مقاله درمورد... تاریخچه بمب اتمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 29

تاریخچه بمب اتمی

!اطلاعات اولیه هانری بکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیوم گردید. پس از آن در سال 1909 میلادی ارنست رادرفورد هسته اتم را کشف کرد. وی همچنین نشان داد که پرتوهای رادیواکتیو در میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می‌شوند (پرتوهای آلفا ، بتا و گاما). بعدها دانشمندان دریافتند که منشا این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می‌باشد.

پیدایش بمب اتمی

در سال 1938 با انجام آزمایشاتی توسط دو دانشمند آلمانی به نامهای اتوهان و فریتس شتر اسمن ، فیزیک هسته‌ای به مرحله تازه‌ای پای نهاد. این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیوم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتند که جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیوم داشت. برای توصیف علت ایجاد این عناصر لیزه میتنر و اتو فریش پدیده شکافت هسته را در اورانیوم تو ضیح دادند و در اینجا بود که ناقوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در آمد.هر فروپاشی هسته اورانیم می‌تواند تا ۲۰۰ مگا ولت انرژی آزاد کند. بدیهی است که اگر هسته‌های بیشتری فرو پاشیده می‌شد انرژی فراوانی حاصل می‌گردید. بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق پرداختند. یکی از آنان انریکو فرمی بود که بخاطر تحقیقاتش در سال ۱۹۳۸ موفق به دریافت جایزه نوبل گردید.

سیر تحولی و رشد

در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیکدانان این بیم وجود داشت که آلمانیها به کمک فیزیکدانان نابغه‌ای مانند هایزنبرگ و دستیارانش می‌توانند با استفاده از دانش شکافت هسته‌ای بمب اتمی بسازند. به همین دلیل از آلبرت انیشتین خواستند که نامه‌ای به فرانکلین روزولت رئیس جمهور وقت آمریکا بنویسد. در آن نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هرگز هایزنبرگ آن را نساخت.به این ترتیب دولتمردان آمریکا برای پیشدستی بر آلمان طرح مانهاتان را به راه انداختند، و از انریکو فرمی دعوت به عمل آوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد. سه سال بعد ، در دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور هسته‌ای دنیا در دانشگاه شیکاگو آمریکا ساخته شد.در 16 ژوئیه 1945 نخستین آزمایش بمب اتمی در صحرای آلامو گرودو نیومکزیکو انجام شد. سه هفته بعد هیروشیما در ساعت 8:15 صبح روز 6 آگوست 1945 بوسیله بمب اورانیومی بمباران گردید. سپس ناکازاکی در 9 آگوست سال 1945 در ساعت حدود 11:15 بوسیله بمب پلوتونیومی بمباران شد. در طی آن بمبارانها صدها هزار نفر جان باختند.

پیشگامان ساخت بمب اتمی

انریکو فرمی و همکارانش در دانشگاه شیکاگو پس از ساخت نخستین راکتور هسته‌ای جهان به امید آنکه از راکتور هسته‌ای تنها در اهداف صلح آمیز استفاده شود، و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد، در این زمینه گام برداشتند.

لیزه میتنر که لقب مادر انرژی اتمی گرفت، در سال ۱۸۷۸ در یک خانواده هشت نفری به دنیا آمد. وی سومین فرزند خانواده بود، با وجود تمامی مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود. در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت نظارت بولتزمن که یکی از فیزیکدانان بنام دنیا بود فیزیک را آموخت. لیزه توانست در سال 1907 به درجه دکترا نایل گردد و سپس راهی برلین شد تا در دانشگاهی که ماکس پلانک ریاست بخش فیزیک آن را بر عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد.بیشتر کارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه‌ای به سیاست نداشت، ولی به علت دخالتهای روز افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلین گردید و در سال 1938 به یک انستیتو در استکهلم رفت. لیزه میتنر به همراه همکارش اتو فریش اولین کسانی بودند که شکافت هسته را توضیح دادند. آنان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شکافت هسته‌ای ارائه دادند.بدین ترتیب راه را برای استفاده از انرژی هسته‌ای گشوده شد. به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد. ولی چون وی نمی‌خواست از کشف خود به عنوان بمبی هولناک استفاده گردد. بنابراین بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود.

بمبهای هسته‌ای چگونه ساخته می‌شوند؟

بمبهای هسته‌ای به دو شکل ساخته می‌شوند. بمبهای شکافتی (اتمی) و بمبهای همجوشی (هیدروژنی). در حالیکه جزئیات این بمبها محرمانه است ولی نکات اساسی آنها قابل دسترس است. سوخت در یک بمب شکافتی مشتمل بر 235U و 239Pu تقریبا خالص است که هر دو هسته‌های شکافت پذیری دارند. یک تکه ی کوچک از چنین ماده‌ای نمی‌تواند منفجر شود، زیرا تعداد بسیار زیادی از نوترونها فرار می‌کنند. ولی در یک جرم به قدر کافی بزرگ (بحرانی) واکنش زنجیره‌ای صورت می‌گیرد. یک نوترون اولیه اتفاقی باعث شروع شکافت خواهد شد.یک بمب نوعی تقریبا 1024 نوترون در کمتر از 7-10 ثانیه آزاد می‌کند که باعث گرمای بسیار شدید می‌شود. همجوشی فرق دارد. همجوشی وقتی رخ می‌دهد که دو هسته سبک را آنقدر به هم نزدیک کنیم که در حوزه عمل جاذبه متقابل نیروی هسته‌ای قوی قرار گیرند. از آن به بعد به شدت همدیگر را جذب می‌کنند و اتمی سنگینتر تولید می‌کنند و مقداری انرژی آزاد می‌کنند.همجوشی را می‌توان در محیط پلاسمایی بوجود آورد و اخیرا با لیزر هم این کار را می‌کنند. در این همجوشی قرصهای کوچکی از دوتریم و تریتیم (عناصری سبک که هم خانواده هیدروژن هستند) را بوسیله فوجهای لیزری پر قدرت گرم می‌کنند. اگر توان لیزرها کم باشد انفجارهای کوچکی در این قرصهای کوچک رخ می‌دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان کوتاه اثر کنند همجوشی رخ می‌دهد. توان این نوع لیزرها بیش از توان نیروی برق آمریکاست، پس تهیه‌اش بسیار سخت است

هولوکاست ؛ اولین بمب هیدروژنی اسرائیل

کارشناسان تسلیحات هسته ای غرب فاش کردند در حال حاضر رژیم صهیونیستی 300کلاهک هسته ای در اختیار دارد و دراستفاده از این سلاحهای مرگبارعلیه کشورهای خاورمیانه هیچ تردیدی ندارد.

گزارش خبرگزاری "مهر"، جرج بوش رئیس جمهور آمریکا چندی پیش در پیامی به مناسبت پنجاه و ششمین سالگرد تاسیس رژیم غاصب صهیونیستی بر تداوم تعهد خود به حمایت همه جانبه از اسراییل تاکید کرد.کارشناسان سیاسی حمایت آمریکا از اسرائیل را عامل اصلی موفقیت این رژیم در دستیابی به تسلیحات هسته ای دانسته اند . همچنین کارشناس تسلیحات هسته ای و مبارزه با تروریسم غرب هفته گذشته با تهیه گزارشی اعلام کردند: آمریکا، کشورهای اروپایی و باندهای بین المللی دررساندن مواد تولید بمب ازجمله اورانیوم و پلوتونیوم به ر‍ژیم صهیونیستی ازهیچ تلاشی فروگذارنبودند.این گزارش ثابت می کند که اسراییل طی سه دهه گذشته چند تن مواد خام هسته ای را از آمریکا وکشورهای اروپایی وارد کرده است وعملیات گسترش تکنولو‍ژی سلاح هسته ای را به طور جدی پس ازپایان حمله به مصر در سال 1973 آغاز کرده است.طی دو دهه گذشته اسراییل موفق شد به رتبه کشورهای بزرگ دارنده فنآوری و تکنولوژی هسته ای دست یابد و حتی ازکشورهای هند، پاکستان و کره شمالی دردستیابی وبالا بردن توان هسته ای

پاورپوینت در مورد جذب اتمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل :  .PPT ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید : 30 اسلاید

 قسمتی از متن .PPT : 

جذب اتمی

مقدمه:

طیف بینی جذب اتمی شامل مطالعه جذب انرژی تابشی معمولا در نواحی ماوراء بنفش ومرئی به وسیله اتمهای خنثی درحالت گازی است.انرژی نورانی جذب شده توسط اتمها عمومابه صورت خطوط جذب باریک با طول موجهایی در ناحیه مرئی یا ماوراء بنفش طیف انرژی تابشی می باشد.

اصول جذب اتمی وطیف های جذب اتمی:

در یک تجزیه جذب اتمی ,عنصر مورد اندازه گیری باید به حالت عنصری کاهش یابد,تبخیر شودوسرراه دسته شعاع تابش منبع قرارگیرد.این فرایند اغلب با کشیدن محلولی از نمونه به صورت مه رقیق به داخل یک شعله مناسب انجام می گیرد.طیف جذبی یک عنصر در شکل گازی واتمی ان مرکب از یک سری خطوط باریک کاملا مشخص که از جهش های الکترونی بیرونی ترین الکترونها به وجود می ایند.انرژیهای بسیاری از این جهشها برای فلزات با طول موجهای در نواحی مرئی و ماوراء بنفش مطابقت دارند.جذب یک فوتون به وسیله اتمهای پایداربرای برانگیخته شدن اتم اساس روش جذب اتمی است.

تحقیق در مورد فیزیک اتمی 15 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

فیزیک اتمی

مقدمه

فیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترون‌ها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشکیل شده است که الکترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند

 فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الکترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیک اتمی کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترون‌های اطراف هسته می‌شود

سابقه ی تاریخی

مطالعه روی عنصرها به حدود ۲۵۰۰ سال پیش برمی گردد. دالتون در سال 1807 با استفاده از واژه یونانی اتم که به معنای تجزیه ناپذیر است ، ذره های سازنده عنصرها را توضیح داد. اگر چه امروز می دانیم که اتمها خود از ذرات کوچکتری تشکیل شده اند، اما هنوز باور داریم که اتم کوچکترین ذره ای است که خواص شیمیایی و فیزیکی یک عنصر به آن بستگی دارد.

جان دالتون نظریه اتمی ماده را به شرح زیر مطرح کرد :

تمام عنصرها از اتم تشکیل شده‌اند . اتمها ذراتی تقسیم‌ناپذیر و تخریب ناپذیرند

همه‌ی اتم‌های یک عنصر از لحاظ جرم و خواص شیمیایی یکسان‌اند, اما اتم‌های عنصرهای مختلف , جرم و خواص شیمیایی متفاوت دارند .

یک ترکیب شیمیایی از به هم پیوستن اتم‌های مختلف با نسبت‌هایی که اعداد صحیح و کوچک‌اند , تشکیل می‌شود

یک واکنش شیمیایی تنها شامل ترکیب , تفکیک یا نوآرایی اتم‌هاست به بیان دیگر , اتم‌ها در جریان یک واکنش شیمیایی نه به وجود می‌آیند و نه از بین می‌روند .

در حال حاضر می‌دانیم که جزء بسیار ناچیزی از ماده در یک واکنش شیمیایی قابل تبدیل به انرژی بوده و از این‌رو به جاست که از قانون "بقای جرم و انرژی " صحبت کنیم . همچنین تئوری دالتون نارسایی‌هایی دارد و برای مثال او به وجود مولکول چند اتمی از قبیل H2 و O2 برای یک عنصر پی نبرد و کوچک‌ترین ذره‌ی همه‌ی عناصر را اتم‌های منفرد پنداشت . همچنین آزمایش‌ها نشان داده‌اند که همه‌ی اتمهای یک عنصر دقیقاً جرم یکسان ندارند . اما با تغییر واژه‌ی "جرم" به "جرم اتمی میانگین" می‌توان تئوری دالتون را به کار برد .

جان دالتون بر اساس تئوری اتمی خود قانون دومی را بیان کرد که مبتنی بر داده‌های آزمایشی نبود . این قانون به عناصری مربوط می‌شود که با هم بیش از یک ماده‌ی مرکب ایجاد می‌کنند . بنابر قانون دوم دالتون "نسبت جرم‌هایی از یک عنصر را که به جرم معینی از عنصر دیگر ترکیب می‌شوند . می‌توان با اعداد صحیح کوچکی بیان کرد . " این گزاره را قانون "نسبت‌های چندگانه" می‌نامند .

 الکترون نخستین ذره زیر اتمی

اجرای آزمایشهای بسیاری با الکتریسته ، مقدمه ای برای شناخت ساختار درونی اتم بوده است. کشف الکتریسته ساکن، وقوع واکنش شیمیایی به هنگام عبور جریان برق از میان محلول یک ترکیب شیمیایی فلزدار (الکتریسته یا برقکانت) ، و آزمایشهای بسیار روی لوله ی پرتو کاتدی منجر به شناخت الکترون شد. لوله پرتو کاتدی لوله ای شیشه ای است که بیشتر هوای آن خارج شده است.در دو انتهای این لوله دو الکترود فلزی نصب شده است . هنگامی که یک ولتاژ قوی بین این دو الکترود اعمال شود ، پرتوهایی از الکترود منفی (کاتد) به سمت الکترود مثبت (آند) جریان می یابد که به آن پرتوهای کاتدی می گوین. این پرتوها بر اثر برخورد با یک ماده ی فلوئور سنت نور سبز رنگی ایجاد می کنند. تامسون موفق شد نسبت بار به جرم الکترون را به کمک این آزمایشها اندازه گیری کند.پس از آن رابرت میلیکان توانست مقدار بار الکتریکی الکترون را اندازه بگیرد. به این ترتیب جرم الکترون نیز با کمک نسبت بدست آمده تامسون محاسبه شد. 

 بار الکترون کلون و جرم الکترون  کیلوگرم است.

 پرتو زایی

در حالی که تامسون روی پرتوهای کاتدی آزمایش می کرد، هم زمان بکرل فیزیک دانی که روی خاصیت فسفر سانس مواد شیمیایی کار می کرد با پدیده ی جالبی روبرو شد. این پدیده پرتوزایی و مواد دارای این خاصیت، پرتوزا نامیده شد.

بعد از آن رادرفورد به این موضوع علاقه مند شد و پس از سالها تلاش فهمید، این تابش خود ترکیبی از سه نوع تابش مختلف آلفا ، بتا، و گاما می باشد.

مدل اتمی تامسون

تامسون پس از کشف الکترون ساختاری برای اتم پیشنهاد کرد که در آن الکترون ها با بار منفی در فضای ابر گونه با بار مثبت پراکنده اند و جرم اتم را مربوط به جرم الکترون ها  می دانست ، حال آنکه فضای ابرگونه مثبت را بدو ن جرم می دانست.

یکی از موارد بسیار مهمی که یک مدل اتمی باید توضیح دهد، مسئله جذب و تابش انرژی توسط الکترونها است. در مدل اتمی تامسون الکترونها در مکانهای تعادلشان ثابت می مانند. در اتمهای برانگیخته، مانند اتمهای اجسام در دمای زیاد، الکترونها حول مکانهای تعادلشان ارتعاش می کنند. چون نظریه الکترومغناطیس کلاسیک پیشگویی می کند که یک ذره باردار، هنگامی که دارای شتا است، مانند الکترون مرتعش، تابش تابش الکترومغناطیسی گسیل می دارد، درک کیفی تابش

فیزیک اتمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 15 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

فیزیک اتمی

مقدمه

فیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترون‌ها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشکیل شده است که الکترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند

 فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الکترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیک اتمی کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترون‌های اطراف هسته می‌شود

سابقه ی تاریخی

مطالعه روی عنصرها به حدود ۲۵۰۰ سال پیش برمی گردد. دالتون در سال 1807 با استفاده از واژه یونانی اتم که به معنای تجزیه ناپذیر است ، ذره های سازنده عنصرها را توضیح داد. اگر چه امروز می دانیم که اتمها خود از ذرات کوچکتری تشکیل شده اند، اما هنوز باور داریم که اتم کوچکترین ذره ای است که خواص شیمیایی و فیزیکی یک عنصر به آن بستگی دارد.

جان دالتون نظریه اتمی ماده را به شرح زیر مطرح کرد :

تمام عنصرها از اتم تشکیل شده‌اند . اتمها ذراتی تقسیم‌ناپذیر و تخریب ناپذیرند

همه‌ی اتم‌های یک عنصر از لحاظ جرم و خواص شیمیایی یکسان‌اند, اما اتم‌های عنصرهای مختلف , جرم و خواص شیمیایی متفاوت دارند .

یک ترکیب شیمیایی از به هم پیوستن اتم‌های مختلف با نسبت‌هایی که اعداد صحیح و کوچک‌اند , تشکیل می‌شود

یک واکنش شیمیایی تنها شامل ترکیب , تفکیک یا نوآرایی اتم‌هاست به بیان دیگر , اتم‌ها در جریان یک واکنش شیمیایی نه به وجود می‌آیند و نه از بین می‌روند .

در حال حاضر می‌دانیم که جزء بسیار ناچیزی از ماده در یک واکنش شیمیایی قابل تبدیل به انرژی بوده و از این‌رو به جاست که از قانون "بقای جرم و انرژی " صحبت کنیم . همچنین تئوری دالتون نارسایی‌هایی دارد و برای مثال او به وجود مولکول چند اتمی از قبیل H2 و O2 برای یک عنصر پی نبرد و کوچک‌ترین ذره‌ی همه‌ی عناصر را اتم‌های منفرد پنداشت . همچنین آزمایش‌ها نشان داده‌اند که همه‌ی اتمهای یک عنصر دقیقاً جرم یکسان ندارند . اما با تغییر واژه‌ی "جرم" به "جرم اتمی میانگین" می‌توان تئوری دالتون را به کار برد .

جان دالتون بر اساس تئوری اتمی خود قانون دومی را بیان کرد که مبتنی بر داده‌های آزمایشی نبود . این قانون به عناصری مربوط می‌شود که با هم بیش از یک ماده‌ی مرکب ایجاد می‌کنند . بنابر قانون دوم دالتون "نسبت جرم‌هایی از یک عنصر را که به جرم معینی از عنصر دیگر ترکیب می‌شوند . می‌توان با اعداد صحیح کوچکی بیان کرد . " این گزاره را قانون "نسبت‌های چندگانه" می‌نامند .

 الکترون نخستین ذره زیر اتمی

اجرای آزمایشهای بسیاری با الکتریسته ، مقدمه ای برای شناخت ساختار درونی اتم بوده است. کشف الکتریسته ساکن، وقوع واکنش شیمیایی به هنگام عبور جریان برق از میان محلول یک ترکیب شیمیایی فلزدار (الکتریسته یا برقکانت) ، و آزمایشهای بسیار روی لوله ی پرتو کاتدی منجر به شناخت الکترون شد. لوله پرتو کاتدی لوله ای شیشه ای است که بیشتر هوای آن خارج شده است.در دو انتهای این لوله دو الکترود فلزی نصب شده است . هنگامی که یک ولتاژ قوی بین این دو الکترود اعمال شود ، پرتوهایی از الکترود منفی (کاتد) به سمت الکترود مثبت (آند) جریان می یابد که به آن پرتوهای کاتدی می گوین. این پرتوها بر اثر برخورد با یک ماده ی فلوئور سنت نور سبز رنگی ایجاد می کنند. تامسون موفق شد نسبت بار به جرم الکترون را به کمک این آزمایشها اندازه گیری کند.پس از آن رابرت میلیکان توانست مقدار بار الکتریکی الکترون را اندازه بگیرد. به این ترتیب جرم الکترون نیز با کمک نسبت بدست آمده تامسون محاسبه شد. 

 بار الکترون کلون و جرم الکترون  کیلوگرم است.

 پرتو زایی

در حالی که تامسون روی پرتوهای کاتدی آزمایش می کرد، هم زمان بکرل فیزیک دانی که روی خاصیت فسفر سانس مواد شیمیایی کار می کرد با پدیده ی جالبی روبرو شد. این پدیده پرتوزایی و مواد دارای این خاصیت، پرتوزا نامیده شد.

بعد از آن رادرفورد به این موضوع علاقه مند شد و پس از سالها تلاش فهمید، این تابش خود ترکیبی از سه نوع تابش مختلف آلفا ، بتا، و گاما می باشد.

مدل اتمی تامسون

تامسون پس از کشف الکترون ساختاری برای اتم پیشنهاد کرد که در آن الکترون ها با بار منفی در فضای ابر گونه با بار مثبت پراکنده اند و جرم اتم را مربوط به جرم الکترون ها  می دانست ، حال آنکه فضای ابرگونه مثبت را بدو ن جرم می دانست.

یکی از موارد بسیار مهمی که یک مدل اتمی باید توضیح دهد، مسئله جذب و تابش انرژی توسط الکترونها است. در مدل اتمی تامسون الکترونها در مکانهای تعادلشان ثابت می مانند. در اتمهای برانگیخته، مانند اتمهای اجسام در دمای زیاد، الکترونها حول مکانهای تعادلشان ارتعاش می کنند. چون نظریه الکترومغناطیس کلاسیک پیشگویی می کند که یک ذره باردار، هنگامی که دارای شتا است، مانند الکترون مرتعش، تابش تابش الکترومغناطیسی گسیل می دارد، درک کیفی تابش

تحقیق درباره ویژگیهای هسته اتمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

ویژگیهای هسته های اتمی :

دردوران پیش ازکشف نوترون ، فیزیک دانان هستـــه اتمـــی را شامــل الکتـــرون ها

وپروتون هاتصور می کردند 0 این شکل ازنمایش ، تناقض های زیادی راپیش می کشید و تلاش هابرای آفرینش نظریه ساختمان هسته ای ، همگی با ناکامی روبرو می شدند 0 به محض کشف نوترون دربرخوردهای هسته ای ، بلافاصله این ایده سربلند کرد که هسته اتمی شامل پروتون ونوترون است 0 نخستین بار ، د 0 د0 ایوانکو ، دانشمند شوروی این فرضیه راپیش کشید 0

ازهمان ابتداء روشن بود که جرم نوترون برابرجرم پروتون نباشد ، بسیار به آن نزدیک است 0 این امر ، بلافاصله ، تعبیرواضحی ازاختلافات موجود بین ایزوتوپ های همان ویکی عنصرراپیش کشید 0

همان گونه که خواهیم دید ، به هرایزوتوپ می توان دوعددرانسبت داد ، یکی عددترتیبی درجدول تناوبی عنصرها ، Z است که برابربا تعداد پروتون درهسته است 0 عددترتیبـــــی ( یاعدد اتمی که ترتیب اتم هارادرجدول تناوبی نشان می دهد ) 0 شمارالکترون های مربوط به اتم راتعیین می کند 0 هرگاه چنین باشد ، دراین صورت روشن است که عدداتمی باید مسئول رفتارشیمیایی عنصرها باشد ( به این دلیل که واکنش های شیمیایی شامل هسته ها نمی شوند ) 0

حال ، عددجرمی برابر مجموع تعدادنوترون هاوپروتون هااست 0 بنابراین ایزوتوپ های همان ویکی عنصرازنظرتعدادنوترون هادرهسته با هم فرق دارند 0

آزمایش های بسیاردقیق ، خصیصه های هردوذره که هسته اتمی راتشکیل می دهند ،

24-

راروشن کرده است 0 جرم پروتون برابر 10 *6726/1 گرم است که 1836 مرتبه پــرجـــرم

ترازالکترون است 0 پروتون دارای اسپین ---- است 0 ممان مغناطیسی نــوترون مخــالف

2

23-

اسپین است و برابر 10*966/0 واحد درسیستم سانتی متر – گرم – ثانیه است 0

اسپین وممان مغناطیسی هسته های اتمی به روش های گوناگون مورد بررسی قرار میگیرنـد

از طیف نگاری اپتیکی ، طیف نگاری رادیویی ،بررسی های انحراف ستون ذره هادر میدان مغناطیسی ناهمگن استفاده می شود 0 اصول کلی این روش ها در کتاب ســوم ایـن ســری

" الکترون " ، و دربخش های پیشین کتاب فعلی بحث شده است 0 ما دراین جا صرفا" به ارائه واقعیت های بنیادی بسنده می کنیم که درچند دهه گذشته گروه بزرگی ازفیزیک دانان به آن دست یافتند 0

بیش ازهرچیز ، من میل دارم تاکید کنم که قانون های فیزیک کوانتمی مربوط به ممان ممونتم ( یاگشتاورزاویه ای ) درمورد تمام ذره هاصدق پیدا می کند 0 بنابراین درموردهسته اتمی ، می توان فرمولی به قرارزیربرای گشتاورزاویه نوشت :

در این جا ، کمیت - ، ثابت پلانک است که درهمه فرمول های فیزیک کوانتمی با آن روبرو می شویم 0

معمولا" ، اسپین همان پارامتر h است ونه این بیان ، نظریه به صراحت می گویدوآزمایش به

1 3

طورنمایانی نشان می دهد که اسپین هر ذره باید معادل 0 ، ----- ، 1 ، ----- و الی آخر

2 2

باشد 0

بامروری برجدول مقداراسپین هسته های گوناگون ( که به یاری آزمایش های گوناگونی به دست آمده است ) 0 شماری نظام های جالب را می یابیم 0 بیش از هرچیز ، درهسته ای به تعداد زوج پروتون ها ونوترون ها ، اسپین هسته معادل صفر است .

تعداد نوکلئون ها ( یعنی ذره های هسته ای ) که مضربی از چهاراست ، ظاهرا نقش بسیاربزرگی ایفاء می کند 0 دربسیاری موردها ( بااین وجود که نه درهمه موردها) ، اسپین هسته اتمی رامی توان از قرارزیر به دست آورد :

1 نزدیکترین عدد مضرب 4 به عدد جرمی A رابیرون بکشید ، اختلاف را در --- ضرب کنید

2 1

برای مثال درلیتیم با عددجرمی 6 ، اسپین برابر ---- * 2 = 1 است ، درلیتیم – 7 آن برابر

2

3 3

----- و در بورون – 10 آن برابر 1 است ودربورون – 11 آن برابر ----- است 0

2 2

قانون بیش ازهرچیزی ، بدیهی است : هسته هایی با عدد جرمی – A زوج دارای اسپین با عددکامل ( صحیح ) هستند یا اسپین آن ها صفر است 0 هسته هایی باعددجرمی A فـــرد

1

دارای اسپین معادل با مضرب ---- هستند 0

2

اصل استثناء ( خروج ) پولی را هم درمورد پروتون ها وهم نوترون ها هسته می توان به کارگرفت 0 دو ذره مانندهم تنها می توانند به شرطی همان سطح انرژی را اشغال کنند ( در همان سطح باقی بمانند ) که اسپین ها آنها مخالف هم باشد 0 از آن جا که نوترون و پروتون ذره های متفاوتی هستند ، یک سطح می تواند دوپروتون و دونوترون را درخود جاد هد 0 درایـن گروه فشرده بااسپین صفر ما اتم هلیم را استنباط می کنیم ( که همان ذره آلفا باشد )

حضور اسپین به معنی حضورممان مغناطیسی است 0 همان گونه که می دانیم رابطه ای ازتناسب مستقیم بین مومنتم مکانیکی ( گشتاور ) L و ممان مغناطیسی M وجود دارد 0 دراین جا ، ممان مغناطیسی می تواند موافق یامخالف اسپین باشد 0 ممان ( عزم ) مغناطیسی

23-

پروتون برابر 10 * 41/1 واحد درسیستم سانتی متر- گرم – ثانیه است 0 جرم نوترون تاحــد

24- 1

ناچیزی از جرم پروتون بیش تر است 0 یعنی برابر 10 * 6749/1 گرم 0 نوترون ، اسپین ----

2

دارد 0

بوسون ها وفرمیون ها BOSONS FERMIONS

ما به کرات تاکید کرده ایم که یک سطح انرژی تنها می تواند دوذره با اسپینهای مخالف رادرخود جادهد، زمان آن فرارسیده است که گفته شود ، این اصل ( اصل استثناء پولی ) تنهادرمورد یک طبقه ازذره ها صدق پیدا می کند 0 آن هـا رافرمیــون می نامنــد 0 فرمیون هاعبارتنداز الکترون ، پروتون و نوترون و همچنین همه سایرذره هاکه ازتعداد فردیومیون ها تشکیل شده اند 0 طبقه دومی از ذره ها بــه نام بوســون وجـوددارد 0 بوسون هاعبارتند از فوتون شماری ازذره های بنیادی کوتاه عمر ( مانند، مثلا" پی – مزون ) و ( مهم تراز همه ) همه ذره هایی که شامل تعداد زوج فرمیون ها هستند 0