«زمین، تنها سیاره برای زیستن»، شعار روز نجوم امسال است.

روز جمعه 20 اردیبهشت ماه مراسم روز جهانی نجوم در ایران برگزار خواهد شد. شاخه آماتوری انجمن

نجوم ایران که هماهنگی و حمایت از برگزای این مراسم را بر عهده دارد اعلام کرد در ایران با عنایت به

روند سالهای گذشته و دستور العمل برگزاری روز جهانی نجوم این روز در تغطیلی پایان هفته و روز جمعه

برگزار خواهد شد.

امسال با توجه به اهمیت یافتن مساله تغییرات اقلیمی و گرمایش جهانی که محیط زیست سیاره ما را

تهدید می کند، شاخه آماتوری انجمن نجوم ایران پیشنهاد کرده است تا گروههای مختلف در برگزاری این

 مراسم زمینه تغییرات اقلیم را در نظر داشته باشند و با شعار «زمین، تنها سیاره برای زیستن» به

آگاهی بخشی درباره اهمیت حفظ سیاره زمین بپردازند.

روز نجوم در ایران از 8 سال پیش گرامی داشته می شود و در طی این مدت گروههای ایرانی برگزار کننده

این مراسم توانسته اند 2 بار جوایز جهانی ترویجی را برای برگزاری موفق این مراسم دریافت دارند.

امسال اطلاعات کاملی در پایگاه اطلاع رسانی شاخه آماتوری انجمن نجوم ایران به نشانی

www.asiac.ir قرار گرفته شده است و همچنین پست الکترونیکی  astroday@asiac.irبه طور شبانه

 روزی آماده پاسخگویی به پرسشهای احتمالی در زمینه همکاری در برگزاری هرچه بهتر این روز در ایران

خواهد بود.

منبع: مجله نجوم

EDWARD   WITTEN  

تولد: 26 آگوست سال 1952در يك خانواده يهودي Baltimore - Maryland

مليت: آمريكائي

شاخه : فيزيك نظري

زمينه هاي فعاليت:

نظريه ي ريسمان

 String Theory

Quantum Field Theory

واکنش گرما-هسته‌ای در نوترینو

یکی از اینگونه واکنش‌ها به وسیله فیزیکدان مشهور آگادمیسین برنو .ام.پونتکرنو (Bruno M.Pontecorvo) پیشنهاد گردید. او خاطر نشان کرد که ایزوتوپ کلر (³⁷Cl) می‌تواند یک نوترینو جذب کند و با از دست دادن یک الکترون به یکی از ایزوتوپ‌های آرگن (³⁷Ar) تبدیل شود. که ردیابی الکترون بوجود آمده دشوار نیست. از این گذشته چون ³⁷Ar رادیواکتیو است، مقدار آن بوسیه محصولات حاصل از تجزیه‌اش قابل اندازه گیری می‌باشد.

آشکارسازی نوترینوها

اشکال ثبت نوترینوها به وسیله آشکارساز کلر این است که باید شار نوترینو از دیگر پرتوهای کیهانی که می‌توانند واکنش هسته‌ای تبدیل کلر به آرگن را آغاز کنند، مجزا شود. این واقعیت انجام گیری در عمق کره زمین را که نفوذ ذرات کیهانی به داخل آن ممکن نیست، ضروری می سازد. فکر ساختن آشکارساز کلر به وسیله فیزیکدان آمریکایی ریموند دیویس (Ragmond Davis) و همکارش اجرا گردید. دام نوترینو از مخزن عظیمی حاوی 600 تن تتراکلرو اتیلن مایع پاک کننده معمولی تشکیل شده بود و در گودال سنگی معدن هومزتیک نزدیک شهر لید در داکوتای جنوبی کار گذاشته شد.

تفاوت تابش الکترومغناطیسی با نوترینوی خورشیدی

تابش الکترومغناطیسی که از خورشید به ما می‌رسد. واقعا حدود یک میلیون سال پیش از خورشید گسیل شده و باید فاصله داخل خورشید تا سطح آن و بعد تا سطح زمین را پیموده باشد. ولی نوترینوها عملا شرایط خورشید را در لحظه بررسی گزارش می‌دهند. بنابراین تعجبی ندارد که چرا نتایج مطالعه به وسیله تابش الکترومغناطیسی با نتایج مطالعه به وسیله نوترینو تفاوت دارد.
آیا عدم وجود نوترینوهای خورشید در آزمایش ویدیس به دلیل است که در دوره ما کوره گرما هسته‌ای خورشید است از کار کشیده است؟ برای پاسخ دادن به این سئوال آزمایش‌های بیشتری ضرورت دارد. و تجهیزات چنین آزمایشی هم اکنون در حال گسترش می‌باشد. مسئله دیگری که احتمال نتایج تجربیات دیویس را توضیح می‌دهد. طبیعت خود نوترینوها می‌باشد.

ماهیت نوترینو

اطلاعات اولیه

فیزیک و اختر شناسی جدید بستگی نزدیکی با یکدیگر دارند. در حالی که فضا برای علم فیزیک که نمی‌تواند بسیاری از فرآیندها را در شرایط زمینی مطالعه نماید. در حکم آزمایشگاهی می‌باشد. کشفیات این علم در این آزمایشگاه پیشرفت اخترشناسی را آسان می‌سازد. بنابراین ما شاهد نفوذ این دو علم در یکدیگر هستیم که یک مرحله طبیعی در روند ادراک می‌باشد.
نوترینو در میان دویست ذره بنیادی شناخت شده برای فیزیکدانان عجیب‌ترین ذره می‌باشد. طبق نظریه‌ای که از مدتها پیش وجود داشته ، نوترینو جرم سکون ندارد و همیشه دقیقا با سرعت نور حرکت می‌نماید از سوی دیگر ، هیچ قانونی وجود ندارد فرض اینکه نوترینو دارای جرم باشد را منع کند.

نوترینو بدون جرم

طبق نظریه‌ای که از مدتها پیش وجود داشته نوترینو دارای جرم سکون نیست و همیشه دقیقا با سرعت نور حرکت می‌نماید. و اینکه نوترینو دارای جرم باشد، گروهی از متخصصین در موسسه فیزیک نظری و تجربی فرهنگستان علوم شوروی سابق تشویق نمود تا برای یافتن جرم نوترینو (اگر چنین جرمی وجود داشته باشد) به تجربیاتی دست بزنند. با آنکه هنوز این تجربه در مرحله مقدماتی است، نتایج آن بسیار هیجان‌انگیز می‌باشد. جرم نوترینو صفر نیست، بلکه بین 14 تا 16 الکترون ولت است. نوترینو جرم بزرگی ندارد، جرم آن بین سی هزارم و ده هزارم جرم الکترون است، ولی واقعیت وجود داشتن چنین جرمی ، اگر تصدیق شود باید موجب تغییرات عمده‌ای در عقاید و آرا متداول ما درباره جهان گردد.

ادامه دارد . . .

امام علی علیه السلام :

هر کس کلمه ای به من بیاموزد  مرا بنده خود ساخته است

سالروز شهادت متفکر شهید ؛ استاد مرتضی مطهری

                                   و روز معلم گرامی باد

نگاه اجمالی

همان طور که می‌دانید، خورشید «جعبه سیاهی» است که اختر شناسان فقط می‌توانند «خروجی» آن را بررسی نمایند. تمام اطلاعات مربوط به خورشید که برای اخترشناسی جدید قابل حصول بوده بر مبنای مطالعه تابش‌های مختلفی قرار دارد. که از بیرونی ترین لایه‌های خورشید منتشر می‌گردد. هیچ گونه معلوماتی مستقیما از اعماق خورشید به دست نمی‌آید. اگر بخواهیم اظهار نظر دقیقی به عمل آوریم. باید بگوییم که نظریه ترکیب داخلی خورشید که دوام میزان انرژی آن را در اثر واکنش‌های گرما هسته‌ای می‌داند فقط یک مدل نظری است. آری ، کلمه فقط در این مورد کاملا مناسب نیست.

نوترینو

نوترینو ذره‌ای است با سرعت زیاد که مستقیما مربوط به واکنش‌های گرما-هسته‌ای می‌گردد. نوترینوها در اثر تبدیل هسته هیدروژن به هلیوم تشکیل می‌شوند و بر مبنای عقاید جدید ، منبعی از انرژی میان ستاره‌ای هستند. شار این ذرات و انرژی آنها به درجه حرارت و ماهیت واکنش‌های گرما - هسته‌ای بستگی دارند. در حالی که فوتونهای تشکیل شده در داخل منظومه شمسی ، پیش از وارد شدن به فضا حدودا ده بیلیون بار برخورد پیدا می‌کنند. قدرت نفوذ نوترینو به قدری زیاد است که از تمام توده ماده خورشیدی بدون برخورد به مانعی عبور می‌کند و به زمین می‌رسد. اگر امکان داشت آنها را به دام بیاندازیم می‌توانستیم مشاهده نماییم که در داخل خورشید چه می‌گذرد. در صورتی که نوترینوها فقط بطور مستقیم در خلال برهمکنش با ذرات دیگر (در واکنشهای گرما - هسته‌ای) که نتایج آن قابل ثبت می‌باشد، بررسی می‌شوند. چنین اظهار نظری بسیار مشکل می‌گردد.

نظریه گرما - هسته‌ای

نظریه گرما هسته‌ای به وضوح فرآیندهای تکامل ستاره‌ای را توضیح می‌دهد. و با مشخصات فیزیکی قابل رصد خورشید و ستارگان کاملا مطابقت می‌نماید. با این وجود این نظریه درست مانند هر مدل نظری دیگر که مربوط به وضعیت داخلی جعبه سیاه است چون بر شواهد غیر مستقیمی تکیه دارد، نمی‌تواند رضایت بخش باشد. تایید مستقیم اطلاعات ضروری است و چنین تاییدی باید از اطلاعاتی که مستقیما از داخل ستارگان به دست می‌آید، فراهم گردد. یکی از راههای بدست آوردن چنین اطلاعاتی مشخص شده است. و آن عبارت است از اختر شناسی نوترینویی و یا به طور دقیق نیز یک نجومی نوترینویی.

ادامه دارد . . .

فرستنده : فاطمه بنایی

منبع : مجله نجوم

نوشته : دکتر فرهاد توکلی

ميچيو كاكو ، يكي از بزرگترين فيزيكدانهاي نظري، كه در سطح بين المللي از اعتبار ويژه اي برخوردار

است؛نويسنده ي كتاب ابرفضا مي باشد و در اين كتاب سعي بر يافتن پاسخي براي سوالات مطرح شده در

بالا؛ دارد.وي با داشتن توانائي مثال زدني در ارايه پيچيده ترين نظريه ها به روشي قابل درك براي عموم و

با استفاده از مثالها و داستانهاي مختلف ، خواننده را به سفري هيجان انگيز به دنياي سياه چاله ها،

جهان هاي موازي، كرم چاله ها،توقف زمان،تولد و مرگ جهان و...مي برد.

تئوري ابرفضا انقلابي فكري است كه بيان مي كند؛ابعادي افزون بر چهاربعد پذيرفته شده ي فضا و زمان

وجود دارند. دراين تئوري ماده را نيز مي توان همچون ارتعاشاتي درنظر گرفت كه در بافت فضا و زمان

 ،داراي حركت موجي است. بنابراين اين امكان حيرت انگيز مطرح مي شود كه هرآنچه در اطراف خود

 مي بينيم، از درختان و كوهساران گرفته تا خود ستارگان، چيزي جز ارتعاشاتي در ابرفضا نيستند.

در بخش اول كتاب به تاريخچه ي ابرفضا پرداخته شده و بر اين موضوع تاكيد دارد كه قوانين طبيعت موقع

بيان در ابعاد بالاتر ؛ساده تر و زيباتر مي شوند.از نظر علمي، تئوري ابرفضا با نامهاي تئوري كالوزا- كلين

 و ابرگرانش همراه است.اما پيشرفته ترين فرمولبندي آن تئوري ابرريسمان ناميده مي شود كه حتي عدد

دقيق  ابعاد بالاتر،يعني ده را پيش بيني مي كند.

بخش دوم كتاب به بررسي اين امكان مي پردازدكه تئوري ابرريسمان بتواند تمامي قوانين طبيعت را در يك

تئوري متحد سازد و در اين صورت ، ابرفضا ؛ اوج دستاوردهاي دوهزارساله ي تحقيقات علمي خواهد شد.

 يعني اتحاد تمام نيروهاي شناخته شده ي فيزيك.

بخش سوم كتاب اين امكان را مورد بررسي قرار مي دهد كه ممكن است فضا تحت شرايط بحراني ، تا آنجا

كشيده شود كه از هم دريده شده و پاره شود. به عبارت ديگر ممكن است ابرفضا راهي براي تونل زني در

فضا و زمان پديد آورد كه فيزيكدانها اين تونلها را كرمچاله ناميده و در حال بررسي خصوصيات آنها مي

باشند. كرم چاله ها ، حفره هائي هستند كه قسمت هاي دور از هم فضا و زمان را به هم متصل مي كند .

بخش چهارم كتاب با يك پرسش نهائي و عملي به پايان مي رسد: اگر ثابت شود كه تئوري ابرفضا درست

است، آنگاه چه  زماني قادر خواهيم شد نيروي آن را مهار كنيم؟

كتاب ابرفضا، با فروش عالي در سطح جهاني، از طرف نيويورك تايمز و نيز روزنامه ي واشنگتن پست،

بعنوان يكي از بهترين كتاب هاي علمي شناخته شده است.

فرستنده : زهرا زرین

  ویلر به همراه اینشتین قدم‌زنان در خیابان‌های پرینستون به مذاکره درباره‌ی معنای نظریه‌ی کوانتومی می‌پرداخت. وی با همکاری «برایس دیویت»(Bryce Dewitt) با نشان دادن کاربرد دنیای شگفت کوانتومی در جهان، شهامت خود را نشان داد و در همان زمان به زمینه‌ی کیهان‌شناسی کوانتومی پی برد و معادله‌ای به‌نام «ویلر- دیویت» و یا به گفته‌ی دیویت «معادله‌ی لعنتی»، ثبت کرد. ویلر به کمک استعداد شاعری‌اش٬ اصطلاحات «سیاه چاله» و «کرم چاله» را برای اولین بار مطرح کرد٬ کلماتی که قدرت تخیل فیزیک‌دانان را به اندازه‌ی عموم مردم جلب می‌کند.

براي نخستين بار در دنيا؛ سيستم تجربه هوشمند رويت هلال ماه طراحي شد

خبرگزاری فارس : نخستين سيستم تجربه هوشمند رويت هلال ماه در دنيا توسط دانشجوي

 واحد علوم و تحقيقات دانشگاه آزاد اسلامي طراحي شد.

عليرضا حكيمي دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي كامپيوتر (هوش مصنوعي و رباتيك) واحد علوم و تحقيقات دانشگاه آزاد اسلامي در گفتگو با خبرنگار اجتماعي فارس‌، در اين خصوص گفت: رويت‌پذيري هلال ماه يكي از دغدغه‌هاي كشورهايي مي‌باشد كه به نوعي از تقويم هجري قمري استفاده مي‌كنند.
وي ادامه داد: بديهي است خطاي عوامل انساني در رويت هلال ماه‌هاي خاص مثل رمضان و شوال از طرف علماي اين فن تا 15درصد عنوان شده است، از اين رو تعدادي از علماي علم نجوم معيارهايي چون روش‌هاي عددي براي پيش‌بيني رويت‌پذيري هلال ماه ارائه داده‌اند كه البته هيچكدام عددي براي دقت در پيش‌بيني ارائه نكرده‌اند كه بتوان بر اساس آن تصميم قاطعي اتخاذ كرد.
وي گفت: همچنين وجود عوامل خاصي مثل آلودگي نوري و جوي در شهرها، نامساعد بودن شرايط آب و هوايي در زمان رصد و ... مي‌تواند باعث بروز خطاهاي بارز ديگري در رويت هلال و در پي آن خطا در نگاشت روز اول ماه‌هاي قمري شود كه از لحاظ شرع اسلامي مشكلات عديده‌اي بوجود خواهد آورد.
وي با بيان اين مطلب كه پروژه‌اي تحت عنوان «طراحي سيستم خبره پيش‌بيني رويت هلال ماه (اولين تجربه هوشمند استهلال در دنيا)» مطرح شد، افزود: هدف از انجام اين پروژه، ايجاد يك سيستم خبره جهت پيش‌بيني رويت‌پذيري هلال ماه است كه با دقت بالا، ابتداي هر ماه قمري را مشخص نمايد تا مشكلاتي كه مخصوصا در سال‌هاي اخير در استخراج تقويم هجري قمري بوجود مي‌آيد، برطرف شود.
حكيمي گفت:‌ با توجه به اهميت مسئله، با مطالعات فراوان در مورد نتايج ارصاد معتبر نجومي در ايران و جهان، ضمن داده‌كاوي، براي اولين بار روش (معيار - سيستم خبره) هوشمندي جهت پيش‌بيني رويت‌پذيري هلال ماه ارائه شد.
وي ادامه داد: ابتدا 830 گزارش معتبر (داده‌هاي واقعي) از ارصاد منجمان اين حوزه گردآوري و با گزينش 6پارامتر مهم در گزارشات، پايگاه داده ايجاد شد.
وي ادامه داد: با استفاده از اين پايگاه داده و يكي از قوي‌ترين ابزارهاي هوشمند پيش‌بيني يعني ANFIA (Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System) پيش‌بيني رويت‌پذيري هلال‌هاي ماه با ابزار اپتيكي و چشم غيرمسلح در 4منطقه اصلي، 3منطقه بحراني و يك منطقه بحراني ويژه مورد مطالعه قرار گرفته و نتايج حاصل آزمايش شد.
حكيمي افزود: در اين پروژه براي نخستين بار اهميت متغيرهاي مورد استفاده در اين حوزه، با روشي نوين به تنهايي يا در كنار ساير متغيرها مورد مطالعه علمي قرار گرفته است.
حكيمي با بيان اين مطلب كه براي انجام اين تحقيق كه در واقع نخستين پروژه بين رشته‌اي، بين نجوم و هوش مصنوعي در ايران است، سعي بر اين بوده كه از كليه منابع معتبر داخلي و خارجي، استفاده شود، افزود: مهمترين بهره‌وران اين سيستم خبره را مراكز استخراج تقويم هجري قمري در سراسر دنيا، از جمله مركز تقويم دانشگاه تهران،‌دفاتر مراجع عظام شيعه و سني در سراسر دنيا، ستاد استهلال دفتر مقام معظم رهبري و مراكز علمي - تحقيقاتي - نجومي سراسر دنيا و... تشكيل مي‌دهند.

نصب 6 هزار سانتريفیوژ جديد در تاسيسات هسته‌اي ايران

سرعت غني سازي در كشور 5 برابر شد

                                

به بهانه ۲۰ فروردین  روز ملی فناوری هسته ای

اورانيومى كه از زمين استخراج مى شود، بلافاصله قابل استفاده در نيروگاه هاى توليد انرژى نيست. براى آنكه بتوان بيشترين بازده را از اورانيوم به دست آورد، فرآيندهاى مختلفى روى سنگ معدن اورانيوم صورت مى گيرد تا غلظت ايزوتوپ U235 كه قابل شكافت است، افزايش يابد. چرخه سوخت اورانيوم نسبت به سوخت هاى رايج ديگر، از جمله زغال سنگ، نفت و گاز طبيعى به مراتب پيچيده تر و متمايزتر است. چرخه سوخت اورانيوم را چرخه سوخت هسته اى نيز مى گويند. چرخه سوخت هسته اى از دو بخش انتهاى جلويى و انتهاى عقبى Front end) و (Back end تشكيل شده است. انتهاى جلويى چرخه، مراحلى است كه منجر به آماده سازى اورانيوم به عنوان سوخت رآكتور هسته اى مى شود و شامل استخراج از معدن، آسياب كردن، تبديل، غنى سازى و توليد سوخت است. هنگامى كه اورانيوم به عنوان سوخت مصرف شد و انرژى از آن به دست آمد، انتهاى عقبى چرخه آغاز مى شود تا ضايعات هسته اى به انسان و محيط زيست آسيبى نرسانند. اين بخش عقبى شامل انباردارى موقتى، بازفرآورى كردن و انبار نهايى است.

•  اكتشاف و استخراج

ذخاير طبيعى اورانيوم، سنگ معدن اورانيوم است كه بر اساس مقدار قابل استحصال از معدن محاسبه مى شود. با تكنيك ها و روش هاى زمين شناسى، معدن اورانيوم شناسايى مى شود و نمونه هايى از سنگ معدن به آزمايشگاه فرستاده مى شود. در آنجا، محلولى از سنگ معدن تهيه مى كنند و اورانيوم ته نشين شده را مورد بررسى قرار مى دهند تا بفهمند چه مقدار اورانيوم را مى توان از آن معدن استخراج كرد و چقدر هزينه مى برد. اورانيوم موجود در طبيعت معمولاً از دو ايزوتوپ U235 و U238 تشكيل مى شود كه فراوانى آنها به ترتيب ۷۱/۰ درصد و ۲۸/۹۹ درصد است. هنگامى كه معدن شناسايى شد، به سه روش مى توان اورانيوم را استخراج كرد. استخراج از سطح زمين، استخراج از معادن زيرزمينى و تصفيه در معدن. دو روش نخست همانند ديگر روش هاى استخراج فلزات هستند ولى در روش سوم كه در ايالات متحده استفاده مى شود، سنگ معدن در خود معدن تصفيه مى شود و اورانيوم به دست مى آيد. سنگ معدن اورانيوم معمولاً از اكسيد اورانيوم (U3O8) تشكيل شده است و غلظت آن در سنگ معدن بين ۰۵/۰ تا ۳/۰ درصد تغيير مى كند. البته اين تنها منبع اورانيوم نيست. اورانيوم در برخى معادن فسفات با منشاء دريايى نيز وجود دارد كه البته فراوانى بسيار كمى دارد، به طورى كه حداكثر به ۲۰۰ ذره در يك ميليون ذره مى رسد. از آنجايى كه اين معادن فسفات مقادير انبوهى توليد دارند، مى توان اورانيوم را با قيمت معقولى استحصال كرد.

•  آسياب كردن

پس از استخراج سنگ معدن، تكه سنگ ها به آسياب فرستاده مى شود تا خوب خرد شده، خرده سنگ هايى با ابعاد يكسان توليد شود. اورانيوم توسط اسيد سولفوريك از ديگر اتم ها جدا مى شود، محلول غنى شده از اورانيوم تصفيه و خشك مى شود. محصول به دست آمده، كنسانتره جامد اورانيوم است كه كيك زرد ناميده مى شود.

•  تبديل

كيك زرد جامد است، ولى مرحله بعد (غنى سازى) از تكنولوژى بخصوصى بهره مى برد كه نيازمند حالت گازى است. بنابراين كنسانتره اكسيد اورانيوم جامد طى فرآيندى شيميايى به هگزافلورايد اورانيوم (UF6) تبديل مى شود. UF6 در دماى اتاق جامد است، ولى در دمايى نه چندان بالا به گاز تبديل مى شود.

•  غنى سازى

براى ادامه يك واكنش زنجيره اى هسته اى در قلب يك رآكتور آب سبك، غلظت طبيعى اورانيوم ۲۳۵ بسيار اندك است. براى آنكه UF6 به دست آمده در مرحله تبديل، به عنوان سوخت هسته اى مورد استفاده قرار گيرد، بايد ايزوتوپ قابل شكافت آن را غنى كرد. البته سطح غنى سازى بسته به كاربرد سوخت هسته اى متفاوت است. براى يك رآكتور آب سبك، سوختى با ۵ درصد اورانيوم ۲۳۵ مورد نياز است، درحالى كه در يك بمب اتمى، سوخت هسته اى بايد حداقل ۹۰ درصد غنى شده باشد. غنى سازى با استفاده از يك يا چند روش جداسازى ايزوتوپ هاى سنگين و سبك صورت مى گيرد. در حال حاضر، دو روش رايج براى غنى سازى اورانيوم وجود دارد كه عبارتند از انتشار گاز و سانتريفوژ گاز. در روش انتشار گازى (ديفيوژن)، گاز طبيعى UF6 با فشار بالا از يك سرى سدهاى انتشارى عبور مى كند. اين سد ها كه غشاهاى نيمه تراوا هستند، اتم هاى سبك تر را با سرعت بيشترى عبور مى دهند. در نتيجه ۲۳۵UF6 سريع تر از ۲۳۸UF6 عبور مى كند. با تكرار اين فرآيند در مراحل مختلف، گازى نهايى به دست مى آيد كه غلظت U235 بيشترى دارد. مهم ترين عيب اين روش اين است كه جداسازى ايزوتوپ هاى سبك در هر مرحله نرخ نسبتاً پايينى دارد، لذا براى رسيدن به سطح غنى سازى مطلوب بايد اين فرآيند را به دفعات زيادى تكرار كرد كه اين خود نيازمند امكانات زياد و مصرف بالاى انرژى الكتريكى است و بالتبع هزينه عمليات نيز بسيار افزايش خواهد يافت. در روش سانتريفوژ گاز، گاز UF6 را به مخزن هايى استوانه اى تزريق مى كنند و گاز را با سرعت بسيار زيادى مى چرخانند. نيروى گريز از مركز موجب مى شود ۲۳۵Uf6 كه اندكى از ۲۳۸UF6 سبك تر است، از مولكول سنگين تر جدا شود. اين فرآيند در مجموعه اى از مخزن ها صورت مى گيرد و در نهايت، اورانيوم با سطحى غنى شده مطلوب به دست مى آيد. هر چند روش سانتريفوژ گازى نيازمند تجهيزات گرانقيمتى است، هزينه انرژى آن نسبت به روش قبلى كمتر است. امروزه فناورى هاى غنى سازى جديدى نيز توسعه يافته است كه همگى بر پايه استفاده از ليزر پيشرفت كرده اند. اين روش ها كه روش جداسازى ايزوتوپ با ليزر بخار اتمى (AVLIS) و جداسازى ايزوتوپ با ليزر مولكولى (MLIS) نام دارند، مى توانند مواد خام بيشترى را در هر مرحله غنى كنند و سطح غنى سازى آنها نيز بالاتر است.
 

•  ساخت ميله هاى سوخت

توليد ميله سوخت، آخرين مرحله انتهاى جلويى در چرخه سوخت هسته اى است. اورانيوم غنى شده كه هنوز به شكل UF6 است، بايد به پودر دى اكسيد اورانيوم (۲ UO) تبديل شود تا به عنوان سوخت هسته اى قابل استفاده باشد، پودر ۲ UOسپس فشرده مى شود و به شكل قرص درمى آيد. قرص ها در معرض حرارت با دماى بالا قرار مى گيرند تا به قرص هاى سراميكى سخت تبديل شوند. پس از طى چند فرآيند فيزيكى، قرص هايى سراميكى با ابعاد يكسان حاصل مى شود. حال، متناسب با طراحى رآكتور و نوع سوخت مورد نياز، اين قرص هاى كوچك را دسته دسته كرده و در لوله اى بخصوص قرار مى دهند. اين لوله از آلياژ بخصوصى ساخته شده است كه در برابر خوردگى بسيار مقاوم است و در عين حال از رسانايى حرارتى بسيار بالايى برخوردار است. حال ميله سوخت آماده شده است و براى استفاده در رآكتور به نيروگاه فرستاده مى شود.
 

•  انتهاى عقبى چرخه سوخت هسته اى: مديريت زباله هاى هسته اى

در نيروگاه هسته اى هم مثل ديگر فعاليت هاى بشرى، ضايعاتى توليد مى شود كه به دليل حساسيت مضاعف زباله هاى راديواكتيو، مديريت اين ضايعات بايد تحت قوانين و محدوديت هاى خاصى صورت بگيرد. در هر هشت مگاوات ساعت انرژى الكتريكى توليد شده در نيروگاه هسته اى، ۳۰ گرم زباله راديواكتيو به وجود مى آيد. براى توليد همين مقدار برق با استفاده از زغال سنگ پركيفيت، هشت هزار كيلوگرم دى اكسيد كربن توليد مى شود كه در دما و فشار جو، ۳ استخر المپيك را پر مى كند. مى بينيد حجم زباله هاى راديواكتيو بسيار كمتر است، ولى خطر آنها به مراتب بيشتر است و مراقبت از آنها ضرورى تر و دشوارتر. زباله هاى راديواكتيو بر اساس مقدار و نوع ماده راديواكتيو به ۳ گروه تقسيم مى شوند:
الف _ سطح پايين: لباس هاى حفاظتى، لوازم، تجهيزات و فيلترهايى كه حاوى مواد راديواكتيو با عمر كوتاه هستند. اينها نيازى به پوشش حفاظتى ندارند و معمولاً فشرده شده يا آتش زده مى شوند و در چاله هاى كم عمق دفن شده و انبار مى شوند.
ب- سطح متوسط: رزين ها، پسمانده هاى شيميايى، پوشش ميله سوخت و مواد نيروگاه هاى برق هسته اى جزء زباله هاى سطح متوسط طبقه بندى مى شوند. اينها عموماً عمر كوتاهى دارند، ولى نياز به پوشش محافظ دارند. اين زباله ها را مى توان درون بتن قرار داد و در مخزن زباله ها گذاشت.
ج _ سطح بالا: همان سوخت مصرف شده رآكتورها است و نياز به پوشش حفاظتى و سردسازى دارند. مراحل مديريت اين ضايعات عبارتند از:
 

•  انباردارى موقتى

سوخت مصرف شده كه از رآكتور خارج مى شود، بسيار داغ و راديواكتيو است و تشعشع و يون هاى فراوانى را مى تاباند. از اين رو بايد هم آن را سرد كرد و هم از تابيدن پرتوهاى راديواكتيو آن به محيط جلوگيرى كرد. در كنار هر رآكتور، استخرهايى براى انبار كردن سوخت مصرف شده وجود دارد. اين استخرها، مخزن هايى بتنى مسلح به لايه هاى فولاد زنگ نزن هستند كه ۸ متر عمق دارند و پر از آب هستند. آب هم ميله هاى سوخت مصرف نشده را خنك مى كند و هم به عنوان پوشش حفاظتى در برابر تابش راديواكتيو عمل مى كند. به مرور زمان، شدت گرما و تابش راديواكتيو كاهش مى يابد، به طورى كه پس از چهل سال، به يك هزارم مقدار اوليه (زمانى كه از رآكتور خارج شده بود) مى رسد.
 

•  بازفرآورى و انبار نهايى

۳ درصد سوخت مصرف شده در يك رآكتور آب سبك را ضايعات بسيار خطرناك راديواكتيو تشكيل مى دهد، ولى بقيه آن حاوى مقادير قابل توجهى U-235،Pu-239 وU-238 و ديگر مواد راديواكتيو است. اين مواد را مى توان با روش هاى شيميايى از يكديگر جدا كرد و اگر شرايط اقتصادى و قوانين حقوقى اجازه دهد، مى توان سوخت مصرف شده را براى تهيه سوخت هسته اى جديد بازيافت كرد. كارخانه هايى در فرانسه و انگلستان وجود دارند كه مرحله بازفرآورى سوخت نيروگاه هاى كشورهاى اروپايى و ژاپن را انجام مى دهند. البته اين كار در ايالات متحده ممنوع است. رايج ترين شيوه بازفرآورى PUREX نام دارد كه مخفف عبارت جداسازى اورانيوم و پلوتونيوم است. ابتدا ميله هاى سوختى را از يكديگر جدا مى كنند و در اسيد نيتريك حل مى كنند، سپس با استفاده از مخلوطى از فسفات ترى بوتيل و يك حلال هيدروكربن، اورانيوم و پلوتونيوم مصرف نشده را جدا مى كنند و به عنوان سوخت جديد به مراحل تهيه سوخت مى فرستند. ضايعات هسته اى سطح بالا را پس از جداسازى، حرارت مى دهند تا به پودر تبديل شود. پس از اين فرآيند كه آهى كردن خوانده مى شود، پودر را با شيشه مخلوط مى كنند تا ضايعات را در محفظه اى محبوس كند. اين فرآيند شيشه سازى نام دارد. شيشه مايع براى ذخيره سازى درون محفظه هايى از جنس فولاد ضدزنگ قرار مى گيرند و اين محفظه ها را در منطقه اى پايدار (از نظر جغرافيايى) انبار مى كنند. پس از يك هزار سال، شدت تابش هاى راديواكتيو ضايعات هسته اى به مقدار طبيعى كاهش پيدا مى كند. اين نقطه تا به امروز، انتهاى چرخه سوخت هسته اى است.
پى نوشت:
۱-UraniumSa.Org
۲-Uranium.Info

منبع : بانک مقالات کانون دانش

فلسفه فيزيك به معناى امروزين كلمه تقريباً از اوايل قرن بيستم و با شكل گرفتن تجربه گرايى منطقى وارد ادبيات فلسفى شد.امروزه در دانشگاه هاى معتبر دنيا كرسى اى با اين عنوان در سطوح مقدماتى و تكميلى ارائه مى شود. هر چند با سلطه نگرش پوزيتيويستى در ميان فيزيكدانان،فيلسوفان حتى حق همراهى با فيزيكدانان را از دست داده اند ولى با اين وجود، فلسفه فيزيك جايگاه خود را پيدا كرده است. به طور كلى فلسفه فيزيك در سه شاخه جريان دارد؛

الف) تحليل فلسفى مفاهيم فيزيكى
به نظر مى رسد نخستين و مطمئن ترين شيوه براى برساختن جهان پيرامونمان توسل به نظريه هاى فيزيكى باشد.اغلب فيزيكدانان اين تصور را دارند كه اگر قرار باشد تنها يك طريق براى شناخت جهان مادى وجود داشته باشد،آن شيوه اى است كه بهترين نظريه هاى علمى معرفى و پيشنهاد مى كنند.به عنوان مثال در نظريه الكترومغناطيس الفاظى وارد مى شوند مانند: «بار»، «ميدان»،«امواج» و …كاركرد نظريه الكترومغناطيس اين است كه ميان مفاهيم ناظر براين الفاظ و خصوصيات آنها روابطى برقرار كند كه اين روابط توسط دستگاهى رياضى بيان مى شوند.به عنوان نمونه اين نظريه توسط چهار معادله منسوب به معادلات ماكسول پايه گذارى مى شود.به محض اين كه شخص شناخت نسبى از اين نظريه پيدا كرد استعداد اين را دارد كه پرسشگرى فلسفى اش شروع به كار كند، پرسشگرى اى كه در صورت امكان بايد بيرون از كلاس فيزيك جريان داشته باشد.به اين پرسش ها كمى فكر كنيد:آيا معادلات ماكسول مى توانند از معادلات نيوتن استنتاج شوند؟ آيا نظريه الكترومغناطيس سازگار است؟ (يعنى نتايج متناقضى به همراه ندارد)آيا نظريه الكترومغناطيس با نظريه گرانش نيوتن سازگار است؟مى توان نظريه الكترومغناطيس را بنا نهاد بدون اين كه مفهوم ميدان را وارد كرد؟ اصلاً چرا مفهوم ميدان وارد نظريه الكترومغناطيس شده است؟براى پاسخ دادن به اين پرسش ها علاوه بر اين كه دانستن فيزيك ضرورت دارد،مقدار قابل توجهى شم فلسفى و منطق رياضى نيز لازم است. به همين دليل است كه فلسفه فيزيك امروزه به عنوان رشته اى مستقل تدريس مى شود.

اما بياييد مفهوم ميدان را واكاوى فلسفى كنيم.همانطور كه مى دانيد ميان دو جرم نيروى گرانشى وجود دارد كه دو جسم را به سمت يكديگر جذب مى كند.اين نيرو با مقدار اجرام نسبت مستقيم و با مجذور فاصله دو جسم نسبت عكس دارد. مثلاً اگر فاصله نصف شود، نيروى گرانش ميان دو جسم چهار برابر مى شود.

حال پرسش مهم اين است كه اگر يكى از اجسام را از سر جايش تكان بدهيم، همزمان نيروى وارد بر جسم ديگر تغيير مى كند يا فاصله زمانى طول مى كشد تا اين تغيير نيرو منتقل شود؟ اين همان سؤالى است كه براى نيوتن نيز از اهميت فراوانى برخوردار بود و چون در هستى شناسى نيوتن تنها ذرات وجود داشتند تغيير نيرو بايد به صورت همزمان منتقل مى شد،چرا كه واسط ذره اى ميان دو جسم وجود ندارد. اصطلاحاً گفته مى شود اگر اثرى فيزيكى از يك هويت به هويت ديگر به صورت همزمان انتقال يابد،كنش از دور(Action at a distance ) وجود دارد. كنش از دور همانطور كه براى خود نيوتن ناخوشايند بود براى بسيارى از فلاسفه و فيزيكدانان ديگر نيز ناخوشايند است.
اهميت فلسفى اين موضوع در اين است كه به شدت با هر تحليلى از عليت گره مى خورد.اگر كنش از دور وجود داشته باشد پس مى توانيم بگوييم كه علت در معلول بصورت همزمان اثر مى كند.هيوم از نسل فلاسفه قديم(در رساله) و لويس از فلاسفه معاصر(در مقاله «وابستگى خلاف واقع و جهت زمان»)، از جمله كسانى هستند كه اين خصوصيت رابطه على را نمى پذيرند.اما براى اين كه از دست كنش از دور رهايى يابيم ناچاريم هستى شناسى خود را متورم كنيم و هويت ديگرى را مفروض بگيريم:ميدان.مفهوم ميدان به شكل دقيقش براى نخستين بار در قرن نوزدهم توسط فارادى و ماكسول وارد فيزيك شد.معادلات ماكسول، معادلات ديفرانسيلى بر روى ميدان هاى الكتريكى و مغناطيسى است. كاركرد اين هويت جديد اين است كه در انتقال نيروى الكترومغناطيس از بارى به بار ديگر واسطه على مى شود.نيروى گرانش نيز در قرن بيستم و توسط نظريه نسبيت عام شكل ميدانى پيدا كرد.پس جهان تصوير شده از فيزيك جهانى دوگانه است،جهانى شامل دو هويت مستقلِ ذره و ميدان.
بررسى اين نمونه نشان مى دهدكه اين شاخه از فلسفه فيزيك علاوه بر اين كه با مباحث علم فيزيك همپوشانى مى كند، با مباحث متافيزيكى نيز گره مى خورد كه عليت نمونه بارز آن است.

ب)ساختار نظريه هاى فيزيكى
در يكى ديگر از شاخه هاى اصلى فلسفه فيزيك به اين موضوع پرداخته مى شود كه شكل منطقى- رياضى نظريه هاى علمى چگونه است و يا اين كه چگونه بايد باشد.براى اين كه فلاسفه قادر باشند با شفافيت به تحليل نظريه هاى فيزيكى بپردازند،بايد نظريه هاى فيزيك جدا از آنچه كه در كتاب هاى درسى فيزيك به نگارش در مى آيند،صورت بندى شوند.چراكه نظريه هاى معرفى شده در كتابهاى درسى دانشگاهى هدف شان صراحت منطقى نيست، بلكه فهماندن نظريه است.به همين دليل عده اى از فلاسفه فيزيك به اين امر مشغول هستند و ادعا دارند قبل از اين كه مشكلات فلسفى ناظر بر نظريه هاى علمى را حل كنيم بايد شكل منطقى آنها را صورتبندى كنيم. به عنوان مثال در نزد فلاسفه علم استاندارد مثل كارنپ،همپل،رايشنباخ و…. نظريه فيزيكى مجموعه اى از گزاره هاست و عبارت است از يك زبان صورى شده در منطق مرتبه اول كه توسط قواعد تطابقى تعبير تجربى پيدا مى كند.با انتقادات كوهن اين نظر فلاسفه علم استاندارد نيز مانند ساير نظرات شان فرو ريخت. اگرچه بديل ساختارگرايى همزمان با انتقادات كوهن توسط پاتريك سوپيز پيشنهاد شد اما تا دهه ۸۰ و ۹۰ اين روش تقريباً مسكوت ماند.در نظر ساختارگرايان نظريه، مجموعه اى از مدل هاست.امروزه ساختارگرايى مهمترين نحله فلسفه فيزيك است كه در ديگر مسائل فلسفه علم نيز پيشرو است.اين شاخه از فلسفه فيزيك به نحو عالى منطق، رياضى، فيزيك و فلسفه را در هم مى آميزد و بيشتر در كشورهاى اروپايى خصوصاً آلمان و هلند جريان دارد.

ج)فلسفه فيزيك؛محور فلسفه علم
مسأله تبيين، تمايز علم از غير علم،قوانين طبيعت،واقع گرايى و… از مهمترين موضوعات فلسفه علم است.فيزيك به عنوان بالغ ترين علوم، نقش مهمى در تنازعات مربوط به اين مسائل بر عهده دارد.به عنوان مثال مكانيك كوانتومى نقش مهمى در منازعه واقع گرايى ضد واقع گرايى ايفا كرده است.طبق واقع گرايى علمى، هويات مفروض در نظريه هاى علمى مستقل از اين نظريه ها وجود دارند،گزاره هاى اين نظريه ها يا صادق هستند و يا كاذب و در نهايت بهترين نظريه هاى علمى ما، جهان را همانطور كه در واقع است، توصيف مى كنند.
نگاهى به نتايج حاصل از مكانيك كوانتومى مى اندازيم:
الف)خصوصيات اشيا قبل از اندازه گيرى وجود ندارد. به عنوان نمونه در فيزيك كلاسيك قبل از اين كه مكان شىء اى را اندازه گيرى كنيم،شىءداراى خصوصيت مكانى است، اما در مكانيك كوانتومى نمى توان از خصوصيت مكانى شىء قبل از اندازه گيرى سخن گفت.
ب)جهان تصوير شده حاصل از فيزيك كلاسيك و جهان تصوير شده حاصل از مكانيك كوانتومى را نمى توان به نحو سازگارى توأمان تصور كرد.به نظر مى رسد كه واقع گرايى علمى به نحو آشكارى با نتايج مكانيك كوانتومى در تعارض است.بنابراين هر نظريه اى در باب واقع گرايى علمى بايد اين نتايج را در نظر داشته باشد.ديگر مسائل مربوط به فلسفه علم نيز به همين نحو با نتايج فلسفى نظريه هاى فيزيك گره مى خورند. شاخه سوم فلسفه فيزيك جايگاه خود را در فلسفه علم به معناى عام، پيدا مى كند.

منبع : بانک مقالات کانون دانش

گذر زمان در جهاني كه ما زندگي مي كنيم ، پيوند روزها و ماه ها و سال ها را در پي دارد .

سالي ديگر گذشت و اكنون در بهار سال جديد خالي از لطف نيست اگر درباره گذر زمان

در كائنات بدانيم . به همين منظور توجه شما را به مطلب زير را كه از سايت هوپا انتخاب كرده ايم ،

 جلب مي نماييم :

دانشمندان بر اين باورند كه كائنات در 15 بيليون سال پيش در پي پديده اي عظيم، به نام بيگ بنگ (انفجار بزرگ) به وجود آمده است. تمامي فضا، زمان، انرژي و موادي كه امروزه جهان ما را تشكيل مي دهند در پس اين انفجار بزرگ ايجاد شده اند. دنياي پيش از بيگ بنگ يك دنياي بينهايت كوچك، فشرده و داغ بوده است. در نخ�