المحتويات :
الفيزياء النووية أصبحت في هذه الأيام ضرورة للعالم المتطور، فقد أصبحت إحدى الأسس الكبرى لبناء المستقبل، نظراً لما توفره من امكانيات جبارة وطرق سهلة للتحكم بالطاقة وللتعرف اكثر على معلومات عن الفيزياء النووية تابع المقال الأتي.
معلومات عن الفيزياء النووية
معلومات عن الفيزياء النووية
نبذة عن الفيزياء النووية و اهميتها
الفيزياء النووية؛ تتضمن التحقيق في التركيب الأساسي للذرة والتفاعلات النووية الذرية. ويشمل دراسات للمكونات النووية مثل البروتونات والنيوترونات، والقوى مثل القوة القوية (أو التفاعل القوي) والظواهر مثل الاضمحلال الإشعاعي والانشطار النووي والاندماج النووي.
الطاقة النووية والأسلحة النووية هي أكثر تطبيقات الفيزياء النووية شيوعًا، لكن مجال البحث هو أساس لمجموعة أوسع من التطبيقات الأقل شيوعًا، مثل الطب (الطب النووي، التصوير بالرنين المغناطيسي)، هندسة المواد (زرع الأيون)، وعلم الآثار (التأريخ بالكربون المشع).
الأصول التاريخية للفيزياء النووية
معلومات عن الفيزياء النووية
كان اكتشاف الالكترون من قبل العالم جوزيف جون طومسون في عام 1897 عندما كان يدرس خصائص أشعة الكاثود. أول إشارة إلى أن للذرة بنية داخلية. في مطلع القرن العشرين، كان النموذج المقبول للذرة هو نموذج طومسون.
كانت الذرة عبارة عن كرة كبيرة موجبة الشحنة مع إلكترونات صغيرة سالبة الشحنة مدمجة داخلها.
بحلول ذلك الوقت، اكتشف الفيزيائيون أيضًا ثلاثة أنواع من الإشعاعات القادمة من الذرات، والتي أطلقوا عليها اسم ألفا وبيتا وأشعة غاما.
اظهرت تجارب ليسا مايتنر واوتو هان عام 1911 وجيمس شادويك عام 1914 أن الإلكترونات قد قُذفت من الذرة مع مجموعة من الطاقات، بدلاً من الكميات المنفصلة من الطاقات التي لوحظت في غاما وألفا تتحلل.
كانت هذه مشكلة للفيزياء النووية في ذلك الوقت، لأنها أشارت إلى أن الطاقة لم يتم حفظها في هذه الصورة.
في عام 1905، صاغ ألبرت أينشتاين فكرة تكافؤ الكتلة و الطاقة تحت اسم نظرية النسبية.
المجالات المتصلة او المشتركة مع الفيزياء النووية
تستخدم الفيزياء النووية أحيانًا بشكل مترادف مع الفيزياء الذرية، لكن الفيزيائيين عادةً ما يفرقون بين الاثنين حيث تدرس الفيزياء الذرية النظام المركب للنواة الذرية وترتيب الإلكترونات حول النواة.
وتشمل فيزياء الجسيمات دراسة المكونات الأولية للمادة والإشعاع، والتفاعلات بينها. تطورت فيزياء الجسيمات من الفيزياء النووية، ولهذا السبب، أدرجت تحت نفس المصطلح في أوقات سابقة.
تطبيقات حياتية للفيزياء النووية
لقد مكن البحث في الفيزياء النووية من تطوير العلوم والتكنولوجيا التي تفيدنا بشكل مباشر. فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية استخدام العمليات النووية والإشعاع المؤين لتحسين حياتنا.
– التصوير الطبي والتشخيص
التصوير بالأشعة السينية
1- الأشعة السينية او X-Rays هي الشكل الأكثر شيوعًا للإشعاع المؤين المستخدم في الطب، حيث سمحت للأطباء بالاطلاع داخل الجسم دون الحاجة لإجراء عملية جراحية.
بهذه الطريقة، تكون الأشعة السينية مفيدة لفحص العظام المكسورة، و يمكن استخدامها أيضًا لتحديد المشكلات الطبية الأخرى.
2- العلاج الإشعاعي هو استخدام الإشعاع المؤين لعلاج السرطان. يتعرض ما يقرب من نصف السكان في المملكة المتحدة المصابين بالسرطان من العلاج الإشعاعي كجزء من العلاج.
– مجال الفن و علم الاثار
باستخدام التقنيات النووية لتحديد مختلف النظائر المستقرة والإشعاعية في الآثار القديمة والأعمال الفنية، تمكن من اكتشاف تاريخ هذه القطع الأثرية.
وحيث أن النظائر المشعة المختلفة تتحلل بمعدلات مختلفة، فهناك الكثير من الطرق المختلفة التي يمكن استخدامها لتوثيق تاريخ نشأة اي شئ منذ نشأة الارض وحتي يومنا هذا. و من اشهر تلك الطرق هو التأريخ باستخدام الكربون المشع.
يستخدم ذلك في تحديد أصل المصنوعات اليدوية، مما يساعد علماء الآثار على فهم العلاقات التجارية والثقافية والتأثيرات بين المستوطنات القديمة.
– الاستخدامات اليومية
جهاز انذار الحرائق – معلومات عن الفيزياء النووية
يتم تزويد العديد من المنازل والشركات والمصانع بكاشفات الدخان التي تثير إنذارًا قبل أن يصبح الدخان الناتج عن حريق كثيفًا بما يكفي لاختناق الناس، أو حتى قبل تحول النار المشتعلة إلي لهب.
حيث ان الهواء في هذه الغرفة يصبح متأينًا، مما يسمح بتدفق تيار كهربائي صغير جدًا. إذا كان الدخان موجودا هذه التيار يقل ويصدر الجهاز صوت التنبيه.
يتم تعقيم مجموعة متنوعة من الأدوات المنزلية باستخدام الإشعاعات المؤينة؛ من المواد البلاستيكية والكابلات والأسلاك وقطع غيار السيارات. لتغليف المواد الغذائية وحتى الأحجار الكريمة.
وتعقم المعدات واللوازم الطبية والفواكه والخضروات في بعض البلاد بنفس الطريقة.
المراجع
