در اوایل قرن بیستم
" فیزیک کلاسیک"
که که تا آن زمان کاملا بدون تردید مینمود
به طور جدی از دو جبهه ی عمده مورد هجمه قرار گرفت:
حوزه نسبیتی
و
حوزه میکروسکوپی

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"گداخت هسته ای"


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"پوزیترون"


دیراک در سال 1928
با ترکیب نسبیت خاص با مکانیک کوانتوم

معادله ای بدست آورد که
" حرکت الکترون ها" را توصیف میکرد.

این معادله که به معادله دیراک شناخته میشود،
وجود " پاد ذره " ای به نام
" پوزیترون"
را پیشبینی کرد

که ویژگی هایی مشابه الکترون
اما
باری مخالف با بار الکترون داشت.

پوزیترون در سال 1932
یعنی
4 سال پس از پیشبینی
کشف شد.


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

گداخت هسته ای در خورشید


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"ساعت ریاضی"


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

"گداخت هسته ای":

گداخت هسته ای در واقع اتفاقی هست که در خورشید و ستارگان میفته

اولین کسانی که ایده
خورشید روی زمین رو مطرح کردن دانشمندان شوروی سابق بودن یا روسها

اومدن گفتن که ما میتونیم خورشیدو روی زمین بیاریم.

حالا ماهیت عملکرد خورشید چی بود?

دما و گرانش بسیار بالای خورشید
باعث میشه که هسته های هیدروژن با همدیگه جوش بخورن
و فیوژن یا گداخت انجام بشه.


در اثر گداخت مقداری از جرم ناپدید میشه،
یا بهتر بگم جرم هسته
به وجود اومده کمتر از مجموع جرمهای هسته های اولیه هست.

این جرم ناپدید شده
طبق رابطه معروف انیشتن
نابود نمیشه و به انرژی تبدیل میشه. E=mc2

اما وقتی ما میخوایم روی زمین گداخت انجام بدیم،

دمایی که لازم داریم بسیار بالاتر از دمای خورشید هست!
چرا?

چون در خورشید نیروی گرانش خیلی بالاست،
برای جبران کمبود نیروی گرانش در زمین
ما باید به دمایی بالاتر از دمای خورشید برسیم.

چون باید به سد پتانسیل کولنی
غلبه کنیم.

زیرا همونطور که میدونید
دو بار همنام یکدیگر رو دفع میکنن

و بار هسته ها هم که مثبته
بنابراین بینشون دافعه کولنی وجود داره

پس باید به این دافعه غلبه کنیم.

تحقیقات گداخت هسته ای از سال 1960
از روسیه شروع شد.

و بعد ژاپن، آمریکا و کشور های دیگه اومدن و این تحقیقات رو به صورت عملی شروع کردن.

اول این تحقیقات محرمانه بود

بعد که کشور ها روی راکتور های خودشون کار کردن و دیدن کار بسیار پیچیده تر از این حرفهاست
به این نتیجه رسیدن
که هیچ کشوری به تنهایی نمیتونه از عهده انجام این پروژه پیچیده بربیاد.

نه از نظر علمی و نه از نظر اقتصادی

بنابر این تحقیقات از حالت محرمانه خارج شد.

و کشورها به هم پیوستن و دانشمندانشون رو به اشتراک گذاشتن.

گداخت کلا نسبت به شکافت انرژی پاک هسته‌ای هست.
و خطرات و پیامدهای شکافت رو نداره.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

سرعت شما همین حالا چه مقدار است؟


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

بر چهره پر ز نور مهدی صلوات
بر جان و دل صبور مهدی صلوات
تا امر فرج شود مهیا بفرست
بهر فرج و ظهور مهدی صلوات
🌼🌼🌼
@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

🌸🌷🌸🌷🌸🌷

میلاد با سعادت منجی عالم بشریت
حضرت بقیه الله اعظم مهدی موعود ( عج)
تبریک و تهنیت باد
🌹🌹🌹🌹

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

گرایش های فیزیک


astrophysics اخترفیزیک


atomic physics فیزیک اتمی


geophysics ژئوفیزیک


nuclearphysic
فیزیک هسته ای

particle physics
فیزیک ذرات بنیادی


plasma physics
فیزیک پلاسما


solid-state physics
فیزیک حالت جامد


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

رزونانس یا تشدید در پلاسما:

ممکن هست نیاز شود ما موجی از بیرون به داخل پلاسما بفرستیم

اگر این موج انرژی خود را به ذرات پلاسما بدهد و خودش از حرکت بایستد، در واقع تشدید یا رزونانس اتفاق افتاده است.

و این اتفاق مفیدی هست.

زیرا
وقتی موج انرژی خودش را به پلاسما میدهد،
باعث " گرم " شدن پلاسما میشود.
و ما باید پلاسما را گرم کنیم
تا به دمای بحرانی که در آن گداخت اتفاق می افتد برسیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

اگر جنس "خورشید"
از زغال سنگ بود،

در عرض3000 سال کاملا میسوخت و تمام میشد.

قبل از اینشتین
علت تابش مدام خورشید برای بسیاری از مردم مجهول بود،

او با تئوری نسبیت خاص خود
از این راز طول عمر پرده برداشت.

تابش مداوم خورشید ناشی از
گداخت هسته ای است.

در اثر این واکنش خورشید،
در عرض
5 ضربدر ده به توان 9 سال حدود
یک سه هزارم جرم خود را از دست میدهد.

منبع:
کتاب
" گداخت هسته ای"
مولف: کاشیرو نیو

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

استفاده از ابر رسانا در توکامک:

برخی مواد خصوصیات بسیار جالبی دارند.

به این صورت که
با" کاهش دمای" آنها تا حدود صفر مطلق،

" مقاومت الکتریکی" آنها به صورت ناگهانی صفر میشود.

چنین حالتی را "ابررسانایی"
و این مواد را ابررسانا
می نامیم.

انگیزه اصلی برای استفاده از
ابر رساناها در آهنرباهای گداخت،

حذف اتلاف توان عظیمی است که توسط رساناهای معمولی صورت میگیرد.

حالت ابررسانایی
در منطقه نسبتا کوچکی از
"فضای فازی"
چگالی جریان_ میدان مغناطیسی- دما
صورت میگیرد.

خارج از این منطقه
مواد به مقاومت محدود باز می‌گردند.

منبع:
کتاب
"گداخت" :
مقدمه ای بر فیزیک و تکنولوژی هسته ای
مولف: استیسی ام. وستون


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

با سلام خدمت دوستان و همراهان گرامی کانال فیزیک اتمی

مطالب این کانال بر اساس منابع معتبر علمی و درسی میباشد.

و برای اولین بار در این کانال قرار داده شده است.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

بیان ساده قانون دوم ترمودینامیک:

آیا تا حالا دیدین آب سر بالا بره?

از نقطه نظر پتانسیل

آب از یک پتانسیل بالا به سمت یک پتانسیل پایین می رود.

حالا اگر بخواد سر بالا بره چطور ممکنه?!

باید " عامل خارجی" داشته باشیم.

تعریف بسیار ساده قانون دوم ترمودینامیک این هست که:

جریان گرما به طور خود به خود
از دمای بالا تر به طرف دمای پایین تر است.

شما یک لیوان آب را در اتاق بگذارید،
اگر در لیوان آب داغ داشته باشیم،
آب سرد میشود.

اما اگر لیوان آب سرد را در اتاق بگذارید هیچ وقت خودبخود
گرم نمیشود
.
مگر اینکه بهش گرما بدهیم.

قانون دوم
3 تعریف دقیق و علمی تر دارد که هر 3 را میتوان به هم ربط داد.
ممکن است در نگاه اول نامربوط به نظر برسد
در پست های بعد در موردش صحبت میکنیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

تعاریف علمی قانون دوم ترمودینامیک

1. هر سیستم، تمایل خودبخودی برای رفتن به طرف تعادل ترمودینامیکی دارد.

یعنی تمایل به رفتن به دمای پایین تر.

و این تمایل نمیتواند برعکس شود،
بدون اینکه مقداری کار روی سیستم انجام دهیم،
یا گرما به سیستم اضافه کنیم.
یعنی لزوم وجود عامل خارجی.


2.در یک پروسه چرخه ای،
امکان ندارد بتوانیم،
همه گرمایی که از یک منبع گرم گرفته ایم را به " کار " تبدیل کنیم.

3. تغییر آنتروپی هر سیستمی مثبت است.
یعنی نمیتواند منفی باشد.

قانون دوم نسبت به قوانین دیگر از اهمیت خاصی برخوردار است.

اولین اهمیتش آن است که ما توسط این قانون میتوانیم
ماکزیمم بهره یک ماشین گرمایی را حساب کنیم.

ماشین های گرمایی
گرما را به کار تبدیل میکنند.

اهمیت دومش آن است که قانون دوم ما را قادر به تعریف یک کمیت یا متغیر حالت جدید به نام آنتروپی میکند.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

کاربرد آنتروپی:

3 نکته کلیدی در آنتروپی وجود دارد.

یکی اینکه
"آنتروپی" میزانی از درجه
بی نظمی سیستم است.

فایده دیگرش این است که

"پایداری" حالت " تعادل" یک سیستم را از طریق آنتروپی تعیین میکنند.
یعنی سیستم در حالت تعادل پایدار بیشترین آنتروپی را دارد.

و سوم اینکه

بدون تعریف آنتروپی ما نمیتوانیم
فرآیند های برگشت پذیر و برگشت ناپذیر مربوط به یک سیستم را به هم ربط دهیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

پتانسیل های ترمودینامیکی:

انرژی جنبشی ، به جرم و سرعت ذره یا جسم وابسته هست.

مسئله اصلی " انرژی پتانسیل" است.

انرژی پتانسیل، انرژی هست که ذخیره میشود.

در ترمودینامیک،
تحت " قید های" خاصی
ما میتوانیم روی سیستم کار انجام دهیم.

و این کار میتواند در فرم
انرژی درونی یا انرژی پتانسیل ذخیره شود.

و دوباره قابلیت باز پس گیری داشته باشد.

در ترمودینامیک به این انرژی،
"انرژی آزاد" یا
"پتانسیل ترمودینامیکی" میگویند.

در ترمودینامیک برعکس مکانیک کلاسیک که یک نوع انرژی پتانسیل داشتیم،

"5" نوع انرژی پتانسیل داریم.

با توجه به قیدهایی که روی سیستم می‌گذاریم،
فرم این انرژی ها میتواند عوض شود.

1. انرژی داخلی (U)

2.آنتالپی (H)

3.انرژی آزاد هلمهولتز (A)

4.انرژی آزاد گیبس(G)

5. پتانسیل گرند


@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی

تعریف پتانسیل های ترمودینامیکی:

1. " انرژی داخلی" :

اگر سیستم ما کاملا ایزوله باشد،

پتانسیل متناسب با آن
" انرژی داخلی" است.

کاملا ایزوله یعنی چه?
یعنی سیستم با بیرون
نه تبادل گرمایی دارد
نه تبادل ذره
و نه تبادل مکانیکی.


2. آنتالپی:

آنتالپی پتانسیل متناسب با سیستمی است که کاملا ایزوله نیست.
یعنی سیستم با بیرون
تبادل" مکانیکی" دارد.

اما تبادل ذره و تبادل دما ندارد.

در اینجا یکی از قید های حالت کاملا ایزوله کم شد
و آن قید مکانیکی است.


3.انرژی آزاد هلمهولتز:

انرژی آزاد هلمهولتز
پتانسیل متناسب با سیستمی است که:

با بیرون فقط " تبادل دمایی" دارد.

اما
تبادل مکانیکی و تبادل ذره ندارد.


4.انرژی آزاد گیبس:

انرژی آزاد گیبس پتانسیل متناسب با سیستمی است که با بیرون

هم تبادل دمایی دارد
و
هم تبادل مکانیکی


5. پتانسیل گرند:

پتانسیل گرند، پتانسیل متناسب با سیستمی است که با بیرون
هم تبادل " ذره " دارد و هم تبادل "دما"

دقت کنید که وقتی در سیستمی تبادل ذره داریم ،
خودبخود و اجبارا تبادل دما هم خواهیم داشت.

از پتانسیل گرند در آمار کوانتومی استفاده میکنیم.

@atomicphysicsss
کانال تخصصی فیزیک اتمی