nx دارای 11 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
بمب هسته ای
بمب هسته ای چگونه كار می‌كند؟ شما احتمالاً در كتابهای تاریخ خوانده‌اید كه بمب هسته‌ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریكا علیه ژاپن بكار رفت و ممكن است فیلم‌هایی را دیده باشید كه در آنها بمبهای هسته‌ای منفجر می‌شوند. درحالیكه در اخبار می‌شنوید، برخی كشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یكدیگر گفتگو می‌كنند، كشورهایی مثل هند و پاكستان سلاحهای اتمی خود را توسعه می‌دهند.
ما دیده‌ایم كه این وسایل چه نیروی مخرب خارق‌العاده‌ای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه كار می‌كنند؟ در این بخش خواهید آموخت كه بمب هسته‌ای چگونه تولید میشود و پس از یك انفجار هسته‌ای چه اتفاقی می‌افتد؟
فیزیك هسته‌ای
انرژی هسته‌ای به 2 روش تولید میشود:
1- شكافت هسته‌ای: در این روش هسته یك اتم توسط یك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسیم میشود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده میشود.
2- گداخت هسته‌ای: در این روش كه در سطح خورشید هم اجرا میشود، معمولاً هیدروژن‌ها با برخورد به یكدیگر تبدیل به هلیوم می‌شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید میشود.
طراحی بمب های هسته‌ای:
برای تولید بمب هسته‌ای، به یك سوخت شكافت‌پذیر یا گداخت‌پذیر، یك وسیله راه‌انداز و روشی كه اجازه دهد تا قبل از اینكه بمب خاموش شود، كل سوخت شكافته یا گداخته شود نیاز است.
بمبهای اولیه با روش شكافت هسته‌ای و بمبهای قویتر بعدی با روش گداخت هسته‌ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می كنیم:
بمب شكافت هسته‌ای :
1- بمب هسته‌ای (پسر كوچك) كه روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد.
2- بمب هسته‌ای (مرد چاق) كه روی شهر ناكازاكی و در سال 1945 منفجر شد.
بمب گداخت هسته‌ای : 1- بمب گداخت هسته‌ای كه در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد.
بمبهای شكافت هسته‌ای:
بمبهای شكافت هسته‌ای از یك عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته‌ای استفاده می‌كنند. این عنصر از معدود عناصری است كه جهت ایجاد انرژی بمب هسته‌ای استفاده میشود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یك نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد كند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می‌كند و اتم به سرعت متلاشی میشود. نوترون‌های آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته‌های دیگر را متلاشی می‌كنند.
زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته‌ها بسیار كوتاه است (كمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی كه یك هسته متلاشی میشود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد می‌كند.
مقدار انرژی موجود در یك پوند اورانیوم معادل یك میلیون گالن بنزین است!
در طراحی بمبهای شكافت هسته‌ای، اغلب از دو شیوه استفاده میشود:
روش رها كردن گلوله:
در این روش یك گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یك گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد. هنگامی كه این بمب به زمین اصابت می‌كند، رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می‌شوند و گلوله به پائین می‌افتد. 2- گلوله به كره برخورد می‌كند و واكنش شكافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 3- بمب منفجر میشود. در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شكل زیر نمایش داده شده است:
روش انفجار از داخل:
در این روش كه انفجار در داخل گوی صورت می‌گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یك گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است.
هنگامی كه مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می‌افتد: 1- مواد منفجره روشن می‌شوند و یك موج ضربه‌ای ایجاد می‌كنند. 2- موج ضربه‌ای، پلوتونیم را به داخل كره می‌فرستد. 3- هسته مركزی منفجر میشود و واكنش شكافت هسته‌ای رخ می‌دهد. 4- بمب منفجر میشود. بمبی كه در ناكازاكی منفجر شد، از این شیوه استفاده كرده بود.
بمب گداخت هسته‌ای: بمبهای شكافت هسته‌ای، چندان قوی نبودند! بمبهای گداخت هسته‌ای ، بمب های حرارتی هم نامیده می‌شوند و در ضمن بازدهی و قدرت تخریب بیشتری هم دارند. دوتریوم و تریتیوم كه سوخت این نوع بمب به شمار می‌روند، هردو به شكل گاز هستند و بنابراین امكان ذخیره‌سازی آنها مشكل است. این عناصر باید در دمای بالا، تحت فشار زیاد قرار گیرند تا عمل همجوشی هسته‌ای در آنها صورت بگیرد. در این شیوه ایجاد یك انفجار شكافت هسته‌ای در داخل، حرارت و فشار زیادی تولید می‌كند و انفجار گداخت هسته‌ای شكل می‌گیرد.در طراحی بمبی كه در ایسلند بصورت آزمایشی منفجر شد، از این شیوه استفاده شده بود. در شكل زیر نحوه انفجار نمایش داده شده است
. اثر بمبهای هسته‌ای:
انفجار یك بمب هسته‌ای روی یك شهر پرجمعیت خسارات وسیعی به بار می آورد . درجه خسارت به فاصله از مركز انفجار بمب كه كانون انفجار نامیده میشود بستگی دارد.
زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته‌ای عبارتند از :
– موج شدید گرما كه همه چیز را می‌سوزاند.
– فشار موج ضربه‌ای كه ساختمانها و تاسیسات را كاملاً تخریب می‌كند.
– تشعشعات رادیواكتیویته كه باعث سرطان میشود.
– بارش رادیواكتیو (ابری از ذرات رادیواكتیو كه بصورت غبار و توده سنگ‌های متراكم به زمین برمی‌گردد)
دركانون زلزله، همه‌چیز تحت دمای 300 میلیون درجه سانتی‌گراد تبخیر میشود! در خارج از كانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ایجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسیسات خراب می‌شوند. در بلندمدت، ابرهای رادیواكتیو توسط باد در مناطق دور ریزش می‌كند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محیط زندگی میشود.
دانشمندان با بررسی اثرات مواد رادیواكتیو روی بازماندگان بمباران ناكازاكی و هیروشیما دریافتند كه این مواد باعث: ایجاد تهوع، آب‌مروارید چشم، ریزش مو و كم‌شدن تولید خون در بدن میشود. در موارد حادتر، مواد رادیواكتیو باعث ایجاد سرطان و نازایی هم می‌شوند. سلاحهای اتمی دارای نیروی مخرب باورنكردنی هستند، به همین دلیل دولتها سعی دارند تا بر دستیابی صحیح به این تكنولوژی نظارت داشته باشند تا دیگر اتفاقی بدتر از انفجارهای ناكازاكی و هیروشیما رخ ندهد.
دید کلیهمه ما می‌دانیم چه انرژی عظیم و قابل ملاحظه‌ای در داخل اتمها وجود دارد. این انرژی همان است که عموما آن را انرژی اتمی می‌نامند. اما چون این انرژی در داخل هسته اتمها وجود دارد در زبان علمی نام دقیقتر آنرا انرژی هسته‌ای انتخاب کرده‌اند.
تحولاتی که به کشف بمب هسته‌ای منجر شدهنگامی که دانشمند ایتالیایی به نام انریکو فرمی ، تجربیات و تحقیقات خود را در زمینه عملی ساختن فعل و انفعالات زنجیری مداوم دنبال می‌کرد. پیش بینی می‌شد که این فعل و انفعال ممکن است انفجاری باشد. به همین سبب ایالات متحده آمریکا که در جنگ جهانی دوم شرکت کرده بود، در صدد برآمد تحت عنوان مبارزه ضد فاشیستی ، نظر دانشمندان اروپایی را برای ساختن سلاح اتمی جلب کند. لذا آن را به ممالک متحده فرا خواند، تا در آنجا که دور از بمبهای دشمن قرار داشت و شرایط کار بهتر بود. امکان استفاده از این انرژی انفجاری را که در سلاحهای جنگی ، مخصوصا بمب مورد بررسی قرار دهند.
پس از گرد آمدن برجسته ترین دانشمندان ، ابتدا تجسساتی در زمینه تصفیه 235U و بعد ساختن پلوتونیوم در آزمایشگاههای چند دانشگاه مهم آمریکا از جمله دانشگاههای کلمبیا و کالیفرنیا صورت گرفت. نتیجه این تجسسات ، ساختن دو کارخانه بزرگ و مجهز برای تصفیه 235U و ساختن پلوتونیوم منجر گردید. سپس آزمایشگاه عظیم و مجهز ، لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکو تحت نظر دانشمندان معروف . جی . آر . اوپن هایمر تأسیس شد.
دانشمندان معروف دیگری از کشورهای مختلف از قبیل جیمز چارویک ، اچ بث ، آر. آرویلسون ، نیلس بوهر و غیره ، برای ساختن بمب اتمی ، یعنی سلاحی که ممکن است سبب نابودی بشر و تمدن او گردد، همکاری کردند. در نتیجه تحقیقات دانشمندان ، اساس ساختمان بمب اتمی پی ریزی شد. البته بسیاری از وسایلی که برای بمب اتمی بکار رفت، به کلی افشا نشده ، با این حال با اطلاعات وسیعی که ضمن اظهارات رئیس طرح مانهاتان بدست آمد، طرز عمل تا اندازه‌ای روشن گردید.
تاریخچه اولین انفجارهای هسته‌ایاولین بار در شانزدهم ژوید سال 1945 ، بمب اتمی کوچک ، به عنوان آزمایش ، در صحرای الاموگوردو واقع در ایالت نیومکزیکو منفجر گردید. بمب را در انتهای بمبی از فولاد نصب کرده بودند و فرمان انفجار آن از پناهگاهی به فاصله 10 کیلومتر صادر می‌شد. محل دیده بانی ناظر این در 17 کیلومتری نقطه انفجار بود. نتیجه این آزمایش به قدری وحشت انگیز بود، که از آنچه قبلا پیش بینی شده بود تجاوز می‌کرد، از جمله برج فولادین حامل بمب به کلی تبخیر شده و در جای آن گودالی وسیع بوجود آمده بود.کمتر از یک ماه بعد ، بمب اتمی دیگری که قدرت تخریبی آن معادل (1000 تن TNT) بود، روی بندر هیروشیما در ژاپن منفجر گردید (انفجار هیروشیما)، که در نتیجه ، آن شهر به کلی ویران شد و چند هزار مردم به هلاکت رسیدند. فقط معدودی از سکنه اطراف شهر از این بلا جان به در بردند، که هنوز بازماندگان آنان از اثرات زیان بخش تشعشعات هسته‌ای آن رنج می‌برند.سومین بمب اتمی روز نهم ماه اوت روی شهر ناکازاکی منفجر شد و این دو فاجعه تاریخی کشور ژاپن را در مقابل ایالت متحده آمریکا به زانو در آورد. هر چند که پس از جنگ جهانی دوم دولت آمریکا نام طرح مانهاتان را به کمسیون انرژی اتمی تبدیل کرد و فعالیت این کمسیون را به موارد استفاده از انرژی اتمی در صنعت ، پزشکی و کشاورزی تخصیص داد و در حال حاضر یک کمسیون بین المللی نیز برای استفاده‌های صلح جویانه از انرژی اتمی فعالیت می‌کنند. بنابراین هنوز هم آزمایشهای سلاحهای هسته‌ای ادامه دارد و بدین وسیله دول بزرگ جهان در برابر یکدیگر قدرت نمایی می‌کنند.
ساختمان بمب هسته‌ایساختار سلاح هسته‌ای به این صورت است که هر گاه مقدار عنصر قابل شکافت ، که از اندازه بحرانی بیشتر باشد، پدیده شکافت شروع می شود. این پدیده خیلی سریع پیشرفت می‌کند و با آزاد شدن مقادیر عظیم انرژی در مدت بسیار کوتاه ، انفجار مهیبی رخ می‌دهد. ولی از آنجایی که بمب باید در لحظه دلخواه منفجر شود، مقداری از 235U ، یا 239Pu را که خالص بوده و حجم کلی آن از اندازه بحرانی بیشتر باشد، به چند قسمت مجزا ، که هر یک از آنها از اندازه بحرانی کمتر است، تقسیم می‌کنند و این قسمتها را در محفظه‌ای طوری قرار می‌دهند که نوترونهایی که ممکن است در هر یک از آنها آزاد شوند، در قسمت دیگر نفوذ نکنند.
در این تقسیم بندی هرگاه به هر روشی در یکی از اجزای بمب پدیده شکافت شروع شود، در لحظه‌ای که انفجار باید صورت گیرد، رخداد پدیده شکافت زنجیری و مداوم نخواهد بود. این مواد با جرمهای زیر جرم بحرانی عنصر قابل شکافت را به هم نزدیک می‌کنند. تا مجموع آنها از جرم بحرانی بیشتر شود و واکنش زنجیری به وقوع بپیوندد.
نباید فراموش کرد که پیشرفت واکنش زنجیری بسیار سریع است و انفجار اتمی در قطعات اورانیوم فقط در حدود یک میلیونم ثانیه طول می‌کشد. لذا اگر اندازه‌های بحرانی زیر را به آهستگی به هم نزدیک کنیم. ممکن است قبل از تماس ، واکنش زنجیری شروع شود و شدت گرمای حاصل از شکافتهای اولیه به حدی گردد، که قبل از انفجار واقعی ، ماده قابل شکافت را متلاشی سازد و واکنش زنجیری به خاموشی گراید. برای رفع نقایص بمب هسته‌ای به صورت زیر عمل می‌کنیم:اولا اتصال قطعات اورانیوم بوسیله یک ماده منفجره قوی نظامی صورت می‌گیرد. ثانیا محفظه ماده اتمی را بسیار ضخیم و محکم می سازد. تا در آغاز واکنش زنجیری از متلاشی شدن ماده مزبور جلوگیری کند و سپس انفجار واقعی صورت گیرد. بهینه سازی خروجی بمب و افزایش قدرت آنطرق مختلف نزدیک کردن قطعات اورانیوم یا پلوتونیوم به یکدیگر هنوز یک موضوع سری نظامی است. ولی واقعیت این است که هر چه سرعت اتصال قطعات زیادتر باشد، واکنش زنجیری سریعتر و و مقدار بیشتری از هسته‌های اورانیوم موجود شکافته شده و بهره سلاح اتمی بیشتر میشود.اصولا اتصال سریع قطعات است که انفجار مهیب بمب اتمی را بوجود می‌آورد. اگر منعکس کننده‌ای به دور ماده اتمی قرار داده شود، از فرار نوترونها جلوگیری نموده و شکافت زنجیری تسریع می‌گردد. استفاده از منعکس کننده نوترون ، وزن بحرانی را نیز تقلیل می‌دهد.باید توجه داشت که حتی در بهترین شرایط همه اورانیوم موجود در یک بمب اتمی تحت عمل شکافتن قرار نمی‌گیرد و در شرایط بسیار مناسب تنها در حدود 10 درصد ماده هسته‌ای شکافته میشود و بقیه در نتیجه ، انفجار تبدیل به غبار شده و در فضا پخش می‌گردند بدون اینکه هسته‌های آنها شکافته شوند.جرم بحرانی از اسرار نظامی است و ممالکی که آن را می‌دانند به شدت از فاش شدن آن جلوگیری می‌کنند. بنابرین از مطالبی که در این باره منتشر شده است، چنین بر می آید که جرم بحرانی باید بین ا و 10 کیلوگرم باشند.
ادامه خواندن مقاله بمب هسته اي
نوشته مقاله بمب هسته اي اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.