العلم عدد ديسمبر 2009

استغلال موارد القمر
الريجولث.. أعظم التحديات التي تواجه الحياة هناك


ترجمة: دعاء الخطيب

استغلال غبار القمر هو المفتاح وراء التغلب علي تحديات الحياة عليه.
عندما قام نايل أرمسترونج بأول وأهم خطوة في تاريخ البشرية علي سطح القمر عام 1969 غاص حذاؤه في طبقة رقيقة رمادية من الغبار لتترك بصمة تصدرت أهم البصمات في التاريخ. أطلق العلماء اسم ريجولث Regolith علي الغبار القمري وهو مقتبس من شقين يونانيين بمعني الصخر المنبسط وقد أعتبر العلماء الريجولث ببساطة جزءا من طبيعة القمر.
وتوصل العلماء إلي أن الريجولث هي أهم التحديات التي قد تواجه فكرة الحياة علي القمر. حيث تغطي السطح القمري كله من عمق 7 أقدام إلي حوالي 100 قدم أو أكثر وتتضمن كل شيء من الجلمود حتي الذرات التي يبلغ قطرها بضعة نانومترات. ولكن أغلب هذه الطبقة من الهريس الناتج من النيازك متناهية الصغر واللانهائية والتي تصطدم بالقمر دون أن يعترض طريقها الغلاف الجوي منذ أكثر من 3 مليارات عام تتكون حفنة الريجولث من أجزاء من الصخر . المعادن. ذرات من الزجاج الناتج بفعل حرارة التصادمات الصغيرة وجزيئات ملحومة معا من الزجاج والمعادن والصخور.

 
مزيد من التفاصيل داخل العلم

5 طرق لتخصيب اليورانيوم .. أفضلها الفصل باستخدام الليزر
اليورانيوم 235 الوحيد القابل للانشطار وتوليد الطاقة بالنيوترون


بقلم : د. محمد مصطفي عبدالباقي
الأستاذ بهيئة الطاقة الذرية


يوجد لليورانيوم ثلاثة نظائر تشترك في الرقم الذري 92 ولكنها تختلف في الوزن الذري وهذه النظائر هي اليورانيوم 238 ويكون 99.7% من اليورانيوم الطبيعي. واليورانيوم 235 ويكون 0.7%. واليورانيوم 234 ويكون نسبة ضئيلة لا تذكر. إن اليورانيوم 235 هو الوحيد القابل للانشطار بالنيوترونات وتوليد طاقة. أما اليورانيوم 238 فهو غير قابل للانشطار ولكنه عند امتصاصه للنيوترونات يتحول إلي عنصر البلوتونيوم القابل للانشطار. إن نظير البلوتونيوم 239 لا يوجد في الطبيعة ولكنه يعتبر عنصراً صناعياً.
إن اليورانيوم الطبيعي به يورانيوم 235 بنسبة 0.7% وهو لا يصلح كوقود نووي لمفاعلات الطاقة النووية وقد تبين أن اليورانيوم الطبيعي يصلح كوقود في حالة زيادة نسبة اليورانيوم 235 إلي حوالي 3%. إن زيادة نسبة اليورانيوم 235 في اليورانيوم الطبيعي يطلق عليها اسم إثراء أو تخصيب. إن طرق تخصيب اليورانيوم متعددة وفي هذه العمليات يحول اليورانيوم إلي صورة اليورانيوم الغازي يورانيوم هكسا فلوريد UF6 "سادس فلوريد اليورانيوم" إن طرق تخصيب اليورانيوم متعددة منها:
طريقة الانتشار الغازي
طريقة استخدام القوة الطاردة المركزية.
طريقة الفصل بواسطة حركة الغازات.
طريقة الفصل باستخدام أشعة الليزر.
طريقة الفصل الكهرومغناطيسي.
أولاً - طريقة الانتشار الغازي:
تعتبر هذه الطريقة من أقدم الطرق التي استخدمت في تخصيب اليورانيوم. في أثناء فترة الحرب العالمية الثانية خصص العلماء مدينة أوك ريدج بالولايات المتحدة لفصل اليورانيوم 235 عن اليورانيوم .238 والفكرة التي بنيت عليها هذه الطريقة بسيطة جدا. فاليورانيوم الطبيعي يوجد عادة علي هيئة فلز يمكن أن يتحول إلي مركب غازي باتحاده مع الفلور.
وفي عملية الانتشار يدفع المركب الغازي لليورانيوم خلال مرشحات خاصة تسمح بمرور الغاز الأقل كثافة خلالها أو علي حد تعبير علماء الطبيعة أن تنتشر خلالها بسرعة تزيد قليلا علي سرعة الغازات الأكثر كثافة. والغاز المحتوي علي اليورانيوم 235 أخف قليلا وينتشر خلال المرشحات بسرعة تزيد قليلا عن الغاز المحتوي علي اليورانيوم .238
وللحصول علي نسبة مرتفعة من تركيز اليورانيوم 235 يمرر الغاز خلال آلاف من المرشحات. وهذا يستدعي آلافاً من المضخات وانسياب الغاز في أنابيب طولها آلاف الأميال ويعتبر مصنع الانتشار الغازي بمدينة أوك ريدج أكبر مصنع في العالم. وقد كان الغرض هو تصنيع قنبلة ذرية من اليورانيوم 235 الذي تصل نسبته إلي أكثر من 90%.


مزيد من التفاصيل داخل العلم


مضادات الأكسدة.. تحمي من الشيخوخة!!
الأطباء ينصحون بتناولها يومياً للحفاظ علي الصحة والشباب


إعداد: أ.د.محمد عبدالرحمن سلامة
الأستاذ بهيئة الطاقة الذرية


أصبحت كلمة مضادات الأكسدة تعني في الوقت نفسه مضادات الشيخوخة أو أكسير الشباب. فهي تقاوم العمل المدمر للشوارد الحرة وتحمي الخلايا من الموت. والشوارد الحرة تعمل علي إتلاف وتدمير الحمض النووي في أنوية الخلايا مما يؤدي إلي الإصابة بالسرطانات المختلفة وأيضًا في الميتوكوندريا مصدر الطاقة للخلية. وينصح الأطباء بتناول هذه المضادات يوميًا للحفاظ علي الصحة والشباب لفترة طويلة. ويقف علي رأس القائمة فيتامين ه E الذي يقول عنه العلماء إنه أكثر المواد فاعلية في وقف عملية الشيخوخة. وفيتامين ج C. ثم يأتي الحامض الدهني ألفا ليبويك Alpha Lipoic Acid. وغيره العديد من المضادات الفعالة.
حامض ألفا ليبويك Alpha Lipoic Acid
هو أقل مضادات الأكسدة شهرة ولكنه أكثرهما فاعلية وتأثيرا. ذلك أنه ينشط في الوسطين المائي والدهني مما يجعله فعالا في كل أنسجة وخلايا الجسم وبالذات في الحفاظ علي أنسجة المخ المهنية من عمل الشوارد الحرة المدمر. بينما تنشط باقي المضادات في أحد الوسطين فقط. وحامض ألفا ليبويك بالغ الأهمية في الحفاظ علي أنظمة مضادات الأكسدة في الجسم وفي استعادتها لنشاطها بعد استنفادها له واستخدامها المرة بعد الأخري.
إلا أن أهم وظائف حامض ألفا ليبويك هو وقف عمل الشوارد الحرة المدمر للميتوكوندريا وبالتالي الحفاظ علي مصدر الطاقة الوحيد للخلية. وعندما تكون الميتوكوندريا في حالة طيبة ومنتجة. فإن الخلايا تظل أيضًا في صحة طيبة فلا تشيخ أو تمرض. وفي حالة خلايا الجلد مثلا فعندما ينضب مصدر الطاقة في الميتوكوندريا فان الخلايا تتوقف عن إنتاج الكولاجين فيتهدل الجلد ويتجعد. ولكن عندما تستعيد الميتوكوندريا نشاطها وتستمر في إنتاج الكولاجين فإن البشرة تحافظ علي شبابها ونضارتها. ولقد اكتشف علماء جامعة كاليفورنيا مؤخرا أن الحامض الأميني المسمي ل - كارنيتين L-Carnitine هو العامل المساعد المهم في إدخال الحامض الدهني ألفا ليبويك إلي الميتوكوندريا لكي يقوم بعمله في تنشيطها والحفاظ عليها من التدمير. وكانت التجارب التي أجروها علي فئران المعمل مثيرة للغاية حيث نشطت الفئران المسنة واستعادت ذاكرتها وحيويتها ونشاطها الجسدي. حتي أن الفئران المسنة التي يقارن عمرها بالثمانينات عند الإنسان أصبحت تتصرف مثل فئران في منتصف العمر في كل نواحي نشاطها.


مزيد من التفاصيل داخل العلم

السفر في الزمان الكوني
أينشتاين أضاف الزمن كبعد رابع للطول والعرض والارتفاع

للدكتور/ باري باركر
بقلم: أ. د. محمد فتحي فرج


البحث في موضوع الزمان من الدراسات الثرية والأثيرة في الوقت ذاته لدي كل من الفلاسفة والعلماء علي حد سواء. فالزمن يدخل كعامل أساسي فاعل في كثير من الدراسات العلمية المتخصصة. سواء في الطب أو في الرياضيات أو العلوم المختلفة بشتي أنواعها. ولا ننسي أن من الدراسات الرصينة في مجال الرياضيات والفيزياء. الدراسة التي قام بها أحد أفذاذ العلم في مستهل القرن الماضي وتفتق عنها نظرية من أهم النظريات التي باتت أقرب للحقائق العلمية منها إلي النظريات. وهي نظرية النسبية التي وضعها الرياضي الأشهر ألبرت أينشتاين. ولأول مرة في التاريخ يدخل الزمن كبُعد. لتصبح الأبعاد التي كنا نعتبرها ثلاثة: طول وعرض وارتفاع -بإضافة بُعد الزمن- إلي أربعة أبعاد.
وعن الزمن يقول صاحب نظرية النسبية: يعرف الناس وبخاصة الذين يعتقدون منهم بالفلسفة الطبيعية مثلنا. أن التمييز بين الزمن الماضي والحاضر والمستقبل أمر عسير. بل ويعكس إصرار عنيدا وغير معقول علي إقرار ظاهرة كاذبة أو صورة خادعة..".
كما يدخل الزمن أيضا ضمن الدراسات الفلسفية. فمن طريف ما يُذكر أن احدي الدراسات التي تدخل تحت هذا الباب. في الفكر المصري الحديث. قام بها الدكتور عبدالرحمن بدوي. تحت إشراف الدكتور طه حسين بعنوان "الزمان الوجودي". وقد بشرنا عميد الأدب العربي بعد مناقشته لصاحبها بميلاد أول فيلسوف عربي مصر في العصر الحديث.
وفضلا عن ذلك. فإن مسائل الزمن والتقويم والاهتمام بالتقدير الزمني. لها في تاريخنا شأن كبير. سواء في ذلك التاريخ المصري القديم أو التاريخ العربي الإسلامي. وقد أشار الكاتب نفسه إلي ذلك في هذا الكتاب. فذكر أن قدماء المصريين هم أول من ابتدعوا التقويم منذ نحو 4320 سنة قبل الميلاد. وأن علماء المسلمين قد اخترعوا ساعات ميكانيكية مائية "تعمل بقوة الماء".


مزيد من التفاصيل داخل العلم


اعلى الصفحة
الصفحة السابقة
الصفحة الرئيسية