امتیاز موضوع:
  • 38 رأی - میانگین امتیازات: 2.95
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
نیـــــــــــرو
#1
هادرون ها: تركيباتي هستند كه از ذرات بنيادي كوارك تشكيل شده اند. كوارك ذره اي بنيادي كه داراي بار الكتريكي است و اندازه بار الكتريكي آن كمتر از 1 واحد است. تا كنون 6 نوع كوارك كشف شده است كه عبارتند از: كوارك بالا(Up)،افسون(Charm) و رو(Top) با بار الكتريكي 3/2+ (دو سوم)، كوارك پايين(Down)،عجيب(Strange) وته(Bottom) با بارالكتريكي3/1-(منفی یک سوم).

علاوه بر بارالكتريكي كه نمودار خواص كوارك هاست از خواص ديگري بنام "رنگ " نيز استفاده مي شود. كوارك ها در سه رنگ "آبي"، "قرمز" و "سبز" طبقه بندي مي شوند.اين رنگ ها به منزله نوع بارالكتريكي آن هاست كه مشخصه نيروي بنيادي ميان كوارك هاست. اگر سه كوارك با اين سه رنگ مختلف در كنار يكديگر قرار گيرند رنگ سفيد حاصل مي شود. به ذراتي كه از سه كوارك تشكيل شده اند، باريون مي گويند. معروفترين و پايدارترين باريون هاي شناخته شده، پروتون و نوترون هستند. پروتون از دو كوارك بالا و يك كوارك پايين و نوترون از دو كوارك پايين و يك كوارك بالا تشكيل شده و به همين دليل است كه پروتون داراي بار الكتريكي 1+ و نوترون بي بار(با استفاده از جمع جبری بار کوارک های سازنده).

به تركيبات هادروني كه از يك كوارك وضد كوارك تشكيل شده باشند، مزون مي گويند. مثلاً يك كوارك آبي و يك كوارك ضد آبي در كنار هم كه قرار گيرند، مزون را ايجاد مي كنند. مزون ها ناپايدارند و در مدت زمان بسيار كم به انرژي تبديل مي شوند.معروفترين مزون هاي شناخته شده پيون، كه از يك كوارك بالا و ضد كوارك پايين و همچنين كائون، كه از كوارك بالا و ضد كوارك عجيب تشكيل شده اند. كه عمر اين ذرات به 0.000000002 ثانيه هم نمي رسد. اخيراً يك تركيب هادروني كه از پنج كوارك تشكيل شده است، كشف كرده اند.

" نانو به پنتا کوارک طوری خیره شده بود که گویا اولین باری است که آن را می بیند، اما بر اساس اطلاعات دریافتی در این زمینه توضیح می دهد: " اين تركيب كه پنتا كوارك ناميده شده است از دو كوارك پايين، دوكوارك بالا و يك ضد كوارك عجيب تشكيل شده كه درمدت زمان كمتر از 20 -^10 (ده به توان منفی 20) ثانيه فرو مي پاشد و به يك نوترون و كائون مثبت تبديل مي شود. در تركيبات هادرون ها نيروهاي بنيادي وجود دارد كه اين نيرو ها قالب تركيبات هادروني را نگه مي دارد. نيروهاي بنيادي، نيروهاي حاكم بر جهان مي باشند كه ميان ذرات سنگ بناي مواد برقرار است. اين نيروها به چهار دسته تقسيم مي شوند:

1- نيروي قوي(رنگ)

2- نيروي الكترومغناطيسي

3- نيروي ضعيف

4- نيروي گرانشي


* نيروي قوي: اين نيرو مخصوص تركيبات كواركي است كه ميان كوارك ها بر قرار است. لازمه برقراري اين نيرو آن است كه سه كوارك با سه رنگ مختلف (كه در بالا ذكر شد) در كنار يكديگر قرار گيرند، همانطور كه لازمه برقراري نيروي الكتريكي آنست كه دو ذره باردار در كنار هم باشند. به همين دليل است كه كوارك ها به تنهايي در طبيعت يافت نمي شوند. اين نيرو از پرت شدن كوارك ها در درون پروتون و نوترون جلوگيري مي كند. اين نيرو توسط گلوئون ها، بين كوارك ها منتقل مي شود. البته اين نيرو فقط در فواصل كوتاه كارگر است.

[تصویر:  download.php?img=405]

* نيروي الكترومغناطيسي:
اين نيرو ميان ذرات باردار ايجاد مي شود. و همچنين نيروي الكترومغناطيسي بر ذرات باردار كه در ميدان مغناطيسي در حال حركتند، وارد مي شود. اين نيرو توسط فوتون ها، بين ذرات باردار منتقل مي شود.

[تصویر:  download.php?img=403]

*نيروي ضعيف: علاوه بر دو نيرويي كه در بالا ذكر شد، نيرويي وجود دارد كه بدون استثنا بر تمام ذرات جهان در فواصل بسيار بسيار كم حكمفرماست. اين نيرو را نيروي ضعيف مي نامند، كه توسط بوزون ها ميان ذرات منتقل مي شود.

[تصویر:  download.php?img=406]

*نيروي گرانشي (جاذبه): نيروي جاذبه اي است كه ميان اجسامي كه داراي جرم مي باشند حكمفرماست. اين نيرو نسبت به نيروهاي بنيادي ديگر در مورد ذرات بنيادي ودر فواصل كوتاه بسيار ضعيف است. اين نيرو در مورد اجرام آسماني موثر است. نيرو گرانشي توسط ذرات گراويتون(Graviton) ميان مواد جابجا مي شود. ناقلان نيروهاي بنيادي همگي از ذرات بنيادي به شمار مي آيند.

[تصویر:  download.php?img=404]

ليپتون ها :
ليپتون ها ذرات بنيادي هستند كه نيروي قوي (رنگ) بر آن ها حاكم نيست. معروفترين ليپتون هاي شناخته شده، الكترون، ميون ها و تاو مي باشند كه همگي اين ذرات بار الكتريكي منفي دارند. الكترون ها پايدارند اما دوذره ميون و تاو عمرشان بسيار كم مي باشد. نوترينوي اين ذرات نيز وجود دارد كه پايدار هستند.

نوترون ها به تنهايي ناپايدارند و پس از حدود 15 دقيقه از بين مي روند و به يك پروتون و الكترون تبديل مي شوند. در آزمايشگاه مقدار انرژي محاسبه شده براي الكترون واپاشي شده، كمتر از مقدار مشاهده شده در آزمايش اين واكنش بوده است. فيزيكدانان با بررسي كل انرژي در قبل و بعد از واكنش به اين نتيجه رسيدند كه مقداري انرژي در واپاشي الكترون ناپديد شده است و پايستگي انرژي در اين مورد صدق نمي كند. تا اينكه در سال 1933 ولفگانگ پائولي نظريه اي را در اين مورد ارئه داد. اين نظريه مي گويد هنگامي كه الكترون يا هر ذره بنيادي ميون يا تاو، واپاشي مي كند، مقداري از انرژي آزاد شده در اين واكنش توسط ذره اي بي بار كه جرم آن نزديك به صفر است حمل مي شود. اين ذره را نوترينو يعني يك ذره خيلي كوچك خنثي، نام نهادند. چون جرم اين ذره نزديك به صفر است، تشخيص آن در آزمايشگاه ها بسيار سخت و مشكل بود.

" نانو کمی مکث کرده و ادامه می دهد :" تا اينكه در سال 1956 به وجود اين ذره در يك ميدان مغناطيسي بسيار بسيار قوي پي بردند.

پس تمام ذرات ليپتون، كوارك ها و ذرات ميدان (ذرات منتقل كننده نيرو) جزو ذرات بنيادي هستند.از اين ذرات بنيادي، فقط كوارك بالا، پايين والكترون در ساختار جهان ما نقشي را برعهده دارند. پروتون ها و نوترون ها نسبت به الكترون ها بسيار سنگين هستند اما اندازه بار الكتريكي پروتون ها والكترون ها يكسان مي باشد.

اكنون با مرور بر مفاهيم ذرات بنيادي، مي توانيم ساختمان هسته را توصيف كنيم. هسته از پروتون ها و نوترون ها تشكيل شده كه به طور متراكم در كنار يكديگر قرار دارند. به ذرات سازنده هسته، نوكلئون مي گويند. هسته داراي بارالكتريكي مثبت مي باشد. اندازه بار الكتريكي هسته كه ناشي از پروتون هاي آن مي باشد، برابر با مجموع اندازه تعداد بار الكتريكي منفي الكترون هاست. به همين دليل اتم در حالت طبيعي از نظر بار الكتريكي خنثي است. اگر اتم الكتروني را از دست بدهد، تعداد بار الكتريكي منفي كمتر از تعداد بار الكتريكي مثبت مي شود و درنتيجه اتم به يون مثبت تبديل مي شود. اتم هاي فلزي داراي چنين خاصيتي هستند. اما اگر اتمي الكتروني را دريافت كند، تعداد بار الكتريكي مثبت كمتر از تعداد بار الكتريكي منفي مي شود و در نتيجه اتم به يون منفي تبديل مي گردد. اتم هاي عناصر نافلز داراي چنين خاصيتي مي باشند.هسته با بار الكتريكي مثبت خود باعث مي شود كه الكترون ها در سطوح انرژي معين در اطراف خود حركت كنند. تا جايي كه مي دانيم، بيشتر فضاي اتم توخالي است و بخش ناچيزي از آن را هسته اشغال كرده است. هسته كه دربرگيرنده ذرات سنگين مي باشد، جرم اتم به شمار مي رود. اما در واحد جرم اتمي، جرم الكترون هاي اتم را نيز در نظر مي گيرند.

تعداد پروتون هاي هسته يك اتم را عدد اتمي مي گويند كه با A نشان مي دهند. عدد اتمي نيز نمودار تعداد الكترون هاي اتم خنثي به شمار مي رود. تعداد نوكلئون هاي هسته يك اتم را عدد جرمي مي گويند كه با Z نشان مي دهند. پس (Z-A) تعداد نوترون هاي هسته را به ما نشان مي دهد.

هر عنصر عدد اتمي منحصر به فردي دارد كه نمايانگر خاصيت شيميايي آن مي باشد اما عدد جرمي عنصر نمايانگر خواص فيزيكي عنصر مانند چگالي و جرم مي باشد. اما عدد جرمي هسته هاي اتم هاي يك عنصر متفاوت مي باشد. و اين تفاوت ناشي از متغيير بودن تعداد نوترون هاي هسته هاي عنصر مي باشد. پس به عناصري كه عدد اتمي آن ها يكسان اما عدد جرميشان متفاوت مي باشد، ايزوتوپ هاي آن عنصر مي گويند. مثلا ًعدد اتمي كربن 6 مي باشد اما كربن داراي 4 ايزوتوپ با اعداد جرمي 13,12,11 و14 مي باشد. عدد جرمي را در پايين نماد عنصر و عدد اتمي را در بالاي نماد عنصر مي نويسند.

ما مي دانيم كه هسته توده اي توپر و متراكم مي باشد كه در آن پروتون ها و نوترون ها به صورت فشرده در كنار يكديگر قرار گرفته اند. به نيرويي كه بر پروتون ها و نوترون ها وارد شده و آن ها را در هسته، در كنار يكديگر قرار مي دهد، نيروي هسته اي مي گويند. نيروي هسته اي بايستي آنقدر قوي باشد تا بر نيروي رانشي ميان پروتون هاي هسته كه در كنار يكديگر قرار گرفته اند، فايق شده و آن ها را در كنار يكديگر قرار داده تا هسته را پايدار نگه دارد. نيروي هسته اي نيروي بنيادي نيست بلكه نيروي هاي بنيادي، زير بناي اين نيروي قوي مي باشند. البته نيروي قوي(كوارك) و نيروي ضعيف نسبت به دو نيروي بنيادي ديگر، بر نيروي هسته اي موثرترند. به همين دليل نيروي هسته اي در فواصل كوتاه كارگر است.

هنگامي كه پروتون ها و نوترون ها در كنار يكديگر قرار مي گيرند و هسته اتمي را به وجود مي آورند، مجموع جرم پروتون ها ونوترون هاي هسته از جرم هسته كمتر مي باشد، پس در تشكيل هسته اتم، مقداري جرم به انرژي تبديل مي شود. كه به اين مقدار انرژي، انرژي اتصال هسته مي گويند. پس انرژي اتصال، مقدار انرژي لازم براي شكستن كامل هسته اتم وتبديل آن به پروتون ها و نوترون هاي مستقل، و يا مقدار انرژي كه بر اثر تشكيل هسته اتم آزاد مي شود، مي باشد.

اگر Mn مجموع جرم نوكلئون ها ، Me جرم الكترون و Mx جرم اتمي ايزوتوپ يك عنصر باشد، آنگاه انرژي اتصال هسته از رابطه زير بدست مي آيد:


E=(Mn+A Me) c^2- (Mx) c^2


نيروي هسته اي نيرويي كوتاه برد كه در فاصله محدودي موثر است. در هسته پايدار اتم هاي سبك تعداد پروتون ها و نوترون ها برابر و يا اختلافشان به يك نزديك مي شود. اما در هسته اتم هاي سنگين تعداد پروتون ها و نوترون ها بيشتر مي شود به طوري كه در اتم هاي سنگين تعداد نوترون ها بيشتر از پروتون ها مي شود تا بر نيروي رانشي پروتون ها كه در حال افزايش مي باشد، غلبه كند، و اين امر خود سبب مي شود تا از طرفي شعاع هسته افزايش يابد و از طرف ديگر نيروي رانشي ميان پروتون ها قوي تر مي شود، و در نتيجه نيروي هسته اي نمي تواند هسته را پايدار نگه دارد و هسته فرو مي پاشد. سنگين ترين هسته پايدار بيسموت 209 (عدد جرمي 209 و عدداتمي 83) و سبكترين هسته ناپايدار تريتيم (ايزوتوپي از هيدروژن كه عدد جرمي آن 3 مي باشد). تحقيقات نشان داده اند هسته هايي كه عدد اتمي آن ها 20،8،2 و يا 82 مي باشد، نسبت به ساير نوكلئيد ها از پايداري كاملي برخوردارند، زيرا انرژي اتصال هسته اي اين عناصر زياد مي باشد. و همچنين اين عناصر نسبت به عناصر اطراف خود در جدول تناوبي، ايزوتوپ هاي بيشتري دارند. هنگامي كه هسته اي فرو مي پاشد، شكافت هسته اي رخ مي دهد كه در طي اين واكنش هسته اي مقدار زيادي انرژي آزاد مي شود. انرژي آزاد شده در واكنش هسته اي نسبت به واكنش شيميايي بسيار زياد مي باشد، زيرا در طي اين واكنش مقداري جرم به انرژي تبديل مي شود. پس جرم هسته اوليه بيشتر از جرم هسته محصولات است. پس واكنش هسته اي واكنشي است كه در آن يك هسته به هسته ديگر تبديل مي شود كه در طي اين واكنش مقادير عظيمي انرژي آزاد مي شود. واكنش هاي هسته اي به دو دسته تقسيم مي شوند:

1) شكافت هسته
2) همجوشي
...I dont know wat to Do... n even if i do... nothin changes
...Im Confused... Scared... So scared of the future ahead of me
!! Ya wat i have never been
!! is it my fault? well maybe ya... because im not Ordinary
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان