جستجوي پيشرفتهبرو جستجو
پیوندها ÏÑÎæÇÓÊ ÇÔÊÑǘارتباط با ماآرشيوشناسنامهصفحه اصلي
تاریخ 1396/06/30 - روزنامه سراسري صبح ايران (پنجشنبه) نسخه شماره 5656


انرژي هسته اي چيست؟


رمزگشايي از دليل شکل‌گيري حيات در زمين


عجيب و جالب


صبح بخير به سبک بهترين ها


آيا مي دانيد؟


 انرژي هسته اي چيست؟ 

رآکتورهاي هسته اي تجهيزات توليد برق هستند. ايده آن همانند هر نيروگاه الکتريکي ديگر است، که برق را با تبديل انرژي گرفته شده از يک منبع انرژي پتانسيل ايجاد مي کند. انرژي پتانسيل ممکن است از منابع شيميايي، مانند سوخت زغالي، نفتي يا گازي يا از آبشار، باد يا نور خورشيد، گرفته شود.

به گزارش بيگ بنگ، منبع انرژي در رآکتورهاي هسته اي در هسته اتم است. اما رآکتورها معادله اينشتين(E=MC2) را به نحو کنترل شده هسته اي، به کار مي گيرند. فرايند گرفتن انرژي به شيوه کنترل شده دقيقا کاري است که موجودات زنده انجام مي دهند. هنگامي که احتراق در يک کوره صورت مي گيرد اين عمل به سرعت با آزاد کردن انرژي گرمايي و نوري انجام مي شود. انرژي درون پيوندهاي شيميايي مولکول هاي ATP(آدنوزين تري فسفات) به بيشتر فعاليت سلول ها در همه موجودات زنده اين سياره نيرو مي دهد.

رآکتورهاي هسته اي برق را با شکافت آهسته و دائمي ايزوتوپ هاي پرتوزاي ناپايدار، ايجاد مي کنند. بيشتر رآکتورها از اورانيوم استفاده مي کنند. گداخت هسته ها نيز انرژي ايجاد مي کند و در بسياري از موارد از شکافت مطلوب تر خواهد بود به ويژه به اين دليل که سوخت براي مثال، دوتريم درون آب ارزان و سودمند است. هدف رآکتور شکافت، ايجاد يک واکنش هسته اي خودکفاست. فرايند بايد پيوسته انرژي را از شکافت هسته هاي ايجاد شده توسط نوترون ها تامين کند. تعداد نوترون هاي جذب شده به وسيله هسته هاي در معرض شکافت بايد با تعداد نوترون هاي جذب شده به وسيله هسته هاي در معرض شکافت برابر باشد. شکافت اورانيوم يک رويداد طبيعي است که به همکاري با هدف هاي مهندسي انساني نياز ندارد. شکافت اورانيوم 235 تقريبا 2.5 نوترون در هر رويداد مي دهد.

رآکتور به ساز و کاري نياز دارد تا اينکه بعضي از اين نوترون ها رويداد شکافت ديگري راه بيندازند، جلوگيري کنند. انجام دادن اين کار وظيفه ميله هاي کنترل نصب شده در درون هسته ي کنترل-ناحيه اي که در آن واکنش صورت مي گيرد-است. ميله هاي کنترل از ماده اي مانند کادميم يا بور تشکيل مي شود که نوترون ها را جذب مي کند اما شکافت صورت نمي گيرد. موضوع ديگر در هسته هاي رآکتور نحوه کند کردن ِ نوترون هاست. نوترون هاي پرسرعت به وسيله ايزوتوپ اورانيوم(اورانيم 235) که به صورت سوخت بکار مي رود به آساني جذب نمي شوند ولي نوترون هاي ايجاد شده در رويدادهاي شکافت مي خواهند پرانرژي باشند. کار کند کردن نوترون ها به ماده کند کننده تعلق دارد که در بسياري از رآکتورها آب است. نوترون ها به مولکول هاي آب برخورد مي کنند ولي جذب نمي شوند بلکه در مقابل تا سرعتي کند مي شوند که گرفتن آنها توسط ِ هسته اورانيوم 235 ميسر مي شود. دليل ديگر کند کردن نوترون ها اين است که اورانيوم 238، ايزوتوپ ديگر اورانيوم، مقدار زيادي از نوترون هاي پرسرعت را جذب مي کند، اما به ندرت شکافت مي يابد.

انرژي بدست آمده از شکافت از کاهش جرم محصولات(E=MC2) است. ولي اين انرژي به شکل برق نيست بلکه به شکل گرما و تابش است. در رآکتور، گرما آب را به بخار تبديل مي کند. فشار بالاي بخار توربيني را به کار مي اندازد که حرکت نسبي لازم براي توليد الکتريسيته القايي را ايجاد مي کند. شکافت مقدار زيادي انرژي را به ازاي مقدار کمي سوخت توليد مي کند که اين از مزاياي آن است.خورشيد و ستاره هاي ديگر، انرژي خودشان را از واکنش هاي هسته اي مي گيرند. اما در اجرام آسماني فرايند به جاي شکستن اتم ها اتصال آنها را شامل مي شود. ستاره ها بر اثر گداخت نيرو مي گيرند. گداخت مقدار انرژي به نسبت بيشتر از شکافت آزاد مي کند. هنگامي که ايزوتوپ هاي هيدروژن گداخت مي يابند و به هسته کمي سبکتر از هليم تبديل مي شوند، 0.3 از جرم آنها به انرژي تبديل مي شود و معادله اينشتين(E=MC2) حکمفرماست. هنگامي که ايزوتوپ هاي هيدروژن به اندازه کافي به يکديگر نزديک شوند، نيروي هسته اي قوي آنها را به يکديگر پيوند مي دهد و يک هسته هليم به وجود مي آيد. دما در مرکز ستاره به طرز باورنکردني گرم است و طبق نظريه ها در مرکز خورشيد تقريبا 15000000 سانتي گراد است.

برخلاف شکافت، فرايندي که معمولا راکتورهاي هسته اي را به کار مي اندازد، محصول گداخت ايزوتوپ هاي هيدروژن، هسته پايداري(غير پرتوزا) از هليم است. کسي نمي تواند در جستجوي منبع انرژي بيشتري باشد و اين مانند يک رويا است، اما چند مانع وجود دارد. گداخت به شرايطي شبيه درون خورشيد نياز دارد ولي زمين آنگونه نيست. دستيابي به انرژي سازنده به جاي مخرب از گداخت به فرايند کنترل شده اي نياز دارد. فيزيکدانان به گداخت دست يافته اند، اما فقط در مقياس کوچک با يک ورودي انرژي قابل ملاحظه. گداخت کنترل شونده در مقياس بزرگ به گرما و فشار درون ستاره نياز دارد تا عملي شود. آيا ممکن است فرايندي وجود داشته باشد که توسط ِ آن گداخت تحت شرايط عادي در روي زمين رخ دهد؟ فرايندي بنام گداخت سرد.

دو دانشمند بنام هاي استنلي پونز و مارتين فلايشمن در 1989 هنگامي که اعلام کردند آن را يافتند هيجان زيادي را برانگيختند. نتايج اين دو نفر از آن زمان تاکنون بحث انگيز شده اند و بسياري از دانشمندان باور نمي کنند که اين آزمايش ها گداخت را قاطعانه نشان داده باشند. برخي نظريه پردازان قانع نشده اند. در سايه کار رادرفورد، مري و پيرکوري، اينشتين، فرمي و ديگران به درک تجربي و نظري دست يافته ايم. گداخت سرد بعيد به نظر مي رسد.

ولي خيلي چيزهايي که با هسته انجام شده اند بعيد مي باشند، مانند وسايل پزشکي براي بررسي دقيق درون بدن انسان، رآکتورهاي شکافت که بخش قابل ملاحظه اي از برق دنيا را توليد مي کنند، همه از بسته هاي بسيار کوچک پروتون ها و نوترون ها نتيجه مي شوند که با نيروي قوي نزديک هم نگه داشته شده اند. آزمايش نهايي براي هر دستگاه گداخت کنترل شونده، خواه گرم و خواه سرد، توليد اقتصادي انرژي است. شايد کشف هاي شگفت آور حاصل از هسته هنوز پايان نيافته اند.


 رمزگشايي از دليل شکل‌گيري حيات در زمين 

 
محققان دانشگاه "بريتيش کلمبيا" در بررسي‌هاي خود موفق شدند دليل اصلي شکل‌گيري حيات در زمين را کشف کنند.

به گزارش ايسنا و به نقل از ديلي‌ميل، براي مدت زيادي محققان به دنبال پاسخ اين سوال بوده‌اند که چطور جو زمين داراي حجم زيادي از اکسيژن شده است که امکان شکل‌گيري حيات را در اين سياره فراهم کرده است.

در جديدترين تحقيق محققان دانشگاه بريتيش کلمبيا در کانادا محققان به اين نتيجه رسيده‌اند که بين 2.4 تا 3 ميليارد سال قبل پوسته زمين در افزايش ميزان اکسيژن در جو آن نقش بسيار مهمي داشته است.

به گفته محققان اين تغييرات به گونه‌اي بوده است که ميزان اکسيژن موجود در جو زمين 10 هزار برابر شده است و اين افزايش سبب شده که انفجاري از شکل‌گيري صورت‌هاي مختلف حيات در زمين ايجاد شود.

اثبات نقش پوسته زمين در ايجاد اکسيژن مورد نياز براي حيات جانوران يکي از موضوعاتي است که مدت‌ها محققان را به خود مشغول کرده بوده است.

حال محققان دانشگاه بريتيش کلمبيا به سرپرستي "ماتيجس اسميت" ( Matthijs Smit ) اعلام کرده‌اند که موفق شده‌اند ثابت کنند از بين رفتن ماده معدني "اوليوين"(Olivine) در پوسته زمين چگونه به ايجاد انفجاري از حيات در زمين منجر شده است.

اوليوين با فرمول شيميايي(MgFe)2[SiO4] از مجموعه کاني هاست و اوليوين‌هاي داراي منگنز در صنعت کاربرد زيادي دارند.

اتمسفر و اقيانوس‌هاي زمين در روزهاي ابتدايي داراي مقاديري از اکسيژن آزاد بوده است و باکتري‌هاي فتوسنتزکننده نيز بخشي از اين اکسيژن را تامين مي‌کرده‌اند.

اکسيژن آزاد که گاز مورد نياز جانداران براي تنفس است اکسيژني است که با ديگر عناصر مانند کربن ترکيب نشده باشد و به صورت ترکيب شيميايي O2 در جو وجود داشته باشد.به گفته محققان در حدود 3 ميليارد سال قبل تغييراتي ايجاد شده است که نواحي داراي اکسيژن آزاد در اقيانوس‌هاي زمين افزايش چشمگيري داشته‌اند.

در حدود 2.4 ميليارد سال پيش نيز ميزان اکسيژن به طور ناگهاني در عرض 200 ميليون سال 10 هزار برابر شده است که به اکسيداسيون معروف است و سبب شکل‌گيري حيات در زمين شد.

قبل از وقوع اين پديده سنگ‌هاي زمين مقادير زيادي منيزيم و مقادير کمي سيليکات داشتند و اين وضعيت امروزه در سنگ‌هاي جزاير ايسلند و فارو مشاهده مي‌شود.

اما مهمتر از همه، اين سنگ‌ها حاوي مواد معدني به نام اوليوين بودند.

هنگامي که اوليوين با آب تماس مي‌گيرد، واکنش هاي شيميايي را آغاز مي‌کند که اکسيژن مصرف مي‌کند و آن را به دام مي‌اندازد.

با کاهش اين ماده در پوسته زمين، واکنش‌هاي آن کاهش چشمگيري پيدا کرد و بدون اين ماده معدني براي واکنش با آب و مصرف اکسيژن، اين گاز در نهايت رو به افزايش گذاشت.

با افزايش اکسيژن موجود، اقيانوس‌ها از اين گاز اشباع شدند و مقادير اضافه آن وارد جو شد که دقيقا در اين زمان حيات در زمين با تنوع زيادي آغاز شد.

دکتر اسميت در رابطه با اين پديده گفت: پس از اين تغيير، زمين بيشتر قابل سکونت شد و انعطاف پذيري بيشتري براي تکامل زندگي پيچيده پيدا کرد اما نياز به مکانيزم مهمي داشت و اين چيزي است که ما ممکن است در ادامه پيدا کنيم.


 عجيب و جالب 

 فسيل 580 ساله متعلق به يک حيوان است

براساس نتايج تجزيه و تحليل‌هاي جديد اعلام شد که فسيل متعلق به دوره ادياکاران رسما متعلق به يک حيوان است.

به گزارش آنا به نقل از sciencealert، چگونگي تکامل حيوانات روي زمين تا حدودي رمزآلود است. مي‌دانيم که اکثر نژادهاي حيوانات که امروز مي‌بينيم 541 ميليون سال قبل و در طي انفجار کامبرين پديدار شدند اما رکوردهاي فسيلي قبل از آن دوره پراکنده است.

اما اين بدين معنا نيست که در آن دوره هيچ حيواني وجود نداشته است. پيش از انفجار کامبرين، گروهي از موجودات عجيب و غريبي وجود داشتند که به طور کلي جانداران ادياکاران ناميده مي‌شدند. اما اين که اين موجودات دقيقا چه بودند يا چگونه در درخت زندگي جاي مي‌گيرند يک راز باقي مانده بود. حالا امکان دارد به پاسخ برخي از اين سوالات رسيده باشيم.

گروهي از محققان از دانشگاه کمبريج، آکسفورد، بريستول و سازمان زمين‌شناسي بريتانيا تائيد کردند که يکي از جانداران عجيب و غريب‌ و سمبليک ادياکاران، موجودي که به نام «ديکنسونيا»، به طور رسمي يک حيوان بوده است. اين امر نشان مي‌دهد که اين حيوانات قبل از انفجار کامبرين هم وجود داشته‌اند.

رنه هوکزما، از آکسفورد و سرپرست اين پژوهش، در اين باره توضيح داد: «ديکنسونيا متعلق به جانداران ادياکاران است. جانداران ادياکاران مجموعه‌اي از ارگانيزم‌هاي نرم‌تن بودند که تقريبا 580 تا 540 ميليون سال قبل در درياهاي جهاني زندگي مي‌کرده‌اند. با وجود اين که تقريبا 200 گونه متفاوت از اين جانداران وجود دارد، آنها هنوز مرموز و ناشناخته هستند چراکه تعداد انگشت‌شماري از آنها به ارگانيسم‌هاي زنده يا منقرض‌شده شباهت دارند. بنابراين اين موضوع که دقيقا چه چيزي بودند يا چگونه به ارگانيسم‌هاي امروزي مرتبط مي‌شوند، يکي از راز و رمزهاي قديمي ديرينه‌شناسي است».

جانداران ادياکاران گيج‌کننده هستند چون چيز ديگري مانند آنها وجود ندارد. در ابتدا گمان مي‌شد که آنها، حيوانات چندسلولي پيچيده يا چند ياخته‌اي باشند. توجيهات قبلي هرگز مناسب به نظر نمي‌آمدند چراکه ديکنسونيا شکل عجيبي دارد و شبيه به بيضي راه راه است.

ويژگي‌هاي ديکنسونيا براي اولين بار در سال 1947 توصيف شد و در آن زمان در دسته چتردريايي قرار گرفت. اين جانور با يک کرم، پوليپ و حتي يک قارچ نيز اشتباه گرفته شد.

اين حيوان چندين ويژگي مشترک با ارگانيسم‌هاي امروزي دارد. طبقه‌بندي جديد آن به عنوان حيوان براساس رشد اين جانور است. محققان تصميم گرفتند که اين بار با توجه به پروسه توسعه و رشد ديکنسونيا، آن را طبقه‌بندي کنند.

همانطور که مي‌بينيد بدن ديکنسونيا به بخش‌هاي مختلف تقسيم شده است. دانشمندان با شمارش و اندازه‌گيري اين بخش‌ها و قرار دادن آن دربرابر سن ارگانيسم، مدل کاميپوتري را خلق کردند که مي‌تواند نحوه رشد جانور در طي ساليان را ترسيم کند.

پژوهشگران همچنين دريافتند که اين موجود براي سال‌ها به طرف اشتباهي قرار گرفته است. البته اين بار اول نيست که چنين اتفاقي مي‌افتد. دو سال قبل، محققان متوجه شدند که يک فسيل متعلق به دوره پرکامبرين به صورت پشت و رو مطالعه مي‌شده است.

زباله‌هاي خانگي سوخت هواپيما مي‌شوند

هواپيمايي بريتيش ايرويز قصد دارد از زباله‌هاي خانگي براي توليد سوخت هواپيماهاي جت استفاده کرده و بدين شيوه در هزينه‌هاي خود به طور چشمگيري صرفه جويي کند.

به گزارش مهر، اين شرکت هواپيمايي با همکاري Velocys اين ابتکار عمل را اجرا خواهد کرد. «ولاسيس» از جمله شرکت‌هاي نوپاي فعال در حوزه انرژي‌هاي تجديدپذير است که فناوري خاصي را بدين منظور ابداع کرده است.

بريتيش ايرويز قصد دارد ميزان توليد آلاينده‌هاي زيست محيطي را در ناوگان خود تا سال 2050 به نصف کاهش دهد و از همين رو به دنبال استفاده از سوختي جديد به جاي بنزين در هواپيماهاي خود است.

همه ساله در انگليس صدها تن زباله توسط خانوارها توليد مي‌شود و مي‌توان آنها را به انرژي‌هاي تجديدپذير قابل استفاده در هواپيماها مبدل کرد. انواع پوشک بچه، ظروف غذاي پلاستيکي و جعبه و پوشش‌هاي شکلات نيز به همين منظور قابل استفاده است.

استفاده از بنزين به عنوان سوخت در هواپيماها تهديد مهمي براي حفظ سلامت کره زمين است و استفاده از روش جديد به کاهش 60 هزار تني توليد دي‌اکسيدکربن در سال منجر مي‌شود. اين روش همچنين به صرفه جويي 60 درصدي در مصرف سوخت منجر خواهد شد.

بريتيش ايرويز قصد دارد کارخانه‌اي به همين منظور احداث کند که سوخت تجديدپذير کافي براي تمامي پروازهاي اين شرکت به مقاصد سن خوزه و نيوارلئانز امريکا تامين کند.


 صبح بخير به سبک بهترين ها 

 هاوارد شالتز مديرعامل Starbucks

شالتز روزش را با يک ورزش روزانه شروع مي کند که معمولا دوچرخه سواري با همسرش است، اما طبق وبسايت Portfolio.com ساعت 6 صبح به سرکار مي رود.

استارباکس ( Starbucks ) يکي از شرکت‌هاي مشهور مربوط به مواد غذايي در آمريکا مي‌باشد که بيشتر بخاطر قهوه‌ در جهان شناخته شده است. اين موسسه درسال 1971 در شهر بندري Seattle تاسيس شد .


 آيا مي دانيد؟ 

 تغيير نقش بال هاي پروانه با اصلاح ژنتيکي

محققان با استفاده از ابزار اصلاح ژنتيک نقش و رنگ بال هاي پروانه را تغيير دادند.به گزارش پي اي ساينس، محققان دانشگاه جورج واشنگتن با کمک اصلاح ژنتيک نقش و رنگ بال هاي پروانه را تغيير دادند. به عبارت ديگر در اين تحقيق دانشمندان «ژن نقاشي» پروانه را دستکاري کردند.

محققان با استفاده از ابزار اصلاح ژنتيک CRISPR/Cas9 نقش ژن WntA را در خلق نقش و رنگ بال هاي پروانه مطالعه کردند. آنها با حذف اين ژن در هفت گونه پروانه توانستند ظاهر حشره را تغيير دهند و حال آنکه نقش و رنگ بال ها نيز به طور غير منتظره تغيير کرد.آرنولد مارتين رهبر اين تحقيق مي گويد: ما مي دانيم که پروانه ها بال هايي با نقش و رنگ هاي زيبا دارند. اما نحوه پديد آمدن آنها مرموز است. ما با کمک ابزار اصلاح ژنتيک نه تنها توانستيم تحول اين ژن در يک گونه را توضيح دهيم بلکه قادر به انجام مقايسه عميقي ميان گونه هاي مختلف اين حشره بوديم.

محققان با ابزار ژنتيک، ژن WntA را قبل از تبديل شدن کرم ابريشم به پروانه هدف گرفتند.اين درحالي است که هم اکنون بيش از 20 هزار گونه پروانه در سراسر جهان وجود دارند. به گفته محققان مي توان از اين يافته ها براي مطالعه جانداران ديگر از جمله انسان ها نيز استفاده کرد.

تصويري حيرت‌انگيز از پنجه عنکبوت

فردا نيوز - نگاهي دقيق به پاهاي عنکبوت نشان مي‌دهند آنها هم مانند گربه‌ها و سگ‌ها پنجه دارند! پنجه ها يکي از هشت بخش پاهاي پيچيده عنکبوت ها هستند.

آنها از پاهايشان براي شنيدن و بوييدن نيز استفاده مي‌کنند.

لانه هاي اجتماعي پرندگان نساج

اجتماعي ترين پرندگان لانه‌هايي دارند که هزاران پرنده ديگر در آن جا مي‌شوند.پرندگان حيوانات جالبي هستند که زندگي آن‌‌ها موضوع مطالعه و بررسي بسياري از محققان شده است. در بين پرندگان، پرنده‌هايي هم وجود دارند که اخلاقي اجتماعي دارند و بايد در کنار هم زندگي کنند.

پرندگان نساج بسيار اجتماعي هستند و آشيانه آن‌ها به دليل بزرگ بودن خود بسيار مشهور است. آشيانه‌اي که مي‌تواند چندين نسل از هزاران پرنده را در خود جاي مي دهد.


 
سياسي
خبر دانشگاه
دانستني ها
پرشكي
استانها
انرژي
اقتصادي
اجتماعي
هنري
ورزشي
آگهي
صفحه اصلی - شناسنامه آفرینش - آرشیو آفرینش - ارتباط با ما - درخواست اشتراک - پیوندها - جستجوی پیشرفته