Search This Blog

جارٍ التحميل...

أخطار الإشعاعات النووية



أخطار الإشعاعات النووية
تعتبر العناصر المشعة مصدر للطاقة العالية و تشكل خطراً علي البشر لأنها تخترق و تحطم الروابط و تشوهها  و كلما زادت القدرة علي الاختراق زاد الضرر لذلك جاما أخطر من ألفا و بيتا
من الدلائل علي آثر المواد المشعة ما حدث لأشجار الصنوبر و التوت التي تعرضت لآثار تفجيرات نووية
التي أتلفت الحرير بل أتلفت الجلاتين المصنوع من عظام بعض البقر التي تبين أن البقر تغذى علي نبات تعرض للمواد مشعة
سلبيات التعرض للمواد المشعة

أ- التعرض لجرعات عالية و لفترات طويلة
1- الوفاة  2- تغير مكونات الدم  3- تلف الأنسجة الموضعي[  مثل النخاع العظمى ]4- تدمير الكر وموسومات.
ب- التعرض لجرعات منخفضة لفترات قصيرة 
1- الإصابة بالسرطان 2- تأثيرات وراثية مثل الطفرات 3- آثار محلية لبعض الأنسجة مثل العقم .

الاحتياطات من خطر الإشعاعات

1- ضرورة حفظ المواد المشعة في أماكن و مغلفات مزدوجة عند نقل المواد المشعة
2- تغطية الطاولات بطبقة من مواد  ماصة للحرارة للتخلص منها بسهولة
3- وضع حواجز وقائية في أماكن العمل  لمنع تسربها للعاملين
4-فحص العاملين بصورة دورية
5- تقدير مستوى الإشعاع في الأماكن التي يصل لها بصورة دورية
6- ترك ملابس الوقاية في أماكن العمل حتى لا تنتقل للخارج
7- التحكم بعمليات التشعيع من خلف جدران من الرصاص 

       مسرد المصطلحات
1- المفاعل النووي: نظام يستخدم تفاعل متسلسل مسيطر علية لتحرير طاقة بتفاعل نووي انشطاري متسلسل
2- الوقود النووي: يورانيوم و جرافيت تصنع علي شكل قضبان و ألواح مغلفة بمواد معدنية مثل الحديد
3- المهدئ: مادة تستخدم للحد من سرعة النيترونات و يصنع من مواد مثل الجرافيت وقد يحل محلة الماء الثقيل
3- قضبان التحكم : تصنع من الكادميوم أو البور ون حتى 1- تتحكم في سرعة التفاعل و أيقافة 2- التحكم في عدد النيترونات 
4- الدرع الواقي:
وعاء كبير من الصلب توضع فيه مكونات قلب المفاعل يعمل علي مص الجسيمات والإشعاعات الضارة يلف بجدار مسلح من الصلب و يوجد فيه أبواب لإمكانية الصيانة
5- التشعيع الجامى: عبارة عن تعريض المنتجات و الأدوات الطبية لأشعة جاما
الفائدة : قتل البكتيريا دون رفع درجة حرارة المنتج  لذلك تستخدم في تعقيم المواد التي تتأثر بالحرارة
6- التفاعل النووي المتسلسل: عبارة عن قدرة النيترونات علي شطر النواة لعدد هائل من الأنشطارات للوصول للاستقرار يستخدم هذا التفاعل لصنع القنبلة النووية و الحصول علي الكهرباء من المحطات النووية
7- يورانيوم المخصب : عبارة عن يورانيوم تمت زيادة   u  فيه و تم إزالة باقي النظائر  يستخدم في الأنشطارات النووية

الرسومات المطلوبة

أجزاء المفاعل النووي

س1 وضح المقصود بكل مما يأتي
ج أ- * التفاعل النووي:  تفاعل يؤدى لتغير العدد الذري للعنصر و تغير مكونات النواة و ينتج عنصر جديد و لا تلعب الالكترونات دورا" في التفاعل
*اليورانيوم المخصب:يورانيوم 235 يستخدم في التفاعلات الانشطارية و يفصل عن يورانيوم 238 إما بالطرد المركزي أو الانتشار تمت إزالة باقي النظائر
*الوقود النووي: يورانيوم و جرافيت تصنع علي شكل قضبان و ألواح مغلفة بمواد معدنية مثل الحديد وهى المادة الانشطارية
س2 – علل لما يأتي :
أ – يمكن تحديد مواقع التسرب في أنابيب النفط باستخدام الإشعاع؟
ج – أ لأن السوائل يضاف لها مواد مشعة يمكن تتبعها و تحديد موقعها و معرفة مكان الخلل
ب- ينتج عن التفاعلات النووية طاقة هائلة؟
ج-ب لأن العناصر المشعة لا تصل للاستقرار في انحلال منفرد و لكن تحتاج لانحلال متسلسل للوصول للاستقرار و ينتج عنة كمية كبير ة من الطاقة
ج – تترك ملابس الوقاية في أماكن العمل و يمنع الخروج بها؟
ج- ج حتى لا تنتقل الإشعاعات العالقة للخارج و تسبب التلوث الإشعاعي.
د- تعتبر أشعة جاما أخطر من أشعتي ألفا و بيتا ؟
ج- د لأن لها طاقة عالية و لها القدرة علي اختراق الخلايا و قتل بعضها أكثر من ألفا و بيتا
هـ- تستخدم قضبان تحكم في المفاعل النووي ؟
ج – هـ  لتتحكم في سرعة التفاعل وايقافة و التحكم في عدد النيترونات
س3 وضح دور النشاط الإشعاعي في
أ- المجال الزراعي
1- تستخدم كأسمدة إشعاعية لزيادة المحصول و تحسين نوعه فالقمح تصبح فترة نضوجه 64 يوم بدلاً من 7 شهور 2- تغير لون البلاستيدات الملونة و إنتاج زهور بألوان مختلفة باستخدام الكوبالت المشع 3- معالجة النباتات و الأغذية بالأشعة لقتل الميكروبات 4- تستخدم النظائر المشعة في دراسة العمليات الحيوية و الكيميائية في النبات 5- استنباط سلالات مقاومة للجفاف و الملوحة
ب- المجال الصناعي
1- الكشف عن أماكن البترول و المناجم 2- تطويرا لمواد المطاطية باستخدام تكنولوجيا إشعاعية 3- قياس سمك الصفائح الفلزية و منسوب المواني 4- الكشف عن مواقع تسرب السوائل من الأنابيب باستخدام مواد مشعة   
5- تحضير مواد تستخدم في التكنولوجيا الحيوية مثل الأوردة و صمامات القلب و الأغشية الحيوية لغسل الكلى.
س4- النشاط الإشعاعي سلاح ذو حدين
أ- أذكر ايجابيته مع أمثلة؟
يستخدم في الطب مثل نظير اليود الذي يستخدم في علاج الخمول الذهني
يستخدم في مجال الزراعة مثل استنباط سلالات من النباتات الملائمة للملوحة و الجفاف
يستخدم في المحافظة علي البيئة و معالجة مياه الصرف الصحي
يستخدم لتوليد الكهرباء و تطويرا الصناعات المطاطية


ب- سلبيات النشاط الإشعاعي
1- استخدامه في المجال العسكري و صنع القنابل و قتل البشر
2- التعرض لجرعات عالية قد يسبب الوفاة و تدمير للكر موسومات
3- التعرض لجرعات قليلة قد يسبب الطفرات الوراثية
4- قد يسبب التلف لبعض الصناعات و يفسد الحرير الناتج من دودة القز
س5- صف دور الإشعاع فيما يأتي
أ- معالجة مياه الصرف الصحي؟
مياه الصرف خطيرة لما تحتويه من ميكروبات و الطفيليات تفصل المواد الصلبة عن السوائل و يتم  تشعيعها لقتل الميكروبات و استخدامها في الزراعة و التخلص من إضرارها
ب- معالجة الخمول الذهني ؟
يستخدم نظير اليود 125 في علاج الخمول الذهني بتعويض اليود الناقص عن طريق إعطاء جرعات من اليود 125
س6الاحتياطات الواجب مراعاتها عند استخدام الإشعاعات النووية من قبل الفنين؟
 1- ضرورة حفظ المواد المشعة في أماكن و مغلفات مزدوجة عند نقل المواد المشعة
2- تغطية الطاولات بطبقة من مواد ماصة للحرارة للتخلص منها بسهولة
3- وضع حواجز وقائية في أماكن العمل لمنع تسربها للعاملين
4-فحص العاملين بصورة دورية
5- تقدير مستوى الإشعاع في الأماكن التي يصل لها بصورة دورية
6- ترك ملابس الوقاية في أماكن العمل حتى لا تنتقل للخارج
7- التحكم بعمليات التشعيع من خلف جدران من الرصاص


 س1 أختر الإجابة الصحيحة من بين الخيارات
13- أول عالم صمم مفاعل
[بيكرل – فيرمى – رادرفورد- لويس دى برولي]
2- المادة المستخدمة في الوقود النووي مكونة من
[ اليورانيوم – الجرافيت – كل ما سبق – ليس مما سبق ]
3- تصنع قضبان التحكم في المفاعل من البورن و
[الزئبق- الكادميوم – الحديد – النحاس ]
4- عنصر يستخدم في علاج الخمول الذهني
[ نظير اليود 125 – نظير الصوديوم 24 – الكوبالت – النحاس ]
5- مادة تستخدم إشعاعاتها في  تغير لون البلاستيدات الملونة
[ النحاس – الزئبق – الكادميوم – الكوبالت]
6- المادة الموجودة في الغاز الطبيعي المسئولة عن تآكل الأنابيب
[النحاس – الحديد -  الكوبالت – الكبريت ]
7- الطاقة حسب قانون اينشتاين
[  حاصل ضرب الكتلة في السرعة – حاصل ضرب الكتلة في مربع السرعة -
حاصل ضرب الكتلة في الكثافة – حاصل المسافة في السرعة ]

س2 – أكمل المعادلات الآتية  بالجسيمات المناسبة
س3 – علل لما يأتي:
1- استخدام التشعيع الجامى في تعقيم المنتجات التي تتأثر بالحرارة ؟
ج 1 لأنها تعقم المنتجات دون أن ترفع درجة حرارة المنتج فلا يتلف المنتج.
2- يتم التخلص من الكبريت الموجود في الغاز الطبيعي قبل نقلة في الأنابيب ؟
ج 2لان الكبريت يسبب تآكل الأنابيب مما يسبب تسرب الغاز.
3- استخدام الأسمدة الإشعاعية في زراعة القمح ؟
ج3- لأنها تقلل من فترة إنضاج القمح من 7 أشهر إلي 64 يوم.
4- عدم التخلص من مياه الصرف الصحي مشكلة بيئية ؟
 ج4 لما تحتويه من ميكروبات ممرضة و طفيليات و مواد ثقيلة

س4- ماذا يحدث في كل من الحالات آلاتية ؟
أ- تعرض الجسم لجرعة إشعاعية عالية و لفترات طويلة ؟
1- الوفاة 2- تغير مكونات الدم 3- تدمير الكوموسومات 4- تلف الأنسجة الموضعي
ب- عدم التخلص من الكبريت في الغاز الطبيعي قبل نقلة ؟
تآكل الأنابيب مما يسبب تسرب الغاز
ج- نقص كمية اليود في جسم الإنسان ؟
يسبب مرض الخمول الذهني
د- التعرض لأشعة ألفا وبيتا و جاما بكثرة
تؤثر علي أنسجة الكائنات الحية و تقلل من قدرتها علي أداء وظائفها الحيوية
ه- أشعة جاما مشحونة بشحنات ؟
سوف تتأثر بالمجال الكهربائي و أصبحت قدرتها علي التأين عالية و قلت سرعتها و قدرتها علي الاختراق
ما أهمية كل مما يأتي ؟
1- المهدئ في المفاعل النووي ؟
يهدئ النيترونات و يخفف من سرعتها
2- قضبان التحكم في المفاعل النووي ؟
التحكم في سرعة التفاعل  وايقافة و التحكم في عدد النيترونات و امتصاصها
س5 – أذكر ايجابيات استخدام الطاقة النووية في توليد الكهرباء ؟
1- كمية الوقود النووي التي تستخدم لتوليد الكهرباء قليلة جدا" عندما تقارن بالفحم
2- النفايات الناتجة من المواد المشعة اقل بكثير من النفايات بالطرق الأخرى
3- تحتل المحطات النووية مساحة أقل من الأرض مقارنة بمحطات توليد الطاقة الشمسية.














تطبيقات النشاط الاشعاعي



تطبيقات النشاط الإشعاعي
المفاعلات النووية

صمم العالم الايطالي فيرمى أول مفاعل نووي   و تبنى المفاعلات للإغراض منها 1- مفاعلات الأبحاث 2
2- مفاعلات الأنوية  3- مفاعلات توليد النظائر 4- مفاعلات توليد الكهرباء.

المفاعل النووي : نظام يستخدم تفاعل متسلسل مسيطر علية لتحرير طاقة بتفاعل نووي انشطاري متسلسل

أجزاء المفاعل النووي :

1- الوقود النووي : يورانيوم و جرافيت تصنع علي شكل قضبان و ألواح مغلفة بمواد معدنية مثل الحديد يوفر الطاقة للمفاعل ليعمل فهو المادة الانشطارية
2- قضبان التحكم : تصنع من الكادميوم أو البور ون حتى 1- تتحكم في سرعة التفاعل و إيقافه 2- التحكم في عدد النيترونات  و امتصاصها
3- المهدئ: مادة تستخدم للحد من سرعة النيترونات و تهدئتها و يصنع من مواد مثل الجرافيت وقد يحل محلة الماء الثقيل
4- الدرع الواقي:
وعاء كبير من الصلب توضع فيه مكونات قلب المفاعل  يعمل علي مص الجسيمات  والإشعاعات الضارة  يلف بجدار مسلح من الصلب و يوجد فيه أبواب لإمكانية الصيانة .
مجالات استخدام النشاط الإشعاعي
أولاً الطب:
التشعيع  الجامي: عبارة عن تعريض المنتجات و الأدوات الطبية لأشعة جاما
الفائدة : قتل البكتيريا دون رفع درجة حرارة المنتج  لذلك تستخدم في تعقيم المواد التي تتأثر بالحرارة.
تستخدم النظائر المشعة للعلاج  في عدة مجالات منها

1- نظير اليود 125 المشع  يستخدم لعلاج الخمول الذهني [البلادة]  الناتج عن نقص اليود.
2- نظير الصوديوم 24 المشع : يستخدم لتتبع سريان دم المريض للكشف عن الخلل و يعطي علي شكل ملح طعام [كلوريد الصوديوم] و يعرف الخلل بواسطة عداد جايجر
عداد جايجر: جهاز يقتفي و يرصد انسياب الدم في الأوعية الدموية.
3- نظير الذهب 198 المشع : لعلاج السرطان و يستخدم الذهب لعلاج السرطان  لأن عمر النصف له  قصير 2.7 يوم  مما يعنى أن العاملين تحتاج لوقاية أقل عند استخدام الذهب  للعلاج مقارنة بالمواد المشعة  الأخري.
4- نظير الكوبالت 60 المشع : يستخدم لعلاج السرطان و تعقيم الأدوات الطبية  كالحقن.

ثانياً الزراعة

1- تستخدم كأسمدة  إشعاعية لزيادة المحصول و تحسين نوعه فالقمح تصبح فترة نضوجه 64 يوم بدلاً من 7 شهور 2- تغير لون البلاستيدات الملونة و إنتاج زهور بألوان مختلفة  باستخدام الكوبالت المشع 3- معالجة النباتات  و الأغذية بالأشعة لقتل الميكروبات 4- تستخدم النظائر المشعة في دراسة  العمليات الحيوية و الكيميائية في النبات  5- استنباط سلالات مقاومة للجفاف و الملوحة .
ثالثاً: الصناعة و الجيولوجيا
1- الكشف عن أماكن البترول و المناجم 2- تطويرا لمواد المطاطية باستخدام تكنولوجيا إشعاعية 3- قياس سمك الصفائح الفلزية و منسوب المواني 4- الكشف عن مواقع تسرب السوائل من الأنابيب باستخدام مواد مشعة      5- تحضير مواد تستخدم في التكنولوجيا الحيوية مثل الأوردة و صمامات القلب و الأغشية  الحيوية لغسل الكلى.


رابعاً المحافظة علي البيئة

1- المعالجة الإشعاعية لتنقية الغازات من المحطات الحرارية لتوليد الكهرباء لتخلص من غازات  مثل         ثاني أكسيد الكبريت و  أكاسيد النيتروجين .
2-  استخدام المواد المشعة لإزالة الكبريت من الغاز الطبيعي قبل نقلة في الأنابيب لان مركبات الكبريت تسبب تآكل الأنابيب مما يسبب تسرب الغاز.
3- التخلص من المركبات العضوية المتطايرة الملوثة للهواء مثل تنظيف هواء أنفاق السيارات.
4- معالجة مياه الصرف الصحي : يمثل التخلص من مياه الصرف الصحي مشكلة بيئية لما تحتويه من ميكروبات و جراثيم و طفيليات يتم فصل السوائل عن المواد الصلبة و يتم تشعيع المكونات الصلبة  و السائلة بشكل منفصل للقضاء علي الميكروبات و بالتالي أعادة استخدامها في الري .

خامساً : الطاقة الكهربية:
تستخدم الطاقة الناتجة من التفاعل النووي المتسلسل في توليد الكهرباء حيث تسخن هذه الطاقة الماء و يحول لبخار يحرك التوربينان التي تحرك المحركات و تولد كهرباء .
ايجابيات استخدام الطاقة النووية في توليد الكهرباء ؟
1- كمية الوقود النووي التي تستخدم لتوليد الكهرباء قليلة جدا" عندما تقارن بالفحم
2- النفايات الناتجة من المواد المشعة اقل بكثير من النفايات بالطرق الأخرى
3- تحتل المحطات النووية  مساحة اقل من الأرض مقارنة بمحطات توليد الطاقة الشمسية.
سادساً المجال العسكري
أكد ألبرت اينشتاين أن الطاقة الناتجة من الانشطار النووي يمكن تحويلها إلى قنبلة نووية  وقف المعادلة
[الطاقة  =  الكتلة  * مربع سرعة  الضوء      ]                                                         
و  صنعت القنبلة النووية و القنابل الذرية                    235      
 اليورانيوم المخصب : عبارة عن يورانيوم تمت زيادة   u  فيه و تم إزالة باقي النظائر  يستخدم في الأنشطارات النووية.