تبلیغات
فیزیک سال اول دبیرستان


بازدید : مرتبه
تاریخ : پنجشنبه 7 بهمن 1389
تولید اشعه X با نوار چسب
کریسمس امسال که هدایای خود را باز می کنید مراقب باشید کندن نوار چسبها باعث ایجاد اشعه X میشود...
تولید اشعه X با نوار چسب




تصویرتولید اشعه X با نوار چسب

مترجم : امین روستاپور

باز كردن سریع نوار چسب تولید نور می كند. آنهم از نوع اشعه ...

كریسمس امسال كه هدایای خود را باز می كنید مراقب باشید.كندن نوار چسبها باعث ایجاد اشعه X میشود.

پژوهشگران در دانشگاه كالیفرنیا-لس آنجلس نشان دادهاند كه كندن نوار چسبهای معمولی در خلاء اشعه X تولید می كند.میزان تولید آن به اندازه كافی بوده است كه از آن برای عكسبرداری از استخوان انگشت یكی از دانشمندان شركت كننده در این آزمایش استفاده شود.

"از برخی جهات ما كمی ترسیده بودیم" این نقل قولی است از Juan Escobar یكی از اعضای این تیم تحقیقاتی. اما او و همكارانش بزودی دریافتند كه اشعه X تنها وقتی ساطع می شود كه این آزمایش در شرایط خلاء انجام گیرد.لذا دلیلی برای ترس مردم در استفاده روزمره از نوار چسبها وجود ندارد.

این نوع آزادسازی انرژی triboluminescence نام داشته و به صورت تابش نور مشاهده می شود.

این پدیده زمانی روی می دهد كه یك جامد(غالبا یك كریستال-بلور) شكسته شده یا مالیده شده یا خراشیده شود. این یك پدیده رازآلود است كه از زمانهای قدیم مكرر مشاهده شده است.فرانسیس بیكنFrancis Bacon در سال 1605 میلادی آن را مشاهده كرده بود.او گزارش كرده است كه خراشیدن یك تكه بلور شكر باعث ساطع شدن نور از آن شده است.

توضیح این پدیده بدین صورت است كه وقتی یك تكه كریستال خرد می شود این عمل باعث می شود تا بارهای الكتریكی مخالف و غیر همنام از یكدیگر جدا شده و فاصله بگیرند.سپس تخلیه الكتریكی ایجاد شده و این آزادسازی انرژی بصورت بارقه ای از نور نمایان می شود.

Escobar اضافه میكند:

از مدتها قبل حدود سال ۱۹۵۳ میلادی گروهی از دانشمندان روسی اظهار كرده بودند كه كندن نوار چسب می تواند اشعه X تولید كند.ولی ما در باره نتایج آزمایشهای قدیمی آنها بسیار بد بین بودیم.تیم ما تصمیم گرفت تا این آزمایشات را با دقت بیشتری نجام دهد. و با كمال تعجب مشاهده نمودیم كه در این آزمایش اشعه X به شكل پالسهای پر انرژی آزاد می شود.

وقتی این پژوهشگران یك دریچه پلاستیكی را بروی مخزن ایجاد خلاء خود تعبیه كردند موفق شدند با استفاده از یك آشكارساز معمولی اشعه X دندانپزشكی از استخوان انگشت عكسبرداری كنند.نتایج آزمایش آنها در آخرین شماره مجله علمی Nature به چاپ رسیده است.

Escobar اضافه میكند:

از میان تخلیه های الكتریكی كه انجام می شود فقط یك در ده هزار آنها تولید اشعه X میكند.انرژی هر تك پالس اشعه X در مدت زمانی معادل چند نانو ثانیه حدود ۱۵ كیلو الكترون ولت است.
تصویر
تصویر گرفته شده از استخوان انگشت با استفاده از نوار چسب

انرژی اشعه Xمسقیما به مقدار بار الكتریكی بستگی دارد كه در لحظه كندن نوار چسب در سطح آنتولید می شود.دانشمندان محاسبه نمودهاند كه مقدار این بار الكتریكی ده ها بار بزرگتر از آن چیزی است كه در آزمایشهای معمولی دیده می شود.

Escobar می گوید:"ما دقیقا نمی دانیم چرا نوار چسب تا این حد بسیار زیاد باردار است."

ماشین اشعه X نوارچسبی سایر دانشمندان را نیز گیج كرده است.

Ken Suslick متخصص در mechanoluminescence از دانشگاه الینویز در Urbana-Champaign می گوید:" ما اصلا فكر نمیكردیم كه اكثر انرژی مكانیكی قابلیت این را داشته باشد كه به صورت اشعه X آزاد شود.چسب استفاده شده در نوار چسبها یك مایع غیر متبلور است نه یك كریستال.دقیقا چه چیزی باعث انقال بار الكتریكی شده است؟گروه های دهنده و گیرنده بار الكتریكی در این آزمایش كدامند؟"

این مسئله هنوز دقیقا واضح نیست.

پژوهشگران حدس می زنند كه چگالی بالای بار الكتریكی تولید شده در این آزمایش به میزان كافی زیاد باشد كه یك واكنش همجوشی هسته ای را استارت بزند.

البته Michael Loughlin دانشمند علوم هستهای آزمایشگاه بین المللی همجوشی هسته ای ITERدر Cadarache فرانسه به این مسئله به دیده تردید می نگرد.ولی با وجود این اضافه می كند كه اگر او اشتباه كرده باشد و این مورد امكان پذیر باشد.چنین سیستمی كه قادر به استارت سریع یك همجوشی هسته ای باشد بسیار مفید فایده خواهد بود.

در حال حاضر Ken Suslick تمایل دارد كه سیستمهای mechanoluminescence را كه در آزمایشگاه خود به روی آنها كار كرده است را مجددا مورد برسی قرار دهد.در این حینEscobar و همكارانش قصد دارند تا آزمایش خود را با سایر انواع چسبها انجام دهند و اثرات مشابه احتمالی را بررسی كنند.

ولی مهمترین چالش پیش روی آنها این است كه در یابند.این پدیده حقیقتا به چه دلیلی روی می دهد؟

Escobar می گوید : "كه این مسئله در راس اولویتهای آنها قرار دارد."


 


طبقه بندی: مطالب فیزیک، 
برچسب ها: تولید اشعه X با نوار چسب، تولید اشعه X، تولید، اشعه، اشعه X،
ارسال توسط بهنام رنجبر
آرشیو مطالب
پیوند های روزانه
امکانات جانبی