سبب تسمية جسيم هيغز بوزون

هيغز بوزون او ما يعرف ب ''جسيم الاله ''، يتكون الاسم من جزئين ''بوزون'' و ""هيغز"
يرجع سبب التسمية للجزء الأول من الاسم للفيزيائي البنغالي Satyendra Nath Bose المتخصص في الفيزياء الرياضية الذي اشتهر بعمله على الحقل في بداية العشرينات من القرن الماضي وغير طريقة دراسة الفيزياء للجسيمات. العمل الذي قام بها بوز واينشتاين اسهم بشكل كبير فيما بعد في اكتشاف الجسيم.
كإشادة واعتراف بعمل بوز، باولو كويبيلينو، المتحدث باسم CERN، قال ان ''الهند تعتبر الأب التاريخي للمشروع ''.

والجزء الثاني من الاسم يحمل اسم الفيزيائي البريطاني Peter Higgs المعروف باسهامه خلال الستينات في كسر التناظر (Electroweak Theory) شرح فيها أصل كتلة الجسيمات الأولية عامة وأصل كتلة بوزونات W و Z خاصة. آلية هيغز تنبأت بوجود جسيم جديد والذي هو جسيم ''هيغز بوزون''.
في 1964, كتب ورقتين عن ما يعرف الٱن بحقل هيغز.. قبلت مجلة رسالة الفيزياء الورقة الأولى لكنها رفضت الثانية.. بعد إضافته لتنبأ وجود ''بوزون هيغز'' قبلت المجلة العلمية بنشر بحثه.

المصدر

https://www.facebook.com/moroccanresearcher/photos/a.785576674804810.1073741828.782822378413573/907609362601540/?type=1&theater

الاستفادة من حرارة البراكين الموجودة في باطن الأرض بتوفير الطاقة

هل يمكن تسخير الحرارة  الموجودة في باطن الأرض بتوفير طاقة كهربئية لنا على سطح الأرض؟

ويقصد بالحرارة التي تكون في سطح الأرض هي الناتجة عن المواد النارية المنصهرة في باطن الأرض والتي لم تخرج على شكل براكين لحد الان

في ايسلندا هناك مشروع  يسمى مشروع الحفر العميق الايسلندي (IDDP) وقد تم حفر حفرة تصل الى عمق يصل الى 5 كم في محاولة الاستفادة من الحرارة البركانية الموجودة تحت سطح ايسلندا

ولكن في عام 2009 حفروا بئر يسمى (Krafla) وعمق هذا البئر حتى اصدمت ت الحفارة على مسافة 2100م فقط تحت السطح بتكتل من الصهارة محتجز بالقشرة الأرضية تصل حرارته الحارقة تصل إلى 900-1000 درجة مئوية.

هذا البئر، IDDP-1، كانت الأولى في سلسلة من الآبار المحفورة من قبل مشروع IDDP في ايسلندا يبحث عن موارد الحرارة الجوفية صالحة للاستعمال. التقرير الخاص في الحرارة الجوفية

في الحرارة الجوفية مجلة هذا الشهر تفاصيل مآثر الهندسة والنتائج العلمية التي جاءت من قرار عدم القابس الحفرة بالخرسانة، كما في الحالة السابقة في هاواي في عام 2007، ولكن بدلا من محاولة تسخير الحرارة الأرضية لا يصدق.

يقول ويلفريد ايلدرس استاذ الجيولوجيا في جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، وشارك في تأليف ثلاثة من الأوراق البحثية في عدد خاص الحرارة الجوفية مع زملائة الايسلنديين

"حفر في الصهارة هو نادر الحدوث جدا، وهذه ليست سوى الامثلة المعروفة الثانية في أي مكان في العالم"، وقال ايلسدرس .  ان الشركة الطاقة الوطنية IDDP التي تدير محطة للطاقة الحرارية الأرضية Krafla القريبة، قررت أن تجعل استثمارات كبيرة للتحقيق في حفرة أخرى

هذا يعني تدعيم غلاف الصلب في البئر، وترك باب كثقب في الاسفل إلى أقرب الصهارة. يسمح للحرارة المرور ببطء في حفرة البئر، وأخيرا تدفقت البخار حتى من خلال البئر للعامين المقبلين.

وقال ايلدرس ان نجاح الحفر كانت "مذهلة، وعلى أقل تقدير"، مضيفا: "وهذا يمكن أن يؤدي إلى ثورة في كفاءة استخدام الطاقة الحرارية الأرضية من المشاريع ذات درجة الحرارة العالية في المستقبل."

والسخونة والبخار عالي الضغط سرب جيدا لعدة أشهر في درجات حرارة تزيد على 450 درجة مئوية - وهو رقم قياسي عالمي. في المقارنة، موارد الطاقة الحرارية الأرضية في المملكة المتحدة نادرا ما تصل إلى أعلى من حوالي 60-80 درجة مئوية.

يعمل البخار على تسخن الصهارة إلى أن تكون قادرة على توليد الطاقة الكهربائية وقدرتها 36مليون وات. في حين متواضعة نسبيا مقارنة مع 660مليون وات تعمل بالفحم محطة للطاقة التقليدية، وهذا هو أكثر بكثير من 1-3مليون وات من متوسط ​​الطاقة التي تنتجها الرياح، وأكثر من نصف الناتج 60مليون وات الحالي الموجود في محطة كارفلآ الايسلندية

مشروع IDDP-1 هو أول نظام في الطاقة الحرارية الأرضية محسنة الصهارة في العالم، وأول من توفير الحرارة مباشرة من الصهارة المنصهر" وقال ايلدرس. ويجري تعيين بئر يصل لتسليم البخار مباشرة في محطة الطاقة كارفلآ عندما فشل صمام التي تتطلب حفرة البئر ليتم مقفول. وأضاف أنه على الرغم من طول عمر  البئر الذي أنشئ عام 2009 والهدف من ذلك هو إصلاحه أو حفر بئر أخرى في مكان قريب منه.

عملت جيليان ، أستاذة الجيوفيزياء في جامعة دورهام، في موقع محطة كارفيلآ في 1980s خلال فترة النشاط البركاني. "، وكذلك في هذا العمق لا يمكن أن يكون من المتوقع أن تصل الصهارة، ولكن في الوقت نفسه أنه لا يمكن أن يكون ما يثير الدهشة"، قالت. "عند نقطة واحدة عندما كنت هناك كان لدينا الصهارة المتدفقة من واحدة من الآبار"، كما أشارت.

وقالت ان المناطق البركانية مثل أيسلندا ليست نشطة في معظم الوقت، ولكن يمكن فجأة أن تثور  من خلال الحركة في باطن الأرض تحت عشرات الكيلومترات والتي يمكن ان تملأ غرف في سطح الارض من الصهارة. ويمكن أن تصبح ديناميكية للغاية، التي تأثر تحت الضغط وتصل الصهارة إلى السطح. وقالت ولكن إذا لم يكن تفعيلها، على هذا الشكل لن تثور هذه الصهارة على سطح الارض وتسبب حريق او ندلاع حمم بركانية على سطح الارض

وقالت ليست فكرة جيدة ان يتم هذا المشروع بالقرب من المدينة والسبب من الممكن ان يؤذي الناس لو انفجر او تسربت هذه الصهارة الى المدينة

وفقا للجمعية الدولية الحرارية الأرضية، ولدت 10،700  مليون ميجاوات من الكهرباء الحرارية الأرضية في جميع أنحاء العالم في عام 2010. عادة، يتم إنشاء هذه النظم الحرارية الأرضية المعززة أو هندسيا من خلال ضخ الماء البارد في الصخور الجافة الساخنة على أعماق تتراوح بين 4-5كم. يتم ضخ الماء الساخن مرة أخرى مثل البخار من آبار الإنتاج. كان الاتجاه في العقود الأخيرة نموا مطردا في الطاقة الحرارية الأرضية، في ايسلندا والسلفادور وتقود الطريقة ، وتنتج ما بين 25-30٪ من الطاقة الكهربية وهي من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية. استثمرت جهدا كبيرا في اماكن اخرى بما في ذلك أوروبا وأستراليا والولايات المتحدة، واليابان، وكان عادة نتائج متفاوتة، وتكلفة عالية ايضاً

و يبحث الاسلنديين عن مزيد من البخار في درجة حرارة عالية وتحت ضغط عال في أعماق الأرض، ويدخل البخار في هذه الحالة الى الارض ويحمل أكثر بكثير من الطاقة وتسخيرها بشكل صحيح، وهذا يمكن أن تزيد من انتاج الطاقة الكهربية فوق سطح الأرض بمقدار عشرة أضعاف، من 5 مليون وات  إلى 50 مليون وات

وقال ايلدرس: "على الرغم من أن التجربة في محطة كارفلآ صعوبات و نكسات مختلفة التي دفعت الأفراد والمعدات إلى الحد من عملها  ولكن هذه التجرية مفيدة جدا. فضلا عن المقالات العلمية المنشورة قمنا بإعداد تقارير شاملة عن الدروس العملية المستفادة. "وإن شركة الطاقة الوطنية الأيسلندية وضع هذه نحو تحسين عمليات الحفر في التجارب القادم وفي سنوات القادمة

واخيراً مشروع IDDP هو التعاون من ثلاث شركات الطاقة، والطاقة HS المحدودة، و الشركة الوطنية للطاقة وريكيافيك الطاقة، والسلطة الوطنية للطاقة في أيسلندا، مع مجموعة من العلماء الدوليين بقيادة ايلدرس . سيتم  حفر بئر في جنوب غرب ايسلندا في محطة Reykjanes في وقت لاحق هذا العام 

1.                                                           عمق المياة والحرارة

المصدر..

http://theconversation.com/drilling-surprise-opens-door-to-volcano-powered-electricity-22515

*قمت بترجمة التقرير بنفسي اي اضافات او اقتراحات او تعديلات اتمنى ان تكتب في التعليقات

اكتشاف عنصر الهيليوم في الشّمس قبل اكتشاف وجوده على الأرض.

هل تعلم؟ اكتشف العلماء عنصر الهيليوم في الشّمس قبل اكتشاف وجوده على الأرض.



التاريخ:
مع أننا لم نزُرْ الشّمس من قبل، إلا أنّ أشعتها تزورنا. بتحليلٍ دقيق لأشعة الشمس، يمكننا معرفة الكثير؛ مثل درجة حرارة الشمس ومكونات هذا النجم. قد نتطرق إلى كيف يعرف العلماء درجة حرارة الشمس لاحقًا، ولكن كيف يعرف العلماء مكونات الشمس؟ وكيف تمّ اكتشاف وجود عنصر الهيليوم بالذّات؟

تبدأ القصة باكتشاف إسحاق نيوتن أنّ ضوء الشمس الأبيض يتكوّن في الحقيقة من طيف من الألوان، وذلك عن طريق مرور شعاع من الشمس من خلال منشور. هذا رائع ولكن غير دقيق، إذ أن الأطوال الموجية المختلفة تختلط ببعضها البعض، حسب قطر شعاع الشمس (حسب الفتحة التي يمر منها قبل مروره بالمنشور). إذا جعلت القطر أصغر، تُصبح ألوان الطيف أنقى وأكثر وضوحًا، حتّى في النهاية سيظهر لك كل طول موجي في مكانٍ واضح.

بعد قرن من نيوتن، طبّق الفيزيائي الألماني جوزيف فون فراونهوفر هذه التقنية بدقة أكبر وفوجئ بما وجد. وجَدَ أن الطيف الشمسي يقطعه مئات الخطوط السوداء الرفيعة، مع ذلك، إذا تمّ تسخين شيء بدرجة حرارة الشمس في المعمل، فأشعته تعطي طيفًا متواصلا لا وجود للخطوط السوداء فيه (والتي سُميت بخطوط فراونهوفر). هل هنالك خطأً ما بالشّمس؟

بعد عدة عقود، مرر غوستاف روبرت كيرشهوف ضوء أبيض من خلال غاز لهب مرشوش بمركّب يحتوي صوديوم (مثل ملح الطعام). حين نظر إلى طيف هذا الشعاع، وجد خط أسود يُشبه إلى حدٍ كبير خطوط فراونهوفر. فهم كيرشهوف ما حدث جيدًا، فقدرة كل ذرة على امتصاص وإطلاق الضوء تعتمد على ترتيب الإلكترونات في مدارات الذرة، ولأن كل عنصر لديه ترتيب وعدد مختلف من الإلكترونات، فكل عنصر يمتص الضوء بطريقة مختلفة. خطوط فراونهوفر هذه نتيجة امتصاص ذرات الصوديوم للضوء عند الطول الموجي 589 نانومتر.

نفس خط فراونهوفر عند 589 نانومتر موجود في طيف أشعة الشمس، نعم، يوجد بالشمس صوديوم. في خلال عقود قليلة، قارن العلماء خطوط فراونهوفر في أشعة الشمس بتلك في المعامل، وكثير من العناصر الموجودة بالشمس تمّ تحديدها. ولكن تبقى لغز صغير. هنالك خط فراونهوفر قريب جدًا من خط فراونهوفر الخاص بعنصر الهيدروجين، قريب جدًا لدرجة أنّ العلماء كانوا يتجاهلونه أو يعتبرونه هيدروجين.

خلال كسوف شمسي عام 1868، سجّل العالم الإنجليزي نورمان لوكير طيف أشعة الشمس، لاحظ وجود خط واضح عند الطول الموجي 587.6 نانومتر، توصّل لوكير إلى استنتاج جرئ ومنطقي بأنّ هذا تابع لعنصر كيميائي غير موجود على كوكب الأرض. من الاسم اليوناني "helios"، سَمَّي العنصر "Helium".

بعد أكثر من 25 عامًا، اكتشف الكيميائي ويليام رمزي وجود الهيليوم على الأرض. الهيليوم يمثل 8% من الشمس، وهو يحمل السر وراء التفاعلات النووية بداخل النجوم مثل الشمس. حقيقة أنّ الإنسان اكتشف هذا العنصر في كرة نار تبعد عنا 150 مليون كيلومتر قبل أن يُكتشف على الأرض إن دلّ على شيء فيدل على قدرة المنهج العلمي الرصين.

المصادر:
http://en.wikipedia.org/wiki/Helium
http://en.wikipedia.org/wiki/Fraunhofer_lines
http://en.wikipedia.org/wiki/Spectrum

I believe in Science

عالم ترشحّ لنيل جائزة نوبل لـ 35 مرّة, ولم يفز بها و لا مرّة

رغم ترشّحهُ لنيل جائزة نوبل لـ 35 مرّة, فلم يفز بها و لا مرّة 
فمن هو هذا العالم ؟

أنه جيلبرت لويس و هو عالم فيزياء كيميائية أمريكي عُرف من خلال أكتشافه للأصرة التساهميّة, ترتيب لويس, مفهُومه عن أزواج الإلكترونات و العديد من الأكتشافات الأخرى.

درس في جامعة هارفرد و سافر ايضاً للدراسة في كل من ألمانيا و الفلبين, ثم ذهب لويس للتدريس في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، وبقى هناك لبقيّة حياته.

لكن على الرغم من ترشّحه لـ 35 مرّة لنيل جائزة نوبل في الكيمياء, فلم يحالفه الحظ في أي مرة. في عام 1946 عُثر عليه ميتاً في مختبره في بيركلي حيث كان يعمل بسيانيد الهيدروجين, لكن الكثير من الناس يعتقدون أنّ موته كان انتحاراً

المصدر: http://en.wikipedia.org/wiki/Gilbert_N._Lewis وصورة من I believe in Science

الانشطار النووي

الانشطار النووي: هي عملية
انشطار نواة ذرة ما إلى قسمين او اكثر ويتحول بهذه العملية مادة معينة إلى
مادة اخرى وينتج عن عملية الأنشطار هذه نيوترونات و فوتونات حرة( بالاخص
اشعة گاما) ودقائق نووية مثل دقائق ألفا ودقائق بيتا . يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تكوين كميات ضخمة من الطاقة
المتحركة.
تستعمل عملية الأنشطار النووي لتزويد الوقود لمولدات
الطاقة النووية وتحفيز انفجار الأسلحة النووية واذا امكن اخضاع عنصر ثقيل
إلى سلسلة من الأنشطارات النووية فان ذلك سيؤدي إلى تكوين ما يسمى بالوقود
النووي ويتم تحفيز هذه السلسلة المتاعقبة من الأنشطارات النووية في
المفاعلات النووية ويعتبر اليورانيوم-235 و البلوتونيوم - 239 من اكثر
انواع الوقود النووي استعمالا. تبلغ كمية الطاقة الناتجة من كمية معينة من
الوقود النووي ملايين اضعاف الطاقة الناتجة من نفس الكمية من البنزين.


تفاصيل عملية الأنشطار النووي:


يختلف
الانشطار النووي عن عملية التحلل الإشعاعي من ناحية انه يمكن السيطرة على
عملية الأنشطار النووي خارجيا. تقوم النيوترونات الحرة الناتجة من كل
عملية انشطار إلى تحفيز انشطارات اخرى التي بالتالى تؤدي إلى تكوين
نيوترونات حرة اخرى وتستمر هذه السلسلة من الفعاليات مؤدية إلى إنتاج
كميات هائلة من الطاقة.

يطلق على نظائر عناصر كيميائية لها القدرة
على تحمل هذه السلسلة الطويلة من الأنشطارات النووية اسم الوقود النووي.
من أكثر أنواع الوقود النووي استعمالا هي اليورانيوم ذو كتلة ذرية رقم 235
(يورانيوم-235) و بلوتونيوم ذو كتلة ذرية رقم 239 (بلوتونيوم-239) ، هذين
العنصرين ينشطران بصورة بطيئة جدا تحت الظروف الطبيعية التي تسمى ب
الانشطار التلقائي وتاخذ هذة العملية التلقائية
مايقارب 550 مليون سنة على أقل تقدير ولكن عملية الانشطار هذه يتم تحفيزها
والإسراع بها في المفاعلات النووية.

تنتج عادة عن سلسلة من
الأنشطارات في المواد المذكورة اعلاه طاقة حركية هائلة تقدر بحوالي المئات
من الكترون فولت(e.v) وللتوضيح فان 0.03 الكترون فولت قادر على تدفئة منزل
صغير . يرجع السبب الرئيسي في تفضيل اليورانيوم لاجراء عملية الأنشطار
النووي عليه لغرض تصنيع الأسلحة النووية إلى كون النظير 235 لليورانيوم او
مايسمى يورانيوم-235 خفيف الكتلة ويمكن تحفيز انشطاره بسهولة بواسطة تسليط
حزمة من النيوترون عليه وبعد الأنشطار يتولد ٢.٥ من النيوترونات

منقول من : https://www.facebook.com/photo.php?fbid=683387258348156&set=a.276636075689945.67542.276346725718880&type=1&theater

كارثة تشيرنوبل النووية

 مقدمة حول الكارثة النووية :

يرجع تاريخ حدوث كارثة Chernobyl النووية إلى 26 أفريل 1986 في محطة Chernobyl النووية في أوكرانيا ، و بدأت المأساة أثناء إحدى الإختبارات في المفاعل رقم 4 في المحطة حيث حدث إنفجار كبير و حريق أدى إلى تسرب كميات كبيرة من الإشعاعات و عند محاولة تشغيل نظام الطوارئ حدثت إنفجارات أخرى أدت إلى تعرض المفاعل إلى الهواء مسببة إشتعاله ، إن الدخان الناتج عن الحريق و المحمل بالإشعاعات النووية  إنتشر على نطاق واسع فوق المنطقة بأكملها خاصة مدينة Pripyat . بين سنتي 1986 و 2000 ، تم إجلاء 350,400 شخص من المناطق الأكثر تلوثا من بيلاروسيا ، روسيا و أوكرانيا.

تعتبر حادثة Chernobyl أكبر كارثة نووية في التاريخ و قد شارك حوالي 500 ألف عامل في معركة حصر إمتداد التلوث النووي  لم يتم إجلاء سكان مدينة  Pripyat  القريبة من المفاعل النووي بالسرعة الكافية ، حيث ذهب السكان إلى العمل كأي يوم عادي و لم يكونوا على علم بما حدث و بعد ساعات فقط من الكارثة بدأ ألاف الأشخاص يشعرون بالمرض و نقلت بعض التقارير عن إصابتهم بصداع شديد و ذوق المعدن في أفواههم بالإضافة إلى السعال الشديد و القيئ . لم يتم نشر الخبر لسكان الإتحاد السوفياتي حتى يوم الإثنين 28 أفريل 1986 ، أي يومين بعد الحادثة ، و ذلك عبر نشرة مقتضبة لمدة 20 ثانية فقط .خلال هذا الوقت ، بتث جميع القنوات و الإذاعات التابعة للدولة مقاطع موسيقية كلاسيكية و كانت هذه الطريقة تتبع قبل إيداع الأخبار السيئة . و تم فتح تحقيق في الحادثة في مساء 26 أفريل 1986 و سجل المحققون نسب عالية من الإشعاع في المناطق القريبة من المحطة .                                                                                             في مساء اليوم الموالي ( 27 أفريل ) وصلت حافلات إلى مدينة Pripyat و شرعت في إجلاء السكان و بحلول الثالثة مساءا تم إجلاء 53000 شخص نحو مناطق أخرى في كييف . في بداية الأمر كان أمر الترحيل مؤقتا لمدة ثلاثة أيام فقط ولكن الإجراء أصبح دائما رغم أن الأغلبية لم يأخذوا معهم لوازمهم .

صور  للمدينة في الوقت الحالي :

المحطة النووية في Chernobyl :

برج تبريد المفاعلات :

مدينة Prypiat :

منظر للمدينة شبه المهجورة :

*النقل من 

http://www.weirdsc.com/%D9%83%D8%A7%D8%B1%D8%AB%D8%A9-%D8%AA%D8%B4%D9%8A%D8%B1%D9%86%D9%88%D8%A8%D9%84-%D8%A7%D9%84%D9%86%D9%88%D9%88%D9%8A%D8%A9/

من اول من قام اجراء لنظام التلفزيون

في عام 1925 المهندس اﻻسكتلندي جون لوجي بيرد (الموضح هنا) إجراء أول اختبار لنظام التلفزيون العامل. وكان النظام بيرد جزئيا الميكانيكية والكهربائية جزئيا. ووضعت نظم جميع الكهربائية التي تشبه أجهزة التلفاز الحديثة في وقت لاحق من العقد قبل الآخرين، لا سيما فيلو فارنزوورث وفلاديمير زوريكين في الولايات المتحدة وتهاني كالمان في هنغاريا 

نقلاً من
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=636698166350399&set=a.276636075689945.67542.276346725718880&type=1&theater

تصوير ثلاثي الابعاد

التصوير ثلاثي الابعاد
تستخدم كاميرا ذات عدستين للتصوير الثلاثي الأبعاد ، وتتم عملية التصوير كالمعتاد ولكن في كل لقطة تصور صورتين ، واحدة من اليمين نسبيا والآخرى من الشمال نسبيا بالنسبة للشيئ الذي نقوم بتصويره . ولمشاهدة الصورة المجسمة ، يُنظر بالعين اليمنى إلى الصورة اليمنى ويُنظر بالعين اليسرى إلى الصورة اليسرى (قد يسهل وضع حائل بين الصورتين عملية الرؤية هذه) . تقوم العينان والمخ بتركيب الصورة المجسمة تلقائيا ، وتبدوا لنا صورة مجسمة.

نقل من 
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=624425094244373&set=a.276636075689945.67542.276346725718880&type=1&theater

هل تعرف ماهو السراب ؟

السراب هو نوع من الوهم البصري. ومن أنواع السراب أن بعض الأشياء البعيدة قد تبدو أقرب مما هي في الحقيقة. وقد يبدو أن هناك أشياء آخرى تطفو في الجو، مثل جبل أو سفينة. وانكسار الضوء وهى تمر خلال الهواء الذي تتفاوت درجة حرارة طبقاته، هو السبب في حدوث السراب. أما الانكسار فمعناه الانحناء في مسار الضوء.
وأكثر أنواع السراب شيوعاً هو سراب الواحة. إن المسافرين في الصحراء أحياناً يمرون بتجربة السراب حين يرون بركة ماء بعيدة تبدو وكأنها واحة، ولكن حين يصلون إلى الموقع لا يجدون سوى الرمال الجافة. ويوجد نوع آخر من السراب يسمى سراب " فاتا مورجانا "، وهو يحدث حين تحجز طبقة من الهواء الساخن أشعة الضوء القادمة من الأجسام البعيدة، وعندها تبدو بعض الأشياء و التضاريس الطبيعية (كالصخور) كأنها أبراج في القصص الخيالية

هل تعرف ماهي البلازما وفوائدها

ماهي البلازما؟؟
البلازما هي حالة خاصة من حالات المادة الأربعة 
وتطلق على المادة المحتوية على كمية معينة من الجسيمات الأولية المشحونة كهربائياً ( الأيونات ، الغاز المتأين )
أي أن الالكترونات تكون منفصلة تماما عن نوياتها
تعطي هذه الحالة للمادة خواصا كهربائية وسلوكاً خاص
وأهمية كبرى في مختلف مظاهر حياتنا اليومية .
المحافظة على نظافة البيئة :
تستخدم البلازما حاليا في العديد من الدول المتقدمة في التخلص من المواد السامة الملوثة للبيئة معتمدين على العمليات الكيميائية الفريدة التي تتم داخل البلازما. حيث يمكن إن تقوم البلازما بتحويل المواد السامة المنبعثة من مداخن المصانع ومن عوادم السيارات مثل غاز أكسيد الكبريت (SO) وأكسيد النيتريك (NO) إلى مواد غير سامة. فعلى سبيل المثال غاز NO قبل إن يخرج من المدخنة إلى الغلاف الجوى، توجه عليه حزمة من الالكترونات ذات طاقة عالية من جهاز مثبت في منتصف المدخنة تعمل على تأيين الغازات الموجودة (المادة السامة NO والهواء) أي تحولها إلى حالة بلازما. وقبل خروجها إلى الجو تكون مرحلة التأيين قد انتهت وتتكون جزيئات النيتروجين والأكسجين نتيجة لعملية إعادة الاتحاد. وبهذا نكون قد حولنا الغازات الملوثة إلى غازات نافعة وبتكاليف قليلة.
يجدر الإشارة هنا أنه تم حديثا التوجه إلى معالجة الغازات المنطلقة من عوادم السيارات، حيث تم تركيب جهاز بلازما في عادم السيارة ليعالج الغازات السامة قبل خروجها إلى الجو. كذلك أجريت تجارب عديدة على الفضلات الصلبة والسائلة حيث تستخدم بلازما عند درجات حرارة عالية تصل إلى 6000 درجة مئوية تعمل على تبخير وتحطيم المواد السامة وتحولها إلى غازات غير سامة، وفى نهاية العملية يكون ماتبقى من مواد صلبة في صورة زجاج. وتم في أمريكا العام الماضي التخلص من حوالي 4000 مستودع يحتوى على فضلات صلبة وملوثة للبيئة بواسطة البلازما. وقد كانت هذه الفضلات تدفن في باطن الأرض مما كانت تسبب أخطار تلوث. وباستخدام البلازما يمكن حاليا التخلص من 200 كيلو جرام من المواد السامة في الساعة.

المصدر
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=622850034401879&set=a.276636075689945.67542.276346725718880&type=1&theater

أهمية طبقة الأوزون والمخاطر التي تهددها

  * طبقة الأوزون:
أصبحت طبقة الأوزون قضية عالمية، حيث ينصب اهتمام الشعوب فى مختلف بلدان العالم عليها للمخاطر التي تنطوي عليها ..
وتنذر بها مختلف الكائنات الحية على سطح الأرض من إنسان ونبات وحيوان.
وطبقة الأوزون هي جزء من الغلاف الجوى الذي يحيط بالكرة الأرضية. وهذه الطبقة مثلها مثل أي شئ طبيعي تعتمد فاعليتها على التوازن الصحي للمواد الكيميائية.
ولكن أمام طموحات الإنسان التي تصل إلى حد الدمار جعل من هذه المواد الكيميائية مادة تساعد على إتلاف بل وتدمير طبقة الأوزون.
- تعريف طبقة الأوزون.
- أهمية طبقة الأوزون.
- هدم طبقة الأوزون.
- غازات ضارة بطبقة الأوزون.
- ماهية التلوث.
- الأضرار الناتجة عن تآكل طبقة الأوزون.

* ما هي طبقة الأوزون؟
هي طبقة من طبقات الغلاف الجوى، وسُميت بذلك لأنها تحتوى على غاز الأوزون وتتواجد فى الغلاف "الأستراتوسفيرى". يتكون غاز الأوزون من ثلاث ذرات أكسجين مرتبطة ببعضها ويرمز إليها بالرمز الكيميائي (O3). ويتألف الأوزون من تفاعل المواد الكيميائية إلى جانب الطاقة المنبعثة من ضوء الشمس متمثلة في الأشعة فوق البنفسجية على صفحات موقع فيدو، وفى طبقة الاستراتوسفير (إحدى طبقات الغلاف الجوى) يصطدم غاز الأكسجين - والذي يتكون بشكل طبيعي من جزيئات ذرتي أكسجين (O2) - بالأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من الشمس، وهذه الذرات تصبح حرة لكي تندمج مع أجسام أخرى، ويتكون غاز الأوزون عندما تتحد ذرة أكسجين واحدة (O) مع جزئي أكسجين (O2) وهذا هو الأكسجين الذي يستنشقه الإنسان ليكونوا (O3).

يقدر ارتفاع غاز الأوزون عن سطح الأرض بـ 30-50 كيلومتر، وسمكه يصل ما بين 2-8 كيلومتر.
ويمكن أن تتكون طبقة الأوزون في ارتفاع أقل من 30 كم ويتم ذلك عن طريق تفاعل المواد الكيميائية مثل:
الهيدروكربون وأكسيد النتريك إلى جانب ضوء الشمس بنفس الطريقة التي يتحد بها الأكسجين مع الطاقة المنبعثة من الشمس، ويكون هذا النوع من التفاعل بما يسمى "بسحابة الضباب والدخان" حيث تأتى هذه المواد الكيميائية من عادم السيارات لذلك نحن نرى هذه السحابة بأعيننا فوق سماء المدن، ومن أشهر الأمثلة على حدوث السحابة السوداء تلك التي انتشرت فى سماء "لندن" عام 1952 ونجم عنها خسائر فى الأرواح وصلت ما يقرب من أربعة آلاف شخصاً حيث ساد التعتيم على هذه المدينة لبضعة أيام لم يرى سكانها شمس النهار من كثافة هذا الضباب الدخانى. وكلما تكونت طبقة الأوزون على ارتفاع عالٍ كلما كان مفيداً، أما إذا تكونت على ارتفاعات منخفضة كلما كان ذلك خطيراً وضار بالإنسان والحيوان والنبات لأنها تسبب التسمم.

وعلى الرغم من وجود غاز الأوزون بعيداً عن الأرض فهو لا يسبب أي أذى مباشر لسكانها، على العكس تماماً بالنسبة للنباتات فيصل تأثيره إليها، حيث يمتص غاز الأوزون الطاقة الحرارية التي تنعكس من سطح الأرض وهذا يعنى أن الطاقة تظل قريبة من سطحها ولا يسمح لها بالنفاذ وهذا ما يمكن أن نسميه بظاهرة الاحتباس الحراري. أي أن غاز الأوزون هو غاز الصوبات الخضراء.

* أهمية طبقة الأوزون:
من أهم وظائف طبقة الأوزون هي حماية سطح الأرض من الأشعة الضارة للشمس من أن تصل لسطحها الأشعة فوق البنفسجية ب، التي تسبب أضراراً بالغة للإنسان وخاصة سرطانات الجلد .. وأيضاً للحيوان والنبات على حد سواء. كما أن وجوده فى الهواء بتركيز كبير يسبب الأعراض التالية: ضيق فى التنفس، حالات من الإرهاق والصداع .. وغيرها من الاضطرابات التي تعكس مدى تأثر الجهاز العصبي والتنفسي.

* هدم طبقة الأوزون (ثقب الأوزون):
هدم طبقة الأوزون أو تآكلها أو استنزافها أو ثقبها كلها مرادفات لما يحدث من دمار لهذا الطبقة الحامية للكرة الأرضية وللكائنات التي تعيش على سطحها .. يا تُرى كيف تتم عملية الهدم هذه؟
يتم تآكل طبقة الأوزون من خلال حدوث التفاعلات التالية:
1- تقوم الأشعة فوق البنفسجية بتحطيم مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCs) مما يؤدى إلى انطلاق ذرة كلور نشطة.
2- تتفاعل ذرة الكلور النشطة مع جزيء من غاز الأوزون.
3- ينتج عن تفاعل ذرة الكلور مع جزيء الأوزون = جزيء أكسجين وأول أكسيد الكلورين.
4- تتفاعل ذرة أكسجين نشطة مع أول أكسيد الكلور حيث تنطلق ذرة كلور نشطة لتحطيم جزيء أوزون جديد وهكذا تتم الدورة.

* ما هي الأسباب الأخرى التي تدمر طبقة الأوزون؟
1- أكاسيد النيتروجين، مثل أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين الذين ينطلقان من بعض أنواع الطائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.
2- ظاهرة الاحتباس الحراري ..
3- مركبات (الكلوروفلوروكربون) المستخدمة فى المكيفات وأجهزة التبريد فى أي مكان سواء فى المنازل أو السيارات، أو تلك المستخدمة فى تركيب العطور والمبيدات الحشرية والأدوية .. إلى أى مدى تساهم المبيدات الحشرية فى تلوث البيئة؟
4- الهالونات (Hallons) التي تستخدم فى مكافحة الحرائق ..المزيد عن الإسعافات الأولية للحرائق
5- بروميد الميثيل (Methyl bromide) المستخدم كمبيد حشري لتعقيم المخزون من المحاصيل الزراعية ولتعقيم التربة الزراعية نفسها.
6- بعض المذيبات (Solvents) المستخدمة فى عمليات تنظيف الأجزاء الميكانيكية والدوائر الإلكترونية.

* الأضرار الناتجة عن تآكل طبقة الأوزون:
- استنزاف طبقة الأوزون وزيادة الأشعة فوق البنفسجية يؤديان إلى تكون السحابة السوداء "الضباب الدخانى" الذي يبقى معلقاً فى الجو لأيام، وينجم عنه نسبة فى الوفيات عالية لما يحدثه من قصور فى وظائف التنفس والاختناق.
- تآكل طبقة الأوزون واختراق الأشعة البنفسجية بكميات متزايدة إلى سطح الأرض يضعف من كفاءة جهاز المناعة عند الإنسان ويجعله أكثر عرضة للإصابة بالفيروسات مثل الجرب المقدمة سلفاً على صفحات موقع فيدو من تعريف له وأعراضه وطريقة علاجه، أو الإصابة بالبكتريا مثل مرض الدرن وغيره من الأمراض الأخرى.
- مع زيادة التآكل فى طبقة الأوزون، يلحق بالعين أضراراً كبيرة مثل الإصابة بالمياه البيضاء (ما هو الماء الأبيض؟) أو المياه الزرقاء.
- إصابة الإنسان بالأورام الجلدية التي من المتوقع أن تصل الإصابة بها على مستوى العالم إلى ما يُقدر بـ (300) ألف حالة سنوياً من السرطانات الجلدية.
- تفاقم أزمة الاحتباس الحراري.
- تأثر الحياة النباتية والزراعية، حيث أنه هناك بعض النباتات التي لها حساسية كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر على إنتاجها وتضر بمحتواها المعدني وقيمها الغذائية وبالتالي محصول زراعي ضعيف.
- الحياة البحرية، التي تشتمل على الأسماك والعوالق النباتية لا تستطيع الفرار من الآثار المدمرة لاختلال طبقة الأوزون .. فهذه الكائنات الحية البحرية لها دور كبير فى المحافظة على التوازن البيئي وخاصة العوالق النباتية حيث تمتص ثاني أكسيد الكربون من الجو وبالتالي إمداد الأكسجين للكائنات الحية الأخرى والتخفيف من ظاهرة الاحتباس الحراري.
- التغيرات المناخية فى الطقس، وخاصة عند ارتفاع درجات الحرارة والتي تزيد بدورها من معضلة تلوث الهواء (تلوث الهواء بفيدو). حيث أن درجة حرارة سطح الأرض تؤثر على حركة الهواء صعوداً وهبوطاً وبالتالي على حركة التلوث الجوى بين التشتيت والإرساب، فيتبع صعود الملوثات عملية التسخين المستمرة للطبقة السفلية من الغلاف الغازي الموجود على سطح الأرض أثناء ساعات النهار والتي تبلغ ذروتها خلال شهور الصيف ونتيجة لذلك يحدث انتشار للملوثات مع حركة الهواء، أما هبوط تلك الملوثات وعدم انتقالها مع الهواء ينشأ من عملية التبريد المستمرة أثناء ساعات الليل والتي تزيد خلال فصل الشتاء مما يؤدى إلى عملية ترسيب لهذه الملوثات.
- وحرائق الغابات (الغابات على صفحات موقع فيدو) وظاهرة التصحر والارتفاع فى مستوى سطح البحر الشواطىء عديدة فى العالم كل ذلك من جراء ثقب طبقة الأوزون.
المزيد عن ظاهرة التصحر بموقع فيدو ..

* شرح موجز لبعض المصطلحات الهامة:
* ما هو الضباب الدخانى (Smog)؟
اختلاط الأدخنة المتصاعدة من العمليات الصناعية المختلفة ببخار الماء الموجود فى الهواء هو السبب فى تكوين الضباب الدخانى "الضبخن" الذى يسبب الاختناق فى كثير من الأحيان.
ويوجد تصنيفان للضباب الدخانى:
أ- الضباب الدخانى التقليدى (Classical smog) أو الضباب الدخانى الصناعى وينتشر وجوده فى المدن القائمة على الصناعة، حيث يكون الهواء لونه رمادياً ويظهر مع انخفاض درجات الحرارة فى فصل الشتاء ومع وجود الرطوبة. وعن أسباب حدوث هذا النوع من "الضبخن" وجود الملوثات التالية واختلاطها بالهواء، مثل: الغبار، الدخان، الرماد، الجسيمات الدقيقة، أكاسيد الكبريت ... الخ. وعن توقيت حدوثه فى فصل الشتاء يكون فى الصباح الباكر، ويؤثر على عمليات التنفس عند الإنسان وخاصة لمن يعانون من أزمات الربو .. المزيد عن أعراض الحساسية الصدرية بموقع فيدو
ب- الضباب الكيميائى الضوئى (Photochemical smog) ، لون الهواء هنا بنياً وله رائحة كريهة ويرتبط حدوثه بفصل الصيف وارتفاع درجات الحرارة. وعن الملوثات المتسببة فى ظهور "الضبخن الكيميائى- الضوئى"، هى: الأوزون، أكاسيد النيتروجين، الهيدروكربونات، أول أكسيد الكربون .. وعند تعرض هذه الملوثات لأشعة الشمس تتفاعل مع الهيدروكربونات وتكون الأكاسيد الكيميائية-الضوئية. يتكون فى منتصف النهار فى فصل الصيف.
من الأضرار: تهيج الجهاز التنفسى والعين.
* ما هو الهالون؟
غاز الهالون يقع ضمن تصنيف المواد الهالوجينية التى يدخل الكلور والفلور والبروم واليود فى تركيبها. وغاز الهالون هو عبارة عن غاز الميثان الذى يتكون من ذرة كربون وأربع ذرات هيدروجين يحدث تكسير للترابط مابين ذرات الكربون والهيدروجين بأن تحل الفلور أو الكلور أو البروم محل الهيدروجين فتصبح كالتالي وهذا المركب الجديد أثقل من حيث الوزن الذري عن المركب الأول وبالتالي يستقر المركب الجديد على سطح الحريق نتيجة لزيادة الثقل والتي يتبعها زيادة في الترابط والتي تحتاج إلى قوة كبيرة لفك هذا الترابطن ويُستخدم فى إطفاء الحرائق.

* ما هي مركبات الكلوروفلوروكربون؟
مركبات الكلوروفلوروكربون هى تلك المركبات المعروفة صناعياً "بالفريون" الذى يُستخدم فى أجهزة التبريد من الثلاجات والمكيفات، كما تدخل قى صناعات الإيروسول (البخاخات المعطرة والمزيلة لرائحة العرق )، وفى الصناعات الإلكترونية أيضاً. وهذه المركبات عمرها طويل يمتد إلى مائة عام وربما أكثر من ذلك. ويأتى أثرها الضار من الصعود لطبقات الجو العليا حيث يتحرر الكلور منها بفعل الأشعة فوق البنفسجية وهذا الكلور هو الذي يعمل على تدمير الأوزون وهو أحد أسباب ثقوب الأوزون وتقليل نسبه في الغلاف الجوي.

* ما هو بروميد الميثيل؟
غاز بروميد الميثيل هو غاز عديم اللون والرائحة، ويُستخدم كمبيد حشرى لمقاومة الآفات الزراعية وفى تخزينها أيضاً
يسبب تهيج شديد للجهاز التنفسى بعد التعرض له بحوالى 4-12 ساعة. ومن أعراضه السلبية التى تظهر على الإنسان عند التعرض له: الصداع، الدوار، الغثيان، الرعشة، ضعف فى رد فعل العضلات، وقد يسبب حروق للجلد عند ملامسته.

* ما هي المذيبات؟
المذيبات العضوية هي مواد كيماوية سامة مثل: الأثير – الأسيتون – التولوين، وتستعمل هذه المذيبات في مواد اللصق والدهان ووسوائل التنظيف. وقد تسبب اختناق الإنسان لأنه لا تمكن من وصول الأكسجين للدم، كما لها أثر ضار على الكبد والكلى والجهاز العصبى.

مبدأ انتفاء باولي

مبدأ انتفاء باولي صاغه باولي عام 1925 ضمن نظرية ميكانيكا الكم وينص على أن أي فرميونين لا يمكن لهما أن يحتلا نفس الحالة الكمومية. ومعنى هذا المبدأ بالنسبة للإلكترونات مثلا, يستحيل أن يكون لإلكترونين في ذرة واحدة ذات أعداد الكم, ساعد هذا المبدأ في بناء الجدول الدوري لإنه يحكم ترتيب الإلكترونات حول النواة.

ينبغي التنبه أن هذا المبدأ ليس حصرا على الإلكترونات بل يعم سائر الفرميونات ((نصفية المغزل)) وهنَ الإلكترونات والبروتونات والنيترونات والكواركات وغيرها).

أما البوزونات ((صحيحة دوران المغزل)) كالفوتونات فهي لا تذعن لهذا المبدأ ويمكن لواحدها وأكثر أن يتشاركا ذات الحالة الكمومية.

الفرميونات هي جسيمات يمكن أن تشكل حالات كمومية مركبة ذات لا تناظر تام, نتيجة لذلك فهي تخضع لمبدأ باولي في الانتفاء وتخضع لإحصاء فيرمي-ديراك.

حسب مبرهنة إحصائيات السبين يجب أن يمتلك الفرميون دورانا أو التفافا أو سبينا نصف صحيح. تصنف جميع الجسيمات الأولية كفرميونات أو بوزونات, أما الجسيمات المركبة المؤلفة من فرميونات فيمكن أن تكون اما بوزونات أو فرميونات حسب قيمة سبينها الكلي.

تؤلف الفرميونات الجسيمات الأولية التي تتشكل منها المادة, وتصنف هذه الفرميونات المادية ضمن مجموعتين: كواركات (التي تضم البروتونات والنيترونات) وليبتونات (تضم الالكترونات).