اليوم: الخميس 28 مارس 2024 , الساعة: 4:34 م
Nuclear Accelerators
ان الهدف من المعجل هو توجيه الاجسام المشحونة في شكل شعاع باكسابه طاقة حركة باتجاه الهدف من خلال تطبيق مجالات كهربية ومغناطيسية وهناك عدة انواع من هذه المعجلات
يتكون المعجل بصفة عامة من مصدر للجسيمات المشحونة مثل الكترونات منبعثه من فتيلة ساخنة او من ذرات متأينة حيث تنطلق هذه الجسيمات المشحونة تحت تأثير فرق جهد كهربي يتراوح من إلى 10 مليون فولت. يتم تحديد مسار هذه الجسيمات المعجلة لتكون شعاع ينطلق باتجاه الهدف, ويكون داخل المعجل مفرغ من الهواء (تحت ضغط منخفض) لتفادي تشتت الجسيمات المعجلة عند تصادمها مع ذرات الهواء.
تصنف المعجلات إلى ثلاثة اقسام بناء على الطاقة المستخدمة للتعجيل وهي على النحو التالي:
(1) المعجلات المنخفضة الطاقة: حيث تنتج جسيمات معجلة بطاقة تصل تتراوح بين 10 إلى 100 مليون الكترون فولت وفي اغلب الاحيان تستخدم هذه المعجلات لدراسة تشتت الجسيمات المعجلة بتفاعلها مع مادة الهدف
(2) المعجلات ذات الطاقة المتوسطة: حيث تنتج شعاع من الجسيمات المعجلة بطاقة تفوق 100 مليون الكترون فولت لتصل 1000 مليون الكترون فولت. وعند هذه الطاقة يتم دراسة تصادم النيوكليونات مع أنوية العناصر وقد سنتج عن هذه التصادمات توليد جسيمات اخرى مثل الميونز وفي هذا المعجلات يتم دراسة القوى النووية والتحقق تركيب النواة.
(3) المعجلات ذات الطاقة العالية: وهي تنتد شعاع من الجسيمات المعجلة بطاقة تفوق 1000 مليون الكترون فولت. ويكون الغرض من هذه المعجلات هو انتاجح جسيمات جديدة من خلال اصطدام هذه الجسيمات المعجلة بأنوية العناصر ومن ثم دراسة خصائص الجسيمات الناتجة
وقد تم تصميم معجلات نووية تصل طاقة التعجيل فيها إلى10000000 الكترون فولت.
الاجزاء الرئيسية للمفاعل
(1) مصدر الجسيمات المشحونة Ion source: وهو المصدر الرئيسي للجسيمات المعجلة ويتكون من غاز متأين بواسطة التفريغ الكهربائي ويتم استخلاص الجسيمات ذات الشحنة الموجبة من خلال الكترود سالب ذو جهد 10000 فولت.
(2) ناقل الشعاع beam optics: وهو عبارة عن عدد من الموجهات المكونة من اجهزة كهربية ومغناطيسية لتوجيه الجسيمات المعجلة في المسار المحدد لها داخل المعجل وهي بمثل العدسات في الضوء وتعتمد على قوة لورنز Lorentz force
F = q(vxB)
(3) الهدف Target: وهو المادة التي توضع في نهاية المعجل بهدف التجربة تحت الدراسة فمثلاً تجربة nuclear spectroscopy حيث يتم دراسة مستويات الطاقة ومساحة المقطع فإن الهدف في هذه الحالة يكون شريحة سمكها 10ميكرون، اما في حالة دراسة انتاج جسيمات ثانوية من تصادم الانوية المعجلة مع الهدف فإن الهدف يكون سميك يصل سمكه إلى 10 سنتميتر بحيث يمتص طاقة الجسيمات المعجلة. وفي كلا الحالتين يتم تبريد الهدف حتي لاتتغير درجة حرارته مع تصادم الجسيمات المعجلة معه.
(4) الكاشف Detector وهي الجزء الأساسي الذي تعتمد عليه القياسات المراد الحصول عليها من التجربة مثل تحديد نوعية الجسيمات الناتجة من التصادم وطاقتها وزمن بقاءها وتوزيعها الزاوي وهذه الكواشف علم قائم بحد ذاته وسنخصص مقالاً منفصلا للحديث عنها.
أنواع المعجلات
(1) المعجل الكهروستاتيكي Electrostatic accelerator
(2) معجل السكلترون Cyclotron accelerator
(3) المعجل الخطي Linear accelerator
(4) معجل السنكتورن Synchrotrons
(5) المعجل التصادمي Colliding-Beam accelerator
المعجل الكهروستاتيكي Electrostatic accelerator
ابسط انواع المعجلات التي تستخدم لتعجيل الجسيمات المشحونة خلال فرق جهد ثابت من خلال العلاقة E = qV حيث V فرق جهد التعجيل ويصل إلى 10 مليون فولت وq شحنة الجسيمات المعجلة وE طاقة الحركة للجسيمات. وهذا يعني ان الطاقة التي يمكن ان يكتسبها الجسيم المعجل تصل إلى 10 مليون الكترون فولت لكل وحدة شحنة وهذه الطاقة كافية لدراسة التركيب النووي للنواة.
اول معجل تم تصميمه على هذا الاساس كان في 1932 بواسطة العالمان Cockcroft and Walton حيث وصل فرق جهد التعجيل إلى 800 الف فولت واعتمد مبدأ عمله على شحن مكثفات على التوازي ومن ثم تحويلها إلى توصيل على التوالي من خلال الدائرة الموضحة في الشكل
وتسمى هذه الطريقة بمضاعفة فرق الجهد voltage multiplication ةاستخدم في اول تجربة نووية في التفاعل التالي
P + 7Li º 4He+4He
وفي الوقت الحالي فإن هذا النوع من المعجلات يعتمج على مولد فانديجراف الذي طوره العالم Van de Graaff في عام 1932
وتعتمد فكرة عمل مولد فانديجراف على مبادئ الكهربية الساكنة حيث نعلم ان الشحنة الكهربية تستقر على سطح الموصل في الحالة الكهروستاتيكية وتنقل الشحنة الكهربية من خلال حزام من مادة عازلة وفي اغلب الاحيان من الحرير ويحصل الحزام على الشحنة الكهربية من جهاز corona discharge وهو رأس مدبب من مادة موصلة مطبق عليه فرق جهد عالي يصل الى 20 الف فولت وعند الرأس المدببة حيث تزداد كثافة الشحنة علية يحدث تفريغ كهربي يعمل على تأيين الهواء فتندفع الايونات الموجبة بقوة التنافر في اتجاه الحزام المتحرك حاملاً شحنة موجبة إلى القشرة الكروية التي تشكل مكثف كهربي من مع الأرض. وهذه فكرة عمل هذا المولد فعندما يتم شحن الموصل الداخلي تنتقل الشحنة إلى القشرة الكروية المتصلة مع الموصل الداخلي كما في الشكل وتستقر الشحنة على السطح الخارجي للقشرة وتعتمد قيمة الشحنة على العلاقة
V = Q/C
حيث C سعة المكثف وQ الشحنةو V فرق الجهد الناتج ومن الناحية النظرية فإنه يمكن ان يزداد الجهد الكهربي إلى مالانهاية لان سعة المكثف لانهائية وكلما ازادادت قيمة الشحنة ازدادت قيمة الجهد ولكن من الناحية العملية فإن قيمة عالة للجهد الكهربي يوئدي إلى تأيين الهواء ويصبح موصل مما يؤدي إلى وضع حد لزيادة فرق الجهد الكهربي الممكن الحصول عليه. وللتغلب على هذه المشكلة يتم وضع مولد الفانديجراف في حاوية تحتوي على غاز عازل كهربيا مثل غاز SF6 عند ضغط 10 إلى 20 ضغط جوي
يمتاز مولد فانديجراف عن مولد والتن كوكفورت باثبات قيمة فرق الجهد وهذه مهمة جداً في دراسة مساحة مقطع التصادمات النووية لدراسة مستويات الطاقة النووية.
تمتلك العديد من الجامعات الامريكية والمراكز البحثية مولد الفانديجراف وفي الصورة التالية نلاحظ مختبر مجهز بمولد فاندجراف
حيث نلاحظ على اليمين من الصورة مولد الفاندجراف داخل مستودع يحتوي على غاز عازل والجسيمات المعجلة تنطلق داخل الانبوب وفي الوسط مغناطيس يعمل على دوران الجسيمات المعدلة باتجاه الهدف على يسار الصورة.
من المولدات المتطورة المعتمدة على مولد فانديجراف مولد تاندم فانديجراف Tandem Van de Graaff والموضح في الشكل التخطيطي التالي:
ويمكن الحصول على فرق جهد 20 مليون فولت ويستخدم هذا المعجل في دراسة تفاعل الأيونات الثقيلة. ونلاحظ على يسار الصورة المغناطيس الذي يعمل على حرف الجسيمات المعجلة وكذلك المغناطيس الذي يعمل على توجيه الجسيمات إلى عدة مسارات مختلفة لكل مسار يخصص تجربة محددة.
معجل السكلترون Cyclotron accelerator
جهاز السنكلترون يعد جهاز حديث تم تصميمه في 1934 ويستخدم في تعجيل الجسيمات المشحونة إلى سرعات هائلة تستخدم في تجارب التصادمات النووية. وهنا ايضا يستخدم كلا من المجال الكهربي والمجال المغناطيسي لهذا الغرض.
فكرة العمل
يتكون السنكلترون من وعائين منفصلين على شكل الحرف الانجليزي D مفرغين من الهواء لتقليل احتكاك الجسيمات المعجلة مع جزيئات الهواء. يطبق فرق جهد متردد على طرفي الوعائين ويطبق مجال مغناطيسي عمودي على الوعائين كما هو موضح في الشكل
يتم اطلاق الجسيمات المراد تعجيلها في وسط المنطقة الفاصلة بين الوعائين لتأخذ مسار دائري وتعود إلى الوسط الفاصل في فترة زمنية قدرها T/2 حيث T هو الزمن الدوي.
وبضبط تردد فرق الجهد المطبق بين الوعائين لقلب قطبيتهما ليتوافق مع وصول الجسم المشحون للمنطقة الفاصلة حيث يكون مجالا كهربياً يكسب الشحنة دفعة لتزيد من سرعته وبالتالي يزداد نصف قطر الدوران للجسم المشحون تدريجياً حتى يصل إلى نصف قطر الوعاء وعندها يخرج الجسيم المشحون من المعجل (السنكلترون) بسرعة كبيرة تعتمد على المعادلة
v = qBr/m
وهذا يعني ان سرعة الجسيمات المعجلة تتناسب طرديا مع المجال المغناطيسي المطبق وعلى نصف القطر.
اول معجل تم تصنيعه على هذا الاساس بواسطة Lawrence and Livingston في بيركلي بالولايات المتحدة في 1931 وكان نصف قطره 12.5 سم والمجال المغناطيسي 1.3 تسلا وهذا انتج بروتونات معجلة بطاقة 1.2 مليون الكترون فولت. وبعد عدة سنوات تم تطوير معجل السنكلترون ليصل نصف قطره إلى 35 سم وطاقة تعجيل البروتونات تصل إلى 10 مليون الكترون فولت. وفي نهاية 1930 تم بناء معجل سنكلترون نصف قطره 75 سم وطاقة تعجيل البروتونات تصل إلى 20 مليون الكترون فولت.
في الصورة التالية معجل سنكلترون في مختبر Argonne National Laboratory حيث يتضح المغناطيس العلوي والسفلي كذلك تظهر الصورة شعاع الجسيمات التي تنطلق من المعجل نتيجة تأينها للهواء.
المعجل الخطي Linear accelerator
يدعى هذا المعجل باسم ليناك Linac وفيه يتم تعجيل الجسيمات المشحونة على مراحل بواسطة فرق جهد متردد كما في السينكلترون ولكن الفرق ان مسار الجسيمات المشحونة يكون في خط مستقيم حيث لا نحتاج الى المغناطيس الباهظ التكلفة. يتكون المعجل الخطي كما في الشكل التوضيحي التالي من عدة سلسلة من الالكترود ذات الشكل الاسطواني والتي ترتبط ببعضها البعض من خلال مصدر فرق جهد متردد.
تكتسب الجسيمات المعجلة طاقتها من الفجوة بين الاسطوانات نتيجة لفرق الجهد المطبق عليها وفي داخل الاسطوانة حيث لا يوجد مجال تندفع الجسيمات تحت تأثير قوة اندفاعها لفترة من الزمن تساوي نصف الزمن الدوري لفرق الجهد المتردد لحين تغير قطبية فرق الحهد المطبق على الاسطوانة التي تليها.
وتعتمد فكرة عمل المعجل الخطي على التزامن بين الطاقة التي يكتسبها الجسيم المشحون بين الاسطوانات مع المجال الكهربي المتردد المطبق على الاسطوانات ولضبط هذا التزامن فإن طول الاسطوانة يصمم بناء على سرعة الجسيمات المعجلة بعد كل مرحلة، فإذا كان نصف الزمن الدوري للجهد المطبق هو t/2 فإن طول الاسطوانة رقم n يعكى بالمعادلة
Ln = vnt/2
وطاقة الحركة المكتسبة بعد مرورها من الاسطوانة رقم n يعطى بالعلاقة
1/2 mvn2 = neVo
ومن المعادلتين السابقتين يكون طول الاسطوانة n
عند خروج الجسيمات المعجلة من الاسطوانة تتعرض إلى مجال كهربي كما في الشكل التوضيحي التالي:
مثال على المعجل الخطي هو المعجل الموجود في جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة والذي انتج في 1967 ضمن برنامج ابحاث فيزياء الطاقة العالية وهذا المعجل يعطي الالكترونات المعجلة طاقة تصل إلى 1.2 جيجا الكترون فولت 1.2x109 eV والتجارب التي عملت بواسطة هذا المعجل على تشتت الالكترونات المعجلة لتحديد نصف قطر النواة.معجل خطي في Los Alamos Meson Physics Laboratory يبلغ طوله نصف ميل
المعجل التصادمي Colliding-Beam accelerator
يستخدم المعجل التصادمي في مجال الفيزياء النووية ذات الطاقة العالية لانتاج جسيمات جديدة من خلال تحويل اكبر قدر ممكن من طاقة حركة الجسيمات المعحلة إلى طاقة تكوبن (كتلة) لجسيمات جديدة. افترض شعاع من جسيمات مثل البروتونات تم تعجيلها لتصطدم بهدف من ذرات الهيدروجين لتنتح جسيمات جديدة X كما في المعادلة التالية:
P + P º P + P + X
يجب ان تكون طاقة الحركة اكبر من طاقة تكوين الجسيمات المنتجة ولحساب طاقة الحركة المطلوية
نقلا من موقع الدكتور حازم سكيك
لم يعلق احد حتى الآن .. كن اول من يعلق بالضغط هنا
اخر المشاهدات
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] احمد بن ابراهيم بن داحس الجلاجل ... الرياض ... منطقة الرياض # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] ملعب ثامر # اخر تحديث اليوم 2024-03-26
- [ محلات أحذية الامارات ] Farada # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ سيارات السعودية ] المجدوعي هيونداي للسيارات # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ مقاهي السعودية ] صقلوب كافيه Saqloob Cafe # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مؤسسات البحرين ] المجلس القابضة ذ.م.م ... منامة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ حكمــــــة ] قال المعتمر بن سليمان قال لي أبي أخبرتني أنك سألت عبيد الله بن عمر عن النبيذ الشديد الذي كان يشربه عمر قال كان شديد الحلاوة . # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] قائمة أعلام إستونيا # اخر تحديث اليوم 2024-03-26
- [ معلومات إسلامية ] زيادة في الرزق ومغفرة للذنوب .. تعرف على أهم 10 من فوائد كثرة الاستغفار # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] سوسن عامر # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مكتبات السعودية ] بيت الكتب المصرية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ بنوك الامارات ] صراف الي بنك دبي الاسلامي داخل جمعية العين التعاونية - الخالدية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [رقم هاتف] الطبيب كمال قاسم جواد .. بالاردن # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] عواطف علي راجح المالكي ... الطائف ... منطقة مكة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ خذها قاعدة ] لن تموت إذا خسرت من تحب ولكن تعيش كالميت اذا خسرت كرامتك. - مارك توين # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ حكمــــــة ] عن صالح بن أبى شعيب قال : أوحى الله إلى عيسى بن مريم اصبر على البلاء وارض بالقضاء وكن كمسرتى فيك فان مسرتى أن أطاع ولا أعصى . # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات طبية السعودية ] شركة التحاليل الشاملة للخدمات الطبية ... الدمام # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ متاجر السعودية ] ميم بوكس ... الطائف ... منطقة مكة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ خذها قاعدة ] عندما تكون في محادثة تجنب ذكر النكات البذيئة إلا إذا كنت مع أصدقائك المقربين ، فمثل هذه النكات ليس لها أية فائدة ، ولا تبال بطريقة استقبال الآخرين لنكاتك فلن يتم تصنيفك ضمن عليّة القوم بناء على نوعية النكات التي تلقيها. - روزالي ماجيو # اخر
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] شيخه محمد هليل الحربي ... الرياض ... منطقة الرياض # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ تعرٌف على ] غابرييل فوري # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ خذها قاعدة ] إذا أردت أن تعيش حياة سعيدة فاربطها بهدف وليس بأشخاص أو أشياء. - ألبرت أينشتاين # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ آية ] ﴿ وَلَيَحْمِلُنَّ أَثْقَالَهُمْ وَأَثْقَالًا مَّعَ أَثْقَالِهِمْ ۖ ﴾ [ سورة العنكبوت آية:﴿١٣﴾ ]فالذنب الذي فعله التابع لكلٍّ من التابع والمتبوع حصته منه؛ هذا لأنه فعله وباشره، والمتبوع لأنه تسبب في فعله ودعا إليه، كما أن الحسنة إذا فعلها التابع له
- [ تعرٌف على ] أنوار العقول من أشعار وصي الرسول # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] مؤتمر الحكام # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مايقال عند الاكل والشرب قال الترمذى حسن صحيح ] «بسم الله» فإن نسي أن يذكر اسم الله تعالى في أوله فليقل: «بسم الله أوله وآخره» # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ متاجر السعودية ] مؤسسة عبدالله علي بن عبدالله الجابري التجارية ... جدة ... منطقة مكة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] محمد سعد بن دغيم الحربي ... الرياض ... منطقة الرياض # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ خدمات قطر ] قائمة المأذونين الشرعيين في قطر # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] شعبية سرت # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مطاعم السعودية ] بي.اف. تشانغز # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ تعرٌف على ] سجاد كردي # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ دليل أبوظبي الامارات ] شركة الامارات الوطنية للكيماويات ذ.م.م ... أبوظبي # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وزارات وهيئات حكومية السعودية ] مدرسة الليث بن سعد # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مؤسسات البحرين ] نهر الربيع للمرطبات والمياه المقطره والثلج ... المنطقة الشمالية # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ شركات مقاولات السعودية ] مؤسسة حامد عبدالغني الزبيدي للمقاولات ... الليث ... مكة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ آية ] في وصفه تعالى للجنة بقوله: { لَا تَسْمَعُ فِيهَا لَاغِيَةً } دلالة على أن نقاء الجو الذي يعيش المرء فيه من العبارات الخادشة والقبيحة من أنواع النعيم، فينبغي على المسلم أن ينزه لسانه وسمعه عن اللغو ويربي نفسه وأهله على الطيب من القول. [د.عبدالرحمن
- [ شركات الازياء والموضة قطر ] التساهل للملابس النسائية Al Tasahol Clothes ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- تفسير حلم النعش في المنام # اخر تحديث اليوم 2024-03-21
- [ آية ] كيف نجد لذة وحلاوة القرآن ؟ افتح قلبك كلما فتحت أوراق المصحف . هذا سر التدبر الأكبر الذي تتغير معه الحياة كلياً ، ستشعر بعدها كأنك كنت ميتا فأحياك الله. # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ توزيع و خدمات الصحف والمجلات قطر ] مكتبة العروبة للقرطاسية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مؤسسات البحرين ] المكتب البحريني للسياحه والطيران ... منامة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ الخدمات و تخليص المعاملات قطر ] بزنس زون # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] نوره محمد عواد الشمري ... حائل ... منطقة حائل # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] فاطمه نافع مرزوق الجابري ... المدينه المنوره ... منطقة المدينة المنورة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ خذها قاعدة ] كنتُ في الخامسةّ عشر أو بعدها بقليل حين سألتُ والدي عن السعادة. هل تعرف بماذا أجابني؟ علينا أن لا ننسى أحلامنا وأن ننظر إليها بحرص البحّار حين ينظر إلى النجوم. ثمّ علينا أن نكرّس كلّ لحظة من لحظات حياتنا للاقتراب من تلك الأحلام، فلا شيء أسو
- [ مؤسسات البحرين ] كفاح لتحصيل الديون ... المنطقة الشمالية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات الازياء والموضة قطر ] ايفانز Evans ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مؤسسات البحرين ] زهره خورشيد لتحصيل المدفوعات ومكاتب الائتمان ... منامة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- ما سبب النبض المستمر في العرق فوق حاجب العين؟ # اخر تحديث اليوم 2024-03-10
- [ رقم هاتف ] شركة حديدكو لاعمال الحدادة والعنوان بالكويت # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ خذها قاعدة ] الحب هو تلك العاطفة السامية التي تجعلنا نتزوج وننجب الأطفال وننشئ الأسرة ، وفي ليالي الشتاء الباردة نجتمع حول المدفأة لاعنين في سرنا آباء الذي كان السبب. - محمد عفيفي # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ خذها قاعدة ] إن كنت تحب شيء ما , يجب أن تكون مستعدا لخسارته. - هاروكي موراكامي # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ تعرٌف على ] كاسبر هاوزر # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] نظريات المؤامرة السياسية الأمريكية # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ شركات الازياء والموضة قطر ] سبلاش Splash ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-26
- حلمت ان طليقتي تزوجت # اخر تحديث اليوم 2024-03-09
- إمكانية استخدام العلاج في حالة التهاب الكبد (C) مع وجود تليف في الكبد # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ محلات أحذية الامارات ] Steve Madden # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ دليل دبي الامارات ] ماتكس لصناعة الكيماويات الانشائية ذ م م ... دبي # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مقاهي السعودية ] مقهى سذاب STHAB CAFE # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] سعد بن سالم بن عويمر الجابرى ... مكه المكرمه ... منطقة مكة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ حكمــــــة ] قال أبو بكر بن عياش رحمه الله : إذا كذبني الرجل كذبة لم أقبل منه بعدها . # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مقاهي السعودية ] Funzilla play cafe- مقهى فنزيلا # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مواد البناء و التجارة قطر ] المندوب لتخليص المعاملات # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] فاطمه محمد مرزوق الجابري ... المدينه المنوره ... منطقة المدينة المنورة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مطاعم السعودية ] GAP CAFE # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات السياحة والسفر قطر ] طيران الخليج GULF AIR ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] خالد مطيران سفر المطيري ... البدائع ... منطقة القصيم # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ وسطاء عقاريين السعودية ] ناصر مفرح عائض عسيري ... ابها ... منطقة عسير # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ ماذونين السعودية ] خالد محمدراشد بن عليثه الرايقي ... جدة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ متاجر السعودية ] الساعة السامية ... القطيف ... المنطقة الشرقية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ دليل الشارقة الامارات ] سوبر ميدل ايست لمواد التنظيف الكيماوية ذ.م.م ... الشارقة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ فروض وسنن ] ثمان سنن مستحبة قبل أداء صلاة عيد الأضحى وبعدها # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مؤسسات البحرين ] مردان كارغو هاندلينغ ذ.م.م ... المنطقة الجنوبية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات طبية السعودية ] مؤسسة اكليل الخير الطبية ... مكـــة المكرمة # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ تعرٌف على ] اللغة الكردية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ مقاولات و مقاولون الديكور قطر ] الزمرد الاخضر للديكور # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ فوائد الفواكه ] ما هو الجريب فروت؟ تعرف على أهم 5 فوائد لهذه الفاكهة الهامة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- دواء بنسلامين لعلاج التهاب المفاصل,التهاب المفاصل الروماتويدي,مرض ويلسون # اخر تحديث اليوم 2024-03-25
- [ تعرٌف على ] كرد إيران # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] قياس الطبل # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] فرديناند ماريا (ناخب بافاريا) # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ آية ] كيف نستمع لسورة الفاتحة ؟ هذا هو اسمها الأشهر وقد أجمعت عليه أمة القرآن ، فالسورة هي مفتاحك الأعظم الذي تفتح به لنفسك كل أبواب الخير ، فهي مفتاح الحُجُب بينك وبين الله ، قد كنت بعيدا غائبا فلهج قلبك ولسانك بالحمد ففتح لك ، ثم أثنيت بهما ثانية ففتح
- [ محلات أحذية الامارات ] بيبرمينت # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ الخدمات و تخليص المعاملات قطر ] بيوسيناس وارلد قطر ذ.م.م # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات السياحة والسفر قطر ] طيران الخليج Gulf Air ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ اختراعات واكتشافات ] أفضل اختراع في العالم # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ محلات أحذية الامارات ] ديزل # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تحصيلوخدمات الديون قطر ] هيد بوينت للاستشارات والحدمات # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ شركات الازياء والموضة قطر ] بومباى للازياء Bombay Silk Centre - Salwa ... الدوحة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ حكمــــــة ] ليكن في سيرتك وسريرتك من النقاء ، والصفاء ، والشفقة على الخلق ، ما يحملك على استيعاب الآخرين ، وكظم الغيظ ، والإعراض عن عرض من وقع فيك ، ولا تشغل نفسك بذكره ، واستعمل : \" العزلة الشعورية \" .فهذا غاية في نبل النفس ، وصفاء المعدن ، وخلق المسل
- [ الخدمات و تخليص المعاملات قطر ] مطعم كبايان # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- تعرف علي مرتضى بن أحمد بن سلطان | مشاهير # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [رقم هاتف] مدرسة الاجيال العصرية الخاصة .. سلطنة عمان # اخر تحديث اليوم 2024-03-25
- [ تعرٌف على ] الإسلامية الكردية # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ تعرٌف على ] تأثير الشبكة # اخر تحديث اليوم 2024-03-27
- [ تعرٌف على ] الكوب الأزرق (قصة) # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- [ متاجر السعودية ] كيوت هوم مي ... بريدة ... منطقة القصيم # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
- تفسير حلم رؤية القضيب أو العضو الذكري في المنام لابن سيرين # اخر تحديث اليوم 2024-02-10
الأكثر قراءة
- مريم الصايغ في سطور
- سؤال و جواب | ما هى أسباب نزول الدم الاحمر بعد البراز؟ وهل هناك أسباب مرضية؟ وما الحل ؟
- سؤال وجواب | هل يجوز للرجل حلق شعر المؤخرة؟ وهل هناك طريقة محددة لذلك ؟
- سؤال و جواب | حلق شعر المؤخرة بالكامل و الأرداف ماحكمه شرعاً
- هل للحبة السوداء"حبة البركة "فوائد ؟
- كيف أتخلص من الغازات الكريهة التى تخرج مني باستمرار؟
- هناك ألم عندى فى الجانب الأيسر للظهر فهل من الممكن أن يكون بسبب الكلى ؟
- هل هناك علاج للصداع الئى أانيه فى الجانب الأيسر من الدماغ مع العين اليسرى ؟
- تعرٌف على ... مريم فايق الصايغ | مشاهير
- تفسير حلم رؤية القضيب أو العضو الذكري في المنام لابن سيرين
- مبادرة لدعم ترشيح رجل السلام صاحب السمو الشيخ محمد بن زايد لجائزة «نوبل للسلام»
- [ رقم تلفون ] مستر مندوب ... مع اللوكيشن المملكه العربية السعودية
- أرقام طوارئ الكهرباء بالمملكة العربية السعودية
- الفضاء اللوني (ص ش ض) و (ص ش ق) الاستخدام
- ارقام وهواتف مستشفى الدمرداش عباسية,بالقاهرة
- طرق الاجهاض المنزلية و ماهى افضل ادوية للاجهاض السريع واسقاط الجنين فى الشهر الاول
- تفسير رؤية لبس البدلة في المنام لابن سيرين
- تفسير حلم رؤية النكاح والجماع في المنام لابن سيرين
- [رقم هاتف] مؤسسة قرض الحسن .. لبنان
- نزع شوك السمك في المنام
- عبارات ترحيب قصيرة 40 من أجمل عبارات ترحيب للأحباب والأصدقاء 2021
- رؤية طفل بعيون خضراء في المنام
- ارقام وهواتف عيادة د. فاروق قورة - 3 أ ش يوسف الجندى باب اللوق بالقاهرة
- الحصول على رخصة بسطة في سوق الجمعة بدولة الكويت
- معلومات هامة عن سلالة دجاج الجميزة
- ارقام وهواتف مستشفى الهلال الاحمر 34 ش رمسيس وسط البلد بالقاهرة
- جريمة قتل آمنة الخالدي تفاصيل الجريمة
- رسائل حب ساخنة للمتزوجين +18
- خليفة بخيت الفلاسي حياته
- تعرٌف على ... عائشة العتيبي | مشاهير
- هل توجيه الشطاف للمنطقة الحساسة يعد عادة سرية؟ وهل يؤثر على البكارة؟
- رقم هاتف مكتب النائب العام وكيفية تقديم بلاغ للنائب العام
- [ رقم تلفون و لوكيشن ] شركة متجر كل شششي - المملكه العربية السعودية
- تفسير رؤية شخص اسمه محمد في المنام لابن سيرين
- ارقام وهواتف مطعم الشبراوى 33 ش احمد عرابى المهندسين, بالجيزة
- أسعار الولادة في مستشفيات الإسكندرية
- ارقام وهواتف عيادة د. هشام عبد الغنى - 10 ش مراد الجيزة بالجيزة
- ارقام وهواتف عيادة د. ياسر المليجى - 139 ش التحرير الدقى بالجيزة
- ارقام وهواتف مستشفى النور المحمدى الخيرى التخصصى المطرية, بالقاهرة
- تفسير رؤية الحشرات في المنام لابن سيرين
- [رقم هاتف] مؤسسة مركز اصلاح وتأهيل بيرين .. بالاردن الهاشمية
- قسم رقم 8 (فلم) قصة الفلم
- تفسير حلم رؤية الميت يشكو من ضرسه في المنام
- هل أستطيع الاستحمام بعد فض غشاء البكارة ليلة الدخلة مباشرة؟
- أعشاب تفتح الرحم للإجهاض
- يخرج المني بلون بني قريب من لون الدم، فما نصيحتكم؟!
- قناة تمازيغت برامج القناة
- ارقام وهواتف مكتب صحة - السادس من اكتوبر ميدان الحصرى السادس من اكتوبر, بالجيزة
- سور القران لكل شهر من شهور الحمل
- تفسير رؤية براز الكلاب في المنام لابن سيرين
- زخرفة اسماء تصلح للفيس بوك
- مدرسة ب/ 141 حكومي للبنات بجدة
- إلغ (برمجية) التاريخ
- [ رقم هاتف ] جمعية قرض الحسن، .... لبنان
- أشيقر سكان وقبائل بلدة أشيقر
- تفسير حلم رؤية قلب الخروف في المنام
- تفسير حلم الكلب لابن سيرين
- [ رقم هاتف ] عيادة د. حازم ابو النصر - 20 ش عبد العزيز جاويش عابدين بالقاهرة
- انا بنت عندي 13 سنة لسة مجتليش الدورة الشهرية ......كنت ببات عند خالتي وكل ما
- هل تمرير الإصبع بشكل أفقي على فتحة المهبل يؤدي إلى فض غشاء البكارة؟
- [رقم هاتف] شركة الحراسة و التوظيف و التنظيف.. المغرب
- قبيلة الهزازي أقسام قبيلة الهزازي
- ذا إكس فاكتور آرابيا فكرة البرنامج
- السلام عليكم ، أنا مشكلتي بصراحة الجنس من الخلف مع زوجي الأن صار ويحب حيل
- فتحة المهبل لدي واسعة وليست كما تبدو في الصور.. فهل هو أمر طبيعي؟
- لالة لعروسة (برنامج) الفائزون
- أنا حامل في الشهر الرابع وينزل مني دم .. هل هذا طبيعي؟
- [ رقم هاتف ] عيادة د. عادل الريس .. وعنوانها
- هل إدخال إصبع الزوج في مهبل الزوجة له أضرار؟
- تفسير حلم اصلاح الطريق في المنام
- هل الشهوة الجنسية الكثيرة تؤثر على غشاء البكارة؟ أفيدوني
- تفسير حلم تنظيف البيت في المنام للعزباء والمتزوجة والحامل والمطلقة
- إيمان ظاظا حياتها ومشوارها المهني
- أهمية وضرورة إزالة الخيط الأسود من ظهر الجمبري
- اسماء فيس بنات مزخرفة | القاب بنات مزخرفه
- لهجة شمالية (سعودية) بعض كلمات ومفردات اللهجة
- تفسير رؤية المشاهير في المنام لابن سيرين
- هل شد الشفرات والمباعدة الشديدة للساقين يمكن أن تفض غشاء البكارة؟
- [بحث جاهز للطباعة] بحث عن حرب 6 اكتوبر 1973 بالصور pdf doc -
- فوائد عشبة الفلية و الكمية المناسبة يوميا
- تفسير رؤية المخدة في المنام لابن سيرين
- [رقم هاتف] شركة الرفق بالحيوان و الطبيعة.. المغرب
- كلمات - انت روحي - حمود السمه
- أعاني من لحمة زائدة في الدبر ، فلدي قطعة لحمية صغيرة في فتحة الشرج من الخارج
- ما الفرق بين الغشاء السليم وغير السليم؟
- تفسير حلم رؤية الإصابة بالرصاص في الكتف بالمنام
- [ رقم هاتف ] مركز المصطفى للاشعة
- أدخلت إصبعي في المهبل وأخرجته وعليه دم، هل فقدت بكارتي؟
- عمر فروخ
- هل الضغط بالفخذين على الفرج يؤذي غشاء البكارة?
- إدمان الزوج للمواقع الإباحية: المشكلة والأسباب والعلاج
- بسبب حكة قويط للمنطقة الحساسة ونزول الدم، أعيش وسواس فض الغشاء.
- ما تفسير رؤية كلمة كهيعص في المنام
- تظهر عندي حبوب في البظر والشفرتين بين حين وآخر.. هل لها مضاعفات، وما علاجها؟
- طريقة إرجاع حساب الفيس بوك المعطل
- الكرة الحديدية قواعد اللعبة
- تفسير رؤية مدرس الرياضيات في المنام لابن سيرين
- [بحث جاهز للطباعة] بحث عن اللغة العربية والكفايات اللغويه -
- تفسير حلم رؤية الكنز فى المنام لابن سيرين
- كيف أصل إلى النشوة مع زوجي أثناء الإيلاج وليس بيده بعد الجماع؟
مرحبا بكم في شبكة بحوث وتقارير ومعلومات
عزيزي زائر شبكة بحوث وتقارير ومعلومات.. تم إعداد وإختيار هذا الموضوع [بحث] شرح درس المعجلات النووية , ملخصات الفيزياء النووية - ملخصات وتقارير للباعة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28 فإن كان لديك ملاحظة او توجيه يمكنك مراسلتنا من خلال الخيارات الموجودة بالموضوع.. وكذلك يمكنك زيارة القسم , وهنا نبذه عنها وتصفح المواضيع المتنوعه... آخر تحديث للمعلومات بتاريخ اليوم 08/10/2023
[بحث] شرح درس المعجلات النووية , ملخصات الفيزياء النووية - ملخصات وتقارير للباعة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28
آخر تحديث منذ 5 شهر و 22 يوم
1 مشاهدة
Nuclear Accelerators
ان الهدف من المعجل هو توجيه الاجسام المشحونة في شكل شعاع باكسابه طاقة حركة باتجاه الهدف من خلال تطبيق مجالات كهربية ومغناطيسية وهناك عدة انواع من هذه المعجلات
يتكون المعجل بصفة عامة من مصدر للجسيمات المشحونة مثل الكترونات منبعثه من فتيلة ساخنة او من ذرات متأينة حيث تنطلق هذه الجسيمات المشحونة تحت تأثير فرق جهد كهربي يتراوح من إلى 10 مليون فولت. يتم تحديد مسار هذه الجسيمات المعجلة لتكون شعاع ينطلق باتجاه الهدف, ويكون داخل المعجل مفرغ من الهواء (تحت ضغط منخفض) لتفادي تشتت الجسيمات المعجلة عند تصادمها مع ذرات الهواء.
تصنف المعجلات إلى ثلاثة اقسام بناء على الطاقة المستخدمة للتعجيل وهي على النحو التالي:
(1) المعجلات المنخفضة الطاقة: حيث تنتج جسيمات معجلة بطاقة تصل تتراوح بين 10 إلى 100 مليون الكترون فولت وفي اغلب الاحيان تستخدم هذه المعجلات لدراسة تشتت الجسيمات المعجلة بتفاعلها مع مادة الهدف
(2) المعجلات ذات الطاقة المتوسطة: حيث تنتج شعاع من الجسيمات المعجلة بطاقة تفوق 100 مليون الكترون فولت لتصل 1000 مليون الكترون فولت. وعند هذه الطاقة يتم دراسة تصادم النيوكليونات مع أنوية العناصر وقد سنتج عن هذه التصادمات توليد جسيمات اخرى مثل الميونز وفي هذا المعجلات يتم دراسة القوى النووية والتحقق تركيب النواة.
(3) المعجلات ذات الطاقة العالية: وهي تنتد شعاع من الجسيمات المعجلة بطاقة تفوق 1000 مليون الكترون فولت. ويكون الغرض من هذه المعجلات هو انتاجح جسيمات جديدة من خلال اصطدام هذه الجسيمات المعجلة بأنوية العناصر ومن ثم دراسة خصائص الجسيمات الناتجة
وقد تم تصميم معجلات نووية تصل طاقة التعجيل فيها إلى
الاجزاء الرئيسية للمفاعل
(1) مصدر الجسيمات المشحونة Ion source: وهو المصدر الرئيسي للجسيمات المعجلة ويتكون من غاز متأين بواسطة التفريغ الكهربائي ويتم استخلاص الجسيمات ذات الشحنة الموجبة من خلال الكترود سالب ذو جهد 10000 فولت.
(2) ناقل الشعاع beam optics: وهو عبارة عن عدد من الموجهات المكونة من اجهزة كهربية ومغناطيسية لتوجيه الجسيمات المعجلة في المسار المحدد لها داخل المعجل وهي بمثل العدسات في الضوء وتعتمد على قوة لورنز Lorentz force
F = q(vxB)
(3) الهدف Target: وهو المادة التي توضع في نهاية المعجل بهدف التجربة تحت الدراسة فمثلاً تجربة nuclear spectroscopy حيث يتم دراسة مستويات الطاقة ومساحة المقطع فإن الهدف في هذه الحالة يكون شريحة سمكها 10ميكرون، اما في حالة دراسة انتاج جسيمات ثانوية من تصادم الانوية المعجلة مع الهدف فإن الهدف يكون سميك يصل سمكه إلى 10 سنتميتر بحيث يمتص طاقة الجسيمات المعجلة. وفي كلا الحالتين يتم تبريد الهدف حتي لاتتغير درجة حرارته مع تصادم الجسيمات المعجلة معه.
(4) الكاشف Detector وهي الجزء الأساسي الذي تعتمد عليه القياسات المراد الحصول عليها من التجربة مثل تحديد نوعية الجسيمات الناتجة من التصادم وطاقتها وزمن بقاءها وتوزيعها الزاوي وهذه الكواشف علم قائم بحد ذاته وسنخصص مقالاً منفصلا للحديث عنها.
أنواع المعجلات
(1) المعجل الكهروستاتيكي Electrostatic accelerator
(2) معجل السكلترون Cyclotron accelerator
(3) المعجل الخطي Linear accelerator
(4) معجل السنكتورن Synchrotrons
(5) المعجل التصادمي Colliding-Beam accelerator
المعجل الكهروستاتيكي Electrostatic accelerator
ابسط انواع المعجلات التي تستخدم لتعجيل الجسيمات المشحونة خلال فرق جهد ثابت من خلال العلاقة E = qV حيث V فرق جهد التعجيل ويصل إلى 10 مليون فولت وq شحنة الجسيمات المعجلة وE طاقة الحركة للجسيمات. وهذا يعني ان الطاقة التي يمكن ان يكتسبها الجسيم المعجل تصل إلى 10 مليون الكترون فولت لكل وحدة شحنة وهذه الطاقة كافية لدراسة التركيب النووي للنواة.
اول معجل تم تصميمه على هذا الاساس كان في 1932 بواسطة العالمان Cockcroft and Walton حيث وصل فرق جهد التعجيل إلى 800 الف فولت واعتمد مبدأ عمله على شحن مكثفات على التوازي ومن ثم تحويلها إلى توصيل على التوالي من خلال الدائرة الموضحة في الشكل
وتسمى هذه الطريقة بمضاعفة فرق الجهد voltage multiplication ةاستخدم في اول تجربة نووية في التفاعل التالي
P + 7Li º 4He+4He
وفي الوقت الحالي فإن هذا النوع من المعجلات يعتمج على مولد فانديجراف الذي طوره العالم Van de Graaff في عام 1932
وتعتمد فكرة عمل مولد فانديجراف على مبادئ الكهربية الساكنة حيث نعلم ان الشحنة الكهربية تستقر على سطح الموصل في الحالة الكهروستاتيكية وتنقل الشحنة الكهربية من خلال حزام من مادة عازلة وفي اغلب الاحيان من الحرير ويحصل الحزام على الشحنة الكهربية من جهاز corona discharge وهو رأس مدبب من مادة موصلة مطبق عليه فرق جهد عالي يصل الى 20 الف فولت وعند الرأس المدببة حيث تزداد كثافة الشحنة علية يحدث تفريغ كهربي يعمل على تأيين الهواء فتندفع الايونات الموجبة بقوة التنافر في اتجاه الحزام المتحرك حاملاً شحنة موجبة إلى القشرة الكروية التي تشكل مكثف كهربي من مع الأرض. وهذه فكرة عمل هذا المولد فعندما يتم شحن الموصل الداخلي تنتقل الشحنة إلى القشرة الكروية المتصلة مع الموصل الداخلي كما في الشكل وتستقر الشحنة على السطح الخارجي للقشرة وتعتمد قيمة الشحنة على العلاقة
V = Q/C
حيث C سعة المكثف وQ الشحنةو V فرق الجهد الناتج ومن الناحية النظرية فإنه يمكن ان يزداد الجهد الكهربي إلى مالانهاية لان سعة المكثف لانهائية وكلما ازادادت قيمة الشحنة ازدادت قيمة الجهد ولكن من الناحية العملية فإن قيمة عالة للجهد الكهربي يوئدي إلى تأيين الهواء ويصبح موصل مما يؤدي إلى وضع حد لزيادة فرق الجهد الكهربي الممكن الحصول عليه. وللتغلب على هذه المشكلة يتم وضع مولد الفانديجراف في حاوية تحتوي على غاز عازل كهربيا مثل غاز SF6 عند ضغط 10 إلى 20 ضغط جوي
يمتاز مولد فانديجراف عن مولد والتن كوكفورت باثبات قيمة فرق الجهد وهذه مهمة جداً في دراسة مساحة مقطع التصادمات النووية لدراسة مستويات الطاقة النووية.
تمتلك العديد من الجامعات الامريكية والمراكز البحثية مولد الفانديجراف وفي الصورة التالية نلاحظ مختبر مجهز بمولد فاندجراف
حيث نلاحظ على اليمين من الصورة مولد الفاندجراف داخل مستودع يحتوي على غاز عازل والجسيمات المعجلة تنطلق داخل الانبوب وفي الوسط مغناطيس يعمل على دوران الجسيمات المعدلة باتجاه الهدف على يسار الصورة.
من المولدات المتطورة المعتمدة على مولد فانديجراف مولد تاندم فانديجراف Tandem Van de Graaff والموضح في الشكل التخطيطي التالي:
ويمكن الحصول على فرق جهد 20 مليون فولت ويستخدم هذا المعجل في دراسة تفاعل الأيونات الثقيلة. ونلاحظ على يسار الصورة المغناطيس الذي يعمل على حرف الجسيمات المعجلة وكذلك المغناطيس الذي يعمل على توجيه الجسيمات إلى عدة مسارات مختلفة لكل مسار يخصص تجربة محددة.
معجل السكلترون Cyclotron accelerator
جهاز السنكلترون يعد جهاز حديث تم تصميمه في 1934 ويستخدم في تعجيل الجسيمات المشحونة إلى سرعات هائلة تستخدم في تجارب التصادمات النووية. وهنا ايضا يستخدم كلا من المجال الكهربي والمجال المغناطيسي لهذا الغرض.
فكرة العمل
يتكون السنكلترون من وعائين منفصلين على شكل الحرف الانجليزي D مفرغين من الهواء لتقليل احتكاك الجسيمات المعجلة مع جزيئات الهواء. يطبق فرق جهد متردد على طرفي الوعائين ويطبق مجال مغناطيسي عمودي على الوعائين كما هو موضح في الشكل
يتم اطلاق الجسيمات المراد تعجيلها في وسط المنطقة الفاصلة بين الوعائين لتأخذ مسار دائري وتعود إلى الوسط الفاصل في فترة زمنية قدرها T/2 حيث T هو الزمن الدوي.
وبضبط تردد فرق الجهد المطبق بين الوعائين لقلب قطبيتهما ليتوافق مع وصول الجسم المشحون للمنطقة الفاصلة حيث يكون مجالا كهربياً يكسب الشحنة دفعة لتزيد من سرعته وبالتالي يزداد نصف قطر الدوران للجسم المشحون تدريجياً حتى يصل إلى نصف قطر الوعاء وعندها يخرج الجسيم المشحون من المعجل (السنكلترون) بسرعة كبيرة تعتمد على المعادلة
v = qBr/m
وهذا يعني ان سرعة الجسيمات المعجلة تتناسب طرديا مع المجال المغناطيسي المطبق وعلى نصف القطر.
اول معجل تم تصنيعه على هذا الاساس بواسطة Lawrence and Livingston في بيركلي بالولايات المتحدة في 1931 وكان نصف قطره 12.5 سم والمجال المغناطيسي 1.3 تسلا وهذا انتج بروتونات معجلة بطاقة 1.2 مليون الكترون فولت. وبعد عدة سنوات تم تطوير معجل السنكلترون ليصل نصف قطره إلى 35 سم وطاقة تعجيل البروتونات تصل إلى 10 مليون الكترون فولت. وفي نهاية 1930 تم بناء معجل سنكلترون نصف قطره 75 سم وطاقة تعجيل البروتونات تصل إلى 20 مليون الكترون فولت.
في الصورة التالية معجل سنكلترون في مختبر Argonne National Laboratory حيث يتضح المغناطيس العلوي والسفلي كذلك تظهر الصورة شعاع الجسيمات التي تنطلق من المعجل نتيجة تأينها للهواء.
المعجل الخطي Linear accelerator
يدعى هذا المعجل باسم ليناك Linac وفيه يتم تعجيل الجسيمات المشحونة على مراحل بواسطة فرق جهد متردد كما في السينكلترون ولكن الفرق ان مسار الجسيمات المشحونة يكون في خط مستقيم حيث لا نحتاج الى المغناطيس الباهظ التكلفة. يتكون المعجل الخطي كما في الشكل التوضيحي التالي من عدة سلسلة من الالكترود ذات الشكل الاسطواني والتي ترتبط ببعضها البعض من خلال مصدر فرق جهد متردد.
تكتسب الجسيمات المعجلة طاقتها من الفجوة بين الاسطوانات نتيجة لفرق الجهد المطبق عليها وفي داخل الاسطوانة حيث لا يوجد مجال تندفع الجسيمات تحت تأثير قوة اندفاعها لفترة من الزمن تساوي نصف الزمن الدوري لفرق الجهد المتردد لحين تغير قطبية فرق الحهد المطبق على الاسطوانة التي تليها.
وتعتمد فكرة عمل المعجل الخطي على التزامن بين الطاقة التي يكتسبها الجسيم المشحون بين الاسطوانات مع المجال الكهربي المتردد المطبق على الاسطوانات ولضبط هذا التزامن فإن طول الاسطوانة يصمم بناء على سرعة الجسيمات المعجلة بعد كل مرحلة، فإذا كان نصف الزمن الدوري للجهد المطبق هو t/2 فإن طول الاسطوانة رقم n يعكى بالمعادلة
Ln = vnt/2
وطاقة الحركة المكتسبة بعد مرورها من الاسطوانة رقم n يعطى بالعلاقة
1/2 mvn2 = neVo
ومن المعادلتين السابقتين يكون طول الاسطوانة n
عند خروج الجسيمات المعجلة من الاسطوانة تتعرض إلى مجال كهربي كما في الشكل التوضيحي التالي:
مثال على المعجل الخطي هو المعجل الموجود في جامعة ستانفورد في الولايات المتحدة والذي انتج في 1967 ضمن برنامج ابحاث فيزياء الطاقة العالية وهذا المعجل يعطي الالكترونات المعجلة طاقة تصل إلى 1.2 جيجا الكترون فولت 1.2x109 eV والتجارب التي عملت بواسطة هذا المعجل على تشتت الالكترونات المعجلة لتحديد نصف قطر النواة.معجل خطي في Los Alamos Meson Physics Laboratory يبلغ طوله نصف ميل
المعجل التصادمي Colliding-Beam accelerator
يستخدم المعجل التصادمي في مجال الفيزياء النووية ذات الطاقة العالية لانتاج جسيمات جديدة من خلال تحويل اكبر قدر ممكن من طاقة حركة الجسيمات المعحلة إلى طاقة تكوبن (كتلة) لجسيمات جديدة. افترض شعاع من جسيمات مثل البروتونات تم تعجيلها لتصطدم بهدف من ذرات الهيدروجين لتنتح جسيمات جديدة X كما في المعادلة التالية:
P + P º P + P + X
يجب ان تكون طاقة الحركة اكبر من طاقة تكوين الجسيمات المنتجة ولحساب طاقة الحركة المطلوية
نقلا من موقع الدكتور حازم سكيك
شاركنا رأيك
التعليقات
لم يعلق احد حتى الآن .. كن اول من يعلق بالضغط هنا
أقسام شبكة بحوث وتقارير ومعلومات عملت لخدمة الزائر ليسهل عليه تصفح الموقع بسلاسة وأخذ المعلومات تصفح هذا الموضوع [بحث] شرح درس المعجلات النووية , ملخصات الفيزياء النووية - ملخصات وتقارير للباعة # اخر تحديث اليوم 2024-03-28 ويمكنك مراسلتنا في حال الملاحظات او التعديل او الإضافة او طلب حذف الموضوع ...آخر تعديل اليوم 08/10/2023