الصفحة الرئيسية

الركن الصحي

مكتبة الألعاب

المجلة الرياضية

القسم الإسلامي

المكتبة العلمية

حديقة الأناشيد والفيديو

 

المـكتبـة العلمية - موسوعة الاختراعات

 

 

( 306 ) دائرة المعارف الذرية 4

الانشطار النووي:

تم اكتشاف أسرار الانشطار النووي لأول مرة عام 1938م ، وعلى يدي العالمين الألمانيين : أ. هان ، وف. شتراسمان ، حيث وجدا أن اليورانيوم الذي تعرض للقذف بالنيوترونات يحتوي على الباريوم والنثانوم ، وهما عنصران أخف مرتين تقريباً من اليورانيوم ، وفي عام 1940م تم اكتشاف الانشطار التلقائي لنواة اليورانيوم ، ويرجع ذلك إلى عدم استقرار النواة. فكلما كانت النواة أقل ، كلما كانت أقل استقراراً ، ويقترن انشطار اليورانيوم بانبعاث نيوترونيين أو ثلاثة في إمكانهما أن يشطرا بدورهما نواتين آخرين أو ثلاث ، وتزداد كمية النيترونات الطليقة ويزداد عدد النوى المنشطرة تحت تأثيرها وتتسارع العلمية كمتوالية هندسية.

وينشأ تفاعل الانشطار المتسلسل الذي يتحقق في القنبلة الذرية ، ويصحب انشطار النواة الثقيلة تحرر هائل من الطاقة ، فانشطار كيلو غرام واحد من اليورانيوم 235 يعطي كمية من الطاقة قدر الكمية التي نحصل عليها من حرق كمية مماثلة من البترول مليوني مرة.

الصاروخ الفوتوني :

لقد وجد العلماء أن كمية الطاقة التي نحصل عليها من الانشطار النووي لا تتعدى 0.1% من إجمالي الطاقة الكامنة في المادة ، كما وجدوا أن طاقة الاندماج النووي لنويات العناصر الخفيفة أيضاً لا تتعدى 1% من الطاقة الكامنة ، ولكي يتم تحويل كل الطاقة الكامنة بالمادة إلى إشعاع ، لا توجد في الطبيعة إلا عملية واحدة هي الفناء الزوجي Pair Annihilation حيث تصطدم مادتان أو جسمان لكل منهما خواص فيزيائية معاكسة للآخر، ومثال ذلك الإلكترون وضديد البروتون ، حيث ينتج عن هذا الفناء الناتج من التصادم تحرر كل الطاقة الكامنة ، والتي تظهر في صورة فوتونات ، هذه الفوتونات لها ضغط ويمكن قياسه.

وقد تخيل العلماء إمكانية بناء صاروخ فوتوني ، في داخله مصنع نووي ذي قدرة هائلة ينتج كميات هائلة من جسيمات الذرة الدقيقة وأضدادها ، وتتصادم هذه الجسيمات وأضدادها في غرفة خاصة بهذه الآلة فتبيد بعضها البعض ، وتنتج الفوتونات التي يتم تجميعها بواسطة مرآة ضخمة مركبة في ذيل الصاروخ ليتم توجيهها إلى الاتجاه المطلوب ، ويستخدم ضغط الفوتونات في دفع الصاروخ بسرعة الضوء ( 300.000 كيلو متر في الثانية ) ، ولكن بناء هذه الآلة لبس سهلاً كما يبدو نظريا ً، فالحصول على أضداد المادة أمر صعب المنال. ولكن كثيرا ً من الأحلام أمكن تحقيقها ، وربما لو أمكننا اختراع هذا الصاروخ الفوتوني في المستقبل لأمكن للبشرية أن تغزو الفضاء المتناهي وتخرج من عالم المجموعة الشمسية إلى أعماق المجرة والكون.

ضديد المادة:

تتكون ذرة المادة من نواة شحنتها موجبة وإلكترونات شحنتها سالبة ، ويتخيل العلماء وجود ضديد للمادة تكون النواة شحنتها سالبة. والإلكترونات شحنتها موجبة ، ولف ضديد الإلكترون – وهو البوريترون – يعاكس اتجاه لف الإلكترون. وقد شجعهم على هذا التخيل اكتشاف ضديدات الجسيمات ، ففي عام 1932م ، اكتشف العالم الإنجليزي ديراك في 1928م ، بوجود الإلكترون ذي الشحنة الموجبة ( البوزيترون ).

كما أمكن للعلماء بعد ذلك إنتاج ضديد البروتون ، وأمكن تصنيف ما يعادل خمسة أزواج من الجسيمات الأولية وأضدادها حتى الآن ، وعموما ً ضديد الجسيم يختلف عن الجسم في الشحنة واتجاه اللف ، ولكنه يساويه في الكتلة ومقدار الشحنة. وعند اصطدام جسيم بضديده أو المادة بضديدها ، تتحول الطاقة الكامنة بكتلة كل منهما إلى فوتونات أي إلى طاقة إشعاع.

 طاقة نووية :

اصطلاح يطلق على الطاقة التي تتحرر من نواة الذرة ، وهي تكون في صورتين : الأولى : أما انشطار نويات العناصر الثقيلة كاليورانيوم والبلوتنيوم. الثانية : وهي تكون باندماج نويات العناصر الخفيفة كالهيدروجين لتكوين عناصر ذات وزن ذري أكبر ( الهيليوم ) وكمية الطاقة التي نحصل عليها في هذا التفاعل تبلغ 117.5 مليون كيلووات في ساعة لكل كيلو غرام من الهيدروجين ، أي خمسة أضعاف الطاقة التي تتحرر من انشطار كيلو غرام من اليورانيوم.

ويمكن استخدام الطاقة النووية في الأغراض العسكرية كصناعة الأسلحة الذرية ، ويمكن استخدامها في الأغراض السلمية كتوليد الكهرباء والتدفئة وإدارة السفن. ومن المعروف أن تفاعلات الاندماج النووي هي مصدر طاقة الشمس والنجوم حيث تتفاعل نويات غاز الهيدروجين في الشمس وتندمج معاً على غرار ما يحدث في القنبلة الهيدروجينية.

 

المراجع :

أولا ً : المراجع العربية :

1 - موسوعة الاختراعات والاكتشافات – د. خليل البدوي.

2 - موسوعة المخترعين العرب – د. خليل البدوي.

3 - ألف ياء الاختراعات – د . خليل البدوي.

4 - أعلام المخترعين – د. خليل البدوي.

5 - الآلات الوترية – لمى صالح.

6 - الموسوعة الموسيقية – نجية أحمد عباس.

7 - كنز المعلومات – أحمد خليل.

8 -  أخبرني لماذا ؟ اركادي ليوكوم.

9 - موسوعة المخترعات – فاليري آن ديسكار ديستان.

10 - موسوعة المكتشفين والمخترعين – د. موريس شربل.

11 – بنك المعلومات – خلود صالح عايد.

12 - ألعاب حول العالم – زهراء خليل.

13 - موسوعة غينس للأرقام القياسية – 1999

14 - موسوعة المعلومات العامة – عبد العزيز مصلح.

15 - تاريخ الخياطة – خلود صالح عايد.

16 - الموسوعة العلمية الميسرة – مكتبة لبنان.

17 - العالم من حولك – دار المعارف – لبنان.

18 - سلسلة من كل علم خبر – مكتبة سمير – لبنان.

ثانياً : المراجع الأجنبية :

1 - Dictionaire Encyclopedique QuilletParis 1981

2 - Le Liver des inventions Ed. 1984

3 - Dictionary Encyclopedique Quitlet Lbid

4 - Encyclopedia Universalis Lbid

5 - G.D.E.L.arouse Lbid

6 - Dictionary Encyclopedique Quitelt Lbid 2