لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 25 صفحه
قسمتی از متن .doc :
بررسی آخرین گیت
گیت EX-NOR(آشکار ساز برابری)
این گیت همان گیت EXOR است که در خروجی آن یک NOT اضافه شده است
تابع خروجی آن به صورت زیر می باشد:
F=AB+AB
شکل :exnor
F=AB+AB
A
B
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
اگر یکی از ورودیهای گیت EX-NOR را صفر کنیم به صورت یک گیت NOT عمل می کند و اگر یکی از ورودیها را یک کنیم به صورت یک بافر عمل می کند.(عکس گیت EX-OR)
بافر سه حالته یا (3-StateBuffer)
همانطور که از نامش پیداست یک بافر است که دارای ورودی.کنترل وخروجی می باشد در این بافر در صورتی که به کنترل ولتاژ 0ولت اعمال شود در این صورت خروجی نداریم(خروجی High Impedance خواهد بود) ولی در صورتی که کنترل +5 ولت باشد خروجی برابر با ورودی خواهد بود.
به جدول زیر نگاهی بیندازید.
خروجی
کنترل
ورودی
High Impedance
0
0
0
1
High Impedance
0
1
1
1
آی سی TTL شماره 74365 شامل 6 بافر سه حالته با دو ورودی Enable است
بافر
بافر عنصری است که اطلاعات را بدون تغییر از خودش عبور می دهد
1- ساخت بافر با کمک گیت XOR :
اگر یکی از پایه های گیت XOR را به زمین ( 0ولت) متصل کنیم و دیگری را به ورودی .در این صورت ورودی بدون تغییر در خروجی ظاهر می شود (برای اثبات شما می توانید در تابع خروجی XOR یکی از ورودیها را صفر بدهید وخروجی را به دست آورید)
2- ساخت معکوس کننده با کمک :XOR
برای این منظور اگر یکی از پایه های XOR را به Vcc(+5 ولت) وصل کرده ودیگری را به ورودی در این صورت خروجی برابر با معکوس ورودی خواهد بود.
(توجه:بافر علاوه بر اینکه اطلاعات را تغییر نمی دهد.به عنوان تقویت کننده هم عمل می کند(تقویت جریان) بنابر این می توان از بافرها به عنوان تقویت کننده هم بهره جست)
علاوه بر روشهای بالا برای ساخت بافر آی سی بافر هم وجود دارد
IC CMOS No:4010 و IC TTL No: 7407
پست بعدی3State Buffer یا بافر سه حالته
تا درودی دیگر بدرود.
بررسی گیت XOR
(یا اشکار ساز نابرابری)
نام این گیت Exclusive OR می باشد.و زمانی خروجی آن یک می شود که ورودیها برابر نباشند.
F=AB+AB
A
B
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
تابع خروجی این گیت F=AB+AB می باشد .
گیت XOR را به کمک گیتهای ANDو ORو NOTپیاده سازی کنید.
گیت NAND:
در این گیت خروجیAND معکوس (NOT) شده وبه عنوان خروجی استفاده می گردد.
شکل:
تابع خروجی NAND معکوس خروجی AND می باشد
F=A.B
A
B
No
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
2
0
1
1
3
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 33
NGO مورد بررسی: هستیا اندیشه
هستیا ایزد بانویی است که در اسطورهها به معنی زن دانا و آگاه آمده است، زنی که گرما و روشنی خانههای مردم از اوست.
1- معرفی:
هستیا اندیش، کانونی است غیر دولتی، غیرانتفاعی که به همت گروهی از افراد فعال و آگاه در عرصه مسائل اجتماعی با هدف حساس سازی و تغییر نگرش مردم نسبت به مسائل جنسیتی در یک جامعه مدنی پویا از طریق توانمند سازی و ارتقاء آگاهی با آموزش، پژوهش، اطلاع رسانی، ترویج و لابی گری در سال 1381 تأسیس شده است.
2-چشم انداز:
آرمان کانون، جامعهای است انسانی، آزاد، عادلانه و عاری از خشنونت، جایی که زنان و مردان با برخوداری از حقوق انسانی وفرصتهای برابر، صرف نظر از تبعیضهای جنسیتی، نژادی، طبقاتی، قومی، مذهبی، سنی ودیگر وضیعتهای محرومیت زا همگام با هم در توسعه انسانی پایدار صاحب نقش باشند و از ثمرات آن بهرهمند گردند.
3- اهداف:
رفع کلیشههای تبعیض جنسیتی
رسیدن به برابری زن و مرد در چارچوب معیارهای حقوق بشر
بهبود زندگی زنان
مشارکت زنان در حوزههای تصمیم گیری، مشاغل مدیریتی و پستهای کلیدی
دستیابی زنان به سرمایه، تولید و اطلاعات در زمینههای مختلف
تلاش برای گسترش تفاهم و گفتمان اجتماعی میان زنان و مردان
بهبود بخشیدن دید جامعه نسبت به توانایی زنان در تمامی عرصهها
آسیب شناسی زنان با تکیه بر محیط اجتماعی و فرهنگی
رایزنی و تبادل تجربیات میان اعضا، سازمانهای ملی و بینالمللی
انجام پژوهش در امور زنان و انعکاس نتایج به دست آمده به مردم و مراجع مسئول
مخالفت با همه اشکال خشونت دیدگان در جهت بهبود وضعیتشان
تغییر ارزشها و طرز تلقیها و اعمال تقویت کننده خشونت
4- اعضای هئیت مؤسس چه کسانی هستند؟ جلوه جواهری، بیتا طاهباز، مونا محمدزاده، سارا لقمانی، کاوه مظفری
5- چه کسی یا کسانی NGO را حمایت مالی میکنند؟ از طرف محل یا نهاد خاصی حمایت نمیشوند اعضای NGO خودشان هزینهها را پرداخت میکنند و افراد عضو هم ماهانه هزار تومان پرداخت میکنند.
6- مشکلات سازمان چیست؟ مالی، امنیتی (اجرای مراسم)، گرفتن مجوز، جانیفتادن نقش NGO در جامعه و…
7- روابط اعضای NGO با همدیگر چگونه میباشد؟ چون اعضای NGO در کل جوان میباشند همگی اعضاء زیر 30 سال سن دارند روابطشان خیلی با همدیگر صمیمانه میباشد.
8- آیا با NGO ها یا نهادهای دیگر در ارتباطید؟ بله مثلاً NGO های محیط زیست وهماندیش زنان و…
9- فعالیتهای انجام شده توسط هستیا را ذکر بفرمایید؟
برگزاری مراسم 8 مارس 1381: حقوق انسانی و کنوانسیون رفع تبعیض علیه زنان
توانا سازی اعضا با شرکت در کارگاهها، کلاسهای آموزشی و برگزاری دورههای مطالعاتی
چاپ نشریه هستیا
مشارکت در کمپین زنان و مردان علیه خشونت تا ؟ مارس
جمعآوری طومار از دانشگاهها در اعتراض به طرح سهمیهبندی جنسیتی در پذیرش رشتههای پزشکی و فرستادن آن به مجلس
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 19
فیزیک پلاسما از شاخههای فیزیک است که به بررسی یکی از اشکال وجود ماده یعنی پلاسما میپردازد.
از انجا که بخش بزرگی از جرم قابل مشاهدهٔ عالم، ستارگان با دماهای بسیار زیاد هستند، امکان وجود ماده به صورتهای جامد و مایع در این اجرام منتفی است. از سوی دیگر گاز نیز، به دلیل این حرارت بسیار زیاد، تبدیل به یک توده یونیزه شده و به صورت مخلوطی از یونهای مثبت(هسته اتم ها) یونهای منفی (الکترون ها) و ذرات خنثی در میاید.
در این توده، به دلیل وجود نیروهای الکتریکی که بسیار قوی تر از نیروی گرانشی است ذرات بر روی هم تأثیر زیادی میگذارند. به طوری که حرکت بخشی از این توده، باعث تغییر در وضعیت حرکت و انرژیِ بخشهای دیگر میشود که به این پدیده، اثر جمعی گفته شده، و هر گاه گاز به شدت یونیزه شده دارای این خاصیت باشد، پلاسما نامیده میشود و این بدین معنی است که بخش غالب ماده قابل مشاهده جهان، پلاسما است.
جالب این است که پلاسما ممکن است درعین حال دارای چندین دماباشد که این حالت باتوجه به اینکه میزان برخوردبین خود یونها یا خود الکترونها از میزان برخوردهای بین یک یون و یک الکترون بیشتراست میتواند پیش بیاید.
چند مورد از پلاسما که ما روزانه باآن سروکار داریم عبارت است از: جرقه رعدوبرق، تابش ملایم شفق قطبی، گازهادی داخل یک لامپ فلورسنت، چراغ نئون و یونش مختصری که در گازهای خروجی موشک دیده میشود.
پلاسما، امروزه نقش مهمی در توسعهٔ منابع انرژی، از راه همجوشی هستهای یافته است.
پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه میدهد. به عبارت دیگر میتوان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیدهشدهای اطلاق میشود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شدهای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته میشود.
پلاسمای طبیعی
عموما پلاسما را مجموعهای از یونها ، الکترونها و اتمهای خنثی جدا از هم و تقریبا در حال تعادل مکانیکی ـ الکتریکی میگویند. حالتهای خاصی را در مقابل مغناطیس نشان میدهد. این رفتارها کاملا برعکس رفتار گازها در مقابل میدان مغناطیسی است. زیرا گازها به سبب خنثی بودنشان از لحاظ بار الکتریکی توانایی عکس العمل در مقابل مغناطیس و میدان وابسته به آن را ندارند.
در کنار این رفتار پلاسما میتواند تحت تاثیر میدان مغناطیسی درونی که از حرکت یونهای داخلی به عمل میآید قرار گیرد. همچنین پلاسما بعلت رفتار جمعیتی که از خود نشان میدهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد. و اغلب طوری رفتار میکند که گویی دارای رفتار مخصوص به خودش است. معیار دیگر برای پلاسما آن است که فراوانی بارهای مثبت و منفی باید چندان زیاد نباشد که هر گونه عدم توازن موضعی بین غلظتهای این بارها غیر ممکن باشد.
مثلا بار مثبت به سرعت بارهای منفی را به سوی خود میکشد تا توازن بار از نوع برقرار سازد. بنابراین اگرچه پلاسما به مقدار زیادی بار آزاد دارد، ولی از لحاظ بار الکتریکی خنثی است. ماده در حالت پلاسما نسبت به حالتهای جامد ، مایع و گاز نظم کمتری دارد. با این حال خنثی بودن الکتریکی پلاسما بطور متوسط انرژی از نظم را نشان میدهد
چهارمین حالت ماده کدام است؟
اگر پلاسما تا دمای زیاد حرارت داده شود، نظم موجود در پلاسما از بین میرود و ماده به توده درهم و برهم و کاملا نامنظم ذرات منفرد تبدیل میشود. بنابراین پلاسما گاهی نظیر سیارات ، رفتاری جمعی و گاهی نظیر ذرات منفرد ، بصورت کاملا تکی عمل میکند. بدلیل همین رفتارهای عجیب و غریب است که غالبا پلاسما در کنار گازها و مایعات و جامدات ، چهارمین حالت ماده معرفی میشود. بنابراین با توجه به اینکه چگالی پلاسما قابل توجه میباشد. مدولانک در تک ذرات منفرد به مشکلات رفتار پلاسما افزوده میشود
ضرورت بررسی پلاسمای طبیعی
با وجود این پیچیدگیها با عنایت به اینکه 99 درصد ماده موجود در طبیعت و جهان در حالت پلاسما است. علاقمندی ما به پلاسما جدا از بسیاری کاربردها نظیر تولید انرژی ، عدسی پلاسمایی برای کانونش انرژی و ... معتدل میباشد، چرا که از ترک زمین ، با انواع پلاسماها مانند «یونسفر ، کمربندها و بادهای خورشیدی) مواجه میشویم. بنابراین فیزیک پلاسما نیز در کنار سایر شاخههای علوم فیزیکی ، در شناخت محیط زندگی ما در قالب رشته ژئوفیزیک از یک اهمیت زیادی برخوردار است
انواع پلاسما
پلاسمای جو
نزدیکترین پلاسما به ما «کره زمین) ، یونوسفر
(Ionosphere)
میباشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه مییابد. لایههای بالاتر یونسفر ، فیزیک سیستمها به فرم پلاسما می باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسیعی ، از طیف اشعه فرابنفش گرفته تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترونهایی که به گلنونسفر اصابت میکنند یونیزه میشوند
شفق قطبی
پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون ایجاد میشود. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس ، فرابنفش ، تابش خورشیدی ، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهر و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند
ملاحظات نظری نشان میدهد که در سایر سیارههای منظومه شمسی نظیر مشتری ، زحل ، اورانوس ، نپتون نیز باید یونسفرهای قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضای بین سیارهای نیز از پلاسمای بین سیارهای در حال انبساط پر شده که محتوای یک میدان مغناطیسی ضعیف (حدود -510 تسلا) است
هستههای ستارگان دنباله دار نیز به فضای بین پلاسمایی پرتاب میکند. از طرف دیگر ، خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی است. درخشندگی شدید خورشید ، معمولا عین یک درخشندگی پلاسمایی میباشد. خورشید به سه قشر گازی فتوسفر ـ کروموسفر و کورونا (که کرونای آن بیش از یک میلیون درجه ، حرارت دارد) احاطه شده است و انتظار میرود که هزارها سال به درخشندگی خود ادامه بدهد
کاربرد پلاسمای یونسفر
یونوسفر زمین در ارتباطات رادیویی اهمیت زیادی دارد. توضیح این نکته لازم است که یونوسفر ، امواج رادیویی با فرکانسهای بیش از 30 مگاهرتز (بین امواج رادار و تلویزیون) را عبور میدهد. ولی امواج با فرکانسهای کمتر (کوتاه ، متوسط و بلند رادیویی) را منعکس می کند. همچنین شایان ذکر است که ضخامت یونسفر زمین که از چند لایه منعکس کننده تشکیل شده است با عواملی نظیر شب و روز آشفتگی پلاسمایی سطح خورشید در ارتباط نزدیک میباشد
مگنتوسفر و کمربندهای تشعشعی زمین
میدانیم زمین ما دارای میدان مغناطیسی است که میتواند بر یونها و به طور خلاصه پلاسمای فضای اطرافش اثر بگذراد. بر طبق نظرات دینامو ، میدان مغناطیسی زمین از القای مغناطیس حاصل از حرکات ذرات داخل پلاسمای فضا به درون زمین متاثر میشود. که دوباره نقش فیزیک پلاسما را در ژئوفیزیک یادآوری میکند. به هرحال بطور نظری باید میدان مغناطیسی به شکل متقارن باشد لیکن فشار باد خورشیدی ، میدان ژئومغناطیس زمین را به صورت ستارگان دنبالهدار یا دکلی شکل در میآورد. که در اصطلاح به آن مگنتوسفر زمین گفته میشود. ساختمان این لایه پلاسمایی نیز خود از چند لایه تشکیل شده است.
ژئوفیزیکدانان با مطالعه اساسی این لایهها ، حد بالای آن را که حدودا 10 برابر شعاع زمین و در جهت خورشید میباشد، مغناطیس سکون مینامند. خارج از مغناطیس سکون ، ناحیه متلاطمی است که «غلاف» مغناطیس نام دارد و آن باد خورشیدی در نتیجه فشار مگنتوسفر جهت و سرعت خود را تغییر میدهد. مگنتوسفر زمین ، کمربند ایمنی زمین در مقابل ذرات خطرناک کم انرژی و حتی متوسط انرژی میباشد. به این کمربند حافظ امنیت زمین در مقابل اشعههای خطرناک و ذرات ساتع از خورشید ، اصطلاحا کمربندهای وان آلن (به افتخار کاشف این کمربندها) گفته میشود
آینههای مغناطیسی
با توجه به تاثیرات میدان مغناطیسی زمین بر روی پلاسما ، ذراتی که در میدان مغناطیسی زمین (کمربند وان آلن) گیر می اندازد. به واسطه داشتن میدان مغناطیسی قوی و ضعیف و در قطبین زمین حرکتی انجام میدهند که به مثابه یک آینه طبیعی میباشد. بنابراین آینه مغناطیسی که قبلا برای اولین بار توسط انریکو فرمی به عنوان مکانیسمی برای شتابدار ساختن پرتوی کیهانی استفاده شده بود، در ژئوفیزیک نیز به کار رفت
بادهای خورشیدی
خورشید منظومه شمسی منبع نیرومندی از جریان مداوم پلاسما به صورت باد خورشیدی است. باد خورشیدی اصطلاحی برای ذرات تشعشع یافته نظیر بادهایی در حدود 100 هزار درجه کلوین است. باد خورشیدی پدیده پیچیدهای است که سرعت و چگالی آن متغیر میباشد. متغیر بودن پلاسمای بادی به
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 12 صفحه
قسمتی از متن .doc :
بررسی یک عنصر رادیواکتیو، خواص، و اندازه گیری میزان خطرات آن
تریتیم
معرفی:
یکی از موادرادیواکتیو موجود در طبیعت گاز تریتیم است که یک ماده پرتوزای گسیلنده بتا می باشد. تریتیم به عنوان یک گاز رادیو اکتیو در تهران همواره پرتوهای بتایی را از خود گسیل می نماید.
اولین عنصر شیمیایی جدول تناوبی هیدروژن است که گازی بی رنگ و بی مزه بوده و با نماد H نشان داده می شود. هیدروژن دارای 3 ایزوتوپ می باشد: (ایزوتوپ به ویژه هسته هایی گفته می شود که دارای عدد اتمی یکسان بوده ولی در تعداد نوترونها با هم فرق دارند)
1. هیدروژن با نماد H و جرم اتمی یک که %98/99 این عنصر را تشکیل می هد.
2.دوتریم با نماد D و جرم اتمی دو، دومین ایزوتوپ عنصر هیدروژن می باشد که 02/0% فراوانی دارد.
3.تریتیم با نماد T و جرم اتمی سه، تنها ایزوتوپ رادیو اکتیو هیدروژن است که در حالت طبیعی بسیار کم بوده، اما بطور مصنوعی از طریق واکنشهای مختلف هسته ای در شتابدهنده ها و راکتورها تولید می شود که علت تهیه آن کاربردهای وسیع آن می باشد. تریتیم مانند هیدروژن بصورت دو مولکولی یعنی T2 می باشد و در شرایط عادی گازی شکل است. تفاوتهای T2 و H2 در جدول زیر نمایش داده شده است:
T2
H2
خواص
54/252 -
20/259 -
نقطه ذوب ((C)
12/248 -
77/252 -
نقطه جوش در فشار یک اتمسفر((C)
333
216
گرمای بخار (cal/mol)
393
247
گرمای تصعید (cal/mol)
از نظر شیمیایی، تریتیم مشابه هیدروژن عمل می کند، اما از آنجاییکه تریتیم جرم بزرگتری دارد، در بسیاری از واکنشها، خیلی کندتر از هیدروژن جایگزین می شود. با توجه به اینکه تریتیم یک رادیوایزوتوپ است (رادیوایزوتوپ به ایزوتوپهایی از عناصر گفته می شود که به علت ناپایدار بودن ساختار هسته ای از خود فوتون و ذرات مختلف گسیل می کنند) لذا با ساطع نمودن پرتوهای بتای منفی (تبدیل یک نوترون به پروتون) به هلیم با عدد جرمی 3 تبدیل می شود و در این فرآیند به هیچ وجه نشر اشعه گاما رخ نمی دهد. تریتیم ساطع کننده پرتو ( با ماکزیمم انرژی
kev 18 (کیلو الکترون ولت = kev) است که این ذرات ( توسط لایه ای از هوا با ضخامت mm 7 یا کاغذی با ضخامت mm 01/0 کاملاً متوقف می شوند. نیمه عمر فیزیکی تریتیم 3/12سال می باشد.
گاز تریتیم بطور طبیعی در هوا وجود دارد درحالت طبیعی بصورت گاز(بخار) بوده وقابلیت حل در آب را نیز دارد و به ازای هر 1018 اتم هیدروژن یک اتم تریتیم در اتمسفر وجود دارد که منشاء تهیه طبیعی آن بطور عمده از بمباران نیتروژن در قسمتهای فوقانی اتمسفر توسط نوترون و پروتون حاصل از اشعه های کیهانی مانند واکنش ذیل منشاء می گیرد
البته تریتیم عمدتا به شکل بخار ترکیباتی از اکسیژن (DTO,HTO,….) در هوا وجود دارد.بعد از شروع ازمایشات سلاح های هسته ای در سال 1954 غلظت این گاز رادیواکتیو در اتمسفر افزایش یافت بطوری که قبل از شورع این آزمایشات آب باران تقریباً شامل 10-1 اتم تریتیم در 1018 اتم هیدرژن بود که این مقدار اکنون به حدود 500 اتم تریتیم به ازای 1018اتم هیدروژن افزایش یافته است. به علت کاربردهای وسیع این ماده رادیواکتیو برای تهیه آن از شتابدهنده ها و راکتورها از طریق واکنشهای مختلف استفاده می کنند.
اهمیت اندازه گیری میزان تریتیم:
اندازه گیری تریتیم موجود در هوا وتریتیم موجود درآب از لحاظ مسائل پرتوگیری ومحاسبه میزان آلودگیهای رادیواکتیو که از مهمترین عوامل مضراین مواد هستند بسیار حائز اهمیت می باشد و بسیاری از سازمانهای بین المللی که مرتبط با سلامتی افراد ومحیط زیست و مواد رادیواکتیو هستند برای اندازه گیری آن اقدام می کنندوقوانین بسیار زیادی را برای تمام مواد رادیواکتیو از لحاظ حد مجاز آنها در محیط (هواو آب و خاک و غیره)وضع کرده اند.بررسی، تهیه و کاربردهای تریتیم،خواص تریتیم ،سمیت تریتیم و اثرات آن (شامل اثرات بیولوژیکی و ژنتیکی) و ....بسیار گسترده و وسیع و خارج از موضوع این بحث است.البته بر روی این موارد تحقیقات بسیار وسیع در سطح بین المللی صورت گرفته که نتایج آنها موجود است.روشهای مختلف اندازه گیری تریتیم موجود در هوا و آب و اثار مختلف تریتیم نیز بصورت تئوری و کاربردی در سطح دنیا موجود است که از آنها استفاده می شود. امروزه برای اندازه گیری گازتریتیم درمحیط وبخصوص دراطرا ف نیروگاهها که غلظت این گازنسبتا زیاداست وممکن است برای پرسنل نیروگاهها خطرناک باشد دستگاههای پیشرفته ای وجود دارد که بااستفاده ازآنها درظرف چند دقیقه مقدارغلظت
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 19
فیزیک پلاسما از شاخههای فیزیک است که به بررسی یکی از اشکال وجود ماده یعنی پلاسما میپردازد.
از انجا که بخش بزرگی از جرم قابل مشاهدهٔ عالم، ستارگان با دماهای بسیار زیاد هستند، امکان وجود ماده به صورتهای جامد و مایع در این اجرام منتفی است. از سوی دیگر گاز نیز، به دلیل این حرارت بسیار زیاد، تبدیل به یک توده یونیزه شده و به صورت مخلوطی از یونهای مثبت(هسته اتم ها) یونهای منفی (الکترون ها) و ذرات خنثی در میاید.
در این توده، به دلیل وجود نیروهای الکتریکی که بسیار قوی تر از نیروی گرانشی است ذرات بر روی هم تأثیر زیادی میگذارند. به طوری که حرکت بخشی از این توده، باعث تغییر در وضعیت حرکت و انرژیِ بخشهای دیگر میشود که به این پدیده، اثر جمعی گفته شده، و هر گاه گاز به شدت یونیزه شده دارای این خاصیت باشد، پلاسما نامیده میشود و این بدین معنی است که بخش غالب ماده قابل مشاهده جهان، پلاسما است.
جالب این است که پلاسما ممکن است درعین حال دارای چندین دماباشد که این حالت باتوجه به اینکه میزان برخوردبین خود یونها یا خود الکترونها از میزان برخوردهای بین یک یون و یک الکترون بیشتراست میتواند پیش بیاید.
چند مورد از پلاسما که ما روزانه باآن سروکار داریم عبارت است از: جرقه رعدوبرق، تابش ملایم شفق قطبی، گازهادی داخل یک لامپ فلورسنت، چراغ نئون و یونش مختصری که در گازهای خروجی موشک دیده میشود.
پلاسما، امروزه نقش مهمی در توسعهٔ منابع انرژی، از راه همجوشی هستهای یافته است.
پلاسما گاز شبه خنثایی از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود ارائه میدهد. به عبارت دیگر میتوان گفت که واژه پلاسما به گاز یونیدهشدهای اطلاق میشود که همه یا بخش قابل توجهی از اتمهای آن یک یا چند الکترون از دست داده و به یونهای مثبت تبدیل شده باشند. یا به گاز به شدت یونیزه شدهای که تعداد الکترونهای آزاد آن تقریبا برابر با تعداد یونهای مثبت آن باشد، پلاسما گفته میشود.
پلاسمای طبیعی
عموما پلاسما را مجموعهای از یونها ، الکترونها و اتمهای خنثی جدا از هم و تقریبا در حال تعادل مکانیکی ـ الکتریکی میگویند. حالتهای خاصی را در مقابل مغناطیس نشان میدهد. این رفتارها کاملا برعکس رفتار گازها در مقابل میدان مغناطیسی است. زیرا گازها به سبب خنثی بودنشان از لحاظ بار الکتریکی توانایی عکس العمل در مقابل مغناطیس و میدان وابسته به آن را ندارند.
در کنار این رفتار پلاسما میتواند تحت تاثیر میدان مغناطیسی درونی که از حرکت یونهای داخلی به عمل میآید قرار گیرد. همچنین پلاسما بعلت رفتار جمعیتی که از خود نشان میدهد، گرایشی به متاثر شدن در اثر عوامل خارجی ندارد. و اغلب طوری رفتار میکند که گویی دارای رفتار مخصوص به خودش است. معیار دیگر برای پلاسما آن است که فراوانی بارهای مثبت و منفی باید چندان زیاد نباشد که هر گونه عدم توازن موضعی بین غلظتهای این بارها غیر ممکن باشد.
مثلا بار مثبت به سرعت بارهای منفی را به سوی خود میکشد تا توازن بار از نوع برقرار سازد. بنابراین اگرچه پلاسما به مقدار زیادی بار آزاد دارد، ولی از لحاظ بار الکتریکی خنثی است. ماده در حالت پلاسما نسبت به حالتهای جامد ، مایع و گاز نظم کمتری دارد. با این حال خنثی بودن الکتریکی پلاسما بطور متوسط انرژی از نظم را نشان میدهد
چهارمین حالت ماده کدام است؟
اگر پلاسما تا دمای زیاد حرارت داده شود، نظم موجود در پلاسما از بین میرود و ماده به توده درهم و برهم و کاملا نامنظم ذرات منفرد تبدیل میشود. بنابراین پلاسما گاهی نظیر سیارات ، رفتاری جمعی و گاهی نظیر ذرات منفرد ، بصورت کاملا تکی عمل میکند. بدلیل همین رفتارهای عجیب و غریب است که غالبا پلاسما در کنار گازها و مایعات و جامدات ، چهارمین حالت ماده معرفی میشود. بنابراین با توجه به اینکه چگالی پلاسما قابل توجه میباشد. مدولانک در تک ذرات منفرد به مشکلات رفتار پلاسما افزوده میشود
ضرورت بررسی پلاسمای طبیعی
با وجود این پیچیدگیها با عنایت به اینکه 99 درصد ماده موجود در طبیعت و جهان در حالت پلاسما است. علاقمندی ما به پلاسما جدا از بسیاری کاربردها نظیر تولید انرژی ، عدسی پلاسمایی برای کانونش انرژی و ... معتدل میباشد، چرا که از ترک زمین ، با انواع پلاسماها مانند «یونسفر ، کمربندها و بادهای خورشیدی) مواجه میشویم. بنابراین فیزیک پلاسما نیز در کنار سایر شاخههای علوم فیزیکی ، در شناخت محیط زندگی ما در قالب رشته ژئوفیزیک از یک اهمیت زیادی برخوردار است
انواع پلاسما
پلاسمای جو
نزدیکترین پلاسما به ما «کره زمین) ، یونوسفر
(Ionosphere)
میباشد که از صد و پنجاه کیلومتری سطح زمین شروع و به طرف بالا ادامه مییابد. لایههای بالاتر یونسفر ، فیزیک سیستمها به فرم پلاسما می باشند که توسط تابش موج کوتاه در حوزه وسیعی ، از طیف اشعه فرابنفش گرفته تا پرتوهای ایکس و همچنین بوسیله پرتوهای کیهانی و الکترونهایی که به گلنونسفر اصابت میکنند یونیزه میشوند
شفق قطبی
پدیده شفق نیز نوعی پلاسما است که تحت اثر یونیزاسیون ایجاد میشود. یونسفر پلاسمایی با جذب پرتوهای ایکس ، فرابنفش ، تابش خورشیدی ، انعکاس امواج کوتاه و رادیویی اهمیت اساسی در ارتباط رادیویی در سرتاسر جهان دارد. با همه این احوال نه تنها زمین بلکه زهر و مریخ نیز فضایی یونسفری دارند
ملاحظات نظری نشان میدهد که در سایر سیارههای منظومه شمسی نظیر مشتری ، زحل ، اورانوس ، نپتون نیز باید یونسفرهای قابل مشاهده وجود داشته باشد. فضای بین سیارهای نیز از پلاسمای بین سیارهای در حال انبساط پر شده که محتوای یک میدان مغناطیسی ضعیف (حدود -510 تسلا) است
هستههای ستارگان دنباله دار نیز به فضای بین پلاسمایی پرتاب میکند. از طرف دیگر ، خورشید منظومه شمسی مانند یک کره پلاسمایی است. درخشندگی شدید خورشید ، معمولا عین یک درخشندگی پلاسمایی میباشد. خورشید به سه قشر گازی فتوسفر ـ کروموسفر و کورونا (که کرونای آن بیش از یک میلیون درجه ، حرارت دارد) احاطه شده است و انتظار میرود که هزارها سال به درخشندگی خود ادامه بدهد
کاربرد پلاسمای یونسفر
یونوسفر زمین در ارتباطات رادیویی اهمیت زیادی دارد. توضیح این نکته لازم است که یونوسفر ، امواج رادیویی با فرکانسهای بیش از 30 مگاهرتز (بین امواج رادار و تلویزیون) را عبور میدهد. ولی امواج با فرکانسهای کمتر (کوتاه ، متوسط و بلند رادیویی) را منعکس می کند. همچنین شایان ذکر است که ضخامت یونسفر زمین که از چند لایه منعکس کننده تشکیل شده است با عواملی نظیر شب و روز آشفتگی پلاسمایی سطح خورشید در ارتباط نزدیک میباشد
مگنتوسفر و کمربندهای تشعشعی زمین
میدانیم زمین ما دارای میدان مغناطیسی است که میتواند بر یونها و به طور خلاصه پلاسمای فضای اطرافش اثر بگذراد. بر طبق نظرات دینامو ، میدان مغناطیسی زمین از القای مغناطیس حاصل از حرکات ذرات داخل پلاسمای فضا به درون زمین متاثر میشود. که دوباره نقش فیزیک پلاسما را در ژئوفیزیک یادآوری میکند. به هرحال بطور نظری باید میدان مغناطیسی به شکل متقارن باشد لیکن فشار باد خورشیدی ، میدان ژئومغناطیس زمین را به صورت ستارگان دنبالهدار یا دکلی شکل در میآورد. که در اصطلاح به آن مگنتوسفر زمین گفته میشود. ساختمان این لایه پلاسمایی نیز خود از چند لایه تشکیل شده است.
ژئوفیزیکدانان با مطالعه اساسی این لایهها ، حد بالای آن را که حدودا 10 برابر شعاع زمین و در جهت خورشید میباشد، مغناطیس سکون مینامند. خارج از مغناطیس سکون ، ناحیه متلاطمی است که «غلاف» مغناطیس نام دارد و آن باد خورشیدی در نتیجه فشار مگنتوسفر جهت و سرعت خود را تغییر میدهد. مگنتوسفر زمین ، کمربند ایمنی زمین در مقابل ذرات خطرناک کم انرژی و حتی متوسط انرژی میباشد. به این کمربند حافظ امنیت زمین در مقابل اشعههای خطرناک و ذرات ساتع از خورشید ، اصطلاحا کمربندهای وان آلن (به افتخار کاشف این کمربندها) گفته میشود
آینههای مغناطیسی
با توجه به تاثیرات میدان مغناطیسی زمین بر روی پلاسما ، ذراتی که در میدان مغناطیسی زمین (کمربند وان آلن) گیر می اندازد. به واسطه داشتن میدان مغناطیسی قوی و ضعیف و در قطبین زمین حرکتی انجام میدهند که به مثابه یک آینه طبیعی میباشد. بنابراین آینه مغناطیسی که قبلا برای اولین بار توسط انریکو فرمی به عنوان مکانیسمی برای شتابدار ساختن پرتوی کیهانی استفاده شده بود، در ژئوفیزیک نیز به کار رفت
بادهای خورشیدی
خورشید منظومه شمسی منبع نیرومندی از جریان مداوم پلاسما به صورت باد خورشیدی است. باد خورشیدی اصطلاحی برای ذرات تشعشع یافته نظیر بادهایی در حدود 100 هزار درجه کلوین است. باد خورشیدی پدیده پیچیدهای است که سرعت و چگالی آن متغیر میباشد. متغیر بودن پلاسمای بادی به