاما گسيل شود.

 

قانون سدي

قانون سدي به بررسي تغييرات يك ماده پرتوزا پس از گسيل تابش هاي هسته اي مي پردازد و بيان مي كند كه :

 

1-     هر ماده اي كه از خود پرتوي آلفا گسيل كند، 2 واحد از عدد اتمي آن و 4 واحد از عدد جرمي آن كم مي شود، در واقع دو پروتون و دو نوترون از بين مي روند.

2-      هر ماده اي كه از خود پرتوي بتا صادر كند، يك واحد به عدد اتمي آن افزوده مي شود يعني يك نوترون جاي خود را به يك پروتون مي دهد و عدد جرمي يكسان اما عدد اتمي يك واحد افزايش مي يابد.

 

مطلب: سعيديان

جدول تناوبی(تقلب گزارش کاری)

به نام خدا

جدول تناوبي(periodic table)

جدول تناوبي عناصر جدولي است كه بر اساس قانون تناوبي عنصرها(قرارگرفتن به ترتيب افزايش عدد اتمي) استوار است و 7 تناوب يا دوره و 18 گروه يا خانواده دارد.

برخي از گروه هاي جدول تناوبي به سبب خصوصيات فيزيكي و شيميايي مشابهشان و همچنين به علت ويژگي بارزي كه دارند را با نام هاي مختلف مي شناسيم (فلزات قليايي، فلزات قليايي خاكي، فلزات سكه ساز، كالكوژن ها و هالوژن ها و گازهاي نجيب يا بي اثر)، هر تناوب يا دوره با يك فلز قليايي آغاز و به يك گاز بي اثر ختم مي گردد، برخي از خواص عناصر جدول تناوبي به صورت متناوب و داراي روندي خاص هستند.



عناصر گروه اول جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي(alkali metals) نيز مي شناسيم، همگي داراي آرايش الكتروني لايه ي آخر مشابهي هستند، همگي به ns1 ختم مي شوند و به همين خاطر داراي واكنش پذيري بسيار زيادي هستند، چون آن ها مي توانند در واكنش هاي شيميايي آن 1 الكترون لايه ظرفيت خود را از دست بدهند و به يون مثبت(كاتيون) تبديل گردند، انسان ها در گذشته از محلول خاكستر چوب براي از بين بردن چربي ها استفاده مي كردند و نام آنرا قليا ن
اميده بودند، پس از تحقيقات متمادي مشخص گرديد كه در خاكستر چوب از عناصر گروه اول وجود دارد و به همين دليل نام عناصر گروه اول را فلزات قليايي گذاشتند.

عناصر گروه اول فلزاتي بسيار نرم مي باشند كه به راحتي با چاقو بريده مي شوند و سطح آن ها داراي جلاي فوق العاده زيادي مي باشد، با اكسيژن هوا به آساني واكنش مي دهند و اكسيد فلز مربوطه را توليد مي كنند به همين علت آن ها را در آزمايشگاه درون نفت نگهداري مي كنند، لازم به ذكر است كه فلزات قليايي از بالا به پايين يا به عبارت ديگر با افزايش عدد اتمي نرم تر مي شوند.

عناصر گروه اول به ترتيب عبارتند از:

Li Na K Rb Cs Fr

از بالا به پايين واكنش پذيري اين عناصر افزايش مي يابد.

انرژي نخستين يونش اين عناصر بسيار كم و پايين است و از بالا به پايين اين انرژي كاهش مي يابد اما انرژي دومين يونش فلزات قليايي بسيار بالاست به گونه اي كه تاكنون تركيبات دو يا چند ظرفيتي در اين عناصر ديده نشده است.

سديم فراوان ترين عنصر قليايي مي باشد و پس از آن پتاسيم قراردارد و بقيه عناصر اين گروه نسبتا كمياب مي باشند و فرانسيم هم كه عنصري راديواكتيو يا پرتوزا مي باشد.

از آلياژ سديم و پتاسيم در رآكتورهاي هسته اي براي سردكردن و انتقال حرارت استفاده مي شود.



عناصر گروه دوم جدول تناوبي

اين شش عنصر را با نام فلزات قليايي خاكي مي شناسيم، چون اين عناصر در پوسته ي زمين يافت مي شوند.

همگي به ns2 ختم مي شوند بنابر اين، نسبت به فلزات قليايي واكنش پذيري كم تري دارند، چون از دست دادن دو الكترون(در فلزات قليايي خاكي) سخت تر از ازدست دادن يك الكترون مي باشد.

سختي و چگالي و دماي ذوب جوش اين عناصر از عناصر گروه اول بيش تر مي باشد.

همانند عناصر گروه اول از بالا به پايين واكنش پذيري شان زياد مي شود به گونه اي كه بريليم عملا در آب بي اثر است، منيزيم فقط با آب جوش واكنش مي دهد و با آب سرد واكنش بسيار كمي دارد اما كلسيم علاوه بر واكنش با آب جوش با آب سرد نيز واكنش مي دهد.

منيزيم در صنعت هواپيماسازي مورد استفاده قرار مي گيرد، آلياژ منيزيم و آلومينيوم كه براي ساخت هواپيما مورد استفاده قرار مي گيرند با نام آلياژ سبك شناخته مي شوند.

بريليم در كاني معروف به بريل با فرمول Be3Al2 يافت مي شود.

منيزيم دومين فلز فروان در هيدروسفر يا آب هاي دريا مي باشد.

كلسيم به صورت سنگ آهك، مرمر و ... در طبيعت موجود است، كلسيم فراوان ترين فلز قليايي خاكي مي باشد.

استرانسيوم و باريم بيشتر به صورت سولفات يافت مي شوند و راديم، عنصر آخر گروه دوم هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشدكه از تغييراتي در اورانيوم –238 به وجود مي آيد.



عناصر گروه هاي سوم تا دوازدهم

اين فلزات را عناصر واسطه مي نامند، فلزات واسطه به دوسته ي كلي تقسيم مي شوند:

1- فلزات واسطه خارجي:

اين دسته از فلزات را مي توان در خود جدول تناوبي مشاهده نمود ، در عناصر واسطه خارجي زير لايه ي d در حال پرشدن مي باشد، اين عناصر نسبت به فلزات گروه اول و دوم سختي، چگالي و دماي ذوب و جوش بالاتري دارند، همه فلزات (اعم از قليايي، قليايي خاكي و واسطه و فلزات اصي دسته p) جامد مي باشند به جز جيوه كه در دماي اتاق به حالت مايع مي باشد و يك استثناء به شمار مي آيد. در آرايش الكتروني اين عناصر بي نظمي هاي متعددي ديده مي شود، براي مثال دو نمونه از اين بي نظمي ها در دو عنصر Cr و Cu ديده مي شوند، گروه يازدهم يا IB با نام فلزات سكه ساز نيز شناخته مي شوند كه شامل سه عنصر مس، نقره و طلا مي باشد، البته در بين فلزات واسطه خارجي نامگذاري هاي ديگري نيز وجود دارد كه به صورت دسته اي صورت گرفته اند و نظمي بين اين دسته بندي ها ديده نمي شود، براي مثال دو نمونه از اين دسته بندي ها عبارتند از:

- فلزات پلاتيني: كه شامل شش عنصر پالاديم، پلاتين، روديم، ايريديم، روتنيم و اوسميم مي باشد.

- تريادها يا فلزات فرومانتيك يا دسته ي سه تايي ها: كه شامل آهن، كبالت و نيكل سه عنصر كه در نامگذاري آيوپاك در يك گروه قرار گرفته اند و در تناوب چهارم جدول تناوبي و گروه هاي هشتم و نهم و دهم قراردارند.



2- فلزات واسطه داخلي:

با مشاهده ي جدول تناوبي دو دسته از عناصر را مشاهده مي كنيد كه جدا از جدول تناوبي و در پايين تصوير قرار گرفته اند، اينها همان عناصر واسطه ي داخلي هستند كه عناصر دسته ي اول خواصي مشابه فلز لانتان دارند و به لانتانيدها مشهور هستند و عناصر دسته ي دوم خواصي مشابه فلز اكتينيم دارند و به اكتينيدها معروف شده اند.

از آن جا كه قرار دادن لانتانيد ها و اكتينيدها در خانه هاي پلاك 57 و 89 ميسرنمي شد، اين دو گروه در پايين جدول تناوبي و به صورت جداگانه اما با ارجاع به دو عنصر لانتانيم(لانتان) و اكتينيم قرارگرفته اند.

الف)لانتانيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 4f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 58 تا 71 مي باشند.



ب)اكتينيدها: در اين عناصر زيرلايه ي 5f در حال پرشدن مي باشد و شامل عناصر از عدد اتمي 90 تا 103 مي باشد، براي مطالعه ي اكتينيدها ساختارهسته نسبت به آرايش الكتروني عناصر از اهميت بيش تري برخوردار مي باشد، مشهورترين اكتينيد كه امروزه بحث هاي زيادي را در اقتصاد و سياست و علم به خود اختصاص داده است اورانيوم مي باشد كه از آن انواع استفاده هاي صلح آميز و غير صلح آميز(براي ساخت سلاح هاي شيميايي) مي شود.



عناصر گروه هاي سيزدهم تا هجدهم

در همه ي اين عناصر زيرلايه ي p در حال پرشدن مي باشد و به همين علت آن ها را عناصر اصلي دسته p مي نامند، و آرايش الكتزوني لايه ي آخر آن ها به ترتيب عبارتند از:

گ13/IIIA
گ14/IVA
گ15/VA
گ16/VIA
گ17/VIIA
18/ VIIIA

سرگروه:B
سرگروه:C
نيتروژنN
اكسيژنO
فلوئورF
هليم He

ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
ns2np6



از بين اين شش گروه، سه گروه داراي نام هاي مشخصي هستند: كالكوژن ها(گروه 16)، هالوژن ها(گروه 17)، گازهاي نجيب يا بي اثر يا كامل يا نادر(گروه 1.

در بين اين شش گروه، سه نوع ماده مشاهده مي شود: نافلز، شبه فلز و فلز كه ازنظر گوناگوني مواد، عناصر اصلي دستهp داراي گوناگوني زيادي هستند.

گروه 13 داراي دو نوع ماده: شبه فلز و فز مي باشد.

گروه هاي 14 و 15 و 16 داراي سه نوع ماده به ترتيب از بالا به پايين نافلز، شبه فلز و فلز مي باشند،

گروه 17 با نام هالوژن ها شناخته مي شود و همگي نافلز مي باشند و همانطور كه مي دانيد همه ي نافلزات به جز برم(استثناء) يا جامد هستند يا گاز.

و گروه 18 كه با نام هاي مختلفي مانند گاز نجيب شناخته مي شوند به حالت گازي شكل مي باشند و از نظر نوع ماده نافلز هستند.



الف) گروه 17(هالوژن ها)

عناصر گروه هفدهم با نام عناصر هالوژن يا نمك ساز شناخته مي شوند و به اين علت به اين نام مشهورند كه با اكثر فلزات همچون فلزات قليايي يا قليايي خاكي واكنش مي دهند و نمك توليد مي كنند.

عناصر اين گروه عبارتند از:

F Cl Br I At

كه فلوئور و كلر در دماي اتاق در حالت گازي مي باشند و برم هم كه تنها استثناي نافلزي مي باشد به حالت مايع است و يد و استاتين هم به حالت جامد مي باشد.

هالوژن ها واكنش پذيرترين نافلزات هستند كه لايه ي آخرشان به ns2 np5 ختم مي شوند كه مي توانند به راحتي يك الكترون بگيرند و به آرايش گاز نادر بعد از خود برسند و به آنيون(يون با بار منفي) تبديل شوند.

فلوئور 08/0 % ليتوسفر يا همان پوسته ي جامد زمين را تشكيل مي دهد و مهمترين كاني آن فلوئورين مي باشد.

كلر 19% ليتوسفر را تشكيل مي دهد و معروف ترين تركيب آن NaCl مي باشد.

برم بيش تر به صورت برميد سديم، برميد پتاسيم، برميدمنيزيم و ... يافت مي شود.

يد در تركيب هايي چون يدات سديم و ... يافت مي شود.

استاتين هم كه يك عنصر راديواكتيو مي باشد.



ب) گروه 18(گازهاي نجيب)

اين گروه از جدول تناوبي نام هاي مختلفي هم چون گازهاي كامل(بعلت اينكه آرايش الكتروني آن ها در لايه آخر كامل مي باشد)، گازهاي نادر(بعلت اينكه تركيبات نسبتا كمي دارند)، گازهاي نجيب يا noble gasses(بعلت اينكه تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند)و گازهاي بي اثر(بعلت اينكه در واكنش هاي شيميايي شركت نمي كنند) دارند.

اين گروه شامل عناصر نافلزي زير مي باشد:

He Ne Ar Kr Xe Rn

همگي اين عناصر به جز هليم در لايه ي آخر خود داراي آرايش ns2np6 مي باشند كه اين آرايش كامل بوده و به علت تكميل بودن لايه ظرفيت اين عناصر تمايلي به شركت در واكنش هاي شيميايي ندارند.

هليم هم كه در تناوب اول جدول تناوبي قرار گرفته به 1s2 ختم مي شود كه يك آرايش كامل در لايه ي ظرفيت مي باشد.

گرچه اين عناصر تركيبات كمي دارند اما مصارف صنعتي زيادي دارند، براي مثال نئون براي ساخت تابلوهاي تبليغاتي ، از آرگن در جوشكاري و ... استفاده مي شود.

محمد رضا فولادی

مطلب: سعیدیان

جدول تناوبی:::::http://reza-parsa.tripod.com/PTableL.jpg

                              

 

رتیل!!

سحابي رتيل از ديد ESO

در ابر ماژلانی بزرگ، ( که يکی از نزديک ترين همسايگان کهکشانی ماست) سحابی وجود دارد که به عقيده بعضی ها بايد "منظره ی ترسناک" خوانده شود. سحابی رتيل، يکی از پر ارزش ترين اجرام آسمان براي مطالعه ي دقيق و جزيی است که به نام هاي 30 Doradus و NGC 2070 نيز شناخته مي شود.اين سحابی نام خود را از اين واقعيت گرفته است که آرايش روشنترين مجموعه هاي غبارش، پاهاي يک عنکبوت را تداعي مي کنند. اين نام، که نام بزرگترين عنکبوت روي زمين نيز هست، به خوبی ابعاد غول پيکر اين سحابی رانشان مي دهد: 1000 سال نوری!!!

انوشيروان روزرخ

سحابی رتيل بزرگترين سحابی نشری آسمان است. (سحابی نشری يا گسيلشی، گازها يي هستند که در اثر گرم شدن به وسيله ی ستارگان درونيشان، در چند طول موج تابش مي کنند) همچنين اين سحابی يکی از بزرگترين مناطق ستاره زای شناخته شده در همسايگی کهکشان راه شيری نيز هست. اين سحابی با فاصله ی ۱۷۰۰۰۰ سال نوری از زمين، در صورت فلکي اره ماهی ( ماهی طلايي) قرار دارد و با چشم غير مسلح نيز ديده مي شود.

در تصوير بي نظير تلسکوپ بزرگ (ESO)، ساختار آن به طرز شگفت آوری پيچيده است، تعداد زيادی زواياي روشن و مناطق ظاهراً تاريک در ميانشان به چشم مي خورد. در داخل اين سحابی گسيلشی، خوشه اي از ستارگان جوان، پرجرم و داغ جا خوش کرده است. همانند ۱۳۶ R که تابش شديد و باد هاي قدرتمند آن، سحابی را به درخشش وادار کرده ، و به آن شکلی همانند يک عنکبوت بخشيده است. اين خوشه ی ستاره اي تقريباً ۲ تا ۳ ميليون سال قدمت دارد، که در مقايسه با عمر جهان (۱۳.۶ ميليارد سال) ناچيز است.

بسياری از ستارگان اين خوشه ی چگال، با جرمی بالاتر از ۵۰ جرم خورشيد ، در ميان پرجرم ترين ستارگان شناخته شده قرار دارند. اين خوشه بيشتر از ۲۰۰ ستاره ی پر جرم دارد.

در گوشه ی سمت راست بالاي تصوير، خوشه ي ديگری از ستارگان درخشان و پر جرم قرار دارد. که به نام Hodje ۳۰۱ شناخته شده است. اين خوشه نزديک به ۱۰ برابر از R ۱۳۶ پير تر است، و پر جرم ترين ستاره اش اکنون منفجر شده و ابر نواختری را آفريده است که ماده را با سرعت غير قابل تصوری به فضاي اطرافش پرتاب نموده و شبکه اي از تار های در هم تنيده را به وجود آورده است.

منجمان همچنين انفجار هاي ابر نواختری بيشتری را به زودی (البته در مقياس کهکشانی!) شاهد خواهند بود. زيرا ۳ ابر غول سرخ در Hodje ۳۰۱ ديده شده اند که زندگی خودشان را با آتش بازی هيجان انگيزی به شکل يک ابر نواختر در ۱ ميليون سال آينده به پايان خواهند برد.

با اينکه بعضی ستارگان در اين جهنم عنکبوتی کيهانی در حال مرگ هستند، اما تعداد بيشتری در حال تولدند. بعضی ساختار ها که در بخش هاي پايينی تصوير ديده مي شوند و شکل خرطوم فيل را دارند ( و بعضاً بی شباهت به "ستون هاي آفرينش" هم نيستند) در زمره ی ستاره زا ترين بخش هايند. در محل هايي، نشانه هايي از يک سيکل بازيافت شگفت انگيز ديده ميشود.

در واقع اين تابش فوق العاده ی ستارگان پر جرم و داغ و ضربه ی ناشی از انفجار هاي ابر نواختری است که باعث فشرده شدن گاز ها تا حد تولد ستاره شده است.

سمت راست و کمی پايين تر از خوشه هاي مرکزی، حبابی قرمز رنگ پيداست. ستاره اي که ماده به وجود آورنده حباب را به بيرون پرتاب مي کند، حدود ۲۰ برابر از خورشيد پر جرم تر، ۱۳۰۰۰۰ برابر درخشان تر، ۱۰ بار بزرگتر و ۶ بار داغ تر است! مورد کم نور تری از اين حباب ها در بالاي "حباب سرخ" پيداست.

مطلب:سعیدیان

دوقلوها

خوشه های دوقلو از دید هابل

بيننده: 163 نفر

تلسکوپ فضایی هابل درجديدترين عكس خود دو خوشو ی باز دوقلو را در ابر ماژالانی کوچک به تصویر کشید . تلسکوپ فضایی هابل ناسا موفق به تهیه مفصل ترین عکس  از دو خوشه ی باز دوقلو ی NGC265  و NGC290  شد که در ابر ماژالانی کوچک در نیم کره جنوبی قرار دارند و به خوشه های برلیان معروف اند. این دو خوشه ی ستاره ای درخشان در فاصله ی 200000 سال نوری از ما قرار دارند و قطر هر کدام تقریبا معادل 65 سال نوری می باشد . هنگامی که جاذبه ی ستارگان آن ها را در کنار هم نگه دارد جماعتی از ستارگان پدید می آید که خوشه ی های ستاره ای نام دارد و هر کدام از این خوشه ها شامل صدها یا هزاران ستاره می شود .اگر این خوشه ها بسیار متراکم باشنداصطلاحا به آنها خوشه های کروی می گویند ولی اگر ستاره های تشکیل دهنده ی یک خوشه به صورت نامتقارن قرار گیرند به آن خوشه باز گفته میشود NGC265  و NGC290 که در تصویر دیده می شوند دو خوشوی باز می باشند. ستارگان موجود در خوشه های باز تنها برای مدت محدودی در کنار یکدیگر قرار می گیرند و هنگامی که خوشه به سن پیری می رسد ستاره های آن از یکدیگر دور میشوند . این اتفاق هنگامی برای خوشه های باز می افتد که چند صد میلیون سال عمر کرده باشند در حالی که این عدد برای خوشه های کروی چند بیلیون سال می باشد.    این دو خوشه هردو نسبتا جوان محسوب می شوند و از یک ابر گاز میان شتاره ای بوجود آمده اند . ستارگان یک خوشه ی باز جرم های متفاوتی دارند اما از لحاظ سن ، مسافت و ترکیبات شیمیایی تقریبا یکسان می باشند . ابر ماژالانی کوچک که میزبان این دو وشه می باشد یکی از قمر های کوچک منظومه ی  كهكشاني ما محسوب می شود که با چشم غیر مسلح در نیم کره ی جنوبی قابل مشاهده است . این تصویر در اکتبر و نوامبر سال2004توسط دوربین پیشرفته ی هابلو به کمک فیلتر های آبی ، قرمز و سبز تهیه شده است .       تصویر بزگتر   منبع خبر : hubblesite.org نویسنده : محسن بختيار مطلب: سعیدیان

سال 85

رصد آسمان

 گرفتگی های سال 1385 با سلام خدمت همه دوستان منجم. شنیدید که از قدیم می گویند:"سالی که نیکوست از بهارش پیداست."درست این ضرب المثل برای امسال صدق می کند زیرا امسال از نظر پدیده های نجومی پربارترین سال چند سال اخیر است.یکی از این پدیده ها گرفتگی ها هستند که ما امسال 4 بار شاهد ان هستیم. بنا به ضرورت زمان وقوع این گرفتگی ها به عرض شما می رسانم.

 

 1 - کسوف کلی: این خورشید گرفتگی از نوع کلی بوده و در تهران در ساعت 14:43 اغاز میشود. اوج گرفتگی در ساعت 15:55 دقیقه و پایان ان ساعت 17:02 است. زمان و حداکثر میزان پوشیدگی در ایران متفاوت است.این مقذار از حداکثر88 درصد در شمال غرب تا حداقا 16 درصد درجنوب شرقی متغیر است.

 2- ماه گرفتگی جزئی: در روزهای 16(پنج شنبه)و17(جمعه)شهریورماه روی می دهد که در تمام نقاط ایران قابل رویت است. حداکثر گرفتگی قرص ماه 12 درصد است و زمان اغاز آن 16 شهریور ساعت 22:35 و پایان آن جمعه ساعت00:08 بامداد است.این گرفتگی در اروپا و افریقا و اسیا و جنوبگان نیز قابل مشاهده است.

 3- خورشید گرفتگی حلقوی:این گرفتگی متاسفانه در ایران قابل مشاهده نیست. روز 31 شهریور ماه روی داده و در کشورهایی نظیر برزیل و گویان به صورت حلقوی بوده و مردم بخشهایی از غرب و جنوب افریقا آن را به صورت جزئی می بینند.

 4- ماه گرفتگی کلی: روز یکشنبه 13اسفند رخ داده و اغاز گرفتگی کلی ساعت 2:14 دقیقه بامداد و پایان آن 3:28 دقیقه خواهد بود. در ایران قابل رویت بوده و ساکنان اروپا و افریقا و آمریکای جنوبی نیز شاهد آن هستند.

 5- کسوف جزئی: روز دوشنبه 28 اسفند روی می دهد. این گرفتگی در نیمه شرقی ایران قابل مشاهده بوده و در تهران قابل مشاهده نیست. در مشهد مقدس قرص گرفته خورشید در حالی طلوع می کند که مراحل باز شدن را می پیماید. این کسوف در ساعت 06:12 دقیقه پایان می یابد.

 

© Iran Night Sky - آسمان شب ایران

موش های باهوش

پژوهشگران ژاپنی مشاهده کرده اند که موش های آزمايشگاهی پس از قرار گرفتن در معرض ميدان های الکتريکی و مغناطيسی مشابه آنچه گاه پيش از زمين لرزه رديابی می شود، رفتارهای غيرعادی از خود بروز می دهند.

شدت اين ميدان ها بسيار کمتر از چيزی است که انسان ها قادر به درک آن باشند.

تاکاشی ياگی، استاد دانشگاه اوساکا می گويد او نخستين بار هشت سال قبل، درست يک روز قبل از زلزله شهر کوبه در جنوب ژاپن، در آزمايشگاه خود متوجه رفتار غيرعادی موش ها شد.
                       

رفتار مضطرب موش ها پيش از زمين لرزه بار ديگر پس از آنکه در معرض ميدان های متغير الکترومغناطيسی قرار داده شدند بروز کرد که نشان می داد می توان از اين حيوانات به عنوان وسيله ای ابتدايی برای پيش بينی زلزله استفاده کرد.

با اين حال، زيست شناسان اشاره می کنند که رفتار غيرعادی در موش ها به سختی قابل تعبير است که اين موضوع فوايد اين فن را محدود می کند.

حکايات زيادی درباره بروز رفتار غيرعادی در حيوانات پيش از زلزله وجود دارد.

در چين، گفته می شود که برخی ماهی ها از آب بيرون می جهند و در مکزيک گفته می شود که مارها حفره های خود را ترک می کنند.

در آمريکا يک کارمند بازنشسته از موسسه مطالعات زمين شناسی اين کشور ادعا کرده است که می تواند با شمارش تعداد آگهی های مربوط به گم شدن حيوانات خانگی در روزنامه ها، زلزله را پيش بينی کند.

او گفته است که تعداد حيواناتی که طی دو هفته پيش از وقوع زلزله از خانه می گريزند، بيش از ساير زمان ها است.

در آزمايش های پروفسور ياگی، موش ها به مدت دو هفته در يک محيط پايدار نگهداری شدند تا رفتار روزانه و شبانه آنها قابل نظارت باشد.
آنها سپس به مدت 30 دقيقه در معرض ضربان های الکترومغناطيسی کم فشار قرار داده شدند.

گزارش های زيادی درباره پديدار شدن نوساناتی در ميدان الکترومغناطيسی زمين پيش از وقوع زلزله وجود دارد.

پروفسور ياگی در مقاله ای که اخيرا در سمينار کانون "بايوالکترومغناطيس" ارائه کرد گفت که پالس های الکترومغناطيسی "ساعت" درونی بدن موش را مختل کرده و باعث کم خوابی آنها شدند.

او می گويد برای اطمينان بيشتر در مورد اين نتايج به آزمايش های بيشتری نياز است، اما معتقد است که اين مطالعه فراهم کننده نخستين شواهد آزمايشگاهی است که توانايی اين حيوانات در درک زلزله های قريب الوقوع را نشان می دهد.

زهره ی چپکی

چرا زهره به دورخودش برعكس مي چرخد؟

تدوين گر: محسن شباني

برگرفته از مجله‌ي Sky & Telescope

حركت وضعي زهره تا سال 1961 يك راز بود، در آن سال راديو اختر شناسان ابتدا در ميان ابرهاي سياره اي به جستجو پرداختند و همچنين در اتمسفر متراكم سطوح پايين آن چيزي كه يافتند بسيار پيچيده بود. زهره به آرامي و در مسيري اشتباه به دور خودش مي چرخيد.

 تا امروز ستاره شناسان اين فرض را داشتند كه كه دليل اين پديده شايد ناشي از برخورد عظيمي است كه براي زهره هنگام قرار گرفتن در منظومه‌ي شمسي و در مدار خود رخ داده است. امّا تحقيقات جديد مي گويندكه به هر حال يك تصادم نمي تواند دليل آن باشد و ممكن است بسياري از سيارات داراي چنين اثرات ناشي از برخورد باشند كه خود به خودي مي باشد.

 الكساندر سي.ام كوريا و ژاك لاسكار از مركز تحقيقات علمي  فرانسه در شماره‌ي 4 مجله‌ي نيچر(Nature) در ماه ژوئن مدل هايي ارائه دادند كه توضيحاتي در مورد چرخش معكوس سياره‌ي زهره را ارائه مي‌دهند: پس از گذشت مدت زماني طولاني، در اتمسفر متراكم اين سياره جذر و مد بالا رفته و اصطكاك بين اتمسفر و سياره به تدريج چرخش زهره كاهش يافته است تا اينكه متوقف شد و به سمت مخالف شروع به چرخش كرد، در واقع مثل همان روشي كه كشش ماه باعث جذر و مد در اقيانوس هاي ما ميشود. اقيانوس هايي كه اصطكاك آنها در حال آهسته كردن گردش زمين است. كشش خورشيد نيز بر روي اتمسفر زهره نیز تأثير گذاشته و چرخش آنها را آهسته كرده است. جالب اين است كه خورشيد همانطور كه يك طرف سياره را گرم مي كند باعث رانده شدن بادهايي به تمام سطوح زهره مي شـود كه سرعت چرخش زهره را افزايش مي دهند.