***** انجمن نجوم آماتوری ایران نوروز ایرانی و فرا رسیدن بهار پر طراوت را به ایرانیان اندیشمند، در هر جای این کره کوچک خاکی هستند شادباش گفته؛ رویش جوانه های امید و شادی را در سرای پر مهرتان همراه با سلامتی و موفقیت برای همه پارسی زبانان دنیا آرزومند است. روابط عمومی *****    
جمعه 31 فروردین 1403 | 9 شوال 1445 | 19 آوریل 2024
»
»
»
شتاب دهنده (قسمت دوم)

شتاب دهنده (قسمت دوم)
پنجشنبه 19 دی 1387 - 16:32 | شاخه : | 3269 بازدید | 0 دیدگاه

 
انواع شتاب دهنده ها:

 
1)شتاب دهنده خطی
2)شتاب دهنده مداری
3)شتاب دهنده سیلکووترون
 
ساخت و نگه داری آن کم هزینه وآسان است و در ضمن می توان این سیستم های مولد را در ابعاد و مقیاس های مختلف ساخت.(ساخت یک شتاب دهنده خطی به طول100متر و ولتاژ1-میلیون ولت است قادر است انرژی معادل انرژی یک گیگا الکترون ولت تولید نمودکه معادل است با انرژی 26 میلیون کیلو وات ساعت است.)
اگر موفق شویم 50% ازانرژی این شتاب دهنده استفاده کنیم شتاب دهنده قادر است معادل 2هزار نیروگاه اتمی در مقیاس نیروگاه اتمی هزار مگاواتی نیروگاه بوشهر تولید کند.وقادر است 2میلیون مگا وات انرژی تولید کند.علاوه بر آن از حرارت و گرمای تولید شده می توان برای بخار کردن آب دربا و تولید آب شیرین استفاده کرد.محاسبات نشان داده است که این سیستم قادر است در سال معادل بارندگی سالیانه کشور آب شیرین تولید کند بدون اینکه هوا را آلوده کند یا مشکلاتی از قبیل زباله های هسته ای یا پسمانده و آلودگی ایجاد کند.
سوخت مصرفی آن تنها چند گرم هیدروژن معمولی است.انرژی تولیدی از یک دستگاه شتاب دهنده یک گیگا الکترون ولت است که با انرژی 250000لیتر بنزین خواهد بود. بنابر این اگر به مدت یک سال کار کند انرژی معادل500میلیارد بشکه نفت انرژی تولید می کند.ارزش اقتصادی آن انرژی معادل 2 برابر ذخایر نفت عربستان سعودی است. مزایا این سیستم:میتوان در ابعاد واندازه های مختلف ساخت
نگهداری آن آسان است
هیچگونه زباله ای تولید نمی کند
محصول نهایی آن آب خالص یا بخار آب است
منبع عظیمی از انرژی ذخیره شده وعمر منابع انرژی نا محدود می شود.
دانشمندان با بکارگیری آزمایشی پرهزینه در مرز سوئیس و فرانسه ، تلاش تازه ای را برای پی بردن به علت پیدایش هستی شروع کرده اند.
به گزارش آریا به نقل از شبکه تلویزیونی الجزیره انگلیسی ؛ گروهی از دانشمندان اروپایی به شدت تلاش می کنند یکی از بزرگترین معماهای جهانی را که همانا چگونگی پیدایش هستی است، حل کنند .این دانشمندان سالها وقت گذاشتند و میلیاردها دلار روی یک طرح هزینه کرده اند تا پاسخ این معما را پیدا کنند.برخی از منتقدان می گویند اجرا کردن این طرح ازمایشی درصورت بروز هر گونه اشتباه می تواند به یک فاجعه تبدیل شود و پیامدهای منفی برای کره زمین داشته باشد.
در عمق صد متری زیر زمین در مرز سوئیس و فرانسه گروهی از دانشمندان هستند که می خواهند تاریخ پیدایش جهان را بازسازی کنند.در تونلی که بین دو کشور احداث شده است لوله ها و سیم ها وتجهیزات پیشرفته زیادی نصب شده اند هدف از نصب این تجهیزات تکرار کردن "انفجار بزرگ" در زمان پیدایش هستی و میکرو ثانیه های بعد از ان است .دانشمندان می گویند زمانی که انفجار بزرگ رخ داد جهان هستی شروع به تشکیل شدن کرد.
دانشمندان دراین ازمایشگاه زیر زمینی به کمک میلیاردها ذره کوچک میکروسکوپی که پروتون نام دارند درنظر دارند این ازمایش ها را انجام دهند .دانشمندان در داخل لوله هایی که درطول این تونل بیست و هفت کیلومتری کشیده شده اند پروتون ها را دریک لوله به یک سمت و در دیگر لوله ها به طرف مخالف ارسال می کنند این ذرات در یک نقطه که شبیه یک محفظه است به یکدیگر برخورد می کنند در ز مان برخورد ،تعداد ذرات عبوری درمدت یک ثانیه باید هشتصد میلیون باشد که این تعداد برای ازمایش بسیار حیاتی است دانشمندان می گویند "مدت زمان کمتر از یک ثانیه" که بعد ازبرخورد طی می شود برای پی بردن به علت پیدایش هستی بسیار مهم است .
این طرح که در ازمایشگاه سرن (Cern ) سوئیس به مدت چهارده سال دنبال می شود هشت میلیارد دلار هزینه داشته است .این طرح چند ملیتی است و کشورهای مختلف هزینه های ان را تامین می کنند.
اما نگرانی ای که وجود دارد این است که این ازمایش ممکن است سیاه چالی به وجود اورد و باعث شود که بخش هایی از کره زمین به درون ان کشیده شوند.
قرار است این برخورد عظیم ذرات درسال دوهزار وهشت انجام شود دوازده ماه بعد ازاین برخورد نتیجه تحقیق اعلام خواهد شد .

ساخت تجهیزات در ایران
 
اجرای عملیا ت ساخت وپیش مونتاژ مجموعه های تعهد شده توسط وزارت علوم تحقیقات و فن آوری جمهوری اسلا می ایران جهت واحد تحقیقاتی cern مطابق با specification ارائه شده از سوی cern در قالب دو پروژه مجزا تحت عناوینhf tableوfcsپس از انجام per qualification توسط cernطی دو قرار داد جداگانه از سوی موسسهipm(مرکز تحقیقات نظری فیزیکی و ریاضی ایران) به شرکت هپکو اراک به عنوان پیمانکار اصلی ساخت مطابق با چارت عملیاتی ذیل جهت اجرا واگذار گردیید.
ایران در "سرن"

ایران در ژوئن ???? رسما به عضویت این پروژه درآمد و از همان زمان در ساخت تجهیزات آشکار سازها مشارکت کرد. در چارچوب قرارداد همکاری، ایران مشارکت در آزمایش سی.ام.اس را پذیرفت.بر این اساس، ایران مسئولیت ساخت میز بسیار بزرگی را که قرار است آشکارسازها بر آن نصب شوند را پذیرفت.این میز باید بتواند قطعاتی به وزن حدود ??? تا ??? تن را تحمل کند که اجزای آن با فاصله میلیمتری از یکدیگر باز و بسته می شوند.این میز در حقیقت یک دستگاه مکانیکی با تولرانس بسیار بالا به شمار می رود که هزینه ساخت آن نیز برعهده ایران است. دکتر محمد محمدی، متخصص فیزیک ذرات بنیادی و سرپرست گروه سازنده شتاب دهنده سرن در ژنو، که از طرف دانشگاه فلوریدا این مأموریت را عهده دار شده است در این زمینه می گوید: برای ایران، موضوع اصلی فعالیت های پژوهشی از این قبیل، دستیابی به منافع اقتصادی آنی نیست، بلکه منفعت اصلی، دستاوردهای علمی است که از طریق مشارکت در یک پروژه علمی بین المللی، آن هم در بالاترین سطح پژوهش در حوزه فیزیک ذرات بنیادی نصیب کشورمان می شود.سرن چه از لحاظ فناوری و چه از نظر مطالعات نظری یکی از بالاترین سطوح علمی را داراست و هر کشوری افتخار می کند که سهمی در اجرای این پروژه داشته باشد، خوشبختانه پس از موفقیت در طراحی این میز، ساخت دو سیلندر مکانیکی بزرگ نیز که به صورت پوشش، آشکارساز را دربرمی گیرند، به ایران واگذار شد. ساخت این سیلندرها به طراحی بسیار ظریف و دقیقی نیاز دارد و به لحاظ فناوری در سطح بالایی قرار دارد.هزینه ساخت این دو سیلندر، که به همراه هزینه ساخت میز یک میلیون دلار برآورد می شود را نیز ایران می پردازد و دستگاه ها پس از تکمیل شدن تحویل سی.ام.اس خواهند شد.در حال حاضر، هفت پژوهشگر و دو دانشجوی ایرانی در سرن مشغول به کار هستند و دانشجوی سومی نیز انتخاب شده است که طی چند ماه آینده عازم مؤسسه سرن خواهد شد.این دانشجویان در حال گذراندن دوره دکترا در رشته فیزیک ذرات بنیادی هستند و برای انجام پایان نامه های خود به سرن می روند.دکتر حسام الدین ارفعی یکی از مسئولان پروژه سرن در کشورمان در گفت وگویی با همشهری درخصوص چگونگی پیشرفت آن می گوید: بخش اعظم امور فنی انجام شده و کار با موفقیت پیشرفته است و امیدواریم اسفندماه میز ساخته شده را تحویل دهیم. در این بخش با همکاری خوب مهندسان و شرکت مجری مشکل خاصی ایجاد نشد.وی با اشاره به اهمیت بخش علمی مشارکت ایران در این پروژه می گوید: در حال حاضر برای مشارکت علمی در این پروژه که به مراتب مهمتر از بخش فنی آن است، سه پژوهشگر ایرانی اعزام شده اند و همکاری علمی در این پروژه عظیم، در کنار دانشمندان برجسته دنیا، به منزله سهیم شدن کشور ما درعلم تراز اول جهان خواهد بود.وی گفت: تاکنون برای انجام امور فنی این پروژه در ایران، حدود ??? میلیون تومان هزینه شده و پیش بینی می شود کل مخارج آن به ??? میلیون تومان بالغ گردد.وی افزود: البته کمک ایران به این پروژه در مقابل کشوری مثل پاکستان که تنها یک قلم ? میلیون دلاری به جز سهم خودش (که دو برابر ایران بوده) بوده است، رقم ناچیزی است.
با ساخت نخستین شتابگر خطی در کشور ایران به جمع کشورهای صاحب فن‌آوری تولید شتابگر می‌پیوندد.
 


با تلاش محققان پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، نخستین شتابگر خطی ساخت ایران تا پایان سال آینده به بهره‌برداری رسیده و جمهوری اسلامی ایران به جمع معدود کشورهای صاحب دانش ‌فنی پیشرفته ساخت این تجهیزات ملحق می‌شود.
 به گزارش خبرنگار سرویس «فناوری» خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، در حال حاضر در بین کشورهای در حال توسعه تنها کشورهای چین، هند و برزیل از فن‌آوری ساخت شتابگرهای خطی برخوردارند که با اتمام طرح ساخت شتابگرهای خطی (Linear Accelerator) ایران نیز به عنوان چهارمین کشور در حال توسعه به جمع کشورهای صاحب فن‌اوری ساخت شتابگرهای خطی ملحق می‌شود.
شتابگرهای خطی علاوه بر کاربردهای وسیع تحقیقاتی در زمینه مختلف پزشکی و صنعتی از جمله پرتونگاری و پرتودرمانی بیماران صعب‌العلاج، رادیوگرافی صنعتی و پرتو فرآوری کاربرد دارد.
دکتر محمد لامعی رشتی، عضو هیات علمی پژوهشکده فیزیک پژوهشگاه دانش‌های بنیادی(IPM) در گفت‌و‌گو با خبرنگار «فناوری» ایسنا اظهار داشت: در راستای اجرای طرح ساخت شتابگر بزرگ ملی ایران که پیش‌بینی می‌شود ساخت آن حدود 1سال به طول بینجامد، از حدود سه سال پیش طرح ساخت یک شتابگر خطی در ابعاد کوچکتر و با کاربری صنعتی و پزشکی از سوی محققان پژوهشگاه دانش‌های بنیادی آغاز شده است.
وی خاطرنشان کرد: این شتابگر در حال حاضر در دانشگاه صنعتی اصفهان و پارک علمی تحقیقاتی اصفهان در حال ساخت است که امیدواریم تا پایان سال 1385 شاهد بهره‌برداری از این دستگاه باشیم.
دکتر لامعی هدف از ساخت این شتابگر خطی را ورود به عرصه فن‌آوری و پاسخ به نیازهای داخلی عنوان و تصریح کرد: با وجود آن که سابقه ساخت شتابگرها در دنیا به بیش از هفت دهه می‌رسد، فن‌آوری آن تاکنون به کشور ما وارد نشده است البته در ایران شتابگرهای مختلفی وجود دارند که از قدیمی‌ترین آنها دستگاه واندوگراف سازمان انرژی اتمی و شتابگر سیکلوترون این سازمان است که برای تولید رادیوایزوتوپ‌ها و انجام تحقیقات به کار می‌رود.وی افزود: علاوه بر در سال‌های اخیر چندین شتابگر برای درمان سرطان‌ها و رادیوتراپی در بیمارستان‌ها نصب شده‌اند و همچنین شتابگر الکترونی دیگری در مرکز پرتوفرایند سازمان انرژی اتمی در یزد نصب شده که عمدتا کاربرد صنعتی دارد.
عضو هیات علمی مرکز تحقیقات هسته‌یی سازمان انرژی اتمی در ادامه با بیان این‌که طبق برآوردهای صورت گرفته بیمارستان‌ها و مراکز درمانی کشور برای ارائه خدمات رادیوتراپی و پرتودرمانی حداقل به حدود 10دستگاه شتابگر خطی کوچک نیاز دارند، ابراز امیدواری کرد که با دستیابی ایران به فن‌اوری ساخت شتابگرهای خطی گام موثری در جهت تامین نیازهای آتی کشور در این بخش برداشته شود.
دکتر لامعی در تعریف شتابگرهای خطی به ایسنا گفت: شتابگر خطی الکترون دستگاهی است که ذرات الکترون را به سرعت‌های بسیار بالا می‌رساند. برای افزایش سرعت یک ذره باردار باید این ذره را تحت تاثیر یک میدان الکتریکی قرار دهیم اما ایجاد میدان‌های الکتریکی خیلی قوی برای شتاب دادن زیاد ذرات ممکن نیست زیرا مشکل جرقه زدن و تخلیه‌های ناخواسته ایجاد می‌شود، بنابراین یکی از راهها این است که ما ذره را در یک میدان متناوب قرار دهیم هر بار که میدان متناوب در جهت حرکت ذره است ذره تحت تاثیر آن میدان قرار می‌گیرد و در مواقع دیگری که جهت میدان الکتریکی با جهت حرکت ذره متفاوت است به نوعی می‌توان بین میدان و ذره حائلی قرار داد که میدان نتواند روی ذره اثر کند.
این مساله در شتابگر خطی الکترون به نحو جالبی حل شده زیرا الکترون ذره‌ای سبک بوده و خیلی سریع سرعت آن به سرعت نور می‌رسد و به همین علت ما یک موج الکترو مغناطیسی انتشار یابنده داریم و الکترون هم همراه موج انتشار یابنده حرکت می‌کند؛ بنابراین همان‌گونه که موج الکترومغناطیسی حرکت می‌کند الکترون هم حرکت کرده و انرژی الکترون افزایش پیدا می‌کند.
دکتر لامعی درباره ساختار و اجزای تشکیل دهنده دستگاه شتابگر به ایسنا گفت: این دستگاه از سه بخش اصلی شامل تفنگ الکترونی - که الکترونها را به وجود می‌آورد - کاواک - که الکترونها در داخل آن سرعت گرفته و انرژی آنها تشدید می‌شود - و مولد امواج الکترومغناطیسی - که تولید و تزریق موج به داخل کاواک را برعهده دارد - تشکیل شده است. در حال حاضر بخش‌هایی از کاواک این شتابگر ساخته شده و مشغول تست آن هستیم. در زمینه ساخت منبع تغذیه نیز قراردادی با پژوهشکده فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی اصفهان منعقد کرده‌ایم که هم اکنون در حال ساخت است.
 دکتر لامعی هزینه ساخت این شتابگر را در حدود 90میلیون تومان عنوان کرد و افزود: طول حلقه این شتابگر حدود 2 متر و انرژی تولیدی آن 1میلیون الکترون ولت است و ساخت آن مقدمه‌ای برای ساخت شتابگر بزرگ ملی ایران خواهد بود که مقدمات اولیه اجرای طرح ساخت آن انجام شده و پیش‌بینی می‌شود که از مهرماه سال جاری محاسبات جدی آن آغاز شود.
مجری طرح شتابگر خطی در پایان با اشاره به این‌که طرح ساخت درباره شتابگر بزرگ ملی ایران حداقل 1سال به طول خواهد انجامید، درباره مشخصات آن گفت: این شتابگر خطی 2 گیگا الکترون ولت انرژی داشته و اندازه حلقه آن حدود 10متر خواهد بود که عمدتا در زمینه تحقیقات مورد استفاده قرار خواهد گرفت. 
 


منابع:
سایت اختصاصی سرن: www.cern.ch
مقاله شرکت هپکو اراک
سایت: www.hupaa.com
روزنامه های همشهری و شرق

  تهیه و تنظیم:
محمود زارعی، مسئول گروه کاهش آلودگی نوری انجمن ستاره شناسی اراک با پست الکترونیکی
زیر در دسترس است: lightpollution@arakastronomy.ir  


اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://www.instagram.com/iranastronomy/
هم اکنون