پنج دلیل برای شگفت انگیز بودن سنگین ترین عناصر جدول تناوبی

پنج دلیل برای شگفت انگیز بودن سنگین ترین عناصر جدول تناوبی

12 فوریه 2018 – Science News

صد و هفده عنصر اول جدول تناوبی نسبتا عادی بشمار می روند. اما وضع از عنصر 118 به بعد تغییر می کند. عنصر اگانسون (Oganesson) که به افتخار فیزیکدان روسی یوری اگانسون نام گذاری شده، در حال حاضر سنگین ترین عنصر جدول تناوبی است و جرم اتمی آن برابر 300 است. تنها چند اتم از این عنصر آزمایشگاهی ساخته شده اند که عمری تنها حدود چند هزارم ثانیه دارند. برین ترتیب برای بررسی خواص این عنصر بشدت ناپایدار، دانشمندان باید تا حد زیادی به پیش بینی های نظری تکیه کنند.

محاسباتی که بر اساس نظریه نسبیت خاص اینشتاین انجام شده و سرعتهای بالای الکترونها در عناصر بسیار سنگین را بحساب می‌آورد، خواص شگفتی را برای این عنصر پیش بینی کرده است. بجای اینکه الکترونهای آن منند سایر عناصر در پوسته هیا مجزا ترتیب یابند، الکترونهای اگانسون به شکل لکه های مبهم هستند.

اگانسون در ستون گازهای نجیب قرار گرفته و همانند رادون و زنون باید خنثی باشد، لیکن آرایش عجیب الکترونهای آن باعث می‌شود  این عنصر بار مثبت داشته باشد. بنابراین اگانسون برخلاف عناصر هم خانواده خود دارای فعالیت شیمیایی است.

این آرایش عجیب الکترونها اثر دیگری نیز دارد: اتمهای اگانسون برخلاف سایر گازهای نجیب هم خانواده خود به هم چسبیده و به عنصر در دمای عادی حالت جامد می بخشند.

پروتونهای داخل هسته اتم به واسطه بار مثبت خود یکدیگر را می رانند. لیکن نیروی هسته ای قوی باعث کنار هم ماندن آنها می‌شود و بر نیروی دافعه الکترومغناطیسی غلبه می کند. اما در هسته اگانسون، تعداد زیاد پروتونها (118 عدد) باعث می شود آنها بتوانند بر نیروی جاذبه هسته ای قوی غلبه کنند. در نتیجه هسته اگانسون شکلی مانند حباب دارد که در آن بیشتر پروتونها در محیط حباب قرار داشته و تنها تعداد کمی در مرکز هسته اتم قرار دارند.

برخلاف سایر عناصر سنگین که در آنها نوترونها در حلقه هایی تعریف شده قرار دارند، در اگانسون نوترونها به هم آمیخته و ممزوج شده اند.

در انتهای سال جاری آزمایشاتی در یکی از مراکز تحقیقاتی روسیه انجام خواهد شد تا درستی این نظریات شگفت درباره عنصر اگانسون را بررسی نماید

منبع:

https://www.sciencenews.org/article/5-ways-heaviest-element-periodic-table-really-bizarre?tgt=nr

درگذشت یکی از قدیمی ترین گوریلهای دنیا

درگذشت یکی از قدیمی ترین گوریلهای دنیا

27 ژانویه 2017   

ویلا، یکی از مسن ترین گوریلهای دنیا در سن 60 سالگی در پارگ سافاری سن دیه گو مرد در حالی که تعداد زیادی از اعضای خانواده اش او را دوره کرده بودند.

ویلا مادرسالار پنج نسل از گوریلها بود و به عنوان مادرخوانده چندین گوریل انجام وظیفه کرده بود.

گوریلها معمولا بین 35 تا 40 سال عمر می کنند. این گونه از حیوانات به علت شیوع بیماری، جنگ و شکار گونه ای در حال انقراض بشمار می‌روند.

ویلا دارای آرتروز و سایر شرایط سلامتی مرتبط با سن خود بوده و تحت مراقبتهای دامپزشکی قرار داشت.

او در سال 1957 در کنگوی آفریقا بدنیا آمد و در سال 1975 به پارک سافاری منتقل شد.

کاملترین تصویر از یک ستاره دیگر، پیش نمایشی از دوران خاموشی خورشید ما

کاملترین تصویر از یک ستاره دیگر، پیش نمایشی از دوران خاموشی خورشید ما

تصویر زیر از ستاره موسوم به پای وان گریوس Pi¹ Gruis شاید کامل ترین تصویر از سطح ستاره دیگری غیر از خورشید باشد. این تصویر بیشترین جزئیات از یک ستاره را در اختیار ما قرار می دهد. ستاره غول پیکر که در فاصله 530 سال نوری از ما قرار دارد، به ستاره شناسان کمک کرده است نظریات مربوط به رفتار ماده ستاره ای چرخان را تایید کنند.

این ستاره 170 بار بزرگتر از خورشید ماست و رفته رفته به یک غول سرخ تبدیل می شود. هسته ستاره از هلیوم ناشی از همجوشی هسته ای انباشته شده و واکنش همجوشی هیدروژن تنها در پوسته بیرونی آن انجام می شود. این ستاره سرگذشت خورشید ما را در میلیاردها سال دیگر در برابر چشمانمان قرار داده است.

منبع

https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a15948566/pi-grius-most-detailed-image-another-star/

آیا پایان جهان نزدیک است؟

آیا پایان جهان نزدیک است؟

آخرین باری که نوع بشر به نابودی کامل نزدیک شد، سال 1953 بود.

پایان جهان هیچگاه تا این اندازه نزدیک نبوده است. بر طبق بولتن دانشمندان اتمی، تنها زمانی که نوع بشر این اندازه به نابودی خود نزدیک شد، سال 1953 بود. در اوج  جنگ سرد ایالات متحده آمریکا و شوروی سلاحهای هسته ای خود را تنها به فاصله نه ماه از یکدیگر آزمایش کردند. هم اکنون تهدیدهای هسته‌ای و خطرات زیست محیطی نادیده گرفته شده رشد فزاینده ای یافته اند بطوری که دانشمندان پایان عمر بشر را نزدیکتر از هر زمانی می دانند.

بولتن دانشمندان اتمی در یک جمله وضعیت سیاره ما را خلاطه کرده است: "خطرناکتر از هر زمانی دیگری پس از جنگ جهانی دوم". تنش های موجود در دریای چین جنوبی بر سر عملیات دریایی آمریکا، روابط پرتنش پاکستان و هند و شعارهای هسته ای بی پروایانه برخی رهبران جهان وضعیت بس خطرناکی پدید آورده است. هر لحظه ممکن است سلاحهای مخوف کشتار جمعی بطور عمدی یا طبق محاسبات اشتباه بکار گرفته شوند. این مطالب در بولتن دانشمندان اتمی بیان شده که شامل بیش از 15 برنده جایزه نوبل است.

سال گذشته کره شمالی آزمایش های هسته ای و موشکی خود را در تعارض با قطعنامه های شورای امنیت سازمان ملل متحد شتاب بخشید. بیانیه های تحریک کننده رییس جمهور آمریکا و رهبر کره شمالی خطر جنگ هسته ای را بزرگتر و نزدیکتر ساخته است. علاوه بر این ایالات متحده و شوروی درباب کنترل موجودی سلاحهای هسته ای خود به توافق نرسیده اند.

تغییرات زیست محیطی نیز سهمی در پیش بردن دنیا بسوی نابودی دارند. سال گذشته بالاترین دما در سراسر کره زمین ثبت شد و خشکسالی باعث بروز آتش سوزی های بزرگی در جنگلها و حیات وحش گردید. نازک شدن پوشش یخی قطبها به همراه عوامل یاد شده همگی گویای ناتوانی بشر در کنترل انتشار گازهای گلخانه ای هستند.

خطر بزرگ دیگر، استفاده تبهکارانه از فناوری اطلاعات است که باعث عدم اعتماد به نهادهای سیاسی، رسانه‌ها، علوم و هنر شده است.

اما همه امیدها بر باد نرفته است. جامعه جهانی باید ابزارهایی برای مقابله با اخبار جعلی ابداع کرده و سازوکارهایی برای کنترل سلاحهای سایبری بیابد. توافق متقابل میان قدرتهای جهانی نیز تنها راه مهار خطرات بالقوه ناشی از عدم اعتماد آنها به یکدیگر است.

منبع: نشریه نیچر

https://www.nature.com/articles/d41586-018-01276-y

فومهای هوشمند یا ویسکوالاستیک

فومهای هوشمند یا ویسکوالاستیک

فومهای ویسکوالاستیک (لزج-کشسان) که به عنوان فومهای هوشمند یا حافظه دار نیز معروفند، برای اولین بار در طی سالهای میانی دهه 60 میلادی در نتیجه پژوهش های انجام گرفته در برنامه انتقال تکنولوژی ناسا بطور تجاری عرضه شدند.

این فومهای پلی اورتانی انعطاف پذیر دارای خاصیتی هستند که به آنها اجازه می دهد نیروی شتاب ثقل عظیم زمان پرتاب موشک یا ورود دوباره فضاپیما به داخل جو زمین را بازتوزیع کرده و از اثر آن بر بدن فضانوردان بکاهند. همچنین در پروازهای طولانی هواپیماهای مسافربری، آسایش بیشتری برای فضانوردان فراهم می سازد.

مشخصه های اصلی

فومهای ویسکوالاستیک پس از فشرده شدن به آهستگی شکل اولیه خود را باز می یابند. وقتی یک شی سنگین (مانند بدن انسان) روی فوم ویسکوالاستیک قرار گیرد، فوم به تدریج شکل آن شی را بخود می گیرد و پس از حذف آن وزن، به آرامی شکل اولیه خود را باز می یابد.

خاصیت دیگر این نوع فوم توانایی آن در میراساختن ارتعاشات و جذب شوک است. این نوع فوم خاصیت فنری فومهای معمولی را نداشته و بیشتر انرژی برخورد را جذب می کند. علاوه بر این خاصیت کلیدی، برخی انواع این فومها به دمای بدن و دمای محیط واکنش نشان می دهند و با حرارت نرم شده و آسانتر با شکل بدن تطبیق می یابند.

مزایا و کاربردها

فوم ویسکوالاستیک کاربردهای زیادی در پزشکی یافته است. قابلیت تطابق آن با شکل بدن و توزیع یکنواخت فشار و وزن، آسایش زیادی برای بیماران فراهم ساخته مانع ایجاد زخم بستر می شود. فومهای معمولی با واردساختن فشار بیش از حد بر بدن بیمار باعث توقف جریان خون در بدن وی شده بافت پوستی او را تخریب می کنند. کاربرد مهم دیگر این نوع فوم در صندلی خودرو است. این فومها علاوه بر آسایش، حفاظت خوبی از سرنشین به عمل می آورند.

فورمولاسیون فومهای ویسکوالاستیک

فومهای ویسکوالاستیک اغلب از تولوئن دی ایزوسیانات (Toluene Diisocyanate) و ترکیبات مشابه آن ساخته می شوند. نام تجاری برخی از این مواد عبارت است از TDI 65، MDI و TDI 80. برای درک خواص استثنایی این نوع فومها باید اثراتی را که مسئول رفتار لزج-کشسان فوم هستند دریابیم. پلی اورتانها پلیمرهایی با یک ساختار شبکه ای سه بعدی هستند که با پلیمریزاسیون افزایشی مواد خامی به نام پلی یول و پلی ایزوسیانات بوجود می آیند. وقتی چنین شبکه ای تحت فشار و تراکم قرار می گیرد یک نیروی بازگرداننده تولید خواهد کرد. برای اینکه پس از تغییرشکل، فوم به آرامی شکل اولیه خود را بازیابد باید این نیروی ارتجاعی به حداقل خود برسد.

دلیل اصلی خاصیل لزج-کشسان این نوع فوم، پدیده ای به نام دمای انتقال شیشه است که معمولا اندکی کمتر از دمای اتاق می‌باشد. دمای بالاتر از محیط رفتار لزج-کشسان را کاهش داده و باعث می شود فوم نرم شود. از سوی دیگر، دمای پایین تر از محیط باعث تشدید رفتار لزج-کشسان می‌گردد. دمای انتقال شیشه فوم اتری معمولی بسیار پایین تر از دمای محیط است (بین منفی 50 تا منفی 40 درجه سلسیوس). در حالی که فوم ویسکوالاستیک دمای انتقال شیشه در حدود دمای محیط دارد و افزایش دما در نتیجه تکیه دادن یا فشار بر آن باعث نرم شدن فوم می شود. پس از برداشته شدن فشار و رسیدن دما به حد محیط زیست، مجددا انتقال شیشه‌ای روی داده و فوم سفت شده و به آرامی به حالت اولیه بر می گردد.

 منبع:

Highly Sophisticated Cell Opener for Viscoelastic Foam

Michael Krebs, Roland Hubel, Evonik Industries AG