Here is NASA

www.ParsehMania.com

اينجا ناسا است

۷ عكس از گذشته و الان ناسا

آب سنگین

با کمک اين نوع آب مي‌توان پلوتونيوم لازم را براي سلاح‌هاي اتمي بدون نياز به غني‌سازي بالاي اورانيوم تهيه کرد.

از کاربردهاي ديگر اين آب مي‌توان به استفاده از آن در رآکتورهاي هسته‌اي با سوخت اورانيوم، به عنوان متعادل‌کننده (Moderator) به جاي گرافيت و نيز عامل انتقال گرماي رآکتور نام برد.

آب سنگين واژه‌اي‌است که معمولاً به اکسيد هيدروژن سنگين D2O يا 2H2O اطلاق مي‌شود. هيدروژن سنگين يا دوتريوم (Deuterium) ايزوتوپي پايدار از هيدروژن است که به نسبت يک به 6400 از اتم‌هاي هيدروژن در طبيعت وجود دارد و خواص فيزيکي و شيميايي آن به نوعي مشابه آب سبک H2O است.

اتم‌هاي دوتريوم ايزوتوپ‌هاي سنگيني هستند که برخلاف هيدروژن معمولي، هسته آنها شامل نوترون نيز هست. جانشيني هيدروژن با دوتريوم در مولکول‌هاي آب، سطح انرژي پيوندهاي مولکولي را تغيير مي‌دهد و به‌طور طبيعي خواص متفاوت فيزيکي، شيميايي و بيولوژيکي را موجب مي‌شود، به‌طوري که اين خواص را در کمتر اکسيد ايزوتوپي مي‌توان مشاهده کرد.

براي مثال، ويسکوزيته (Viscosity) يا به زبان ساده‌تر چسبندگي آب سنگين به مراتب بيش از آب معمولي است.

آب نيمه سنگين چنانچه در اکسيد هيدروژن تنها يکي از اتم‌هاي هيدروژن به ايزوتوپ دوتريوم تبديل شود نتيجه  را آب نيمه سنگين (HDO) مي‌گويند.

در مواردي که ترکيب مساوي از هيدروژن و دوتريوم در تشکيل مولکول‌هاي آب وجود داشته باشند، آب نيمه سنگين تهيه مي‌شود، علت اين کار تبديل سريع اتم‌هاي هيدروژن و دوتريوم بين مولکول‌هاي آب است.

مولکول آبي که از 50 درصد هيدروژن معمولي (H) و 50 درصد هيدروژن سنگين(D) تشکيل شده‌است، در موازنه شيميايي حدود 50 درصد HDO و 25 درصد آب (H2O) و 25 درصد D2O خواهد داشت.

نکته مهم آن است که آب سنگين را نبايد با با آب سخت که اغلب شامل املاح زياد است و يا يا آب تريتيوم (T2O or 3H2O) که از ايزوتوپ ديگر هيدروژن تشکيل شده‌است، اشتباه گرفت.

تريتيوم، ايزوتوپ ديگري از هيدروژن است که خاصيت راديواکتيو دارد و بيشتر براي ساخت موادي به کار برده مي‌شود که از خود نور منتشر مي‌کنند.

آب سنگین با اکسیژن

آب با اکسيژن سنگين، در حالت معمول H218O است که به صورت تجارتي در دسترس است و بيشتر براي رديابي به کار برده مي‌شود. براي مثال، با جانشين کردن اين آب (با نوشيدن يا تزريق) در يکي از عضوهاي بدن مي‌توان در طول زمان ميزان تغيير در مقدار آب اين عضو را بررسي کرد. اين نوع از آب به ندرت حاوي دوتريوم است و به همين علت خواص شيميايي و بيولوژيکي خاصي ندارد براي همين، به آن آب سنگين گفته نمي‌شود. ممکن است اکسيژن در آنها به صورت ايزوتوپ‌هاي O17 نيز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فيزيکي اين آب با آب معمولي، فقط چگالي بيشتر آن است.

تاريخچه توليد آب سنگين

والتر راسل در سال ???? با استفاده از جدول تناوبي مارپيچ وجود دو تريم را پيش بيني كرد. هارولد يوري يكي از شيميدانان دانشگاه كلمبيا در سال ???? توانست آن را كشف كند. گيلبرت نيوتن لوئيس هم در سال ???? توانست اولين نمونه از آب سنگين خالص را با استفاده از روش الكتروليز تهيه كند. هوسي و هافر نيز در سال ???? از آب سنگين استفاده كردند و با انجام اولين آزمون هاي رديابي زيست شناختي به بررسي سرعت گردش آب در بدن انسان پرداختند.

کاربرد آب سنگين در راکتورهاي هسته اي

آب سنگين يکي از مواد اصلي در راه اندازي راکتورهاي توليد انرژي و تحقيقاتي موسوم به راکتورهاي آب سنگين به شمار مي رود.

راکتورهاي آب سنگين نيازي به اورانيوم غني شده ندارد و از اکسيد اورانيوم طبيعي به عنوان سوخت استفاده مي کند.

اين فرايند، نياز به اورانيوم غني شده را مرتفع مي کند اما طراحي اين راکتورها پيچيده و توليد آب سنگين نيز هزينه بر است.

آب سنگين از جدا سازي نوعي از مولکول هاي آب با غلظت 1 در هر 7000 مولکول به دست مي آيد که هيدروژن آن يک نوترون بيشتر از هيدروژن عادي دارد.

اين نوترون اضافه موجب مي شود تا عمل کند کنندگي نوترون هاي پر سرعت به اندازه اي برسد که واکنش هاي زنجيره اي توليد انرژي از ميله هاي سوخت آغاز شود در حالي که در راکتورهاي قدرت آب سبک , اورانيوم غني شده درحد سه و نيم درصد و بيش از آن براي انجام واکنش مورد نياز است.

در راکتورهاي آب سنگين، اين ماده وظيفه خنک کردن ميله هاي سوخت، همزمان با کند کردن نوترون هاي پر انرژي را به عهده دارد.

با نزديک شدن راکتور تحقيقاتي تهران، که حدود چهل سال پيش و با قدرت 5 مگاوات راه اندازي شده است، به پايان عمر کاري خود و نياز روز افزون کشور به انواع راديو ايزوتوپ هاي صنعتي و همچنين راديو داروها ،راکتور تحقيقاتي آب سنگين اراک با قدرت 40 مگاوات طراحي و مکان آن در نزديکي شهر خنداب در شمال غربي شهرستان اراک تعيين شد.

 

پروژه آب سنگين اراک

پروژه توليد آب سنگين در شمال غربي اراك و در نزديكي تاسيسات نيروگاه ?? مگاواتي آب سنگين اراك قرار دارد و براي تامين آب سنگين اين رآكتور ساخته شده است. به گفته غلامرضا آقازاده رئيس سازمان انرژي اتمي ايران ظرفيت توليد اين مجتمع ابتدا هشت تن بوده و امروز ظرفيت آن به ?? تن آب سنگين با غناي ??? درصد رسيده است. پروژه مجتمع توليد آب سنگين اراك به عنوان يكي از شاخصه هاي دانش هسته اي، در پزشكي و به خصوص كنترل سرطان و كنترل بيماري ايدز نقش تعيين كننده اي دارد و به عنوان خنك كننده و كندكننده رآكتورهاي آب سنگين به كار مي رود . با گشايش اين واحد صنعتي، ايران به عنوان نهمين كشور داراي تجهيزات توليد آب سنگين مطرح مي شود. كشورهاي آرژانتين، كانادا، هند و نروژ نيز بزرگترين صادركنندگان آب سنگين جهان هستند.

ساخت اين تاسيسات همچنين موجب آموزش متخصصان و آشنايي شرکت هاي داخلي با استاندارهاي هسته اي مي شود و مي تواند راه را براي ساخت نيروگاه هاي قدرت آب سنگين در آينده فراهم کند.

 

تشکیل منظومه شمسی

در ابتدا که هنوز منظومه شمسی وجود نداشت(۵ میلیارد سال پیش) در مکان منظومه شمسی گاز ها و گرد و غباری وجود . این گاز ها و گرد و غبار ها بعد از چندین سال به علت نیرویی که داشتند یکدیگر را جذب گردند و گوی نسبتا بزرگی را بوجود آوردند . در آن زمان یک ذره غبار یا گاز برای جذب تمام ذره ها نیرو داشت به همین دلیل باعث شد تا گردباد مانندی در آنجا بوجود بیاید . گوی عظیمی که بوجود آمد باعث شد تا نیرویش از ذرات دیگر بیشتر شود و روز بروز در حال بزرگتر شدن بود .چون درون این گوی گرمای بیشتری داشت و جنس اکثر گاز های آن از هیدروژن بود باعث شد تا در این گوی همجوشی هسته رخ دهد و سرانجام خورشید بوجود آمد . بعد از ملیارد ها سال بعد گرد و غباری که به طور ژراکنده در مکان منظومه شمسی امروز وجود داشتند روی یکدیگر انباشته شدند و سیارات را بوجود آوردند . با بوجود آمدن سیاره ها شهاب سنگ ها هم که به صورت سیاره ها بوجود آمده بودند بر سطح سیاره ها برخورد کردند و باعث بوجود آمدن پستی ها و بلندی های فراوان و عظیمی در سطح سیاره ها شدند .

 

ای کاش ...

ای کاش میشد روزی میرسید که عمر انسانها بیشتر میشد . به نظر من اکثر شما میگویید این موضوع به علم شیمی و فیزیک ربطی ندارد.بله شما درست میگویید . این موضوع به نجوم ربط دارد !. نه نخندید چون واقعا همیتطوره الان برایتان توضیح میدهم.

دانشمندان گفته اند که اگر انسان بتواند روی کوتوله سفید (در قسمت های قبل توضیح دادیم)زندگی کند عمر او ثابت خواهد ماند . موضوع اینجاست که انسان چگجونه روی جسمی به اندازه ی یک حبه قند زندگی کند .

یکی از نظریه های انشتین نیز درباره همین موضوع است .

انیشتین میگوید اگر انسان بتواند با ^۲(سرعت نور) بتواند حرکت کند عمر او ثابت خواهد ماند.

 

ایزاک نیوتون

یک موضوع چندش آور درباره ی ایزاک یا اسحاق نیوتون :

آیزاک در مورد تشخیص رنگ ها در چشم عقیده ی متفاوتی با این موضوع در عصر حاضر داشت به همین دلیل برای ثابت کردن نظریه خود یک خلال دندان که مخصوص پاک کردن خرده غذا هایی که لای دندان است را زیر مردمک چشم خود فرو کرد .  متاسفانه چون چشم او تار و سیاه دید نظریه خود را به فراموشی سپرد .اما تار دیدن چشم او به دلیل کثیف بودن خلال دندانی بود که به چشمش فرو کرده بود .

چشم او به شدت عفونت کرد و تا ۲ ۳٬هفته در بیمارستان بستری بود .

ليزر

همه میدونیم لیزر ربط زیادی به شیمی نداره ولی چون اونرو یک شیمیدان اختراع کرد این مطلب رو میذارم .

این قضیه هم مثل اختراع چراغ هست یعنی مخترع اولی لیزر اونو ثبت نکرد . بگذریم .

در باره ی کارکرد لیزر بدانیم :

در لیزر ارتعاشات اتمی کنترل میشود . فوتون ها از خود اشعه های رادیویی تولید میکنند و دستگاه اجاره ی پخش شدن به لیزر را نمیدهد . لیزر میتواند بدن یا هر چیز دیگر را بسوزاند حتی میتواند فلزات را ذوب کند . این خاصیت سبب میشود تا از آن به عنوان یک سیستم دفاعی بسیار قوی استفاده کرد به عنوان مثال میتوان به وسیله آن موشک ها دشمن را در هوا منفجر کرد .

به وسیله ی لیزر میتوان یک تصویر سه بعدی ساخت . و حتی میتوان به وسیله ی آن ارتعاشات کوچک زمین را اندازه گیری کرد . در نیویورک (newyork) امواج رادیویی به همراه لیزرفرستاده میشوند و به این وسیله میتوان ارتعاشات کوچک را اندازه گیری کرد . از لیزر در سیدی رام کامپیوتر برای خواندن سیدی به کار میرود . و برای خواندن بارکد در فروشگاه ها استفاده میشود .

تازه این بخش کوچکی از فواید لیزر است . با اختراع لیزر یک تکان کلی در علم به وجود آمد .

*در ضمن چون ساخت سيستم دفاعي ليزر خيلي خطر ناكه من اونو تو صفحه اصلي نذاشتم . براي همين هركس دستور ساخت اونرو ميخواد بايد اين درخواست رو به صورت خصوصي (نظرات) برام بفرسته .