انجمن گفتگو
گروه ها
آرشيو
 اعضا
تقويم مدرسه
ارتباط با مدرسه
12:48:13   31/01/1387
آرشيو
سايت های مرتبط
تماس با مدرس
مديريت

  مطلب آموزشی

بمب های اتمی

 

هانری بکرل نخستين کسی بود که متوجه پرتودهی عجيب سنگ معدن اورانيم گرديد پس از ان در سال 1909 ميلادی ارنست رادرفورد هسته اتم را کشف کرد. وی همچنين نشان دادکه پرتوهای راديواکتيو در ميدان مغناطيسی به سه دسته تقيسيم می شود( پرتوهای الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دريافتند که منشاء اين پرتوها درون هسته اتم اورانيم می باشددر سال 1938 با انجام ازمايشاتی توسط دو دانشمند المانی بنامهای اتوهان و فريتس شتراسمن فيزيک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد اين فيزيکدانان با بمباران هسته اتم اورانيم بوسيلهنوترونها به عناصر راديواکتيوی دست يافتند که جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانيم داشت و در اينجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد.زيرا هر فروپاشی هسته اورانيم ميتوانست تا ۲۰۰مگاولت انرژی ازاد کند وبديهی بود اگر هسته های بيشتری فرو پاشيده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فيزيکدانان ديگری نيز در اين محدوده به تحقیق می پرداختند يکی از انان انريکو فرمی بود( ۱۹۵۴ - ۱۹۰۱) که بخاطر تحقيقاتش در سال ۱۹۳۸ موفق به دريافت جايزه نوبل گرديد.در سال 1939 يعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بين فيزيکدانان اين بيم وجود داشت که المانيهابه کمک فيزيکدانان نابغه ای مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همين دليل از البرت انيشتين خواستند که نامه ای به
فرانکلين روزولت رئيس جمهور وقت امريکا بنويسد در ان نامه تاريخی از امکانساخت بمبی صحبت شد که هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.چنين شدکه دولتمردان امريکا برای پيشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر ۱۹۴۲ در ساعت 3 بعد از ظهر نخستين راکتور اتمی دنيا در دانشگاه شيکاگو امريکا ساخته شد.سپس در ۱۶ ژوئيه ۱۹۴۵ نخستين ازمايش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نيو مکزيکو انجام شد.سه هفته بعد هيروشيما درساعت 8:15 صبح در تاريخ 6 اگوست 1945 بوسيله بمب اورانيمیبمباران گردييد و ناکازاکی در ۹ اگوست سال ۱۹۴۵ بمباران شدند که طی ان صدها هزار نفر فورا جان باختند.

بمبهاي هسته اي چگونه ساخته ميشوند؟

بمبهاي هسته اي به دو شكل ساخته مي شوند. بمبهاي شكافتي (اتمي) و بمبهاي همجوشي (هيدروژني). در حاليكه جزئيات اين بمبها محرمانه است ولي نكات اساسي آنها قابل دسترس است. سوخت در يك بمب شكافتي مشتمل بر اورانيوم 235 و پلوتونيم 239 ي تقريبا خالص است كه هر دو هسته هاي شكافت پذيري دارند. يك تكه ي كوچك از چنين ماده اي نمي تواند منفجر شود زيرا تعداد بسيار زيادي از نوترونها فرار مي كنند. ولي در يك جرم به قدر كافي بزرگ (بحراني) واكنش زنجيره اي صورت مي گيرد. يك نوترون اوليه ي اتفاقي باعث شروع شكافت خواهد شد...
يك بمب نوعي تقريبا 10 به توان 24 نوترون در كمتر از ده به توان 7- ثانيه آزاد مي كند كه باعث گرماي بسيار شديد مي شود. همجوشي فرق دارد. همجوشي وقتي رخ مي دهد كه دو هسته ي سبك را آنقدر به هم نزديك كنيم كه در حوزه ي عمل جاذبه ي متقابل نيروي هسته اي قوي قرار گيرند. از آن به بعد به شدت هم را جذب مي كنند و اتمي سنگين تر توليد مي كنند و مقداري انرژي آزاد مي كنند. همجوشي را مي توان در محيط پلاسمايي بوجود آورد و اخيرا با ليزر هم اين كار را مي كنند. در اين همجوشي قرصهاي كوچكي از دوتريم و ترتيم (عناصري سبك كه همخانواده ي هيدروژنند) را بوسيله فوجهاي ليزري پرقدرت گرم مي كنند. اگر توان ليزرها كم باشد انفجارهاي كوچكي در اين قرصهاي كوچك رخ مي دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان كوتاه اثر كنند همجوشي رخ مي دهد. توان اين نوع ليزرها بيش از توان نيروي برق آمريكاست. پس تهيه اش بسيار سخت است .


اختراع بمب اتم:

در طول جنگ جهانى دوم شاهد نوآورى تسليحاتى از جانب دولتهاى درگير در جنگ مى‏باشيم، سه دولت عمده‏اى كه داراى مراكز تحقيقات استراتژيك و لابراتورهاى معظم تحقيقاتى بودند، عبارتند بودند از ژاپن، آلمان، آمريكا.ژاپن به دنبال توسعه سلاح‏هاى شيميايى بود كه در اين زمينه موفقيت چندانیبه دست نمى‏آورد.آلمان‏ها داراى مركز تحقيقاتى «پينامون» بودند كه موفق به اختراع سلاحى نو در تابستان 1940 مى‏شوند، اين سلاح موشك بود كه در طول
جنگ آلمان‏ها عليه انگلستان از خاك فرانسه ی اشغال شده به كار مى‏بردند. اولين موشكها در تابستان 1940 بود كه با پشت سر گذاشتن كانال مانش به خاكانگلستان اصابت مى‏كرد. تا مدت‏ها انلگيسيها اختراع چنين سلاحى را باور نمى‏كردند.
مخترع موشك «فون براون» آلمانى بود و اولين موشك‏ها
VI و VII نام داشتند.اما در رابطه با تحقيقات مربوط به شكافتن هسته اتم، على رغم تبليغاتمتفقين كه به بزرگ نمايى خطر اتمى آلمان مى‏پرداختند، نازى‏ها در اين خصوص
موفقيتى به دست نياورده و پس از شكست آلمان مشخص مى‏شود كه آنها درمرحله ابتدايى ساخت بمب اتم قرار داشتند.
مركز سوم، آمريكا بود. آمريكا با استفاده از امتياز منحصر به فرد دور بودن از صحنه جنگ و مصونيت از بمباران و ويرانى، در سال 1943 پروژه مانهتن را در صحراى لوس آلاموس (
Los Alamos) در ايالت نيومكزيكو، شکل می دهد.
رياست اين پروژه اتمى، با پروفسور «اوپن هايمر» بود و دانشمندان غير اروپايىمانند «فرمى» و ... در اين پروژه نقش داشتند.رياست اين پروژه با يك ژنرال سه ستاره، به نام «گروز» بود كه به طور مرتب، واشنگتن را از پيشرفت كار مطلع مى‏ساخت. يکی از ويژگی های پروژه مانهتن، هزينه بسيار بالای آن بود (25 ميليارد دلار) كه در زمان جنگ هيچ دولتى چنين بودجه‏اى را نداشت.
سرانجام در حالى كه در 8 مى 1945 آلمان تسليم مى‏شود و جنگ اروپا بهپايان مى‏رسد، فاتحين كنفرانس پوتست دام را به منظور تعيين سرنوشت آلمان تشكيل مى‏دهند، پوتست دام يك منطقه ييلاقى در نزديك برلين بود كه با توجه
به اينكه برلين آنقدر ويران شده بود، حتی ساختمان درخوری در اين شهر نبود كهدر آن اجلاس برگزار شود. در بين كنفرانس، هرى ترومن، رئيس جمهور آمريكا،تلگراف رمزى، تحت عنوان «نوزاد متولد شد»، دال بر به ثمر رسيدن پروژه مانهتن دريافت مى‏كند. اين پروژه موفق به ساخت اولين بمبى مى‏شود كه در 16 ژوئيه 1945مورد تست قرار مى‏گيرد. اوپن هايمر و ديگران، در بونكرى تجمع كرده بودندو آزمايش را مورد بررسى قرار مى‏دهند كه ظاهرا همانجا اوپن هايمرپشيمان مى‏شود. در اواخر جولاى، رئيس جمهور آمريكا، دستور به كار بردن اين سلاح جديد را عليه ژاپن براى تاريخ بعد از 2 اوت صادر مى‏كند؛ 5 شهر ژاپن به ترتيب اولويت براى واشنگتن در ليست قرار مى‏گيرند: توكيو، کيوتو، هيروشيما، ناگويا، ناكازاكى.

 

 

 

  © November 2004 - Designed & Programmed by: Hamed Yaghoubi & Hamid Khalili

انجمن گفتگو
گروه ها
آرشيو
 اعضا
تقويم مدرسه
ارتباط با مدرسه
12:48:13   31/01/1387
آرشيو
سايت های مرتبط
تماس با مدرس
مديريت

  مطلب آموزشی

بمب های اتمی

 

هانری بکرل نخستين کسی بود که متوجه پرتودهی عجيب سنگ معدن اورانيم گرديد پس از ان در سال 1909 ميلادی ارنست رادرفورد هسته اتم را کشف کرد. وی همچنين نشان دادکه پرتوهای راديواکتيو در ميدان مغناطيسی به سه دسته تقيسيم می شود( پرتوهای الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دريافتند که منشاء اين پرتوها درون هسته اتم اورانيم می باشددر سال 1938 با انجام ازمايشاتی توسط دو دانشمند المانی بنامهای اتوهان و فريتس شتراسمن فيزيک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد اين فيزيکدانان با بمباران هسته اتم اورانيم بوسيلهنوترونها به عناصر راديواکتيوی دست يافتند که جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانيم داشت و در اينجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد.زيرا هر فروپاشی هسته اورانيم ميتوانست تا ۲۰۰مگاولت انرژی ازاد کند وبديهی بود اگر هسته های بيشتری فرو پاشيده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فيزيکدانان ديگری نيز در اين محدوده به تحقیق می پرداختند يکی از انان انريکو فرمی بود( ۱۹۵۴ - ۱۹۰۱) که بخاطر تحقيقاتش در سال ۱۹۳۸ موفق به دريافت جايزه نوبل گرديد.در سال 1939 يعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بين فيزيکدانان اين بيم وجود داشت که المانيهابه کمک فيزيکدانان نابغه ای مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همين دليل از البرت انيشتين خواستند که نامه ای به
فرانکلين روزولت رئيس جمهور وقت امريکا بنويسد در ان نامه تاريخی از امکانساخت بمبی صحبت شد که هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.چنين شدکه دولتمردان امريکا برای پيشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر ۱۹۴۲ در ساعت 3 بعد از ظهر نخستين راکتور اتمی دنيا در دانشگاه شيکاگو امريکا ساخته شد.سپس در ۱۶ ژوئيه ۱۹۴۵ نخستين ازمايش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نيو مکزيکو انجام شد.سه هفته بعد هيروشيما درساعت 8:15 صبح در تاريخ 6 اگوست 1945 بوسيله بمب اورانيمیبمباران گردييد و ناکازاکی در ۹ اگوست سال ۱۹۴۵ بمباران شدند که طی ان صدها هزار نفر فورا جان باختند.

بمبهاي هسته اي چگونه ساخته ميشوند؟

بمبهاي هسته اي به دو شكل ساخته مي شوند. بمبهاي شكافتي (اتمي) و بمبهاي همجوشي (هيدروژني). در حاليكه جزئيات اين بمبها محرمانه است ولي نكات اساسي آنها قابل دسترس است. سوخت در يك بمب شكافتي مشتمل بر اورانيوم 235 و پلوتونيم 239 ي تقريبا خالص است كه هر دو هسته هاي شكافت پذيري دارند. يك تكه ي كوچك از چنين ماده اي نمي تواند منفجر شود زيرا تعداد بسيار زيادي از نوترونها فرار مي كنند. ولي در يك جرم به قدر كافي بزرگ (بحراني) واكنش زنجيره اي صورت مي گيرد. يك نوترون اوليه ي اتفاقي باعث شروع شكافت خواهد شد...
يك بمب نوعي تقريبا 10 به توان 24 نوترون در كمتر از ده به توان 7- ثانيه آزاد مي كند كه باعث گرماي بسيار شديد مي شود. همجوشي فرق دارد. همجوشي وقتي رخ مي دهد كه دو هسته ي سبك را آنقدر به هم نزديك كنيم كه در حوزه ي عمل جاذبه ي متقابل نيروي هسته اي قوي قرار گيرند. از آن به بعد به شدت هم را جذب مي كنند و اتمي سنگين تر توليد مي كنند و مقداري انرژي آزاد مي كنند. همجوشي را مي توان در محيط پلاسمايي بوجود آورد و اخيرا با ليزر هم اين كار را مي كنند. در اين همجوشي قرصهاي كوچكي از دوتريم و ترتيم (عناصري سبك كه همخانواده ي هيدروژنند) را بوسيله فوجهاي ليزري پرقدرت گرم مي كنند. اگر توان ليزرها كم باشد انفجارهاي كوچكي در اين قرصهاي كوچك رخ مي دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان كوتاه اثر كنند همجوشي رخ مي دهد. توان اين نوع ليزرها بيش از توان نيروي برق آمريكاست. پس تهيه اش بسيار سخت است .


اختراع بمب اتم:

در طول جنگ جهانى دوم شاهد نوآورى تسليحاتى از جانب دولتهاى درگير در جنگ مى‏باشيم، سه دولت عمده‏اى كه داراى مراكز تحقيقات استراتژيك و لابراتورهاى معظم تحقيقاتى بودند، عبارتند بودند از ژاپن، آلمان، آمريكا.ژاپن به دنبال توسعه سلاح‏هاى شيميايى بود كه در اين زمينه موفقيت چندانیبه دست نمى‏آورد.آلمان‏ها داراى مركز تحقيقاتى «پينامون» بودند كه موفق به اختراع سلاحى نو در تابستان 1940 مى‏شوند، اين سلاح موشك بود كه در طول
جنگ آلمان‏ها عليه انگلستان از خاك فرانسه ی اشغال شده به كار مى‏بردند. اولين موشكها در تابستان 1940 بود كه با پشت سر گذاشتن كانال مانش به خاكانگلستان اصابت مى‏كرد. تا مدت‏ها انلگيسيها اختراع چنين سلاحى را باور نمى‏كردند.
مخترع موشك «فون براون» آلمانى بود و اولين موشك‏ها
VI و VII نام داشتند.اما در رابطه با تحقيقات مربوط به شكافتن هسته اتم، على رغم تبليغاتمتفقين كه به بزرگ نمايى خطر اتمى آلمان مى‏پرداختند، نازى‏ها در اين خصوص
موفقيتى به دست نياورده و پس از شكست آلمان مشخص مى‏شود كه آنها درمرحله ابتدايى ساخت بمب اتم قرار داشتند.
مركز سوم، آمريكا بود. آمريكا با استفاده از امتياز منحصر به فرد دور بودن از صحنه جنگ و مصونيت از بمباران و ويرانى، در سال 1943 پروژه مانهتن را در صحراى لوس آلاموس (
Los Alamos) در ايالت نيومكزيكو، شکل می دهد.
رياست اين پروژه اتمى، با پروفسور «اوپن هايمر» بود و دانشمندان غير اروپايىمانند «فرمى» و ... در اين پروژه نقش داشتند.رياست اين پروژه با يك ژنرال سه ستاره، به نام «گروز» بود كه به طور مرتب، واشنگتن را از پيشرفت كار مطلع مى‏ساخت. يکی از ويژگی های پروژه مانهتن، هزينه بسيار بالای آن بود (25 ميليارد دلار) كه در زمان جنگ هيچ دولتى چنين بودجه‏اى را نداشت.
سرانجام در حالى كه در 8 مى 1945 آلمان تسليم مى‏شود و جنگ اروپا بهپايان مى‏رسد، فاتحين كنفرانس پوتست دام را به منظور تعيين سرنوشت آلمان تشكيل مى‏دهند، پوتست دام يك منطقه ييلاقى در نزديك برلين بود كه با توجه
به اينكه برلين آنقدر ويران شده بود، حتی ساختمان درخوری در اين شهر نبود كهدر آن اجلاس برگزار شود. در بين كنفرانس، هرى ترومن، رئيس جمهور آمريكا،تلگراف رمزى، تحت عنوان «نوزاد متولد شد»، دال بر به ثمر رسيدن پروژه مانهتن دريافت مى‏كند. اين پروژه موفق به ساخت اولين بمبى مى‏شود كه در 16 ژوئيه 1945مورد تست قرار مى‏گيرد. اوپن هايمر و ديگران، در بونكرى تجمع كرده بودندو آزمايش را مورد بررسى قرار مى‏دهند كه ظاهرا همانجا اوپن هايمرپشيمان مى‏شود. در اواخر جولاى، رئيس جمهور آمريكا، دستور به كار بردن اين سلاح جديد را عليه ژاپن براى تاريخ بعد از 2 اوت صادر مى‏كند؛ 5 شهر ژاپن به ترتيب اولويت براى واشنگتن در ليست قرار مى‏گيرند: توكيو، کيوتو، هيروشيما، ناگويا، ناكازاكى.

 

 

 

  © November 2004 - Designed & Programmed by: Hamed Yaghoubi & Hamid Khalili

بازیافت زباله ها

ظروف و ضایعات آلومینیوم به هر شکلی که باشد قابل بازیافت است .بنابراین فویل آلومینیومی وقوطی های نوشابه وکنسرو و بشقاب و چارچوب پنجره ها و حتی تراشه های آلومینیوم در کارگاه ها و حلقه های آلومینیومی در بازکن ها را می توان جمع آوری و بازیافت کرد.برای حفظ بهداشت محل نگهداری قوطی های مصرف شده و بازیافت صحیح تر و بهداشتی تر می توان آنها را شست و در جایی معین جمع آوری کرد.

برای بازیافت قوطی های آلومینیومی ابتدا آنها را ذوب می کنند .سپس فلز مذاب را به محض سرد شدن زیر فشار می گذارند و به ورق تبدیل می کنند و سرانجام این ورقه ها را دوباره به شکل قوطی در می آورند.آلومینیوم بازیافتی نه تنها در ساخت قوطی های جدید که در ساخت مواد مختلف آلومینیومی از جمله مواد ساختمانی بکار می رود.

از بازیافت ۵۰۰گرم آلومینیوم قوطی های نوشابه می توان انرژی کافی برای روشنایی یک لامپ ۱۰۰واتی به مدت ۴ساعت یا انرژی لازم برای روشنایی یک تلویزیون به مدت ۵/۳ ساعت را تامین کرد.

بازیافت یک قوطی آلومینیومی در مقایسه با تولید همان قوطی از مواد خام اولیه باعث کاهش آلودگی به میزان ۹۷درصد و کاهش آلودگی هوا به میزان ۹۵درصد می شود.

تولید آلومینیوم از آلومینیوم بازیافت شده نسبت به تولید آن از سنگ معدن به ۹۰ درصد انرژی کمتر نیاز دارد.

بازیافت دو قوطی آلومینیومی موجب صرفه جویی در انرژی به اندازه نیم لیتر بنزین است .به همین خاطر است که آلومینیوم استفاده شده دارای ارزش قراضه ای زیادی است ساخت قطعات آلومینیومی از آلومینیوم بازیافتی هم موجب صرفه جویی در انرژی و هم موجب صرفه جویی در هزینه ها است.

سرعت های تجزیه مواد مختلف:

کاغذ.......................................................۴-۲ هفته

برگ درخت..............................................۳-۱ ماه

پوست پرتقال..........................................۶ ماه

پاکت شیر..............................................۵ سال

کیسه پلاستیکی...................................۱۰ تا ۲۰ سال

ظروف پلاستیکی...................................۵۰ تا۸۰ سال

قوطی آلومینیومی.................................۸۰ سال

قوطی حلبی.......................................  ۱۰۰ سال

بطری پلاستیکی نوشابه.......................  ۴۵۰ سال

بطری شیشه ای.................................  ۵۰۰ سال

یونولیت................................................

علم شیمی در قرآن

قرآن گنجینه‌ای است سرشار از مسائل و مفاهیم گوناگون که از قدیم الایام توجه بسیاری از اندیشمندان و صاحب نظران را به خود جلب کرده است. درباره اعجاب و اعجاز این کتاب مقدس گفتنی‌های بسیاری گفته‌اند و در مورد قدرت خارق العاده قرآن همین نکته بس که چگونه اعراب بادیه نشین دوره جاهلیت را به ملتی بدل کرد که صلای ایمان و وحدت و تمدن در جهان در دادند.

اگر نظری به آیات قرآن بیفکنیم می‌بینیم که در موارد گوناگون خداوند انسانها را به سیر و گشت و گذار در جهان پیرامون خود فرا می‌خواند. بارها در قرآن آمده است ای انسانها آیا به آسمان نمی‌نگرید؟ آیا به ستارگان نمی‌نگرید؟ به گیاهان؟ به حیوانات؟ و ... . گویاترین بر این مدعا نامهای اشیاء ، حیوانات و صورتهای فلکی است که در سراسر آیات قرآن مشاهده می‌شود.
در این مبحث می خواهیم به مسائل شیمی مطرح شده در قرآن بپردازیم. در سوره فرقان ، آیه 53 می‌خوانیم:
و او کسی است که دو دریا را در کنار هم قرار داد، یکی گوارا و شیرین و دیگری شور و تلخ و در میان آنها برزخی قرار داد تا به هم مخلوط نشوند (گویی هر یک به دیگری می‌گوید) دور باش و نزدیک نیا.
این آیه یکی از مظاهر شگفت انگیز قدرت پروردگار را در جهان آفرینش ترسیم می‌کند. این حائل یا برزخ همان تفاوت درجه غلظت آب شور و شیرین ، به اصطلاح وزن مخصوص آنها است که سبب می‌شود تا مدت مدیدی به هم نیامیزند.
از کاربران محترم دعوت می‌شود با شرکت در بحث هفتگی ، مطالب خود را برای استفاده سایر کاربران در همین صفحه پست کنید.
موفق و پیروز باشید

+ نوشته شده در  چهارشنبه دهم خرداد 1385ساعت 6:49  توسط دانشجویان شیمی پیام نور