پژوهش دانش آموزی دبیرستان ساجدین ناحیه 2

كاربردهاي انرژي هسته اي در كشاورزي

ابزارهای مقاوم به شوری و سرما

با پرتودهی بذرها می توان آنها را در برابر آب و خاک شور و مناطق سرد مقاوم کرد و از این طریق در مناطق کویری هم می توان گیاهان مقاومت را کاشت و بارور کرد.

این اقدام زیر نظر آژانس بین المللی انرژی اتمی به منظور افزایش سطح زیر کشت در زمین های شور و مناطق خشک در مناطقی از استان های خوزستان، گلستان و یزد در حال انجام است.

در این روش با استفاده از پرتودهی گاما صفات مقاومت به شوری یا سرما ایجاد می شود، این تحقیقات هم اکنون روی گندم، دانه روغنی کلزا و برنج در حال انجام است.

طرح تحقیقاتی مقاوم سازی درخت اکالیپتوس به شوری و خشکی با استفاده از انرژی هسته ای به شکل پرتودهی گاما در دست اجراست.در صورت مقاوم سازی این درخت به شوری و خشکی، با استفاده از ان از حرکت شن های روان و فرسایش خاک جلوگیری می شود  و  شاهد سرسبزی منطقه و تامین علوفه دام به علت تثبیت خاک خواهیم بود.

تولید میوه های بدون هسته

مراکز تحقیقاتی جهادکشاورزی بیشترین همکاری را با سازمان انرژی اتمی  دارد و یکی از طرح های مشترک تولید پرتقال، نارنگی و پرتقال کم هسته در باغات تنکابن است.

خیام نکویی رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید: با استفاده از روش پرتوتابی گاما به بذر مرکبات یا میوه های هسته دار می توان با اصلاح ژنتیک میوه های با هسته کوچک یا  بی هسته تولید کرد که علاوه بر خوش خوراک بودن می تواند در جذب بازارهای بین المللی و ارتقای کیفیت محصول مرکبات و میوه های هسته دار موثر باشد.

افزایش ماندگاری محصولات کشاورزی

رئیس موسسه تحقیقاتی بیوتکنولوژی جهادکشاورزی افزایش ماندگاری میوه به ویژه مرکبات را در سردخانه ها از دیگر کاربردهای انرژی هسته ای و کشاورزی می داند و  می افزاید: با استفاده از پرتودهی گاما و افزایش عمر ماندگاری محصولات باغی به ویژه مرکبات می توان ضایعات میوه را کاهش داد و زمان بیشتری برای بازاریابی و صادرات این محصولات به بازارهای بین المللی برای تولیدکنندگان و صادرکنندگان فراهم کرد.

خیام نکویی حفظ طعم و تازگی میوه ها به ویژه مرکبات را از دیگر مزایای کاربرد انرژی هسته ای در کشاورزی دانست.

به تاخیر انداختن جوانه زدن سیب زمینی و پیاز در انبارها و حفظ کیفیت این محصولات از طرح های تحقیقاتی است که کارشناسان بخش کشاورزی و سازمان انرژی اتمی در دست مطالعه و اجرا دارند.

کاربرد انرژی هسته ای در مبارزه با آفات محصولات کشاورزی

امروزه در جهان به بهداشت محصولات غذایی اهمیت زیادی می دهند .

برای افزایش سلامت محصولات کشاورزی و کاهش مصرف سم و کود شیمیایی می توان از فناوری پرتودهی هسته ای برای آفت زدایی از محصولات بدون استفاده از انواع سموم و کودهای شیمیایی بهره برد.

صالحی جوزانی عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی با اشاره به اینکه استفاده از پرتودهی گاما در آفت زدایی از محصولات هیچ آسیبی به محصول نمی رساند، می گوید: استفاده از مواد شیمیایی و سموم در مبارزه با انواع آفات و قارچ ها علاوه بر کاهش سلامت محصول سبب آلودگی محیط زیست منابع آب و خاک می شود.

این عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی تصریح  می کند: در کشور  20 میلیون تن انواع سم برای مبارزه با آفات مصرف می شود که با جایگزینی فناوری هسته ای این میزان کاهش چشمگیری خواهد داشت. 

وی می گوید : کارشناسان و متخصصان کشورمان با استفاده از انرژی هسته ای و پرتوتابی گاما ، آفات را عقیم می کنند و با رهاسازی آفات و حشره های عقیم این  فعالیت اقتصادی را سالم به نسل های بعدی انتقال می دهند و به این ترتیب جمعیت آفات کاهش می یابد.

این عضو هیئت علمی پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی می افزاید: این روش هم اکنون برای کنترل آفت کرم گلوگاه انار و بیماری میکروبی خرما که سبب ترشیدگی و شکرک این محصول می شود با همکاری کارشناسان سازمان انرژی اتمی در حال اجراست.

صالحی جوزانی اضافه  می کند با پرتودهی به محصول خرما و کنترل عوامل میکروبی می توان از کاهش کیفیت سالانه 700 هزار تن خرمای کشور جلوگیری کرد. 

تولید گونه های پرمحصول و حفظ ذخایر ژنتیکی کشور

تولید گونه هایی از محصولات غذایی با حاصلخیزی بیشتر به منظور افزایش عملکرد محصول در واحد سطح و استفاده بهینه از منابع آب و خاک یکی از مهمترین کاربردهای انرژی هسته ای است.

خیام نکویی رییس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی با تاکید بر بکارگیری انرژی هسته ای در این زمینه  می گوید : به جای اینکه سطح زیر کشت را افزایش دهیم می توانیم با استفاده از پرتودهی گاما ارقام بومی کم محصول را به ارقام مقاوم پرمحصول تبدیل کنیم.

وی از کاربرد انرژی هسته ای در افزایش محصول بذر گندم  طبسی خبر داده  و می افزاید: با استفاده از این روش میزان برداشت محصول از گندم از یک و نیم  تن در هر هکتار به 7 تن در هر هکتار افزایش یافته است.

رئیس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید : از انرژی هسته ای برای جلوگیری از افتادگی ساقه ذرت و گندم در اردبیل نیز استفاده شده است.

خیام نکویی اضافه  می کند : با استفاده از فناوری هسته ای ساقه ذرت و گندم در منطقه اردبیل کوتاهتر و ضخیم تر شد و به این ترتیب  ضایعات محصول کاهش و تولید محصول در هر هکتار افزایش یافت.

این کارشناس کشاورزی تاکید می کند با استفاده از انرژی هسته ای می توان با اصلاح و بهبود ارقام بومی این گونه ها را که به عنوان میراث طبیعی کشور است حفظ  و از اختلاط آنها با ارقام غیربومی و نابودی گونه های بومی جلوگیری کرد.

برخی تحقیقات کشاورزی برای رسیدن به نتیجه مطلوب زمان زیادی طلب می کند درحالی که با استفاده از فناوری هسته ای این زمان به نصف کاهش می یابد.

برای بررسی یک بذر تا رسیدن به نتیجه مطلوب در تحقیقات معمولی اگر ده سال زمان نیاز باشد در تحقیقات هسته ای به 5 سال کاهش می یابد.

خیام نکویی رئیس موسسه بیوتکنولوژی جهادکشاورزی می گوید: در روش معمولی برای تولید بذر اصلاح شده مثلا گندم که مقاوم به خشکی یا شوری باشد به حداقل 14 سال زمان نیاز است درحالی که با استفاده از فناوری هسته ای با پرتودهی گاما می توان در مدت 5 تا 6 سال بذر اصلاح شده گندم را تولید کرد.

ضرورت دستیابی به دانش و فناوری هسته ای

دستیابی به دانش و فناوری هسته ای  در ایران با  توجه به افزایش جمعیت و نیازهای غذایی کشور و کاهش سرانه منابع آبی و فرسایش خاک  امروزه  یک ضرورت است.

با بکارگیری فناوری های نوین و در راس آنها فناوری هسته ای می توان با استفاده بهینه از منابع موجود،مسیر تامین امنیت غذایی را برای جامعه امروز و نسل آینده هموار کرد و کشور را در زمینه تولید محصولات کشاورزی به ویژه محصولات استراتژیک به خودکفایی رساند. 

امروزه  دستیابی به دانش هسته ای یک انتخاب لوکس و تشریفاتی  یا محتاج  دستور و اوامر بیگانگان نیست بلکه یک ضرورت است و باید مسیر تحولات و پیشرفت دانشمندان جوان وطن را پاس بداریم و  ان را هموار و از انها حمایت کنیم.

 ارسال کننده: جعفری

كاربردهاي انرژي هسته اي

انرژی هسته ای کاربردهای زیادی در پزشکی در علوم و صنعت و کشاورزی و... دارد. لازم به ذکر است انرژی هسته ای به تمامی انرژی های دیگر قابل تبدیل است ولی هیچ انرژی به انرژی هسته ای تبدیل نمی شود .
موارد زیادی از کاربردهای انرژی هسته ای در زیر آورده می شود .
▪ نیروگاه هسته ای:
نیروگاه هسته ای (Nuclear Power Station) یک نیروگاه الکتریکی که از انرژی تولیدی شکست هسته اتم اورانیوم یا پلوتونیم استفاده می کند. اولین جایگاه از این نوع در ۲۷ ژوئن سال ۱۹۵۸ در شوروی سابق ساخته شد. که قدرت آن ۵۰۰۰ کیلو وات است. چون شکست سوخت هسته ای اساساً گرما تولید می کند از گرمای تولید شده رآکتور های هسته ای برای تولید بخار استفاده می شود از بخار تولید شده برای به حرکت در آوردن توربین ها و ژنراتور ها که نهایتاً برای تولید برق استفاده می شود .
▪ بمب های هسته ای:
این نوع بمب ها تا حالا قویترین بمبهای و مخربترین های جهان محسوب می شود. دارندگان این نوع بمبهاجزو قدرت های هسته ای جهان محسوب می شود .
▪ پیل برق هسته ای Nuclear Electric battery:
پیل هسته ای یا اتمی دستگاه تبدیل کننده انرژی اتمی به جریان برق مستقیم است ساده ترین پیل ها شامل دو صفحه است. یک پخش کننده بتای خالص مثل استرنیوم ۹۰ و یک هادی مثل سیلسیوم.
جریان الکترون های سریعی که بوسیله استرنیوم منتشر می شود ازمیان نیم هادی عبور کرده و در حین عبور تعداد زیادی الکترون اضافی را از نیم هادی جدامی کند که در هر حال صدها هزار مرتبه زیادتر از جریان الکتریکی حاصل از ایزوتوپ رادیواکتیو استرنیوم ۹۰ می باشد .
▪ کاربردهای پزشکی:
در پزشکی تشعشعات هسته ای کاربردهای زیادی دارند که اهم آنها عبارتند از:
ـ رادیو گرافی
ـ گامااسکن
ـ استرلیزه کردن هسته ای و میکروب زدایی وسایل پزشکی با پرتو های
ـ هسته ای
ـ رادیو بیولوژی
ـ عکس رادیو گرافی
▪ کاربردهای کشاورزی:
تشعشعات هسته ای کاربرد های زیادی در کشاورزی دارد که مهم ترین آنها عبارتست از:
ـ موتاسیون(جهش) هسته ای ژن ها در کشاورزی
ـ کنترل حشرات با تشعشعات هسته ای
ـ جلوگیری از جوانه زدن سیب زمینی با اشعه گاما
ـ انبار کردن میوه ها
ـ دیرینه شناسی (باستان شناسی) و صخره شناسی (زمین شناسی) که عمر یابی صخره ها با C۱۴ در باستان شناسی خیلی مشهور است.
▪ کاربردهای صنعتی:
در صنعت کاربردها ی زیادی دارد از جمله مهمترین آنها عبارتند از:
ـ نشت یابی با اشعه
ـ دبی سنجی پرتویی
ـ (سنجش شدت تشعشعات ، نور و فیزیک امواج)
ـ سنجش پرتویی میزان سائیدگی قطعات در حین کار
ـ سنجش پرتویی میزان خوردگی قطعات
ـ چگالی سنج موادمعدنی با اشعه
ـ کشف عناصر نایاب در معادن

 ارسال کننده : جعفری

چرا ستاره ها چشمك مي زنند؟

ما در آسمان ستاره‌های زیادی میبینیم که برخی از آنها چشمک میزنند. علت این امر که این ستاره‌ها چشمک میزنند چیست؟
نور ستاره‌ها هنگام گذر از درون جو زمین دچار اعوجاج می‌شود. همین اعوجاج است که باعث می‌شود تا ستاره‌ها از دید ما چشمک‌زن به نظر آیند. زمانی که پرتوهای نوری ستاره‌ها وارد تلسکوپ می‌شود این اعوجاج تشدید می‌شود. سیستم اپتیک سازگار با کمک آینه‌ای قابل حرکت به تصحیح این اعوجاجات می‌پردازد. البته نظریه دیگری هم هست كه میگوید این امر به علت وجود گازهای در فضا و اطراف ستارگان و مسیر نوری آنهاست.


ارسال كننده : جعفري

شهاب سنگ چيست؟

خورشيد ما كمي بيش از چهار و نيم ميليارد سال پيش تشكيل شده است. خورشيد ما نيز مثل هر ستاره ديگري در جهان به شكل توده در هم پيچيده اي از ابرهاي گازي كه عمدتا از هيدروژن و هليم تشكيل شده بود به وجود آمده اما خرده ريزه هايي كه از انفجار ساير ستاره ها باقي مانده بودند، غبارهاي بسيار ريز كيهاني كه از عناصر سنگين تر همانند كربن، اكسيژن، آلومينيوم، كلسيم و آهن تشكيل شده بودند، نيز در سرتاسر اين ابرها پراكنده بودند. اين ذرات گرد و غبار كه حتي از ذرات غباري كه لبه پنجره مي نشيند، كوچك تر است، به عنوان نقاط تجمع در سحابي خورشيدي عمل مي كند. ساير موارد از جمله يخ، دي اكسيد كربن منجمد، دور اين نقاط گردهم مي آيند و بدين ترتيب اين ذرات كم كم بزرگ و بزرگ تر شده و به اجرامي به اندازه يك دانه شن، يك صخره و نهايتا يك تخته سنگ تبديل مي شوند. طي چند ميليون سال، تريليون ها تريليون قطعه يخي، سنگ ريزه و اجرام فلزي در اطراف خورشيد جوان گردهم مي آيند. طي ربع ميليارد سال بعد بسياري از اين اجسام در يكديگر ادغام شده و بدين شكل سيارات بزرگ ، اقمار، سيارك ها و اجرام موجود در كمربند كوئيپر به وجود مي آيند. اجرام كوچكتري كه حول خورشيد در حال چرخشند، طي مدت هاي طولاني كه از تشكيل آنها گذشته است، چندان تغيير نكرده اند.
بعضي وقت ها يكي از اين قطعات سرگردان كه باقيمانده هاي تشكيل سيارات محسوب مي شوند با سطح زمين برخورد مي كنند. هنگامي كه قطعات با زمين برخورد كنند، شهاب سنگ ناميده مي شوند.

 شهاب یک ذره کوچکی است که معمولا به اندازه یک دانه شن بوده و در فضای بین سیاره‌ای حرکت می‌کند. چنانچه با زمین برخورد نماید، به علت سرعت زیادش در اثر اصطکاک با هوا تا حد سفید شدگی گرم می‌شود و مولکولهای گازی را یونیزه کرده و باعث تشعشع نور می‌شود. تقریبا تمام شهابها قبل از اینکه به سطح زمین برسند، تحلیل می‌روند و بعضی اوقات یک شهاب بزرگ و بسیار روشن در آسمان ظاهر می‌شود که ممکن است در حین پرواز شکسته شده یا حتی منفجر گردد.

شهابها پس از ورود به جو زمین سریعتر از مولکولهای هوا حرکت می‌کنند. وقتی که به طرف زمین می‌آیند، هوا را در جلو خود فشرده کرده و به اندازه‌ای گرم می‌شوند که لایه سطحی آنها ذوب گردیده و از بین می‌روند. اغلب شهابها قبل از رسیدن به زمین کاملا نابود می‌شوند. آنهایی که به زمین می‌رسند، به نام سنگ آسمانی (شهاب سنگ) معروفند.

 همانطور كه سنگواره هاي گياهان و جانوران، داستان حيات در زمين را ثبت مي كنند، اين اجرام نيز داستان منظومه شمسي را در سال هاي اوليه آن ثبت كرده اند. بعضي اوقات نيز اين امكان وجود دارد كه از آنها براي بررسي تاريخ شكل گيري منظومه شمسي استفاده كنيم.

ارسال كننده: جعفري

فناوري نانو چيست؟

يك نانومتر يك ميليارديم متراست وفناوري نانو واژه اي است كلي كه به تمام فناوري پيشرفته در عرصه كار با مقياس نانو اطلاق مي شود معمولا منظور از مقياس نانو ابعادي در حدود1 نانو متر تا 100 نانو متر است. اگر بخواهيم احساس فيزيكي نسبت به آن داشته باشيم مي‌توان گفت كه يك نانومتر 80000/1قطر موي انسان مي‌باشد اما اين تعريف مقياس نانو، نمي تواند مقايسه درستي باشد چرا که ضخامت موي انسان با توجه خصوصيات فردي هرانسان از چند ده ميكرومتر تا چند صدميكرومتر متغير مي‌باشد.
بنابراين نياز به يك استاندارد براي بيان مفهوم مقياس نانو وجود دارد. با ايجاد ارتباط ميان اندازه اتم‌ها و مقياس نانو مي‌توان يك نانومتر را راحت‌ترتصوركرد. يك نانومتر برابر قطر 10 اتم هيدروژن و يا 5 اتم سيلسيم مي‌باشد. درك اين موضوع براي افراد معمولي نيز راحت‌تر مي‌باشد.  چيزي كه با اين تشابه مشخص مي‌شود، اين است كه :

فناوري نانو عبارت است از هنر دستكاري مواد در مقياس اتمي يا مولكولي و به خصوص ساخت قطعات و لوازم ميكروسكوپي (مانند روبات‌هاي ميكروسكپي)

ارسال كننده :جعفري

                      بهترين روش  منحرف كردن سياركها

ü    علت انقراض نسل دايناسورها

ü    مقابله با برخورد سياركها با زمين

ü    بهترين روش منحرف كردن سياركها به كمك علم اپتيك

ü    ارائه روشهايي ديگر براي منحرف كردن سياركها

 حدود 65 ميليون سال پيش ٬ برخورد يك سنگ فضايي به شبه جزيره يوكاتان در مكزيك منجر شد زمين به مدت طولاني در تاريكي به سر ببرد  وتغييرات ريشه اي در آب و هواي زمين ايجاد شود بطوري كه اين تغييرات منجر به منقرض شدن نسل دايناسورها شد. وقوع اين حادثه دانشمندان را بر آن داشت تا چاره اي براي  جلوگيري از برخورد احتمالي سياركها  با زمين بياند يشند تحقيقات ايشان تا به امروز ادامه داشته و بهترين روش پيشنهادي؛ منحرف كردن سياركها با كانوني كردن نور خورشيد در سطح آنهاست. 

سياركهاي با پهناي بيش از 5 كيلومتر٬همانند سياركي كه دايناسورها را منقرض كرد ٬هر 6 ميليون سال يكبار زمين را مورد اصابت قرار مي دهند ٬در حالي كه صخره هاي فضايي كوچكتر با پهناي 1400 متر حدودا هر 5000 سال يكبار به زمين برخورد مي كنندو موجب خسارات قابل توجهي مي شوند.

محققان روشهايي را براي مقابله با اين اشياء پيشنهاد كردند ؛ روش منتخب استفاده از فضاپيماهاي حامل  آينه بود .

در اين روش فضاپيما به نزديكي سيارك پرتاب خواهد شد تا نور خورشيد را برنقطه اي از سطح آن كا نوني كند؛ به اين صورت سطح سيارك راتا دماي 2100 درجه سانتيگراد گرم مي كنند تا سطح سيارك تبخير شود با تبخير موادوخارج شدن آنها از سطح ٬ نيروي پيشران كوچكي در جهت مخالف ايجاد مي شود و موجب تغيير مدار سيارك مي شود .

با تعداد 10 فضاپيما با آينه هايي به پهناي 20 متر ٬ مي توان سياركي 150 متري را در طول 6 ماه از مسير خود منحرف كرد وبا 100 فضاپيما اين مدت به تنها چند روز كاهش مي يابد ؛البته به شرطي كه فضاپيماها در موقعيت مناسبي قرار گيرند.

Massimiliano Vasile٬  رهبر گروه تحقيقاتي دانشگاه گلاسكو٬ معتقد است كه پرتاب 5000 فضاپيما دور از حد تصور است اما وي در مقايسه با پرتاب تعداد زيادي ماهواره به منظور ايجاد سيستم  موقعيت ياب جهاني ( GPS )٬ پرتاب چند ده فضاپيما را امكان پذير دانست.

روش استفاده از آينه ها را براي نخستين باردر سال ٬1993 jay Melosh   از دانشگاه آريزونا مطرح كرد.

   روش ديگري نيز براي منحرف كردن سياركها پيشنهاد شده است در اين روش فضاپيما به موازات سيارك پرواز كرده و با اعمال نيروي گرانشي بسيار كم به آهستگي سيارك را از مسير خود منحرف مي كند.

روش منفجر كردن سيارك با استفاده از تسليحات هسته اي نيز روش قابل استفاده اي است اما به دليل احتمال تبديل شدن سيارك به تكه هاي كوچكتر كه هنوز مي توانند  زمين را مورد اصابت قرار دهند ٬روشي نا مطلوب محسوب مي شود.

محتمل ترين نوع سياركها كه ما با آنها رو به رو هستيم در گستره 50 تا 100 متر پهنا دارند . اين گونه صخره هاي فضايي نيروي نسبتا كوچكي براي انحراف نياز دارند.

 روشهاي ديگر براي انحراف سياركها عبارتنداز:

·        برخورد فضاپيمايي با سرعت زياد به سيارك براي انحراف آن.

·        وصل كردن وسيله اي با نيروي پيشران به سيارك جهت منحرف كردن آن.

·        حفاري كردن سيارك و پرتاب كردن تكه هايي از آن به خارج براي منحرف كردن آن.

                                                                                                                گرد آورنده :  ئاسو جعفري

                                                                                                                                      دبير فيزيك

در بدن مراكزى وجود دارد كه به آنها مراكز انرژى یا چاكرا گفته می شود.  چاکرا كلمه ای سانسكریت به معنای چرخ است. چاکراها یا مراکز انرژی در حال چرخش هستند و  بخش های بسیار مهمی از کالبد انرژی محسوب می شوند.

فرم پژوهش دانش آموزي

نام معلم :   هنرمند                                                 نام آموزشگاه : دبيرستان ساجدين

«موضوع ها زير نظر كميته پژوهش مدرسه انتخاب شود »

نام و نام خانوادگي دبير كميته: ناهيد اشرفي                                                                     :                                                                   ‌

           نام ونام خانوادگي مدير آموزشگاه: آذر اصفهاني زاده

فرم پژوهش دانش آموزي

نام معلم :   فرانك وزيري                                                 نام آموزشگاه : دبيرستان ساجدين

«موضوع ها زير نظر كميته پژوهش مدرسه انتخاب شود »

نام و نام خانوادگي دبير كميته: ناهيد اشرفي                                                                     :                                                                   ‌

           نام ونام خانوادگي مدير آموزشگاه: آذر اصفهاني زاده