توليد اشعه X با نوار چسب

باز كردن سريع نوار چسب توليد نور مي كند. آنهم از نوع اشعه ...

كريسمس امسال كه هداياي خود را باز مي كنيد مراقب باشيد.كندن نوار چسبها باعث ايجاد اشعه X ميشود.

پژوهشگران در دانشگاه كاليفرنيا-لس آنجلس نشان دادهاند كه كندن نوار چسبهاي معمولي در خلاء اشعه X توليد مي كند.ميزان توليد آن به اندازه كافي بوده است كه از آن براي عكسبرداري از استخوان انگشت يكي از دانشمندان شركت كننده در اين آزمايش استفاده شود.

"از برخي جهات ما كمي ترسيده بوديم" اين نقل قولي است از Juan Escobar يكي از اعضاي اين تيم تحقيقاتي. اما او و همكارانش بزودي دريافتند كه اشعه X تنها وقتي ساطع مي شود كه اين آزمايش در شرايط خلاء انجام گيرد.لذا دليلي براي ترس مردم در استفاده روزمره از نوار چسبها وجود ندارد.

اين نوع آزادسازي انرژي triboluminescence نام داشته و به صورت تابش نور مشاهده مي شود.

اين پديده زماني روي مي دهد كه يك جامد(غالبا يك كريستال-بلور) شكسته شده يا ماليده شده يا خراشيده شود. اين يك پديده رازآلود است كه از زمانهاي قديم مكرر مشاهده شده است.فرانسيس بيكنFrancis Bacon در سال 1605 ميلادي آن را مشاهده كرده بود.او گزارش كرده است كه خراشيدن يك تكه بلور شكر باعث ساطع شدن نور از آن شده است.

توضيح اين پديده بدين صورت است كه وقتي يك تكه كريستال خرد مي شود اين عمل باعث مي شود تا بارهاي الكتريكي مخالف و غير همنام از يكديگر جدا شده و فاصله بگيرند.سپس تخليه الكتريكي ايجاد شده و اين آزادسازي انرژي بصورت بارقه اي از نور نمايان مي شود.

Escobar اضافه ميكند:

از مدتها قبل حدود سال ۱۹۵۳ ميلادي گروهي از دانشمندان روسي اظهار كرده بودند كه كندن نوار چسب مي تواند اشعه X توليد كند.ولي ما در باره نتايج آزمايشهاي قديمي آنها بسيار بد بين بوديم.تيم ما تصميم گرفت تا اين آزمايشات را با دقت بيشتري نجام دهد. و با كمال تعجب مشاهده نموديم كه در اين آزمايش اشعه X به شكل پالسهاي پر انرژي آزاد مي شود.

وقتي اين پژوهشگران يك دريچه پلاستيكي را بروي مخزن ايجاد خلاء خود تعبيه كردند موفق شدند با استفاده از يك آشكارساز معمولي اشعه X دندانپزشكي از استخوان انگشت عكسبرداري كنند.نتايج آزمايش آنها در آخرين شماره مجله علمي Nature به چاپ رسيده است.

Escobar اضافه ميكند:

از ميان تخليه هاي الكتريكي كه انجام مي شود فقط يك در ده هزار آنها توليد اشعه X ميكند.انرژي هر تك پالس اشعه X در مدت زماني معادل چند نانو ثانيه حدود ۱۵ كيلو الكترون ولت است.

تصوير گرفته شده از استخوان انگشت با استفاده از نوار چسب

انرژي اشعه Xمسقيما به مقدار بار الكتريكي بستگي دارد كه در لحظه كندن نوار چسب در سطح آنتوليد مي شود.دانشمندان محاسبه نمودهاند كه مقدار اين بار الكتريكي ده ها بار بزرگتر از آن چيزي است كه در آزمايشهاي معمولي ديده مي شود.

Escobar مي گويد:"ما دقيقا نمي دانيم چرا نوار چسب تا اين حد بسيار زياد باردار است."

ماشين اشعه X نوارچسبي ساير دانشمندان را نيز گيج كرده است.

Ken Suslick متخصص در mechanoluminescence از دانشگاه الينويز در Urbana-Champaign مي گويد:" ما اصلا فكر نميكرديم كه اكثر انرژي مكانيكي قابليت اين را داشته باشد كه به صورت اشعه X آزاد شود.چسب استفاده شده در نوار چسبها يك مايع غير متبلور است نه يك كريستال.دقيقا چه چيزي باعث انقال بار الكتريكي شده است؟گروه هاي دهنده و گيرنده بار الكتريكي در اين آزمايش كدامند؟"

اين مسئله هنوز دقيقا واضح نيست.

پژوهشگران حدس مي زنند كه چگالي بالاي بار الكتريكي توليد شده در اين آزمايش به ميزان كافي زياد باشد كه يك واكنش همجوشي هسته اي را استارت بزند.

البته Michael Loughlin دانشمند علوم هستهاي آزمايشگاه بين المللي همجوشي هسته اي ITERدر Cadarache فرانسه به اين مسئله به ديده ترديد مي نگرد.ولي با وجود اين اضافه مي كند كه اگر او اشتباه كرده باشد و اين مورد امكان پذير باشد.چنين سيستمي كه قادر به استارت سريع يك همجوشي هسته اي باشد بسيار مفيد فايده خواهد بود.

در حال حاضر Ken Suslick تمايل دارد كه سيستمهاي mechanoluminescence را كه در آزمايشگاه خود به روي آنها كار كرده است را مجددا مورد برسي قرار دهد.در اين حينEscobar و همكارانش قصد دارند تا آزمايش خود را با ساير انواع چسبها انجام دهند و اثرات مشابه احتمالي را بررسي كنند.

ولي مهمترين چالش پيش روي آنها اين است كه در يابند.اين پديده حقيقتا به چه دليلي روي مي دهد؟

Escobar مي گويد : "كه اين مسئله در راس اولويتهاي آنها قرار دارد."

اولين توربين بادي بدون ملخ دنيا

دانشمندان ايتاليايي نمونه آزمايشي اولين توربين بادي بدون ملخ دنيا به نام "تورنادو لايك" را در شهر فلورانس رونمايي كردند.

 

به گزارش سرويس علم و فن آوري پايگاه اطلاع رساني صبا به نقل از خبرگزاري مهر، اين توربين بادي بدون ملخ كه Tornado Like نام دارد در چند ماه آينده در استان توسكاني ايتاليا نصب خواهد شد. اين توربين حتي قادر است در مناطقي كه سرعت باد در آنها بسيار ضعيف (حتي با سرعت دو متر بر ثانيه) است نيز به خوبي عمل كند.

تورنادو لايك را گروهي از مهندسان ايتاليايي شركت "وسترن كو" متخصص در توليد فناوريهاي نوآورانه ساخته اند و آن را در اجلاس رهبران احزاب سبز اروپا در فلورانس رونمايي كردند.

علاوه بر عملكرد مطلوب تورنادو لايك حتي در بادهاي ضعيف يكي ديگر از مزاياي اين توربين ارتفاع كم آن است. به طوري كه ارتفاع يك توربين بادي عادي به طور متوسط بين 20 تا 30 متر است در حالي كه ارتفاع "تورنادو" بيش از دو متر نيست و در مدلهاي آينده نيز اين ارتفاع كمتر خواهد شد.

ارتفاع كم اين توربين مي تواند به هوا شتاب دهد و در محيط پيرامون خود يك اثر گردبادي ايجاد كند. اثر گردبادي براي حركت توربين و توليد انرژي از اهميت بسيار بالايي برخوردار است. توليد انرژي اين توربين بيش از توربينهاي بادي عادي است و در عين حال هزينه توليد انرژي آن 30 درصد كمتر از توربيهاي بادي فعلي است.

اين توربين شبيه به يك قيف بوده و به اين ترتيب هوا مي تواند در ستون قيف نفوذ كند و داخل دستگاه اين جريان هوا به يك گردباد بسيار قوي تبديل شود و انرژي الكتريكي توليد كند.

براساس گزارش پرس وب، آزمايشات اوليه اين توربين بادي بدون ملخ ظرف چند ماه آينده در فلورانس آغاز خواهد شد و اولين دستگاههاي تورنادو لايك براي راه اندازي يك نيروگاه بادي در نيمه اول سال 2010 ساخته مي شوند.

از واگن در حال حركت چگونه بايد پريد؟

اگر از كسي سوال كنيد كه از واگن در حال حركت چگونه بايد پريد؟ چنين جوابي خواهيد شنيد: رو به جلو. اما اگر از او بخواهيد كه درباره پاسخ خود توضيح دهد، او با اعتماد كامل شروع به استدلال مي‌كند و اگر شما حرف او را قطع نكنيد، خودش به زودي سكوت اختيار مي‌كند، زيرا بنابر قوانين سرعت نسبي واقعا او بايد به عقب بپرد.

هنگام پريدن چه اتفاقي مي‌افتد؟

وقتي ما از واگن در حال حركت مي‌پريم، بدنمان داراي همان سرعت واگن است و به جلو حركت مي‌كند، (طبق قانون اول نيوتن: اگر برآيند نيروهاي وارد بر جسمي صفر باشد، اگر آن جسم ساكن باشد، ساكن مي‌ماند و اگر متحرك باشد به حركت يكنواخت خود ادامه مي‌دهد) پس وقتي به جلو مي‌پريم، نه تنها اين سرعت را از بين نمي‌بريم، بلكه آن را افزايش مي‌دهيم.

از اينجا نتيجه مي‌شود كه بايد به عقب پريد نه به جلو و در جهت حركت واگن، زيرا ضمن پريدن به عقب سرعت حاصله از پرش از سرعتي كه بدن ما با آن حركت مي‌كند (سرعت قطار) ، كم مي‌شود در نتيجه بدن ما پس از تماس با زمين با نيروي كمتري به جلو خواهد افتاد.

به عقب نپريد!

اصل مطلب در ناتمام گذاشتن توضيحات است، ما چه به جلو بپريم و چه به عقب ، خطر افتادن ما را تهديد مي‌كند. اهميت اصلي مساله در اين است كه خطر افتادن به جلو از خطر افتادن به عقب كمتر است. در مورد اول ما با يك حركت عادي پا را جلو مي‌گذاريم و چنانچه سرعت واگن زياد باشد، چند قدم مي‌دويم و بدين وسيله از افتادن جلوگيري مي‌كنيم. اما هنگام افتادن به عقب اين حركت نجات‌بخش پاها وجود ندارد و به همين دليل خطر به مراتب بيشتر است. اين مطلب نيز اهميت دارد كه وقتي ما به جلو به زمين مي‌خوريم، با قرار دادن دستها به جلو كمتر از زمين خوردن به عقب صدمه مي‌بينيم.

پريدن از واگن با يك ساك

روشن است كه آنچه گفته شد براي اجسام بي‌جان صادق نيست و خطر شكستن يك بطري وقتي از يك واگن در حال حركت به جلو ، به عقب پرتاب شود، كمتر از حالتي است كه بطري به جلو (در جهت حركت واگن) پرتاب شود.

پس چنانچه لازم باشد به دليلي از واگن بپريد و بخواهيد قبلا باري را كه با خود داريد پرتاب كنيد، بايد بار را به عقب پرتاب كنيد و خودتان به جلو بپريد.

گياه فريب خورده

چنانچه سرعت چرخش زياد باشد نيروي گريز از مركز به حدي افزايش مي يابد كه از اثر وزن زيادتر ميشود. آزمايش جالب زير نشان ميدهد كه با چرخش يك چرخ معمولي نيروي گريز از مركز تا چه حد افزايش مي يابد.

ميدانيم كه ساقه گياه جوان هميشه به طرف عكس نيروي وزن ، يعني به عبارت ساده به بالا رشد ميكند. اما اگر تخم هاي گياهي را روز چنبر چرخ دواري بكاريد و در تمام مدتي كه گياه ميرويد چرخ با سرعت زيادي بچرخد ، چيز حيرت آوري را مشاهده ميكنيد ( ان كار را " نايت " گياه شناس انگليسي بيش از 100 سال پيش براي نخستين بار انجام داد.) : ريشه هاي جوانه ها به خارج و ساقه ها به داخل در امتداد شعاع چرخ رشد خواهد كرد.

با اين عمل ما گياه را به طور شرطي گول زديم ، يعني كاري كرده ايم كه به جاي نيروي سنگيني ، نيروي ديگري كه سمت آن از مركز به خارج متوجه است ، روي گياه تاثير كند . از آنجا كه جوانه هميشه به جهت عكس نيروي وزن رشد ميكند ، در اين مورد به داخل چرخ ، از چنبر به طرف محور ، رشد كرده است. سنگيني مصنوعي كه ما بوجود اورده ايم ، از سنگيني طبيعي نيرومند تر بوده و جوانه تحت تاثير آن رشد كرده است.

فسيل باكتري مريخي تاييد شد

 

در سال 1984 / 1363، شهاب‌سنگي در قطب جنوب پيدا شد كه از مريخ جدا شده بود. با بررسي اين شهاب‌سنگ در آزمايشگاه‌هاي ناسا، پژوهشگران توانستند شواهدي مرتبط با ساده‌ترين شكل حيات پيدا كنند. انتشار اين خبر در سال 1375 / 1996، موجي از شگفتي را در جوامع علمي برانگيخت و صدالبته كه موافقان و مخالفان در مورد آن، مباحثات فراواني به پا كردند.

 

اكنون كه سيزده سال از آن تاريخ مي‌گذرد، پژوهشگران ناسا دوباره به سراغ اين شهاب‌سنگ رفته‌اند و آن‌را با پيشرفته‌ترين ميكروسكوپ الكترونيكي موجود آزمايش كرده‌اند.

 

اسپيس‌فلايت‌ناو به نقل از منابع آگاه گزارش كرده است شواهد قوي‌تري از وجود نشانه‌هاي حيات در اين شهاب‌سنگ مريخي كه آلن‌هيلز نام گرفته، وجود دارد. قرص‌هاي كربنات و بلورهاي ريز مانيتيت كه در اين شهاب‌سنگ يافت شده‌اند، در شرايط طبيعي به‌وجود نمي‌آيند و تنها فرآيندي كه مي‌تواند اين مولكول‌ها را در كنار يكديگر برجا بگذارد، فرآيندهاي حياتي يك ميكروارگانيسم است.

 

قرار است نتايج اين تحقيقات كه بر وجود حيات ابتدايي در گذشته بسيار دور مريخ دلالت دارد، طي چند هفته آينده به‌طور رسمي از سوي ناسا منتشر شود. مقاله اين گروه نيز در شماره نوامبر نشريه ژئوكميكا ات‌كازموكميكا اكتا (نشريه انجمن ژئو‌شيمي و شهاب‌سنگ‌شناسي) منتشر خواهد شد.

سنگ‌ريزه‌اي كه ديوار صوتي را شكست

خيلي‌ها فكر مي‌كنند دست‌يابي به سرعت‌هاي مافوق‌صوت به هنگام شليك گلوله يا پرواز جنگنده‌ها مي‌تواند روي دهد، اما حتي سنگ‌ريزه‌اي كه در آب فرو مي‌افتد، هوا را به سرعت‌ بيشتر از 340 متر بر ثانيه مي‌رساند

 

ادامه مطلب را بخوانید:

ادامه نوشته

سرانجام دو پروتون در LHC با هم برخورد كردند

ادامه نوشته