آموزش توليد اشعه x با نوار چسب

[moein_13 528]

توليد اشعه X با نوار چسب

 

مترجم : امين روستاپور

 

باز كردن سريع نوار چسب توليد نور مي كند. آنهم از نوع اشعه ...

كريسمس امسال كه هداياي خود را باز مي كنيد مراقب باشيد.كندن نوار چسبها باعث ايجاد اشعه X ميشود.

 

پژوهشگران در دانشگاه كاليفرنيا-لس آنجلس نشان دادهاند كه كندن نوار چسبهاي معمولي در خلاء اشعه X توليد مي كند.ميزان توليد آن به اندازه كافي بوده است كه از آن براي عكسبرداري از استخوان انگشت يكي از دانشمندان شركت كننده در اين آزمايش استفاده شود.

 

"از برخي جهات ما كمي ترسيده بوديم" اين نقل قولي است از Juan Escobar يكي از اعضاي اين تيم تحقيقاتي. اما او و همكارانش بزودي دريافتند كه اشعه X تنها وقتي ساطع مي شود كه اين آزمايش در شرايط خلاء انجام گيرد.لذا دليلي براي ترس مردم در استفاده روزمره از نوار چسبها وجود ندارد.

 

اين نوع آزادسازي انرژي triboluminescence نام داشته و به صورت تابش نور مشاهده مي شود.

 

اين پديده زماني روي مي دهد كه يك جامد(غالبا يك كريستال-بلور) شكسته شده يا ماليده شده يا خراشيده شود. اين يك پديده رازآلود است كه از زمانهاي قديم مكرر مشاهده شده است.فرانسيس بيكنFrancis Bacon در سال 1605 ميلادي آن را مشاهده كرده بود.او گزارش كرده است كه خراشيدن يك تكه بلور شكر باعث ساطع شدن نور از آن شده است.

 

توضيح اين پديده بدين صورت است كه وقتي يك تكه كريستال خرد مي شود اين عمل باعث مي شود تا بارهاي الكتريكي مخالف و غير همنام از يكديگر جدا شده و فاصله بگيرند.سپس تخليه الكتريكي ايجاد شده و اين آزادسازي انرژي بصورت بارقه اي از نور نمايان مي شود.

 

Escobar اضافه ميكند:

 

از مدتها قبل حدود سال ۱۹۵۳ ميلادي گروهي از دانشمندان روسي اظهار كرده بودند كه كندن نوار چسب مي تواند اشعه X توليد كند.ولي ما در باره نتايج آزمايشهاي قديمي آنها بسيار بد بين بوديم.تيم ما تصميم گرفت تا اين آزمايشات را با دقت بيشتري نجام دهد. و با كمال تعجب مشاهده نموديم كه در اين آزمايش اشعه X به شكل پالسهاي پر انرژي آزاد مي شود.

 

وقتي اين پژوهشگران يك دريچه پلاستيكي را بروي مخزن ايجاد خلاء خود تعبيه كردند موفق شدند با استفاده از يك آشكارساز معمولي اشعه X دندانپزشكي از استخوان انگشت عكسبرداري كنند.نتايج آزمايش آنها در آخرين شماره مجله علمي Nature به چاپ رسيده است.

 

Escobar اضافه ميكند:

 

از ميان تخليه هاي الكتريكي كه انجام مي شود فقط يك در ده هزار آنها توليد اشعه X ميكند.انرژي هر تك پالس اشعه X در مدت زماني معادل چند نانو ثانيه حدود ۱۵ كيلو الكترون ولت است.

تصوير گرفته شده از استخوان انگشت با استفاده از نوار چسب

 

انرژي اشعه Xمسقيما به مقدار بار الكتريكي بستگي دارد كه در لحظه كندن نوار چسب در سطح آنتوليد مي شود.دانشمندان محاسبه نمودهاند كه مقدار اين بار الكتريكي ده ها بار بزرگتر از آن چيزي است كه در آزمايشهاي معمولي ديده مي شود.

 

Escobar مي گويد:"ما دقيقا نمي دانيم چرا نوار چسب تا اين حد بسيار زياد باردار است."

 

ماشين اشعه X نوارچسبي ساير دانشمندان را نيز گيج كرده است.

 

Ken Suslick متخصص در mechanoluminescence از دانشگاه الينويز در Urbana-Champaign مي گويد:" ما اصلا فكر نميكرديم كه اكثر انرژي مكانيكي قابليت اين را داشته باشد كه به صورت اشعه X آزاد شود.چسب استفاده شده در نوار چسبها يك مايع غير متبلور است نه يك كريستال.دقيقا چه چيزي باعث انقال بار الكتريكي شده است؟گروه هاي دهنده و گيرنده بار الكتريكي در اين آزمايش كدامند؟"

 

اين مسئله هنوز دقيقا واضح نيست.

 

پژوهشگران حدس مي زنند كه چگالي بالاي بار الكتريكي توليد شده در اين آزمايش به ميزان كافي زياد باشد كه يك واكنش همجوشي هسته اي را استارت بزند.

 

البته Michael Loughlin دانشمند علوم هستهاي آزمايشگاه بين المللي همجوشي هسته اي ITERدر Cadarache فرانسه به اين مسئله به ديده ترديد مي نگرد.ولي با وجود اين اضافه مي كند كه اگر او اشتباه كرده باشد و اين مورد امكان پذير باشد.چنين سيستمي كه قادر به استارت سريع يك همجوشي هسته اي باشد بسيار مفيد فايده خواهد بود.

 

در حال حاضر Ken Suslick تمايل دارد كه سيستمهاي mechanoluminescence را كه در آزمايشگاه خود به روي آنها كار كرده است را مجددا مورد برسي قرار دهد.در اين حينEscobar و همكارانش قصد دارند تا آزمايش خود را با ساير انواع چسبها انجام دهند و اثرات مشابه احتمالي را بررسي كنند.

 

ولي مهمترين چالش پيش روي آنها اين است كه در يابند.اين پديده حقيقتا به چه دليلي روي مي دهد؟

 

Escobar مي گويد : "كه اين مسئله در راس اولويتهاي آنها قرار دارد."

 

منبع:

1. Camara, C. G., Escobar, J. V., Hird, J. R. & Putterman, S. J. Nature 455, 1089–1092 (2008