بزرگترین رویداد علمی دنیا

اگه امروز به گوگل سری زده باشید احتمالا متوجه لوگوی عجیب این سایت شدید و این سوال براتون پیش اومده که این دیگه چیه؟

دانشمندان در بزرگترین  مجموعه آزمایشگاهی فیزیک هسته ای و ذرات بنیادی دنیا ((CERN، پرتوی پروتونی را به سرعت نور رساندند.

توضیحات مختصری درباره CERN

سرن(CERN) بزرگترین مجموعه آزمایشگاهی دنیا در زمینه فیزیك ذرات بنیادی و فیزیك هسته ای است.این مجموعه عظیم و منحصر بفرد در حاشیه شهر ژنو سوئیس در شهر میرین و در مرزمشترك فرانسه و سوئیس واقع شده است.سرن در 29 سپتامبر سال 1954 میلادی توسط سازمان اروپائی تحقیقات هسته ای شكل گرفته و در طی این مدت نزدیك53سال توانسته نقش بسیار موثری در رشد و توسعه علم فیزیك داشته باشد.تحقیقات و آزمایشها و پژوهشهای انجام شده در این مركز و كسب جوایز متعدد توسط دانشمندان و پژوهشگران فعال این مركز معتبر علمی دنیا(از جمله6 جایزهنوبل) خود نشان از اهمیت سرن در عرصه تبادلات علمی دنیا دارد.



دولت سوئیس بعنوان پایه گذار اصلی سرن به همراه 11 كشور اروپائی دیگر در پنجاهمین سال تاسیس سرن و بعنوان هدیه،مركزى به نام «جهان علم و نوآورى» را كه یك مركز شبكه اى جدید و نیز مكانى براى بازدید علاقه مندان است، به این سازمان اهدا كرد.


در این مركز تحقیقات فیزیك هسته ای و ذرات بنیادی كه مهمترین هدف آن "كشف رازهاى مبداء جهان"تعریف شده است هم اینك بیش از 3000 فیزیكدان و مهندس بعنوان كاركنان مقیم درزمینه های مختلف نظری و آزمایشگاهی مشغول بكار هستند.در سرن همچنین بیش از 6500 دانشمند از 500دانشگاه از 80كشور دنیا بصورت بازدیدهای كوتاه مدت به سرن می آیند كه خود نشان از همكاری بزرگ و بی نظیر علمی دانشمندان وپژوهشگران عرصه علمی جهان دارد. به گفته "چارلز كلایبر" وزیر علوم و پژوهش هاى سوئیس، در50 سال گذشته سازمان اروپایى تحقیقات هسته اى كانون همایش و ملاقات دانشمندان مختلف جهان با ریشه هایى از تمامى ملت ها، فرهنگها، مذاهب و اقوام بوده است. كلایبر در مراسم جشن پنجاهمین سالگرد تاسیس «سرن» گفت: "در این مركز مناقشات و دشمنى هاى سیاسى به هیچ وجه راه نداردو حكمفرمایى همین روحیه باعث شده است این سازمان بتواند در چگونگى شكلگیرى تفكر انسان نسبت به طبیعت و آغاز جهان كمك هاى قابل ملاحظه اى داشته باشد".


به جز سوئیس 11كشور اروپائی دیگر كه در تاسیس پروژه سرن همكاری داشتند عبارت بودند از:
بلژیك،دانمارك،آلمان،فرانسه،یونان،بریتانیای كبیر،ایتالیا،یوگسلاوی،هلند،نروژ و سوئد.
و البته بعدها نیزكشورهایاطریش ، اسپانیا ، پرتغال، فنلاند، لهستان ، مجارستان ، جمهوری چك، اسلوواكی و سرانجام بلغارستان به عضویت آن درآمدند.


این كشورها اعضای اصلی اداره كننده سرن هستند و از لحاظ اداری-مالی تامین كننده عمده هزینه های مالی سرن هستند.این كشورها سالیانه حداقل مبلغی بالغبر 5میلیون یورو پرداخت میكنند كه صد البته بسیاری از این كشورها علاوه برمبلغ حداقل فوق جهت هزینه های بسیاری از پروژه های سرن بصورت مستقیم و غیرمستقیم مبالغ دیگری در نظر میگیرند مثل آلمان و ایتالیا تاكنون فقط برایی كی از پروژه های سرن به اسم (LHC) تاكنون بیش از300میلیون یورو هزینهكرده اند.


بزرگترین برنامه كنونی سرن،علاوه بر تحقیقات گوناگون در زمینه فیزیك هسته ای و ذرات بنیادی،اجرای پروزه بزرگ LHC (Large Hadron Collider) یا همان" ابرتصادم گر هادرونى"است كه بعنوان بزرگترین پروژه تحقیقاتی جهان شناخته میشود. ابرتصادم گر هادرون یك شتابدهنده ذرات با انرژى و پیچیدگى بى نظیر و بى سابقه است كه نتیجه آن همكارىو مشاركت جهانى براى آشكارسازى بخش جدید پنهانى از حقیقت است.

حالا بیاید در مورد LHC  بیشتر یاد بگیریم:

اگر همه چیز مطابق برنامه پیش برود، سال آینده بزرگ‌ترین ماشین علمی‌ای که تاکنون ساخته شده است، در مجتمع زیرزمینی پرپیچ و خمی در سوئیس، نزدیک ژنو، به بهره‌برداری خواهد رسید. تصادم‌گر بزرگ هادرون ‌(LHC) که در عمق بیش از صد متری زیر زمین قرار دارد، دو باریکه پروتون را در جهت‌های مخالف هم در یک تونل دایره‌ای ۲۷ کیلومتری شتاب خواهد داد. این دو باریکه، در حالی که تقریباً به سرعت نور رسیده‌اند، به صورت متقابل (شاخ به شاخ) با هم برخورد می‌کنند و رگباری از بقایای زیراتمی را تولید می‌کنند که دانش‌پیشگان انتظار دارند ذراتی مرموز را که قبلاً هرگز مشاهده نشده‌اند، در میان آن‌ها بیابند. این امر می‌تواند منجر به تغییر در درک بنیادی ما از جهان گردد. دست‌کم، امید است که چنین شود. پژوهشگران سازمان تحقیقات هسته‌ای اروپا (سرن)، جایی که LHC به بهره‌برداری خواهد رسید، می‌دانند که یافتن ذرات مادی گریزانی که آن‌ها در جست‌وجویش هستند، کار بسیار دشواری خواهد بود. برای یافتن این ذرات، پژوهشگران باید توده‌های مهیبی از داده‌های مربوط به برخوردها را غربال نمایند: انتظار می‌رود فوران داده‌ها در LHC به طور متوسط، سالانه به پانزده میلیون گیگابایت برسد؛ این مقدار بیشتر از میزان داده‌ای است که برای پر کردن شش دی‌وی‌دی استاندارد در دقیقه لازم است. به این ترتیب مرتب کردن و تحلیل نمودن این کوه داده‌ها کاری است فراتر از توان هر ابرکامپیوتری در جهان. پس در همان حال که تیم LHC برای تکمیل نمودن ماشین غول‌پیکر زیرزمینی در تکاپو است، روی سطح زمین گروه دیگری از فیزیک‌پیشگان و متخصصان علوم کامپیوتر در حال حل نمودن مسئله‌ای مستقل هستند: فراهم آوردن زیرساختی محاسباتی‌ که از پس سیلاب داده‌های LHC برآید. راه‌حلی که آنان یافته‌اند مجموعه‌ای پهناور از کامپیوترهای قدرتمند که حدوداً در دویست مرکز پژوهشی در سراسر دنیا گسترده‌اند و به گونه‌ای مرتبط و پیکربندی شده‌اند که همچون یک سیستم واحد پردازش موازی کار کنند. این نوع زیرساخت یک گرید پردازشی (computing grid) خوانده می‌شود

خوب حالا می  خوام شما رو شگفت زده کنم و جواب سوال اول رو بدم:

دانشمندان امروز یعنی 10 سپتامبر 2008 پرتوی پروتونی رو به سرعت نور رسوندند و به نظر من بزرگترین اتفاق در تاریخ علم به وقوع پیوست.

به همین خاطر بود که گوگل هم در جشن دانشمندان شرکت کرد و برای اینکه از جریانات علمی عقب نمونه این لوگو رو منتشر کرد.

منابع:شبکه اطلاعات و مقالات علمی(نویسندگان: Fabrizio Gagliardi و Francois Grey ؛ ترجمه: سید مصطفی ناطق ‌الا‌سلا‌م‌)

http://lhc.web.cern.ch/lhc

کماکان ذکر منبع نشانه شخصیت مجازی شماست

انرژی هسته ای از معدن تا نیروگاه

به مناسبت ارسال آخرین محموله ی سوخت  نیروگاه بوشهر از طرف روسیه  این مقاله رو گذاشتم و برای جلوگیری از بروز سوء تفاهم های احتمالی باید بگم که منبع این مقاله رو متاسفانه ندارم  ولی به دلیل اهمیت و جامعیت این مقاله از هر نظر دلم نیومد از این مقاله بگذرم پس از قرار دادن لینک مقاله در وبلاگ خود داری کردم و به جاش خود مقاله رو گذاشتم.)البته لینکش رو هم نداشتم که بزارم.)

انرژی هسته ای از معدن تا نیروگاه

استفاده از انرژی هسته‌ای برای تولید برق روشی پیچیده اما كارامد برای تامین انرژی مورد نیاز بشر است. به طور كلی برای بهره‌برداری از انرژی هسته‌ای در نیروگاه‌های هسته‌ای، از عنصر اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت در راكتورهای هسته‌ای استفاده می‌شود كه ماحصل عملكرد نیروگاه، انرژی الكتریسته است. عنصر اورانیوم كه از معادن استخراج می‌شود به صورت طبیعی در راكتورهای نیروگاه‌ها قابل استفاده نیست و به همین منظور باید آن را به روشهای مختلف به شرایط ایده آل برای قرار گرفتن درون راكتور آماده كرد. اورانیوم یكی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است كه نماد آن ‪ Uو عدد اتمی آن ‪ ۹۲است. این عنصر دارای دمای ذوب 1450درجه سانتیگراد بوده و به رنگ سفید مایل به نقره‌ای، سنگین، فلزی و رادیواكتیو است و به رغم تصور عام، فراوانی آن در طبیعت حتی از عناصری از قبیل جیوه، طلا و نقره نیز بیشتر است.

عنصر اورانیوم در طبیعت دارای ایزوتوپهای مختلف از جمله دو ایزوتوپ مهم و پایدار اورانیوم ‪ ۲۳۵و اورانیوم ‪ ۲۳۸است. اورانیوم ‪ ۲۳۵مهمترین ماده مورد نیاز راكتورهای هسته‌ای(برای شكافته شدن و تولید انرژی) است اما مشكل كار اینجاست كه اورانیوم استخراج شده از معدن تركیبی از ایزوتوپهای ‪ ۲۳۸و ‪ ۲۳۵بوده كه در این میان سهم ایزوتوپ ‪ ۲۳۵بسیار اندك(حدود ‪ ۰/۷درصد) است و به همین علت باید برای تهیه سوخت راكتورهای هسته‌ای به روشهای مختلف درصد اوانیوم ‪ ۲۳۵را در مقایسه با اورانیوم ‪ ۲۳۸بالا برده و بسته به نوع راكتور هسته‌ای به ‪ ۲تا ‪ ۵درصد رساند و به اصطلاح اورانیوم را غنی‌سازی كرد.

درون راكتورهای هسته‌ای، هسته اورانیوم ‪ ۲۳۵به صورت كنترل شده شكسته شده كه در این فرایند مقداری جرم به انرژی تبدیل می‌شود. همین انرژی سبب ایجاد حرارت(اغلب از این حرارت برای تبخیر آب استفاده می‌شود) و در نتیجه چرخیدن توربینها و در نهایت چرخیدن ژنراتورهای نیروگاه و تولید برق می‌شود.

در نیروگاه‌های غیر هسته‌ای، از سوزاندن سوختهای فسیلی از قبیل نفت و یا زغال سنگ برای گرم كردن آب و تولید بخار استفاده می‌شود كه یك مقایسه ساده میان نیروگاه‌های هسته‌ای و غیر هسته‌ای، صرفه اقتصادی قابل توجه نیروگاه‌های هسته‌ای را اثبات می‌كند.

به طور مثال، برای تولید ‪ ۷۰۰۰مگاوات برق حدود ‪ ۱۹۰میلیون بشكه نفت خام مصرف می‌شود كه استفاده از سوخت هسته‌ای برای تولید همین میزان انرژی سالیانه میلونها دلار صرفه جویی به دنبال دارد و به علاوه میزان آلایندگی زیست محیطی آن نیز بسیار كمتر است.

كافی است بدانیم كه مصرف این ‪ ۱۹۰میلیون بشكه نفت خام برای تولید ‪ ۷۰۰۰مگاوات برق، ‪ ۱۵۷هزار تن گاز گلخانه‌ای دی اكسید كربن، ‪ ۱۵۰تن ذرات معلق در هوا، ‪ ۱۳۰تن گوگرد و ‪ ۵تن اكسید نیتروژن در محیط زیست پراكنده می‌كند كه نیروگاههای هسته‌ای این آلودگی‌ها را ندارند. پس از آشنایی با مفاهیم كلی انرژی هسته‌ای و مزایای آن، ابتدا با مراحل مختلف چرخه سوخت هسته‌ای آشنا می‌شویم و سپس نحوه استفاده از سوخت هسته‌ای درون راكتور را مرور می‌كنیم.

چرخه سوخت هسته‌ای عبارت است از: ‪ -۱فراوری سنگ معدن اورانیوم ‪-۲ تبدیل و غنی‌سازی اورانیوم ‪ -۳تولید سوخت هسته‌ای ‪ -۴بازفرآوری سوخت مصرف شده.

در حال حاضر چند كشور صنعتی جهان هر كدام در یك، چند و یا همه چهار مرحله یاد شده از چرخه سوخت هسته‌ای فعالیت می‌كنند.

هم اكنون به لحاظ صنعتی، كشورهای فرانسه، ژاپن، روسیه، آمریكا و انگلیس دارای تمامی مراحل چرخه سوخت هسته‌ای در مقیاس صنعتی هستند و در مقیاس غیرصنعتی، كشورهای دیگری مثل هند نیز به لیست فوق اضافه می‌شوند. البته ایران را نیز باید به لیست بالا اضافه کرد.

كشورهای كانادا و فرانسه در مجموع دارای بزرگترین كارخانه‌های تبدیل اورانیوم(مرحله پیش از غنی‌سازی ) هستند كه محصولات آنها شامل ‪UO3,UO2,UF6 غنی نشده می‌باشد و پس از آنها به ترتیب كشورهای آمریكا، روسیه و انگلستان قرار دارند. در زمینه غنی‌سازی نیز، دو كشور آمریكا و روسیه دارای بزرگترین شبكه غنی‌سازی جهان هستند.

آمریكا هم اكنون بزرگترین تولیدكننده سوخت هسته‌ای(مرحله بعد از غنی سازی) در جهان است و پس از آمریكا، كانادا تولیدكننده اصلی سوخت هسته‌ای در جهان محسوب می‌شود. پس از آمریكا و كانادا، كشورهای انگلیس، روسیه، ژاپن، فرانسه، آلمان، هند، كره جنوبی و سوئد از تولیدكنندگان اصلی سوخت هسته‌ای جهان هستند. آمریكا بیشترین سهم بازفراوری سوخت مصرف شده هسته‌ای در جهان را داراست و پس از آن فرانسه، انگلیس، روسیه، هند و ژاپن قرار دارند. درحال حاضر بین كشورهای جهان سوم، هندوستان پیشرفته‌ترین كشور در زمینه دانش فنی چرخه سوخت هسته‌ای است.

چرخه سوخت هسته‌ای: 

‪-۱استخراج اوانیوم از معدن و تهیه كیك زرد(مرحله فراوری سنگ معدن اورانیوم) عنصر اورانیوم در طبیعت به صورت تركیبات شیمیایی مختلف از جمله اكسید اورانیوم، سیلیكات اورانیوم و یا فسفات اورانیوم و به صورت مخلوط با تركیباتی از عناصر دیگر یافت می‌شود.در میان كشورهای مختلف جهان، استرالیا دارای بزرگترین معادن اورانیوم است و كشورهای قزاقستان، كانادا، آفریقای جنوبی، نامیبیا، برزیل و روسیه نیز از معادن بزرگی برخوردارند.

مواد معدنی حاوی اورانیوم با استفاده از روشهای معدن‌كاوی زیرزمینی و یا روزمینی استخراج شده و سپس طی فرایندهای مكانیكی و شیمیایی موسوم به “آسیاب كردن” و “كوبیدن” از دیگر عناصر جدا می‌شوند.

اورانیوم پس از استخراج تفكیك، كوبیده، خرد و به شكل پودر درآمده و سپس برای تولید ماده موسوم به “كیك زرد” (‪ (Yellowcakeمورد استفاده قرار می گیرد.

كیك زرد در واقع محصول فراوری سنگ معدن ارونیوم است و به تركیباتی از اورانیوم گفته می‌شود كه ناخالصی‌های معدنی آن به میزان زیادی گرفته شده و حاوی ‪ ۷۰تا ‪ ۹۰درصد اكسید اورانیوم از نوع ‪ U3O8است.

‪ -۲فراوری كیك زرد و تولید هگزافلورید اورانیوم و آغاز غنی‌سازی (مرحله تبدیل و غنی‌سازی ) كیك زرد در این مرحله هنوز دارای ناخالصی‌هایی است كه توسط روشهای مختلف این ناخالصی‌ها كاسته شده و پس از طی فرایندهای شیمیایی نسبتا پیچیده، از شكل معدنی ‪ U3O8به ‪UO3(تری اكسید اروانیوم) و سپس ‪ UO2(دی اكسید اورانیوم) در می‌آید كه این تركیب آخر نیز به دو روش موسوم به روش تر و روش خشك برای تولید ماده مورد نیاز در فرایند غنی‌سازی، یعنی هگزافلورید اورانیوم(‪ (UF6به كار گرفته می‌شود.  در صنعت به این دلیل عنصر اورانیوم را به صورت تركیب هگزافلورید اورانیوم(‪ (UF6در می‌آورند كه ماده مذكور بهترین تركیب اورانیوم برای استفاده در روشهای مهم غنی‌سازی اورانیوم محسوب می‌شود. در روشهای مرسوم غنی‌سازی اورانیوم، باید از حالت گازی تركیبات این عنصر استفاده كرد و هگزافلورید اورانیوم در دمای ‪ ۵۶درجه سانتیگراد به راحتی تصعید شده و از حالت جامد به حالت گاز در می‌آید كه این گاز برای دستیابی به درصد بالاتر ایزوتوپ ‪ ۲۳۵اورانیوم، قابل غنی‌سازی است.

پس از مراحل استخراج اورانیوم، تولید كیك زرد و در نهایت هگزافلورید اورانیوم، نوبت به غنی‌سازی این عنصر می‌رسد.

روش‌های مختلف غنی‌سازی 

به طور كلی اورانیوم را به چندین روش مختلف می‌توان غنی‌سازی كرد كه این روشها عبارتند از: “سانتریفوژ گازی”، “پخش گازی”(‪،(Gaseous Diffusion “جداسازی اكلترومغناطیسی”، “تبادل شیمیایی”(‪،(Chemical Exchange “فتویونیزاسیون و فتودیساسیون لیزری”، “نازل جداسازی”(‪(Separation Nozzle و “جداسازی ایزوتوپ رزونانس سیكلوترونی”. از بین تمامی این روشها هم‌اكنون تنها دو روش “سانتریفوژگازی” و “پخش گازی” است كه در مقیاس تجاری اهمیت داشته و كاربردهای عملی وسیع پیدا كرده‌اند .

در غنی‌سازی اورانیوم به روش مرسوم‌تر “سانتریفوژ گازی”، در عمل هگزافلورید اورانیوم (‪ (UF6را وارد دستگاه سانتریفوژ با سرعت دوران بسیار بالا می‌كنند. در سرعت دورانی بسیار زیاد، آن دسته از مولكولهای هگزافلورید اورانیوم كه اورانیوم موجود در آنها از نوع ایزوتوپ ‪ ۲۳۵است از آنجا كه در مقایسه با مولكولهای هگزافلورید اورانیوم با ایزوتوپ اورانیوم ‪ ۲۳۸جرم كمتری دارند، در نزدیك محور سانتریفوژ تراكم بیشتری نسبت به ناحیه خارجی دستگاه پیدا كرده و در مقابل مولكولهای سنگین‌تر هگزا فلورید اورانیوم ‪ ۲۳۸در ناحیه خارجی تراكم بیشتری نسبت به ناحیه نزدیك محور پیدا می‌كنند .

بدین ترتیب گاز هگزافلورید اورانیومی كه از نزدیك محور دستگاه سانتریفوژ گرفته می‌شود از نظر درصد اورانیوم ‪ ۲۳۵از غنی شدگی بیشتری نسبت به نواحی دیگر سانتریفوژ برخوردار است. در این روش برای رسیدن به درصد مورد نیاز اورانیوم ‪ ۲۳۵باید مرحله به مرحله از تعداد بسیار زیاد سانتریفوژ به صورت زنجیره‌ای استفاده كرد.

روش “سانتریفوژ گازی” برای غنی‌سازی اورانیوم به دو علت در مقایسه با روش “پخش گازی” از مزایای بیشتری برخوردار است. اول آنكه این روش كارایی بیشتری داشته و دوم آنكه انرژی لازم در این روش غنی‌سازی حدود یك دهم مقدار انرژی لازم در غنی‌سازی با “پخش گازی” برای حصول همان میزان محصول می‌باشد.

این عوامل باعث شده كه غنی‌سازی اورانیوم به روش سانتریفوژ هزینه كمتری را شامل شده و اقتصادی‌تر باشد.البته باید به خاطر داشت كه هزینه تعمیرات و نگهداری تجهیزات مورد استفاده در غنی‌سازی به روش سانتریفوژ اندك نیست.

‪ -۳تولید سوخت هسته‌ای(تبدیل ‪ UF6غنی شده به ‪ UO2غنی شده): برخی انواع راكتورهای می‌توانند به طور مستقیم از هگزافلورید اورانیوم غنی شده به عنوان سوخت هسته‌ای استفاده كنند اما برای تهیه سوخت هسته‌ای بسیاری انواع دیگر راكتورها لازم است كه هگزافلورید اورانیوم غنی شده را به شكل به اصطلاح “میله‌های سوختی” از دی اكسید اورانیوم غنی شده(‪ (UO2و یا در موارد معدود، به اورانیوم غنی شده فلزی(‪ (Uتبدیل كرد.

تبدیل ‪ UF6غنی شده به ‪ UO2غنی شده نیز خود به دو روش شیمیایی موسوم به خشك و تر انجام می‌گیرد كه پرداختن بدانها از حوصله این بحث خارج است.

در پایان این مرحله سوخت هسته‌ای آماده قرارگرفتن در راكتور و آغاز تولید انرژی است. حال كه سوخت هسته‌ای با درصد مورد نیاز اورانیوم ‪۲۳۵(حدود ‪ ۲تا ‪۵ درصد) به منظور استفاده در راكتور هسته‌ای آماده شد، عملكرد یك راكتور هسته‌ای را نیز به صورت خلاصه بررسی می‌كنیم.

عملكرد راكتور هسته ای

همانطور كه گفتیم، سوخت هسته‌ای شامل اورانیوم ‪ ۲۳۸و اورانیوم ‪۲۳۵ است كه درصد اورانیوم ‪ ۲۳۵با روشهای غنی‌سازی از حدود ‪ ۰/۷درصد در وضعیت طبیعی به حدود ‪ ۲تا ‪ ۵درصد در وضعیت غنی شده افزایش یافته‌است. به زبان ساده، درون یك راكتور هسته‌ای اورانیوم ‪ ۲۳۵به صورت كنترل شده توسط نوترونها بمباران می‌شود. برخورد نوترونها به هسته اتم اورانیوم ‪ ۲۳۵سبب شكست این هسته شده كه نتیجه شكست مذكور تولید انرژی و تولید نوترونهای بیشتر است.

كنترل این نوترونهای پر انرژی حاصل شده ضروری است زیرا می‌توانند درون راكتور طی یك فرایند زنجیره‌ای سبب شكست هسته‌های بیشتر اورانیوم ‪۲۳۵ و بروز حادثه شوند. برای كاهش انرژی نوترونهای آزاد شده و جذب آنها از مواد نرم‌كننده (از قبیل آب سبك، آب سنگین، گرافیت) و میله‌های مهار كننده(از قبیل كادیوم و یا بور) درون راكتور استفاده می‌شود.

البته تعدادی از این نوترونها نیز پس از شكست هسته اورانیوم ‪ ، ۲۳۵با هسته اورانیوم ‪ 

مکانیسم تولید تشعشع

مکانیسم تولید تشعشع 

 

هنگامی که یک جریان الکترونی با سرعت زیاد به هدف برخورد کند، شتاب خود را از دست داده و با تبدیل انرژی، ایجاد اشعه ایکس می کند.
به طور کلی اشعه در اثر دو فرایند تولید میشوند:

1- پدیده ترمزی:

 در این پدیده الکترونها به دلیل انرژی جنبشی که دارند به داخل اتمهای آند وارد میشوند و تحت تاثیر میدان اتمهای سنگین هدف از مسیر اولیه منحرف شده و دارای تغییر سرعت و کاهش انرژی میشوند. این انرژی به صورت پرتو  تابیده میشود. در این فرایند راندمان تولید اشعه بسیار کم  میباشد. در این طیف ماکزیمم انرژی مربوط به الکترونی است که بیشترین انحراف را توسط هسته داشته و هیچگونه اتلافی در انرژی آن صورت نپذیرفته است. مینیمم انرژی نیز مربوط به مواد