انرژی هسته ای و کاربرد صلح آمیز آن

پیشگفتار
کره ی زمین جایی که ما اکنون به راحتی بر رویش قدم می گذاریم، مکانی است که در گذشته های دور تنها آب ها برویش شناور بودند. بعد از چندی خشکی ها بر رویش پدید آمدند و آغاز زندگی موجود سازنده، اعم از گیاهان، آبزیان و ... و انواع مختلفی که زبان آدمی قادر به نام بردن آنها نیست.
اما انسان اولیه – موجود ناآگاه که طبیعت دست نخورده را در کنار خود داشت – با مرور زمان این مطالب را درک کرد که این محیط وحشی می تواند مأمنی مناسب برایش باشد و باید از تمام پدیده هایش استفاده کند.
اما، چه کسی فکر می کرد که از باد، بتوان نیروی بس مؤثر تولید کرد. از خورشید که گرمابخش کره ی ماست انرژی بگیرد. از آب دریاها، از گرمای عمق زمین و ...
بعد از مدتی که آشنایی اش نسبت به محیط افزایش پیدا کرد، با دستگاه های ساخت خود زمین را حفر کرد و گاز طبیعی را بدست آورد. کمی که پیش رفت، نفت را کشف کرد.
اما، چه کسی می دانست که کوچکترین و ریزترین شی جهانی که با قوی ترین میکروسکوپ های الکترونیکی هم قادر به رویت آن نبوده اند، سرشار از انرژی باشد؟
نیرویی که بتوان از انرژی آن تمام مردم جهان را بهره مند ساخت.
کشف این انرژی در زمانهای دور کاری بس دشوار بود. پس چگونه خانم کوری و آقای کرل موفق به کشف آن شدند؟ شاید حدس و گمانی که پایانش به موفقیت ختم شد.
در این پژوهش دانش آموزان جستجوگری به شرح مختصری درباره ی این انرژی و کاربردهای آن (در پزشکی، صنعت، کشاورزی و....) پرداخته اند. تا افرادی که در موردش اطلاعاتی ندارند، ذهنشان آگاهی پیدا کند.
سپاس بی کران به درگاه حق تعالی و درود و سلام به کلیه ی فرستادگانش به ویژه خاتمه آنان و عترت پاکش که چراغ راه زندگی متعالی اند. بسیار شاکریم که در برهه ای از عمرمان پروردگار عالمیان توفیق به ما عنایت فرمود تا از این طریق سهیم ناچیزی از دین خود را به شهدا و مردم قهرمان کشور عزیزمان ادا کرده باشیم.
بدون شک چکامه و دستاورد موجود بی نقص نیست بنابراین از بزرگان و تمامی عزیزان که این تحقیق را مطالعه کرده و می کنند که ما را از راهنمائیهای لازم بی نصیب نفرمایند.
 
مقدمه :
نه تنها جهان دنش و دنیای امروز متوجه ذره که همه اشیاء عالم خلقت را تشکیل می دهد، می باشد و نیرو و خاصیت آنرا مورد بررسی قرار داده است، بلکه بشر همواره در این امر تعلق داشته و تا آنجا که محیط و وسعت دانش او اجازه میداده در شناسائی و کشف آن کوشیده است. یونانیان قدیم در طریق کشف ذره پیشقدم بوده اند. اولین فردی که در مطالعه و بحث راجع به اتم پرداخت، دمکریتوس یونانی آن هم در 2500 سال پیش بوده است.
اما دانشمندان ایرانی از قبیل ابوعلی سینا فیلسوف نامدار و طبیب حاذق و ملاصدرا و امام غزالی و غیره نسبت به ذره و خاصیت آن شرح و بسط داده اند و با عبارت طنز ادبی حقیقت علمی و تغییر ناپذیر اتم را آشکار ساخته اند.
اتم یعنی ذره کوچکترین جز شیء مادی است که منشأ تشکیل اشیاء است. همه چیز از اجتماع ذرات کوچک اتم متشکل گردیده جهان و موجودات در آن هسته مجموع اجتماع ذرات اتم هستند اتم یا ذره خود از هسته مرکزی و ذرات ریز دیگری بنام الکترون تشکیل شده اند. ذرات موجود در هسته اتم پروتون نام دارند (بار الکتریکی مثبت) اما چون طبق قانون جاذبه (هم نام دافعه) نیرویی این ذرات را به یکدیگر متصل کرده است که به آن نوترون گویند. نوترون بار الکتریکی ندارد. الکترون ها که به دور هسته در حال گردش اند دارای بار منفی اند، اگر تعداد پروتون ها و الکترون های درون یک اتم مساوی باشد، آن اتم از نظر بار الکتریکی خنثی است.
در جهان هستی سه نیرو وجود دارد نیروی جاذبه ی نیوتونی (نام کاشف نیروی جاذبه) نیروی الکترومغناطیسی و نیروی اتمی و یا انرژی ذره ای که مورد بحث این پژوهش است که دارای جرم و انرژی و نور و تشعشع می باشد و مطابق فرضیه ی آلبرت انیشتین با قابلیت تبدیل جرم و انرژی بیکدیگر تحت فرمول E=MC2 منشأ اکتشافات جدید در جهان هستی و سیر در کرات و پی بردن به اسرار آن ها گردیده است هرچند اتم موجود انرژی و نور و حرارت است اما بشر تا چند قرن قبل بعظمت و نیروی خارق العاده آن پی نبرده و خواص فراوان آن را نمی دانست.
قرن هجدهم و نوزدهم را که دوران کشف جدید و ترقی و تعالی بشر می توان نامید، مغزهای متفکر باهوش، کنجکاوی بسیار کردند و با رنج فراوان و کوشش زیاد بکشف اسرار اتم آنطور که علم و عمل خواهان آن بود، نائل آمدند. امروزه با وسع دانش و بینش نظری و علمی، استفاده از نیروی شگرف اتمی عالمگیر شده و در اقصی نقاط جهان از این منبع عظیم قدرت بهره برداری علمی، فنی، طبی، اجتماعی و غیره می شود.
از برکت این کشف مهم در زمان صلح، فواید بی شماری عاید مردم جهان گردیده است. امروزه با استفاده معقول و مفید در اثر مهار کردن اتم، بشر توانسته با نیروی درمانی بر قخطی و گرسنگی غلبه نماید، آفات نباتی را از بین ببرد، کود لازم و مقدار دقیق آنرا در ازدیاد محصول کشاورزی معلوم نماید و عملاً نظریه معروف مالتوس را مبنی بر افزایش روز افزون جمعیت کره ی زمین و محدودیت مواد خوراکی مردود اعلام دارد.
امروزه از اتم و نیروی آن بحصول اشعه ی آلفا برای کنسرو غذاها و جلوگیری از خرابی و فساد آنها استفاده می کنند و در بهداشت عمومی و دفع مرض و طول عمر از آن بهره برداری می نمایند.
در امور پزشکی اتم کمک بسیاری نموده علاوه بر استفاده های عظیم علمی و لابراتوری و تشخیص و معالجه امراض ناشناخته و صعب العلاج پزشکان را راهنمائی دقیق است.
با استفاده از اشعه رادیواکتیویته قسمت های نامرئی بدن از قبیل مغز استخوان و غیره قابل رویت است و رادیوگرافی و رادیوسکوپی امروز کمک فراوانی به تشخیص عضو مریض و درمان آن می نماید. همین کشف مهم امراض غیر قابل علاج از قبیل سرطان که قبلاً معالجه آن ها غیر ممکن بوده، درمان می شود.
اما در کنار این همه مفاد، مضرراتی هم دارد. مثلاً اشعه رادیواکتیویته با وجود اینکه سلول سرطانی را می سوزاند، بناچار ببافتهای اطراف لطمه می زند. به عبارت دیگر در عین سرطان زدایی، خود سرطان را می گیرد و مولد سرطان در پوست و عضو سرطانی می شود. در دستگاه تناسلی اثر می گذارد و کسی که در معرض مستقیم اشعه آن قرار گیرد، عقیم می شود. این اشعه موجب سوختگی بدن و کوتاهی عمر می گردد. اما با استفاده از لوازم و ابزار مناسب، انسان ها را از این بلاها حفظ می کند.
استفاده ی صنعتی از اتم امروز در کارخانجات رایج گشته، کارخانه برق اتمی، اتمی، یخ شکن عظیم و ... همه محصول این نیروی عظیم هستند.
دیگر امروز برای بکار انداختن موتور مولد برق، نیاز به سوخت زیاد و انرژی آبشاری نیست، بلکه با مهار کردن اتم بوسیله ی ایجاد در آکسیون زنجیری در رآکتورها، می توان نیروی فراوان برق تولید کرد که بمصارف روشنائی و سوخت دور افتاده ترین دهات جهان برسد.
در هنر نقاشی و حرف و صنایع سبک و سنگین، بخوبی بهره برداری می گردد. استفاده از اتم در علوم مختلف از قبیل زیست شناسی، خاک شناسی، باستان شناسی امکان پذیر است و عملاً مورد اقدام و اجراء می باشد. برای تعیین قدمت سن خاک، اشیاء، اموات، گیاهان کربن 14 ایزوتوپ کربن و رادیواکتیوتیه و خاصیت اتمی دارند، استفاده می کنند.
در علوم جنائی و جرم شناسی و کشف بزه، دقت نظر اتم قابل توجه است. در نمونه برداری آلت ناچیز جرم از قبیل مو و لکه ریز خون و عرق، در تشخیص نوع و رنگ و محتوی آن دقت نظر کامل و موشکافی دقیق دارد که در کشف حقیقت و اجرای عدالت که قوام جامعه بر پایه صحیح آن استوار است، کمک می نماید. فوائد فراوان و ارزنده اتم در این مختصر قابل برشماری نیست.

 

م.
- اهداف تحقیق :
همانطور که می دانید، سال هاست که در سراسر جهان از علم و صنعت انرژی اتمی استفاده های متفاوتی به عمل می آورند. اما اگر از نظر کاربردهای آن کشور خود را در نظر گیریمف علم بسیار جدیدی محسوب می شود. و می توان گفت ملت ایران اطلاعات بسیار محدودی از آن دارند.
بنابراین کار و تحقیق در مورد این انرژی در یادگیری و فهم مفهوم آن بسیار مؤثر است. نه تنها ما را به کاربردهای گسترده ی آن آشنا می کند، بلکه سطح آگاهیمان را نیز بالا می برد. که حاصل آن سرافرازی و رشد و شکوفایی ملت ایران و کشور عزیزمان است.
-1- اهمیت تحقیق :
دوران ما براستی دوران ظهور پیچیده ترین و مرموزترین شگردهای درگیری میان فرزندان بشر است. دورانی که در آن کلیه فنون و دانشهای بشری به استخدام جنگ و یا امور دفاعی در آمده اند. اما آن روی دیگر سکه این است که متقابلاً و علی الدوم نیازهای دفاعی و نظامی باعث رشد و توسعه علوم و فنون بشری گردیده است.
نبرد پایان ناپذیر اسلام و کند جهانی، دخالت بیگانگان در امور سیاسی کشور موجب شده که افرادی دست بر قلم برده تا دیگران را از خواب غفلت بیدار کنند.
از آن جایی که برای دانستن درباره ی انرژی هسته ای باید ابتدا خود آن را بشناسیم و سپس به کاربرد آن در امور مختلف بپردازیم بر آن شدیم تا با تحقیق در رابطه با این موضوع اطلاعات لازم را برای شناخت بیشتر آن کسب کنیم.
ضمن این که خواندن هر کتابی در ذهن خواننده ابهامات و سؤالاتی ایجاد می کند که گاهی با خواندن دیگر کتب رفع می شود و گاهی به نقد می انجامد که نا با خواندن چندین کتاب نقدهایی از آن ها کردیم، که اگر نقد ما به جا باشد انشاء ا... سازنده نیز خواهد بود و اگر بی جاست همین جا از نویسندگان کتاب ها پوزش می طلبیم.
پیشینه ی نظری :
آلبرت انیشتن از سال های میانه ی زندگی خود ثابت کرد که در علم ریاضیات استعدادی خارق العاده دارد. او در کشور آلمان درس خوانده و بزرگ شده بود. بعد از مدت چند سال و تدریس در علم فیزیک و آزمایشات گسترده به یک نتیجه ی مهم دست یافت – E=MC2  . او دریافت که با عمل شکافت آن هم شکافت هسته ی عناصر سنگین مانند اورانیوم و توریم، می توان انرژی قابل توجهی بدست آورد. او نامه ای به رئیس جمهور خود نوشت. اما کشورش قبول نکرد که امکانات لازمه را برای آزمایشات هرچه بیشتر در این مورد در اختیارش قرار دهند.
بنابراین انیشتین نامه ای دیگر برای روزولت (رئیس جمهور آمریکا) نوشته بود به این شرح : من بعد از تحقیقات بسیار به این نتایج مهم، دست پیدا کردم. که می توان با شکافت هسته ای انرژی بسیار زیاد بدست آورد که با مقدار کمی از آن، جزیره ای را و حتی محیط اطرافش را در لحظه هایی بسیار کم نابود، کرد.
پیشینه ی علمی : (نقد کتاب)
الف) در کتاب های مثل پزشکی توضیح زیادی در رابطه با فیزیک داده شده بود.
مثال : در کتاب کاربرد مواد  رادیواکتیودر پزشکی، در رابطه با هسته ی اتم و اطلاعاتی در آن رابطه، توضیح داده بود در حالی که توضیح کلی در رابطه با کاربرد آن در پزشکی داده باشد.

روش های مورد استفاده در تحقیق
روش های کلی و عمومی در تحقیق عبارت اند از :
الف) تجربه و آزمایش     ب) مشاهده ی آزمایش     ج) پرس و جو – مطالعه
ممکن است در تحقیق از یک یا دو یا هر چهار روش، متناسب با موضوع تحقیق استفاده شود.
الف) تجربه و آزمایش : بیشتر در موضوعات که مربوط به رشته ی تجربی است مورد استفاده قرار می گیرد.
ب) مورد دوم یعنی : مشاهده به طور مستقیم جمع آوری می شود مثلاً در مورد تحقیق درباره ی یک بنای تاریخی، مکان جغرافیایی می توان از این روش استفاده نمود. ما از این روش به دلیل محدود بودن امکانات و عدم وقت کافی استفاده نکردیم.
افرادی که توانستند اولین قدم را برای کشف این انرژی بردارند، ماری کوری و بکون بودند که ماری کوری توانست به کمک بکدل اورانیوم را جز عناصر نامد. اما در کنار این پدیده بکول متوجه این موضوع شد که اورانیوم عنصری است که از خود پرتو تشعشع می کند آن هم به دلیل یک اتفاق غیر منتظره .
او قطعه ای از سنگ اورانیوم را در کشوی میز خود گذاشته بود و همچنین یک قطعه فیلم عکاسی، با اینکه در آن مکان نور خورشید وجود نداشت اما فیلم ظاهر شده بود.
در زمان های نزدیک، از این انرژی که توسط انیشیتن تحت فرمول E=MC2 کشف شد در امور خودخواهانه ای استفاده شد و اولین اتفاقی را که می توانیم نام ببریم بمباران دو شهر ژاپنی هیروشیما و ناکازاکی است.