ما هو النشاط الإشعاعي؟

النشاط الإشعاعي هو عملية يتم بموجبها الافراج عن النوى الذرية حيوية غير مستقرة جزيئات دون حجم الذرة. كما تستخدم كلمة النشاط الإشعاعي للإشارة إلى جزيئات دون حجم الذرة نفسها. ويلاحظ هذه الظاهرة في العناصر الثقيلة ، مثل اليورانيوم ، ونظائر غير مستقرة ، مثل 14 - الكربون.


النشاط الإشعاعي هو عملية عشوائية ، وهذا يعني أنه من المستحيل التنبؤ بما اذا كانت جسديا أو لا تعطى نواة ذرية سوف تتحلل وتنبعث من الإشعاع في أي لحظة. بدلا من ذلك ، هو كمية النشاط الإشعاعي باستخدام نصف العمر ، وهي الفترة من الوقت الذي يستغرقه لنصف النوى تعطى للتسوس. نصف الحياة ينطبق على عينة من أي حجم ، من كمية ذرات مجهرية لجميع من هذا النوع في الكون. نصف حياة تختلف على نطاق واسع ، من بضع ثوان (الأستاتين - 218) لبلايين السنين (اليورانيوم 238).



في جرعات صغيرة ، النشاط الإشعاعي هو عملية المفيدة التي يمكن تسخيرها من قبل الرجل. على سبيل المثال ، مفاعلات نووية استغلال النشاط الإشعاعي لتوليد الحرارة. وتشمل المواد الفسفورية أحيانا كميات صغيرة من الذرات المشعة. أثناء اختبار الأدوية ، والذي تغلب عليه في بعض الأحيان المخدرات مع الذرات المشعة حتى أنها يمكن أن تكون أكثر سهولة تتبع لأنها تتحرك في جميع أنحاء الجسم.



في الجرعات الكبيرة ، النشاط الإشعاعي هو في غاية الخطورة. في أوكرانيا ، وانهيار المفاعل النووي الحادث الذي وقع خلال حقبة الحرب الباردة ما زالت تعاني من آثار ضارة على السكان المحليين حتى يومنا هذا. وقد تم تصميم واختبار العديد من الأسلحة التي تستخدم النشاط الإشعاعي لقتل الناس بأعداد كبيرة. كما لدينا مستوى من العلم والتكنولوجيا تقدم ، يمكننا أن نأمل فقط أن التطبيقات السلمية للإشعاع وستوضع بسرعة أكبر من التطبيقات للحرب.




ما هي الطاقة النووية؟

الطاقة النووية هي الطاقة التي تنتج مع استخدام رد فعل النووية للرقابة. الأمم استخدام العديد من محطات توليد الطاقة النووية لتوليد الكهرباء للاستخدامات المدنية والعسكرية ، وبعض الدول أيضا الاستفادة من الطاقة النووية لتشغيل أجزاء من أساطيلها البحرية والغواصات على وجه الخصوص. بعض الناس لصالح التوسع في محطات الطاقة النووية لأنها تعتبر هذا النوع من الطاقة أنظف من الوقود الاحفوري مثل الفحم والطاقة النووية على الرغم من أن يأتي مع عدد من المشاكل التي يجب التصدي لها ، بما في ذلك التخلص الآمن من النفايات والمنتجات المشعة.


عملية توليد الطاقة النووية يبدأ التعدين ومعالجة اليورانيوم والعناصر المشعة الأخرى. وتستخدم هذه العناصر لتغذية مفاعل محطة للطاقة النووية ، وتوليد رد فعل المعروف باسم الانشطار الذي يخلق الحرارة الشديدة ، وتحول الماء في المصنع إلى بخار. توربينات البخار القوى ، التي تولد الكهرباء وتغذية الكهرباء في الشبكة الكهربائية.



عندما يتم استخدام الطاقة النووية لشيء مثل القوة غواصة ، ومفاعل يعمل المحركات ، مع البخار بالطاقة مباشرة المحركات. وفي كلتا الحالتين ، يتطلب المفاعل إشراف دقيق ، لأن التفاعلات النووية هارب يجب أن يتوقف بأسرع وقت ممكن لمنع حدوث مشاكل خطيرة. العديد من محطات الطاقة النووية والنظم الآلية واسعة النطاق التي تساعد على تحديد بؤر التوتر المحتملة ، وهذه النظم يمكن أيضا إعادة توجيه الطاقة وإيقاف أجزاء النبات ، وأداء المهام الأخرى التي تجعل من النباتات أكثر أمنا ونظافة.



واحدة من مزايا الطاقة النووية هو أنه لا ينتج غازات البيوت الزجاجية. فإنه ، ومع ذلك ، إنتاج النفايات الخطرة. الوقود النووي المستنفد غير مشعة وخطرة للغاية ، الأمر الذي يتطلب بنية تحتية ضخمة لتأمين محطة توليد الكهرباء ومعالجة الوقود. للأسف ، بعض الدول لا تملك اتخاذ تدابير كافية لمعالجة الوقود الذي يقضونه في المكان ، وليس من غير المألوف أن نرى 'مؤقتة' حلول لتخزين المواد النووية التي تستمر لعقود.



عملية التعدين والتكرير العناصر الضرورية المشعة المستخدمة في محطة للطاقة النووية هي أيضا ليست نظيفة جدا ، وهذه العناصر تتطلب نقل آمنة ، والتي يمكن أن تضاف إلى تكلفة الطاقة النووية بشكل كبير. وقد وضعت عدة دول وقفا على تطوير الطاقة النووية حتى يتم معالجة هذه المشاكل.






ما هي القنبلة الهيدروجينية؟

القنبلة الهيدروجينية هو ، حتى الآن ، أكثر الأسلحة المدمرة التي ابتكرت من أي وقت مضى البشرية. إنه نوع أقوى من القنبلة النووية ، بقدر 25000 مرات العائد من القنابل النووية التي ألقيت على هيروشيما وناغازاكي في اليابان. خلافا لقنابل ذرية التقليدية (التي تعرف أيضا باسم القنابل) ، والتي تطلق الطاقة التي الإنشطار (تفكك) الأنوية الذرية الثقيلة مثل اليورانيوم والبلوتونيوم ، وهي القنبلة الهيدروجينية النشرات الطاقة عن طريق دمج نواة معا ضوء مثل التريتيوم أو الديوتريوم ، وتحويل المسألة أكثر من ذلك في الطاقة. وقال انه عندما ترومان أذن إلقاء القنبلة ألف على هيروشيما وناغازاكي ، أن الأسلحة التي استخدمت القوة نفسها التي لم أحد ، لكن ذلك لم يكن صحيحا في الواقع -- في أحد يستخدم الاندماج النووي وليس الانشطار النووي. وهكذا ، فإن القنبلة الهيدروجينية فعلا الافراج عن الطاقة التي تغذي أحد


أكبر القنابل النووية ، والعمود الفقري للترسانة النووية من الولايات المتحدة وروسيا ، وقنابل هيدروجينية. هذه القنابل العمل باستخدام تصميم على مرحلتين حيث انفجرت قنبلة انشطارية 'الأولية' وتفجيرها باستخدام الأسلوب التقليدي الانفجار الداخلي ، الذي يضغط ثم وقود الانصهار 'الثانوية' ويشعل من اليورانيوم 'ولاعة' التي انشطار والعباد الوقود إلى الانصهار حوالي 20 مليون درجة فهرنهايت والصمامات النوى معا في ضوء عناصر أثقل ، والإفراج عن طاقة هائلة من القوة النووية التي تربط الجزيئات المكونة لها معا -- اللازمة للبدء في سلسلة من ردود الفعل الحرارة.



ونتيجة لذلك من استخدام الانصهار بدلا من الانشطار ، والعائد قنبلة هو أعلى من ذلك بكثير. في صنع قنابل الانشطار ، يتم تحويل ما يقرب من 0،1 ٪ من كتلة الوقود مباشرة إلى طاقة ، في حين قنابل الانصهار ، هو تحسين هذه النسبة بشكل طفيف ، بناء على أمر من 0،3 ٪. وكانت المرة الأولى تم اختباره على مبدأ القنبلة الهيدروجينية في 9 مايو 1951 من قبل القوات العسكرية للولايات المتحدة ، خلال اطلاق النار جورج من عملية الاحتباس الحراري في أرض إثبات المحيط الهادئ. وجاء معظم العائد من هذا الاختبار من وقود الانشطار ، لكنها اختبرت الفكرة التي يمكن أن تستخدم قنبلة انشطارية كنقطة انطلاق لشيء أكثر تدميرا. اختبار مماثل ، البند ، وقعت يوم 25 مايو 1951.



وكان أول اختبار حقيقي القنبلة الهيدروجينية ، اللبلاب مايك ، في 1 نوفمبر 1952 ، انفجرت في جزيرة إنيويتوك في المحيط الهادئ ، كجزء من عملية اللبلاب. وانفجرت القنبلة مع تعادل القوة ل10،4 ميغا طن من مادة تي ان تي (أكثر من 450 مرة أقوى من القنبلة الذرية التي ألقيت على ناغازاكي خلال الحرب العالمية الثانية). باستخدام الديوتيريوم السائل كوقود ، حسب هذه القنبلة الهيدروجينية 18 طنا من معدات التبريد للحفاظ على الديوتيريوم في شكل سائل. استخدام اختبار في وقت لاحق ، cvastle برافو ، والليثيوم ديوترايد الصلبة بدلا من ذلك ، خفض وزن الجهاز وجعله سلاحا العملية. لقطة برافو القلعة هو أقوى سلاح النووي اختبار من أي وقت مضى من قبل الولايات المتحدة ، مع تحقيق عائد من 15 ميغاطن.



واليوم ، لا تزال تضع البشرية جمعاء للخطر من خلال فصل الشتاء النووي الذي بدأته في القنبلة الهيدروجينية.






ما هي فوائد الطاقة النووية؟

الطاقة النووية له فوائد عديدة على منافسيها ، بما في ذلك النفط والفحم والرياح والطاقة الكهرومائية ، والطاقة الشمسية في المدى القريب. وتعارض الطاقة النووية من قبل ذوي النوايا الحسنة ولكن سوء فهم المخاطر والفوائد من محطات الطاقة النووية الحديثة بالنسبة للبدائل ، وكيفية تحسين السلامة على مر الزمن. وبدا على الطاقة النووية بشكل مثير للريبة بسبب ارتباطه القنبلة النووية ، فضلا عن بروز العاطفي 'النفايات المشعة'.


ويمكن للكيلوغرام واحد من اليورانيوم إنتاج المزيد من الطاقة من 200 برميل من النفط ، واليورانيوم على وشك شائعة مثل القصدير. الثوريوم يمكن ، أيضا ثلاث مرات أكثر وفرة من اليورانيوم ، يمكن تحويلها إلى 233 - اليورانيوم ، وهو غير مستقر جدا لاستخدامها لصنع قنابل ، وموزعة على كميات مماثلة للطاقة النووية. فلماذا التعطيل لبناء محطات طاقة نووية جديدة؟ حسنا ، أولا ، أنها مكلفة نسبيا لبناء ، وعلى الرغم من أن رخيصة للعمل. حققت انخفاض تكلفة أولية من الغاز والنفط والفحم النباتات وبالتالي جعلها أكثر اقتصادية في العقود القليلة الماضية ، ولكن مع ارتفاع تكاليف الوقود الأحفوري ، وهذا هو المتغير. ظاهرة الاحتباس الحراري مصدر قلق آخر.



والسبب الثاني أكثر المحطات النووية لم تكن شيدت هي مخاوف السلامة تستند في المقام الأول على حادثة تشيرنوبيل ، التي قتل فيها 50 شخصا. وعلى سبيل المقارنة ، في تيراواط من الطاقة المنتجة والطاقة الكهرمائية يقتل 885 والفحم يقتل 342 والغاز الطبيعي يقتل 85 ، ولكن النووي يقتل 8 فقط. التلوث يقتل الوقود الأحفوري أكثر من 10000 في الولايات المتحدة سنويا بسبب مشاكل في الجهاز التنفسي. لكن محطات الطاقة النووية وخالية من الانبعاثات الضارة ، ويمكن إعادة تصنيعها 95 ٪ من الوقود المستهلك ، وتنتج القليل جدا من النفايات ، والتي يمكن احتواؤه بشكل كاف وبتكلفة معقولة.



بدأ الحادث نتج تشيرنوبيل التي لا يمكن السيطرة عليها لاطلاق النار نتيجة لسلامة البنية التحتية الفقيرة. الجيل الثالث المفاعلات النووية ، التي بنيت بدءا من عام 1996 ، وتدابير السلامة أفضل بكثير ، مع الأخذ في الاعتبار المعايير العالية المفروضة على السلامة النووية في أعقاب حادثة تشيرنوبيل. يتم إجراء بعض المفاعلات الجيل الرابع حاليا تصميم والمرجح أن تكون أدخلت في 2020s ، لتكون بطبيعتها واقية من الانهيار. لأن هذا قلوبهم مصممة لتكون السائل -- السائل لا يمكن كذلك 'صهر'.



يوفر الطاقة النووية أكثر بكثير من البدائل لسبب متعلق ب القوانين الأساسية للطبيعة. في الطبيعة ، وهناك أربع قوى أساسية : القوة النووية القوية ، التي تتولى معا الأنوية الذرية ، والقوة النووية الضعيفة ، التي تتوسط الإشعاع ، والقوة الكهرومغناطيسية ، والجاذبية. حررت القوة النووية القوية ، بواسطة التفاعلات النووية ، هو أقوى مئات المرات من القوة الكهرومغناطيسية ، والتي تتحرر من التفاعلات الكيميائية التقليدية.



وفور ونحن ندرك طبيعة طويلة الأجل للطاقة النووية يجعلها جذابة اقتصاديا ، وخالية من الانبعاثات في طبيعة مثالية لمكافحة التلوث والاحترار العالمي ، والبناء المتكرر لمحطات الطاقة النووية من المرجح أن تستأنف. العديد من كبار السياسيين بالفعل لصالح الطاقة النووية ، حتى لو كانوا لا تبث دائما.





ما هو الاندماج النووي؟

الاندماج النووي هو عملية متعددة الذرات التي لديها نفس التهمة معا من أجل تشكيل نواة اثقل. في بعض الحالات ، اعتمادا على كتلة ، يمكن سراح الطاقة أو استيعابها خلال هذه العملية. الاندماج النووي هو مصدر الطاقة مهم جدا.


الاندماج النووي كمصدر للطاقة من صنع الإنسان إلى حد كبير ما زال في مرحلة التطوير ، على الرغم من بعض محطات توليد الطاقة الانصهار على شبكة الإنترنت. بينما هو من صنع الإنسان بعض الطاقة من الاندماج النووي ، فإن معظم الطاقة القادمة من الاندماج النووي أن البشر وأشكال الحياة الأخرى الاستفادة من يأتي من أحد والاندماج النووي هو العملية التي من خلالها جميع نجوم توليد الطاقة.



المشكلة مع توليد الاندماج النووي تكمن في الحصول على ذرتين وجود وثيقة التهمة نفسها إلى بعضها البعض. الذرات وبنفس التهمة صد عموما بعضها البعض ، بدلا من أن جمعت. ومع ذلك ، جلبت معا مرة واحدة ، تبدأ القوة النووية لتولي المسؤولية. هذا وسوف قوة جذب نواة اثنين أو أكثر من ذرات تجاه بعضهما البعض والبدء في الاندماج النووي ، ولكن هذا يحدث فقط إذا كانت من القرب قريبة بما فيه الكفاية.



للحصول على وثيقة معا نواة لإنتاج ما يكفي من الاندماج النووي يتطلب العثور على بعض طريقة للحصول على ذرات قريبة من بعضها البعض. في معظم الحالات ، ويتم إنجاز هذا مع مستويات عالية جدا من الحرارة. الحرارة يؤدي إلى تسريع ذرات ، والسماح لهم للتغلب على اتجاهاتهم الكهرومغناطيسية لصد كل منهما الآخر. رغم أن هذا يمكن أن تتطلب قدرا كبيرا من الطاقة ، والطاقة أن النتائج غالبا ما تكون أكبر بكثير من طاقة وضعت فيه. في بعض الحالات ، يمكن للحرارة من الانفجار خلق الجارية تفاعلات الاندماج النووي. وتسمى هذه التفاعلات مكتفية ذاتيا. نجوم ، كما ذكر من قبل ، هي خير مثال على رد فعل مكتفية ذاتيا.



ما هو جسيم بيتا؟

للجسيمات بيتا هو شكل من أشكال الإشعاع المؤين المتصلة أشكال أخرى شائعة من الإشعاع ، جسيمات ألفا وأشعة غاما. للجسيمات بيتا هي الإلكترون عالية السرعة أو البوزيترون أفرج عنه من تدهور نواة المشعة. يجري متوسطة منخفضة الطاقة والكتلة ، جسيمات بيتا هي واحدة من أشكال الأقل ضررا من الإشعاع ، ولكن لا يزال مصدر قلق صحية كبيرة جدا. وتشمل بواعث بيتا السترونتيوم - 90 ، والبوتاسيوم - 40 ، تكنيتيوم - 99 ، التريتيوم ، والكربون 14.


جسيمات بيتا لها خصائص يعادل الإلكترونات ، ولكن طاقات أعلى بكثير من الإلكترونات تدور حول نواة نموذجية. على الرغم من جسيمات بيتا ليسوا هم أنفسهم المشعة ، وأنها تسبب ضررا المقذوفات ، وكسر الروابط الكيميائية وخلق الأيونات التي لا تلف الأنسجة. سبب انبعاث بيتا هي عدد فائض من النيوترونات في نواة الذرة. عندما يكون هناك أكثر بكثير من النيوترونات البروتونات في النواة ، ونيوترون يتحول إلى البروتونات والالكترونات ، والتي طردت من النواة بسرعات عالية. ويزيد هذا العدد الذري للذرة ، ويزيد أيضا استقراره ، مثال الكيمياء الذرية الطبيعية التي تثير نوع جديد من الذرة.



اكتشف هنري بيكريل جسيمات بيتا في أواخر القرن 19. في عام 1900 ، وأوضح أن جسيمات بيتا ، والفكر قبل أن تكون متميزة من الإلكترونات ، كانت في الواقع نفس الشيء. حقيقة أن جسيمات بيتا وعولج قبل بوضوح إلى 1900 وربما جزء من السبب لديهم اسمها بدلا من أن يطلق عليه 'الالكترونات النشطة' أو شيئا من هذا القبيل.



مثل غيرها من المواد المشعة ، وتستخدم انبعاثات الجسيمات بيتا في المولدات الكهربائية الحرارية بالنظائر المشعة المستخدمة في المسابر الفضائية السلطة ، ناهيك عن المنارات الروسية النائية. هذه المنارات هي في الواقع مصدر قلق كبير البيئية ، حيث أنها تحتوي على أكثر من السترونتيوم ما صدر في النار تشيرنوبيل.



التريتيوم والفوسفور 32 - هي بواعث بيتا الضعيفة التي تستخدم في التطبيقات التجارية ، مثل radiotracers ويتوهج في الظلام الطلاء. وينتج التريتيوم من خلال قصف النيوترون من الليثيوم ، والنشاط الإشعاعي المنخفض بحيث عداد جيجر لا يمكن الكشف عن وجودها. أحيانا يحصل التريتيوم في الماء ، والتي يقال حالة المرضى للشرب 10 مكاييل من البيرة أو المياه يوميا ، لتغسل النظام.







ما هي جسيمات ألفا؟

للجسيمات ألفا هو نوع من الإشعاعات المؤينة. مع شركائها الجزيئات جاما وجسيمات بيتا وجسيمات ألفا هي واحدة من الأشكال الأكثر شيوعا من الإشعاع. جسيم ألفا هي في الأساس نواة الهليوم ، والتي تتألف من اثنين من النيوترونات والبروتونات اثنين ، دون الإلكترونات ، ويعطيها تهمة صافية إيجابية. بسبب كتلتها مرتفعة نسبيا ، جسيمات ألفا هي الشكل الأكثر تدميرا من الإشعاعات المؤينة ، ولكن المفاضلة هو أن تغلغل صالحها متدن جدا. قطعة من الورق توقف عن جسيمات ألفا ، في حين أن جسيمات بيتا أخف تتطلب حاجز الألومنيوم.


لأن جسيمات ألفا لديها مثل انخفاض قوة اختراق ، وتوقفوا عن طريق الجلد البشري ، التي تشكل خطورة تذكر إلا إذا ابتلع المصدر. وكان هذا هو مصير حزين الروسي الكسندر ليتفينينكو الجاسوس السابق ، يعتقد أن أول شخص يموت من تسمم إشعاعي حاد نتيجة لشرب البولونيوم باعث ألفا. بواعث ألفا الأخرى المعروفة تشمل الأميريسيوم (وجدت في أجهزة الكشف عن الدخان) ، والراديوم ، غاز الرادون ، واليورانيوم. عندما يقترن مع بعض المواد المشعة الأخرى ، يمكن أن بواعث ألفا تستنهض الهمم بواعث النيوترون للافراج عن النيوترونات. إنبعاث النيترون هو جزء هام من المفاعل النووي وتصميم الأسلحة.



في التحقيقات في الآثار الصحية للتدخين ، فقد وجد أن أوراق التبغ تحتوي على كميات صغيرة من البولونيوم والتي تنبعث جسيمات ألفا. ومن نظرية أن هذا يمكن أن تكون مسؤولة جزئيا عن سرطان الرئة لدى المدخنين. في التطور ، وبواعث ألفا تلعب دورا حاسما -- على احتمال التسبب في طفرة صبغية أكثر من 100 أضعاف مع أنواع أخرى من الإشعاع. معظم الوقت ، وهذا ينتج المسوخ أقل مناسبا ، ولكن عندما يقترن اختيار أكثر من الآلاف أو الملايين من نتائج سنوات في التصاميم البيولوجي على التكيف.




ما هي غرفة سحابة؟

غرفة سحابة ، المعروف أيضا باسم غرفة ويلسون ويلسون أو غرفة سحابة ، هو جهاز يستخدم من قبل علماء الفيزياء لمراقبة مسارات الجسيمات. أنها لا تعمل إلا مع الإشعاعات المؤينة. غيرها من الأجهزة أن تنجز الشيء نفسه من خلال وسائل مختلفة هي فقاعة غرفة ، وغرفة الأسلاك ، والشرارة غرفة. واحدة من أعظم المطالبات الدائرة سحابة لشهرة هو انه كان يستخدم لاكتشاف البوزيترون ، النموذج الأول لوحظ من المادة المضادة.


اخترعت أصلا الدائرة سحابة من جانب تشارلز ويلسون الفيزيائي الاسكتلندي. بدأت عملية الاكتشاف عندما بدأ بناء غرف السحابة الاصطناعية في محاولة لتكرار الظواهر الضوئية للهالات ، والتي هي قوس قزح دائرية صغيرة تشكلت في الضباب مليئة جسيمات يبلغ قطرها موحدة. ولاحظ هالات تصاحب ظاهرة معروفة جيدا من شبح الشبح ، عندما تكون الشمس منخفضة يلقي الظل الطويل في الضباب.



يمكنك بناء غرفة سحابة الخاصة بك مع المواد المنزلية وذلك بتكلفة 50 دولارا أو نحو ذلك. أساسا ، كنت ملء الغرفة واضحة ، مثل حوض للأسماك ، مع ايزوبروبيل الفوق حتى يتم ذلك. خط أسفل غرفة مع الثلج الجاف ، ثم تغطية الثلج الجاف مع المعدن والورق المقوى ، في هذا النظام. نقع قطعة من شعر مع الكحول ووضعها تحت غطاء غرفة. ختم دائرة مغلقة. تضيء الغرفة سحابة مع جهاز عرض الشرائح ، وقبل وقت طويل سترى المسارات الخاصة جدا -- من الأشعة الكونية الطبيعية. ويمكن ملاحظة العديد من المسارات الجسيمات مثيرة للاهتمام ، من أنواع مختلفة عدة ، وذلك باستخدام هذه القاعة سحابة ترابية بأسعار زهيدة. إذا وضعت مغناطيس قوي في الأسفل ، يمكنك أن ترى حتى انحناء من الجسيمات المؤينة تجاهها.




ما هو اضمحلال ألفا؟

اضمحلال ألفا هو شكل من أشكال الانحلال الإشعاعي الذي ينبعث من جسيمات ألفا من العناصر الثقيلة في محاولة لتصبح أكثر استقرارا. أنواع أخرى من الاضمحلال الإشعاعي وإضمحلال بيتا وغاما الاضمحلال. يمكن استخدامها للكشف عن الجسيمات للكشف عن انبعاث جسيمات ألفا ، ويمكن أيضا عملية اضمحلال ألفا يمكن استخدامها لبناء أجهزة الكشف. بعض أجهزة الكشف عن الحريق ، على سبيل المثال ، تعتمد على معدل ثابت للإضمحلال ألفا إلى تأيين الهواء ، التي يمكن أن تتحول في الكشف عن الدخان عندما جزيئات الدخان تتداخل مع التوصيل من الهواء المتأين.


في حالة اضمحلال ألفا ، والجسيمات تتألف من اثنين من البروتونات والنيوترونات اثنين معا بإحكام. هذه الجسيمات يحدث أن تكون متطابقة في بنية نواة ذرة الهيليوم ، والكثير من امدادات الأرض من الهليوم تأتي في الواقع من إضمحلال ألفا. كما جسيمات ألفا يترك ذرة ، مع البروتونات والنيوترونات مع ذلك ، فإن التغييرات العدد الذري ، والذرة يصبح الجديدة ، عنصرا أكثر استقرارا. يتم تحويل فقدان الكتلة في انفجار صغير للطاقة.



جسيمات ألفا ضعيفة للغاية. ويمكن وقفها مع قطعة من الورق أو حتى جيب هوائي صغير ، مما يجعل إضمحلال ألفا نسبيا غير مهددة للأشخاص الذين يعملون حوله. ومع ذلك ، إذا تم بلعها عنصرا التي تنبعث جسيمات ألفا ، يمكن أن يسبب هذا مشكلة خطيرة. غاز الرادون ، على سبيل المثال ، يمكن استنشاقها إلى الرئتين ، حيث الجزيئات المنبعثة ألفا من الغاز يمكن ان تسبب ضررا خطيرا على الخلايا الحساسة التي تبطن الرئتين.



وكان يشتبه في أن سمية إضمحلال ألفا داخل الجسم في عدة حالات التسمم رفيعة المستوى. من خلال تقديم العناصر التي تنبعث منها جسيمات ألفا في الغذاء ، يمكن أن المسمم بنجاح قتل شخص دون التسبب في مشاكل الناس في البيئة المحيطة.







ما هو مفاعل كيميائي؟

مفاعل كيميائي هو الجهاز الذي يستخدم لاحتواء ردود الفعل الكيميائية الخاضعة للرقابة. تحدث التفاعلات داخل المفاعل ، في الظروف التي يمكن رصدها ومراقبتها للسلامة والكفاءة. وتستخدم هذه الأنواع من المفاعلات النووية في انتاج المواد الكيميائية مثل مكونات من المركبات الدوائية ، وأنها يمكن أن تعمل في عدة طرق مختلفة. عدد من الشركات المتخصصة العلمية تنتج المفاعلات الكيميائية وملحقاتها مثل استبدال مكونات الأجهزة التالفة.


مع دفعة مفاعل الكيميائية ، ويتم إضافة عناصر التفاعل للمفاعل ، ويسمح للرقابة رد فعل لتأخذ مكان. عند الانتهاء من التفاعل ، يمكن إزالة دفعة ويمكن إعداد المفاعل لجولة أخرى. هذا النوع من مفاعل يعمل بشكل أفضل عندما يكون الناس في حاجة للمواد الكيميائية على نطاق ضيق ، كما هو الحال مثلا عند الكيميائيين البحوث يستعدون للبحوث المركبات الدوائية.



المفاعلات الكيميائية مستمرة بشكل مستمر ، ما دام يتم توفير المواد اللازمة للتفاعل. وتستخدم هذه لإنشاء إمدادات منتظمة من مادة كيميائية اللازمة. ويشيع استخدام المفاعلات المستمر في تصنيع المواد الكيميائية الصناعية ، وعند الحاجة لمادة كيميائية عالية ومتسقة للغاية. وأغلقت دوريا هذه المفاعلات لأسفل لصيانة أو عندما لا تكون هناك حاجة إليها ، في حالة خاصة الخطوات التي قد يلزم اتخاذها عندما يتم إعادة تشغيل بحيث لن يكون ضعف وظائفها.



صممت هذه الأجهزة بواسطة مهندسين الكيميائيين الذين هم على دراية باحتياجات المفاعلات الكيميائية ، والطرق المختلفة التي يمكن استخدامها. للتطبيقات الخاصة ، قد مهندس تصميم مفاعل مخصص التي بنيت خصيصا لهذا الغرض ، في هذه الحالة كما يشارك المهندس في تصميم الفضاء حيث سيتم استخدام المفاعل لضمان توافقه مع إرشادات السلامة و تأكيد أنه تم تصميم المساحة بشكل صحيح لاحتواء المفاعل الكيميائية.



يمكن الكيميائيين مغامر أيضا بناء المفاعلات الكيميائية الخاصة بهم لمشاريع معينة. في حين أن هناك بعض الخطوات التي تحتاج السلامة الواجب اتخاذها للتأكد من أن المفاعل ستعمل بشكل آمن وصحيح ، وأساسيات وراء تصميم مفاعل الكيميائية وعادة ما تكون بسيطة نسبيا.




ما هو تسوس بيتا؟

اضمحلال بيتا هو شكل من أشكال الانحلال الإشعاعي الذي نواة الذرة تخضع لعملية التغيير الذي يؤدي إلى انبعاث جسيم بيتا. أنواع أخرى من الاضمحلال الإشعاعي واضمحلال ألفا وجاما الاضمحلال. بالإضافة إلى كونها موضوعا للمصلحة العامة العلمية ، وتسوس بيتا لديها عدد من التطبيقات العملية ، وبخاصة في مجال الطب ، حيث تستخدم أحيانا جسيمات بيتا لتقليص أو قتل الاورام. ويمكن أيضا أن تستخدم إضمحلال بيتا في الدراسات التصوير الطبي باعتباره التتبع.


في الاضمحلال ناقص بيتا ، والنيوترونات الزائدة يصبح البروتون ، ونواة تنبعث الإلكترون ومضاد النترينو ملف. الإلكترون هو جسيم بيتا ، بينما هو مضاد النترينو الجسيمات مع بعض خصائص غير عادية. وقد افترض وجود النيوترونات وantineutrinos في اقرب وقت 1930s ، لكنه لم يكن حتى 1950s أن الباحثين تمكنوا من إثبات وجود جزيئات من هذا القبيل. وقد تم تحديد ثلاث نكهات من نيوترينو ، جنبا إلى جنب مع antineutrinos المقابلة. (ونعم ، 'نكهة' هو مصطلح فني في جميع أنحاء العالم لفيزياء الجسيمات.)



عندما نواة تمر تسوس زائد بيتا ، يتم تحويلها إلى بروتون نيوترون ، مع نواة انبعاث البوزيترون والنيوترينو ل. يمكن أن تكون الإلكترونات جسيمات بيتا أو البوزيترون ، كما هو موضح ، اعتمادا على ما إذا كان نواة وغني عن طريق تحلل بيتا بيتا أو زائد ناقص. قبل الباحثين أدركت أن جسيمات بيتا والإلكترونات فقط أو البوزيترون ، وأشاروا إلى هذه الجسيمات بانها 'أشعة بيتا' ، والذي هو السبب في أن بعض النصوص القديمة تحتوي على مراجع لأشعة بيتا.



جسيم بيتا لديها اكثر من اختراق السلطة جسيم ألفا ، ولكن أقل من الجسيمات غاما. يمكن وقفها جسيمات بيتا مع ورقة سميكة من المعدن ، جيب كبيرة من الهواء ، أو عدة أوراق من الورق. وهذا يجعلها آمنة نسبيا للحل ، طالما لوحظ احتياطات السلامة عند الناس حول العناصر التي تخضع لإضمحلال بيتا.



مثل جسيمات ألفا ، ومع ذلك ، يمكن جسيمات بيتا تعيث فسادا اذا حصلوا على داخل الجسم. في بعض الأحيان ، يتم استخدام هذه الصفة إلى ميزة ، كما هو الحال عندما يتم إدخال العناصر المشعة إلى الجسم لعلاج السرطان. في الحالات التي لا عرض جسيمات بيتا حسب التصميم ، ومع ذلك ، فإنها يمكن أن تدمر خلايا الجسم أو حتى يسبب مشاكل الصحة الإنجابية من خلال التدخل في خلايا البويضة والحيوانات المنوية.







ما هو رد فعل النووية؟

رد فعل النووي هو العملية التي تحدث عندما يكون نواة الذرة يفقد جزيئات دون حجم الذرة الى درجة ان تتغير خصائصه. ويمكن للذرة الأصلي من أحد العناصر التي تعبر عن التفاعل النووي إما أن تصبح أحد نظائر مختلفة ، أو طائفة ، لنفس العنصر أو أنها يمكن أن تصبح عنصرا مختلفا تماما. ترتبط ارتباطا وثيقا التفاعلات النووية للإشعاع في العام ، والتي يمكن أن تحدث خارج من رد فعل عفويا. الإشعاع يصف ببساطة عملية من الطاقة أو المواد المنبعثة من جسيمات الذرة أو غيرها. رد فعل مصطلح النووية ، ومع ذلك ، وعادة ما يشير تحديدا إلى الحالة التي يكون فيها نوى ذرتين الاصطدام وتغيير خصائص واحد على الأقل من النوى.


والتفاعل النووي يمكن أن تحدث في أشكال مختلفة كثيرة ، كل يعطي نتائج مختلفة إلى حد كبير. في رد فعل الانشطار ، والجسيمات الكبيرة وغير مستقرة في كثير من الأحيان ، إما تلقائيا أو نتيجة لحادث تصادم ، تفككت الى قسمين جزيئات مختلفة. العكس يحدث في رد فعل الانصهار النووي : اثنان تصطدم جسيمات أصغر والنواة لتشكيل تجمع أكبر الجسيمات. ردود الفعل الانصهار يحدث بشكل طبيعي في النجوم ، ولكن معظم محاولات الإنسان على نحو فعال وبكفاءة السيطرة عليها قد باءت بالفشل. في رد فعل تشظية ، هو ضرب نواة مع زخما كافيا لطرد النيوترونات أو البروتونات عدة ، مما يؤدي إلى خفض الوزن الذري للجسيمات.



تستخدم تفاعلات الانشطار النووي في المفاعلات النووية لانتاج الطاقة للاستخدام. غير مستقر الجزيئات تصطدم وتفكك ، وتوليد كمية كبيرة من الطاقة الحركية والحرارية. يمكن حصاده هذه الطاقة من المفاعلات النووية ، ووضع لاستخدامها لشواغل الإنسان. وهناك اهتمام كبير في استخدام ردود فعل انصهار لتوليد الطاقة ، كما أنها تميل إلى الإفراج عن كمية كبيرة من الطاقة. لسوء الحظ ، وردود الفعل الانصهار هي الصعوبة بمكان السيطرة -- أنها تحدث بشكل طبيعي في الضغط العالي ، وارتفاع الطاقة الظروف الحالية على النجوم ، ومثل هذه الظروف من الصعب جدا على التكاثر.



وهناك عدة أنواع مختلفة من الجزيئات التي تنبعث عادة من نواة خلال التفاعل النووي. جسيمات ألفا هي في جوهرها نفس نوى ذرات الهيليوم وتتكون من اثنين من النيوترونات والبروتونات ملزمة اثنين معا. جسيمات بيتا هي ببساطة الإلكترونات ؛ لديهم كتلة أصغر بكثير وشحنة سالبة. تصدر أيضا النيوترونات في التفاعلات النووية ، بل هي اختراق للغاية لأن لديهم تهمة محايدة بحيث هناك قوى القليلة التي منعهم من المرور من خلال المواد المختلفة ، بما في ذلك الجلد البشري. أشعة غاما والأشعة التي تترك النواة في شكل من أشكال الطاقة الصرفة ، بل هي أيضا اختراق للغاية ويمكن أن تمر من خلال أي شيء تقريبا بسبب كتلتها غير موجود والمسؤول محايدة.




ما هو مفاعل نووي؟

مفاعل التوليد هو نوع من الأسلحة النووية المصممة خصيصا لخلق المزيد من المواد الانشطارية (الوقود النووي) أكثر مما يستهلك. اعتمادا على نسبة تربية مفاعل ، ويمكن ان تنتج وقودا جديدا بمعدل أكبر أو أقل. نسبة التكاثر يمثل عدد ذرات الانشطارية الجديدة التي يتم إنشاؤها لكل حدث الانشطار. الحد النظري العليا للتربية ونسبة 1،8 ، في حين تم تصميم المفاعلات معظم مربي لإنتاج حوالي مثلما المواد الانشطارية لأنها تستهلك الكثير. ومن المؤمل أن المفاعلات مربي ستحل محل الجيل الحالي من المفاعلات التقليدية وتقدم في الطاقة النووية لا يزال مستمرا.


قلق واحد مع المربي المفاعلات هو ان انتاج وقود القنابل النووية جاهزة ، مثل البلوتونيوم ، لأنها تخلق مخاطر الأسلحة النووية. وتعالج هذه المشكلة عن طريق تجهيزها في مرحلة النووية حيث يتم إضافة عناصر أخرى مثل الكوريوم والنبتونيوم بكميات صغيرة إلى البلوتونيوم. هذا الشكل من المعالجة له ​​أي تأثير على استخدام البلوتونيوم كوقود المفاعل ، ولكن يجعل من الصعب للغاية لاستخدام هذه المواد لصنع قنبلة ذرية ، حتى لو الاستفادة من وجود تصميم متطور للغاية.



هناك نوعان من المفاعلات المستولدة التي تم اقتراحها. الأول ، ومفاعل التوليد السريع ، ويستخدم عبوة الوقود الأولي من البلوتونيوم ، بعد ذلك لا تتطلب سوى اليورانيوم الطبيعي للحصول على الطاقة. وقد تم بناء نماذج قليلة من مربي سريع ، واليابان والصين وكوريا ، وروسيا كلها ارتكاب الأموال نحو التطوير المستمر. أما النوع الثاني من مفاعل التوليد هو مفاعل التوليد الحرارية ، والذي يستخدم شحنة الوقود الأولي من اليورانيوم المخصب ، وذلك باستخدام الثوريوم فقط بعد ذلك. يكون فقط تم بناء مفاعلات التوليد الحراري على نطاق ضيق حتى الآن ، مع الهند في اتخاذ الخطوات الأولى نحو التنمية الصناعية على نطاق و، بعد أن بدأت في عام 2006.





ما هي قنبلة نووية؟

قنبلة ذرية ، والمعروفة باسم قنبلة وقصيرة ، هو الذي يخلق قنبلة غير متفجرة قوة مدمرة من قبل تقسيم نوى الذرات من خلال عملية تعرف باسم الانشطار النووي. القنبلة الذرية ، في حين قد لا يكون أول سلاح الدمار الشامل ، وآتينا يرتفع الى هذا المصطلح. في حين يعتبر الاختراع في منتصف القرن 20 واحدة من أكثر الأحداث المحورية في تاريخ البشرية ، سوى أنها استخدمت في القتال مرتين.


تم اختراع القنبلة الذرية نتيجة لسباق التسلح الحديثة الأولى ، وليس بين الولايات المتحدة وروسيا ، ولكن بين قوات التحالف ، بما في ذلك الولايات المتحدة ، في الحرب العالمية الثانية والألمان. وكان يعتقد أن أيا سوف تمتلك التكنولوجيا اللازمة لصنع قنبلة ذرية الأول سيكون له فائدة أكيدة ، وأنه قد يكون عاملا حاسما في الحرب. كما كان ، استسلم الألمان قبل أي من الجانبين الانتهاء من قنبلة.



ومع ذلك ، الاهتمام في الحرب العالمية الثانية ثم تحولت إلى اليابانية. حتى ولو استسلموا الألمان في أوروبا ، وكانت الحرب لا تزال مستعرة في المسرح والمحيط الهادئ. أسقطت أول قنبلة على هيروشيما 6 أغسطس 1945. أسقطت قنبلة ذرية أخرى على ناغازاكي 9 أغسطس 1945. تواجه ، من ناحية أولى ، غضب السلاح مرتين ، واستسلمت اليابان في اليوم التالي.



في حين أن الفيزياء المرتبطة قنبلة ذرية صعبة ، وتكمن الصعوبة الرئيسية في انتاج السلاح يأتي مع عملية التصنيع. ويجب تخصيب اليورانيوم 90 في المئة من أجل استخدامها لهذا السلاح. ويمكن أيضا أن تستخدم البلوتونيوم. من أجل لصنع قنبلة ذرية تنفجر بشكل صحيح ، والمواد الانشطارية ، وإما البلوتونيوم أو اليورانيوم المخصب ، يجب التوصل إلى الكتلة الحرجة ، والذي يؤدي إلى انقسام نواة والافراج عن مبلغ لا يمكن السيطرة عليها من الطاقة. والهدف هو التأكد من ان المواد لا تصل كتلة حرجة حتى الوقت المطلوب.



وبالإضافة إلى صدمة المتفجرة التي سيتم الافراج عنهم ، وأيضا إنتاج السلاح على حد سواء أشعة جاما ونيوترون. وهذا يمكن أن يلحق ضررا شديدا وقتل الأنسجة الحية ، ولهذا السبب غالبا ما تستخدم العلاجات الإشعاعية في علاج الانسجة السرطانية. يمكن أن تصبح المحمولة جوا ، كما هو في مهب حول الجسيمات وتودع مئات الأميال في اتجاه الريح. هذا هو تداعيات يسمى.



قائمة البلدان التي لديها قنبلة نووية ، أو على الأقل القدرة على انتاج واحد ، هو السائل نوعا ما يأتي فيها معلومات استخباراتية جديدة ومع ذلك ، فإن البلدان ذات القدرة النووية المعروفة تشمل ما يلي : الولايات المتحدة وروسيا والمملكة المتحدة وفرنسا والصين والهند وباكستان. كوريا الشمالية قد تمتلك اسلحة نووية ، ولكن حجم الدقيق غير معروف لهم. ويعتبر على نطاق واسع ان اسرائيل لديها قنابل ذرية كذلك. وبالإضافة إلى ذلك ، وإيران وسوريا في عملية تطوير مثل هذه الأسلحة.





ما هو النيوترون؟

النيوترون هو الجسيمات الصغيرة سوبتوميك التي يمكن العثور عليها في جميع أشكال عمليا من المسألة التقليدية. والاستثناء الوحيد هو مستقر ذرة الهيدروجين. الصفحة الرئيسية النيوترون هو في نواة الذرة ، حيث كان من المحتم بشكل وثيق مع البروتونات عن طريق القوة النووية ، وأقوى قوة في الطبيعة. النيوترونات هي المسؤولة عن الوزن حوالي نصف المواد التقليدية من حيث الحجم.


الذرات العادية لديها عدد متوازن من البروتونات والنيوترونات في نواة لها. على سبيل المثال ، الهليوم واثنين من البروتونات والنيوترونات اثنين ، والحديد و26 البروتونات والنيوترونات 26. عندما يتم كسر هذا التوازن ، ويشار إلى الذرة بوصفها النظير ، على الرغم من ذرات عادية من الناحية الفنية ليست سوى النظائر التي هي مستقرة ، ويتم استخدام كلمة 'النظائر' بالعامية لوصف المتغيرات نووية غير مستقرة.



تم اكتشاف النيوترون أصلا في عام 1930. تم اكتشاف جسيم مضاد له ، ومضاد النترون ، في عام 1956. ولئن كان من ذرى فرعي الجسيمات ، والنيوترون ليس أمرا أساسيا. وهي تتألف من اثنين من الكواركات أسفل واحد حتى كوارك ، مما يجعله يصنف الترقيمات البريونية. وحقيقة أن تتألف من أجزاء أصغر النيوترون نظرية لم يكن حتى عام 1961.



النيترون له كتلة مشابهة لشريكها النووية ، والبروتون ، إلا أنها أكبر قليلا. النيوترونات يمكن البقاء على قيد الحياة خارج نواة الذرة ، ولكن فقط لمدة 15 دقيقة تقريبا. في نهاية ذلك الوقت ، فإنها تخضع لعملية تسمى إضمحلال بيتا حيث أنها تنهار في بروتون ، إلكترون ، ومضاد النترينو ملف.



وقد فهم من النيوترونات حاسما في تطوير الطاقة النووية والأسلحة النووية. نظائر غير مستقرة تطلق النيوترونات عندما كسر ، والتي يمكن أن تبدأ سلسلة من ردود الفعل النووية. قضبان كبيرة إدراجها في المفاعلات النووية الموجودة للحد من عدد النيوترونات حول كذاب.







ما هو التلوث الإشعاعي؟

التلوث الإشعاعي هو صرف غير المنظم للمواد المشعة ، مثل الغازات المشعة والسوائل ، أو الجسيمات ، في المكان الذي قد يضر الأفراد أو المعدات. ويمكن لجميع النباتات والمباني والناس ، والحيوانات تصبح ملوثة بمواد مشعة أن يتم صرفها في البيئة. الهواء والماء والنفايات ، والسطوح هي مصادر أخرى محتملة من التلوث الإشعاعي. على سبيل المثال ، إذا تم عن غير قصد تسرب مادة مشعة على الأرض ، يمكن للأفراد نشر مادة ببساطة عن طريق المشي على الأرض الملوثة.


يمكن أن تلوث النفايات المشعة يحدث خارجيا ، داخليا ، أو من خلال البيئة. تلوث خارجي يحدث عندما المواد المشعة ، وعادة في شكل من الغبار ، مسحوق ، أو السائلة ، ويحصل على الشعر الفرد ، والجلد ، أو الملابس. التلوث الداخلي يأخذ الأماكن عندما يستنشق الفرد ، يبتلع ، أو تمتص مادة مشعة. عندما يتم توزيع المواد المشعة أو تسربها إلى البيئة والتلوث البيئي يحدث.



آثار التلوث الإشعاعي تختلف ، تبعا لنوع من المواد المشعة ، والتي على مستوى الاحتواء لها ، ودرجة أنه تم توزيع. آثار التلوث الإشعاعي وعادة ما تكون الحد الأدنى لمستويات منخفضة من المواد المشعة التي لديها مشاكل احتواء الحد الأدنى. حتى في الحالات مستوى منخفض ، ومع ذلك ، فإن المواد الضارة كثيرا ما يحتاج إلى أن يكون تنظيف ومن ثم التخلص منها بشكل صحيح من.



من ناحية أخرى ، يمكن لمستويات عالية من التلوث تهدد بشكل كبير على حد سواء الناس والبيئة. إذا أصبحت ملوثة الأفراد مع المواد المشعة ، سوف يتعرضون للإشعاع حتى يتم التخلص من المواد من أجسادهم ، والشعر ، والملابس. آثار الاحتواء المشعة تعتمد على مستوى التلوث الإشعاعي والسمية الكيميائية للمادة. في بعض الحالات ، قد يتم نشرها على مضمون في جميع أنحاء الجسم وإزالتها بسرعة. وفي حالات أخرى ، ومع ذلك ، يمكن أن يحدث انخفاض كبير ، مثل تلف الجهاز أو الفشل.



ويمكن أن يتم الراديو لمراقبة التلوث قبل الشروع في مناطق آمنة حول المناطق الملوثة. صممت مناطق السلامة للحد من الحصول على المواد المشعة التي قد تؤثر سلبا على الصحة العامة. إجراءات الرقابة وعادة ما يتطلب أيضا الأفراد الذين يعملون في مناطق السلامة أن الفنيين المدربين الذين يستخدمون معدات السلامة المناسبة.