فراوانی کیهانی عناصر

آیا تا به حال به این فکر کرده اید که عناصر شیمیایی در عالم چگونه بوجود آمده اند؟ باید بدانید که این عناصر از ابتدای خلقت عالم، در این عالم وجود نداشتند، بلکه طی فرایند هایی توسط ستارگان ساخته و پرداخته شده اند.

واکنشهای همجوشی هسته ای که درون ستارگان قرار دارد، مسئول ایجاد شدن عناصر مختلف در عالم بوده است. تمام موادی که در اطراف خودمان می بینیم از همین عناصر ساخته شده اند: خانه ها، درخت ها، کوهها، سگ ها و گربه ها و حتی بدن خودمان. تمام عناصر گوناگونی که درون بدن ما قرار دارند، از اکسیژنی که تنفس می کنیم و نیتروژن و کربن و ... که تمام اندام های حیاتی ما را ساخته اند، همه و همه روزی در مرکز یک ستاره که پیش از خورشید در این منطقه از فضا قرار داشت، ساخته شده اند.

معرفی بوئینگ 727

بوئینگ 727: هواپیمای بوئینگ 727 برای مدتی طولانی، محبوبترین هواپیمای مسافربری در دنیا بوده است. برای اولین بار این هواپیما در دهه 1960 چند سال پیش از خواهر بزرگتر و مشهورتر خود یعنی Boeing 747 به پرواز در آمد.

بوئینگ 727 همکاری بسیار موفقی با شرکتهای هواپیمایی در سراسر دنیا داشته است چرا که توانائی فرود آمدن در باندهای فرودگاهی کوچکتر را داراست و در عین حال مسافتهای متوسط را می تواند طی کند. این توانایی در هواپیمای مدل 727 باعث شده تا شرکتهای هواپیمایی قادر باشند مسافران و توریستها را از شهرهای پر جمعیت که فرودگاه های کوچکی دارند به مقاصد توریستی در سراسر دنیا جا به جا نمایند.

آینده ی ستارگان

برای ستاره ای که تمام هیدروژن موجود در هسته اش را مصرف کرده است چه اتفاقی می افتد؟ پاسخ این پرسش به جرم آن ستاره بستگی دارد. چیزی که باقی مانده است، یک هسته ی پر از اتمهای هلیوم است  که دیگر انرژی تولید نمی کند تا بتواند جلوی فشار لایه های بالایی ستاره را بگیرد. آن تعادلی که بین انرژی هسته ای و نیروی گرانش وجود داشت دیگر به هم خورده است. در برابر نیروی خستگی ناپذیر گرانش، ستاره شروع به منقبض شدن می کند تا جایی که دمای مرکزی آن بالا و بالاتر می رود تا اینکه دما برای همجوشی هلیوم آماده می شود. همجوشی هلیوم می تواند در طی ساختن عناصر سنگین تر، دوباره انرژی تولید کند. این دما که برابر 100 میلیون درجه سانتی گراد است، می تواند بر نیروی دافعه ی بین هسته های هلیوم غلبه کند. چرا که هسته ی هلیوم 2 بار مثبت دارد پس نیروی بین دو هسته هلیوم 4 برابر نیروی دافعه ی بین پروتونها است. بر اثر این واکنشها، درون پوسته ای بدور هسته، دوباره واکنشهای هسته ای هیدروژنی آغاز می شود، چرا که دما در آنجا برای همجوشی هیدروژنی مناسب شده است. افزایش تولید انرژی خروجی از ستاره باعث می شود که لایه های خارجی ستاره به سمت بیرون منبسط شوند. این انبساط باعث افزایش حجم ستاره می شود. ستاره در چنین حالتی غول سرخ خوانده می شود. لایه های خارجی ستاره سردتر و در نتیجه قرمزتر شده اند، به همین دلیل رنگ خروجی ستاره قرمز خواهد بود.

آینده ی خورشید

خورشید ما، چون جرم کمی دارد، نمی تواند از مرحله ی هلیوم سوزی گذر کند. مدلسازی های رایانه ای از تکامل خورشید نشان می دهد که درخشندگی خورشید در اوائل شکل گیری منظومه ی شمسی، حدود 30 درصد کمتر از درخشندگی اش در حال حاضر بوده است، و از آن زمان تابحال به تدریج افزوده شده است. این افزایش درخشندگی به آهستگی ادامه پیدا خواهد کرد، و تا یک میلیارد سال دیگر خورشید 10 درصد درخشنده تر خواهد شد. این باعث می شود که بخار آب درون جو زمین به سمت فضا فرار کند. موجودات زنده بزرگتر، روی سطح زمین با شرایط محیطی دشواری مواجه خواهند شد و در نتیجه نابود می شوند. درخشندگی خورشید به افزایش ادامه خواهد داد تا اینکه باعث می شود آب اقیانوسها همه تبخیر شود و زمین کاملا خشک گردد. بدین ترتیب سیاره ی ما خالی از سکنه خواهد شد.

ولی نگران نباشید! گونه ی ما انسانها، تا چند صد هزار سال دیگر روی زمین شرایط خوبی برای زیستن خواهد داشت، 1000 میلیون سال مدت زمانی بسیار طولانی برای ترک کردن زمین و سفر به نقاط دیگر فضا است. البته موانع دیگری نیز پیش از این اتفاق ما را تهدید می کند.

خورشید در تعادل

در هر ثانیه در مرکز خورشید 5 میلیون تن ماده به انرژی تبدیل می شود، در نتیجه خورشید لحظه به لحظه سبکتر می گردد. در طول عمر 5ر4 میلیارد ساله ی خورشید، مقدار زیادی جرم در خورشید به انرژی تبدیل شده است: جرمی معادل 100 برابر جرم زمین! این مقدار 3000/1 (یک - سه هزارم) جرم خورشید است بنابراین تأثیر زیادی بر آن ندارد!

می دانیم که 4 میلیارد سال طول کشیده تا حیات هوشمند به نقطه ای که اکنون هستیم برسد. خوشبختانه یک ستاره مثل خورشید در تعادل پایدار است، یک مکانیسم ساده  از پایان حیات ناگهانی آن (و همچنین زمین) جلوگیری می کند. این یک خاصیت عمومی را بازگو می کند که اگر گاز را فشرده کنیم دمای آن افزایش می یابد، در حالیکه اگر گاز را منبسط کنیم، سرد می شود. سرعت واکنشهای همجوشی در خورشید و دیگر ستارگان (در هسته ی داغ خورشید)، بستگی به دما دارد، بدین صورت که یک افزایش در دما باعث افزایش میزان واکنشها می شود. وقتی دمای هسته به هر دلیلی افزایش می یابد، افزایش تولید انرژی در هسته، فشار را افزایش می دهد. و هسته منبسط می شود، سرانجام دما کاهش می یابد و سرعت واکنش کم می شود. از طرف دیگر کاهش دما باعث کاهش سرعت واکنش و بنابراین فشار می شود. سپس هسته منقبض می شود، دما افزایش می یابد و دوباره به حالت تعادل باز می گردد. این خود- تنظیمی، همانند یک ترموستات عمل می کند و تا وقتی که واکنش ها ادامه داشته باشند کار خواهد کرد. در مورد خورشید این زمان 10 میلیارد سال است نتایج این محاسبات ساده خیلی دور از محاسبات پیچیده ای است که شامل جزئیات زیادی می باشد.

روش‌های تهیه نانوذرات

روش‌های تهیه نانوذرات؛

روش آلیاژسازی مکانیکی

1. مقدمه

روش آلیاژسازی مکانیکی اولین بار توسط بنیامین(Benjamin)  و همکاران‌اش در اواخر دهه شصت ِ قرن بیستم میلادی معرفی شد. آن‌ها این روش را به منظور تولید سوپرآلیاژهای پایه نیکلی استحکام یافته با ذرات اکسیدی به کار بردند.

طی این فرایند، ذرات پودری خام در اندازه چند میکرون تحت یک تغییر شکل پلاستیکی شدید قرار می‌گیرند و پیوسته متحمل جوش سرد و شکست می‌شوند. چنانچه پودر مورد استفاده از نظر ترکیب شیمیایی کاملاً همگن باشد (برای مثال پودر یک عنصر یا پودر یک آلیاژ) فرایند، آسیاب کردن مکانیکی (( Mechanical Milling (MM)نامیده می‌شود. در این حالت، هیچ‌گونه تغییری در ترکیب شیمیایی پودر اولیه صورت نمی‌گیرد و آلیاژسازی مکانیکی تنها منجر به تغییر در ساختار داخلی و اندازه ذرات پودر می‌گردد. سابقه تاریخی روش آسیاب کردن مکانیکی به سال 1987 برمی‌گردد. مزیت آن نسبت به دیگر روش‌ها، اجرای آسان و کم‌هزینه در مقیاس صنعتی است.

2. فرایند تولید پودر و پارامترهای اصلی فرایند

ابتدا مواد خام را به همراه گلوله و مواد کنترل فرایند(PCA یا Process Control Agent) ، در داخل محفظه آسیاب می‌ریزند. در اثر چرخش محفظه‌ی آسیاب، گلوله‌ها به مواد خام برخورد کرده، منجر به آسیاب شدن و خردتر شدن می‌شوند. در این بین نیز مواد خام به دلیل گیرافتادن بین گلوله‌ها بر اثر جوش سرد، پرس و به هم متصل می‌شوند و ذرات بزرگتری به وجود می‌آورند. شکل 1 به زیبایی نحوه پروسه را توضیح می‌دهد.

در اولین مراحل آلیاژسازی مکانیکی به دلیل نرم بودن ذرات پودر، مکانیزم غالب، جوش سرد می‌باشد و در نتیجه اندازه ذرات پودر افزایش می‌یابد که این افزایش تا چند برابر اندازه اولیه ذرات پودر گزارش شده است. با ادامه تغییر شکل و کار سخت شدن ذرات پودر، تمایل به شکست در ذرات پودر افزایش می‌یابد. در نتیجه در مرحله دوم آلیاژسازی مکانیکی، اندازه ذرات پودر کاهش می‌یابد. در مرحله سوم و پس از گذشت زمان معینی حالت پایا بین سرعت جوش سرد و شکست به وجود می‌آید. در این شرایط اندازه ذرات ثابت می‌ماند و تغییر نمی‌کند.