19+ أمثلة على القوة النووية: تفسيرات مفصلة


القوة النووية هي إحدى القوى الأساسية الأربع الموجودة في الكون. يقدم هذا المقال شرحًا مفصلاً للعديد من أمثلة القوة النووية.

بعض الأمثلة الشائعة للقوة النووية هي:

أمثلة القوة النووية: تفسيرات مفصلة

التفاعل النووي في محطات الطاقة النووية

تولد محطات الطاقة النووية الكهرباء من الطاقة المتكونة داخل نواة الذرة. القوة النووية التي تربط النيوترونات والبروتونات في النواة قوية للغاية بما يكفي لاستخدام الطاقة الناتجة عن هذه القوة لتوليد الكهرباء. هذا هو أحد الحلول لتلبية الحاجة والطلب العالميين على الطاقة.

الاضمحلال الإشعاعي

يحدث الاضمحلال الإشعاعي عندما تفقد نواة ذرية غير مستقرة طاقتها عن طريق الإشعاع وتصبح مستقرة. القوة الكامنة وراء الاضمحلال الإشعاعي هي القوة النووية الضعيفة أو التفاعل الضعيف. الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا من الاضمحلال الإشعاعي هي: تسوس ألفا ، واضمحلال بيتا ، واضمحلال جاما. أثناء الاضمحلال الإشعاعي ، يحدث توازن بين النووي القوى والكهرومغناطيسية القوات.

انبعاث الإشعاع من الشمس

الاندماج النووي من الهيدروجين إلى الهيليوم التي تحدث داخل الشمس هي المسؤولة عن الطاقة الإشعاعية للشمس. تلعب القوى النووية دورًا مهمًا في تفاعلات الاندماج التي تحدث في قلب الشمس. ال الاندماج النووي هو ما يحافظ على الشمس من الانهيار بسبب وزنه الثقالي.

التطبيق الأثري - التأريخ بالكربون المشع

التأريخ بالكربون المشع هو تقنية مستخدمة في العديد من التطبيقات الأثرية التي تقيس المظهر الإشعاعي للمواد لتقدير عمر العينات البيولوجية مثل القطع الأثرية الخشبية أو بقايا الكائنات الحية القديمة. تستخدم هذه الطريقة نظائر الكربون لتقدير العمر. الكربون 14 هو النظير المشع للكربون الذي يتحلل بمرور الوقت ويمكن استخدام قياس نسبة الكربون 14 إلى الكربون 12 في عينة حاليًا لتحديد مقدار الوقت الذي مضى منذ أن كان نشطًا أو حيًا.

الطب النووي

الطب النووي هو فرع تطوري ويتم استخدام العديد من العناصر المشعة في التشخيص والعلاج والعلاج وإدارة الأمراض. تُعطى النويدات المشعة للمرضى من أجل التشخيص والعلاج. في العلاج بالنويدات المشعة ، يتم توصيل الإشعاع المميت إلى الأنسجة المستهدفة لتقليل الجرعة إلى الأنسجة المحيطة. القوى النووية التي تربط النوكليونات هي جذر الإشعاع المستخدم في الطب.

في أجهزة اختبار محتوى الرطوبة في التربة لبناء الطرق

يعد تقدير ومعرفة الكثافة وكذلك المحتوى الرطوبي لطبقات التربة المضغوطة أمرًا ضروريًا للغاية قبل إنشاء الطرق. لقد كانت التقنيات النووية مفيدة وفعالة لهذا الغرض. مقاييس كثافة الرطوبة النووية هي أجهزة الاختبار التي توفر نهجًا بسيطًا وسريعًا وغير مدمر لقياس محتوى الرطوبة وتحديد ما إذا كانت التربة مناسبة لبناء الطرق.

قياس سماكة الورق أو البلاستيك أثناء التصنيع

في الصناعات التحويلية للمواد ذات السماكة المحددة مثل الورق أو الأغشية البلاستيكية أو رقائق الألومنيوم ، يتم استخدام الإشعاع لقياس السماكة والتحكم فيها. من بين جميع الإشعاعات ، يعتبر إشعاع بيتا مناسبًا للعملية. والنظير المشع المستخدم عادة في قياس السماكة هذا هو السترونتيوم 90 حيث يبلغ نصف عمره حوالي 29 سنة وبالتالي لا يحتاج إلى استبداله بشكل متكرر. يقيس الكاشف كمية إشعاع بيتا الذي يمر عبر المادة ويقارنها بالسمك المطلوب ويصحح سمك المادة.

للتحقق من ارتفاع السائل عند تعبئة الزجاجات في المصانع

تستخدم أشعة جاما لتحديد مستوى السائل في الحاويات في المصانع. يتم الاحتفاظ بالمصدر المشع ، وهو نظير عادةً ، على جانب واحد من الوعاء ويتم الكشف عن الإشعاع المنبعث من الجانب الآخر من الوعاء. يتم تحديد مستوى السائل في الوعاء بمقدار توهين إشعاع جاما.

كاشفات الدخان

في أجهزة الكشف عن الدخان ، يلزم وجود نظائر مشعة تنبعث منها جسيمات ألفا. الأمريسيوم -241 هو أحد المصادر المشعة المستخدمة بشكل شائع. في كاشف الدخان ، تؤين جسيمات ألفا الهواء الذي يمر عبر حجرة وينتج تيار كهربائي. في حالة وجود دخان ، لا يحدث التأين وينخفض ​​التيار الكهربائي.

مصدر ضوء ذاتي الإنارة لإشارات الطوارئ في الطائرات والمباني العامة

يستخدم التريتيوم ، وهو نظير للهيدروجين ، لخلق ضوء في إشارات الطوارئ في الطائرات والمباني العامة ، إلخ. يتفاعل إشعاع بيتا من التريتيوم مع مادة الفوسفور وبالتالي ينبعث منه الضوء وهذا ما يعرف بالتلألؤ الإشعاعي. ومن ثم فإن التريتيوم هو مصدر ضوء ذاتي الإنارة في العديد من التطبيقات.

مصدر ضوء التريتيوم ذاتي الإضاءة
اعتمادات الصورة: ويكيميديا ​​كومنز

في القطاع الزراعي لمكافحة الآفات

تقنية الحشرات المعقمة هي الطريقة الأساسية المستخدمة لمكافحة الآفات في القطاع الزراعي لزراعة محاصيل صحية والحفاظ عليها. تستفيد هذه التقنية من ذكور الحشرات التي يتم تربيتها بكثافة وتعقيمها قبل إطلاقها في المنطقة المراد مكافحة الآفات فيها.

لقياس كفاءة امتصاص السماد

يستخدم نظير النيتروجين -15 والفوسفور -32 لتحديد كمية النيتروجين التي تلتقطها المحاصيل من الغلاف الجوي من خلال تثبيت النيتروجين. وبالمثل ، يتم تحديد حركة العناصر الغذائية في المحصول من هذه النظائر المشعة.

لزيادة العمر الافتراضي للمنتجات الغذائية

يتم استخدام إشعاع جاما من المصادر المشعة لإشعاع المنتجات الغذائية بحيث يمكن زيادة مدة صلاحيتها. يشيع استخدام الكوبالت -60 ، وهو نظير مشع. أشعة جاما قادرة على قتل البكتيريا والطفيليات والعفن وكذلك الحشرات ، إلى جانب تثبيط الإنبات والنضج المبكر للعديد من الفواكه والخضروات.

الطعام المشع لزيادة مدة الصلاحية
اعتمادات الصورة: فليكر

قياس تصريف النفايات السائلة والتلوث من المصانع ومحطات الصرف الصحي

تُستخدم أدوات التتبع المشعة على نطاق واسع لقياس أي نفايات سائلة وتصريف تلوث من الصناعات وكذلك محطات الصرف الصحي.

لقياس حركة الرمال حول الموانئ والأنهار والخلجان

تم استخدام أدوات التتبع المشعة في الخلجان والموانئ والأنهار لقياس حركة الرمال. هذا يساعد في جمع البيانات اللازمة لبناء الموانئ. المتتبع المشع مع نفس الشيء جاذبية معينةوحجم وقطر الرمال التي توضع على قاع البحر لهذا الغرض.

حرارة شديدة في باطن الأرض

القوة النووية في مركز الأرض مسؤولة عن الطاقة الحرارية العالية. يقع لب الأرض في درجات حرارة عالية عدة بسبب التفاعلات النووية.

احتراق النجوم

يمكن ملاحظة أهمية القوة النووية وردود الفعل جيدًا في النجوم والمجرات. ينبع الضوء والحرارة المنبعثان من النجوم في المجرات من تفاعلات الاندماج الحراري النووي داخل النجوم.

مكافحة الحشرات

الكوبالت 60 هو النظير المشع الأكثر استخدامًا للسيطرة على الحشرات لأنها تصدر أشعة جاما.

كشف التسريب

يستخدم إشعاع بيتا للكشف عن التسربات في خطوط الأنابيب تحت الأرض. التقنية الرئيسية هي أن يتم حقن النظير المشع ، وهو مصدر لإشعاع بيتا ، في السائل. الآن المنطقة فوق سطح الأرض حيث تم الكشف عن كثافة عالية لإشعاع بيتا ستشير إلى مصدر التسرب في خط الأنابيب.

ديكشا دينيش

مرحبًا ، أنا Deeksha Dinesh ، أتابع حاليًا التخرج في الفيزياء مع تخصص في مجال الفيزياء الفلكية. أحب تقديم المفاهيم بطريقة أبسط للقراء.

آخر المقالات