بعد از پیشنهاد کاربران و دوستان محترم این لینک دانلود رو گذاشتم تا مشکلی برای تمرین کردن نداشته باشید.چون تا کتاب تکمیلی ها رو بدن کلی از پاییز می ره.

تکمیلی ریاضی اول دبیرستان.zip -

آب سنگین آبی است که نسبت ایزوتوپ دوتریوم در آن از حد آب معمولی بیشتر است. در آب سنگین (با فرمول D₂O) بر خلاف آب معمولی (با فرمول H₂O) به جای هیدروژن ایزوتوپ هیدروژن دوتریم (بافرمول اتمی ²H )با اکسیژن ترکیب شده‌است.با کمک این نوع از آب می‌توان پلوتونیوم لازم برای سلاح‌های اتمی را بدون نیاز به غنی سازی بالای اورانیوم تهیه کرد. از کاربردهای دیگر این آب می‌توان به استفاده از آن در رآکتورهای هسته‌ای با سوخت اورانیوم، به عنوان مهارگر (Moderator) به جای گرافیت و نیز عامل انتقال گرمی رآکتور نام برد.

آب سنگین واژه‌ای است که معمولاً به اکسید هیدروژن سنگین، D2O یا 2H2O اطلاق می‌شود. هیدروژن سنگین یا دوتریوم (Deuterium)ایزوتوپی پایدار از هیدروژن است که به نسبت یک به 6400 از اتمهای هیدروژن در طبیعت وجود دارد. خواص فیزیکی و شیمیایی آن به نوعی مشابه با آب سبک H2O است.

والتر راسل در سال 1926 با استفاده از جدول تناوبی «مارپیچ» وجود دو تریم را پیش بینی کرد.

هارولد یوری شیمیدان و از پیشتازان فعالیت روی ایزوتوپها که در سال 1934 جایزه نوبل در شیمی گرفت در سال 1931 ایزوتوپ هیدروژن سنگین را که بعدها به منظور افزایش غلظت آب مورد استفاده قرار گرفت، کشف کرد.

همچنین در سال 1933، گیلبرت نیوتن لوئیس (Gilbert Newton Lewis شیمیدان و فیزیکدان مشهور آمریکایی) استاد هارولد یوری توانست برای اولین بار نمونه آب سنگین خالص را به‌وسیله عمل الکترولیز بوجود آورد.

اولین کاربرد علمی از آب سنگین در سال در سال 1934 توسط دو بیولوژیست بنامهای هوسی (Hevesy) و هافر (Hoffer) صورت گرفت. آنها از آب سنگین برای آزمایش ردیابی بیولوژیکی، به منظور تخمین میزان بازدهی آب در بدن انسان، استفاده قرار دادند.

روش تهیه آب سنگین

در طبیعت از هر 3200 مولکول آب یکی آب نیمه سنگین HDO است. آب نیمه سنگین را می‌توان با استفاده از روش‌هایی مانند تقطیر یا الکترولیز یا دیگر فرایندهای شیمیایی از آب معمولی تهیه کرد. هنگامی که مقدار HDO در آب زیاد شد، میزان آب سنگین نیز بیشتر می‌شود زیرا مولکول‌های آب هیدروژن‌های خود را با یکدیگر عوض می‌کنند و احتمال دارد که از دو مولکول HDO یک مولکول H2O آب معمولی و یک مولکول D2O آب سنگین به وجود آید. برای تولید آب سنگین خالص با استفاده از روش‌های تقطیر یا الکترولیز به دستگاه‌های پیچیده تقطیر و الکترولیز و همچنین مقدار زیادی انرژی نیاز است، به همین دلیل بیشتر از روش‌های شیمیایی برای تهیه آب سنگین استفاده می‌کنند.

کند کننده نوترون

آب سنگین در بعضی از انواع رآکتورهای هسته‌ای نیز به عنوان کند کننده نوترون به کار می‌رود. نوترون‌های کند می‌توانند با اورانیوم واکنش بدهند.از آب سبک یا آب معمولی هم می‌توان به عنوان کند کننده استفاده کرد، اما از آنجایی که آب سبک نوترون‌های حرارتی را هم جذب می‌کنند، رآکتورهای آب‌سبک باید از اورانیوم غنی شده با خلوص زیاد استفاده کنند، اما رآکتور آب‌سنگین می‌تواند از اورانیوم معمولی یا غنی نشده هم استفاده کند، به همین دلیل تولید آب سنگین به بحث‌های مربوط به جلوگیری از توسعه سلاح‌های هسته‌ای مربوط است. رآکتورهای تولید آب سنگین را می‌توان به گونه‌ای ساخت که بدون نیاز به تجهیزات غنی سازی، اورانیوم را به پلوتونیوم قابل استفاده در بمب اتمی تبدیل کند. البته برای استفاده از اورانیوم معمولی در بمب اتمی می‌توان از روش‌های دیگری هم استفاده کرد.

کشورهای هند، اسرائیل، پاکستان، کره شمالی، روسیه و آمریکا از رآکتورهای تولید آب سنگین برای تولید بمب اتمی استفاده کردند.با توجه به امکان استفاده از آب سنگین در ساخت سلاح هسته‌ای، در بسیاری از کشورها دولت تولید یا خرید و فروش مقدار زیاد این ماده را کنترل می‌کند. اما در کشورهایی مثل آمریکا و کانادا می‌توان مقدار غیر صنعتی یعنی در حد گرم و کیلوگرم را بدون هیچ گونه مجوز خاصی از تولید کنندگان یا عرضه کنندگان مواد شیمیایی تهیه کرد. هم اکنون قیمت هر کیلوگرم آب سنگین با خلوص 9899درصد حدود 600 تا 700 دلار است. گفتنی است بدون استفاده از اورانیوم غنی شده و آب سنگین هم می‌توان رآکتور تولید پلوتونیوم ساخت. کافی است که از کربن فوق العاده خالص به عنوان کند کننده استفاده شود از آنجایی که نازی‌ها از کربن ناخالص استفاده می‌کردند، متوجه این نکته نشدند در حقیقت از اولین رآکتور اتمی آزمایشی آمریکا سال 1942 و پروژه منهتن که پلوتونیوم آزمایش ترینیتی و بمب مشهور «فت من» را ساخت، از اورانیوم غنی شده یا آب سنگین استفاده نمی‌شد.

آشکار سازی نوترینو

رصد خانه نوترینوی سادبری در انتاریوی کانادا از هزار تن آب سنگین استفاده می‌کند. آشکار ساز نوترینو در اعماق زمین و در دل یک معدن قدیمی کار گذاشته شده تا مئون‌های پرتوهای کیهانی به آن نرسد. هدف اصلی این رصدخانه یافتن پاسخ این پرسش است که آیا نوترینوهای الکترون که از همجوشی در خورشید تولید می‌شوند، در مسیر رسیدن به زمین به دیگر انواع نوترینوها تبدیل می‌شوند یا خیر. وجود آب سنگین در این آزمایش‌ها ضروری است، زیرا دوتریم مورد نیاز برای آشکارسازی انواع نوترینوها را فراهم می‌کند.

آب نیمه سنگین

چنانچه در اکسید هیدروژن تنها یکی از اتم های هیدروژن به ایزوتوپ دوتریوم تبدیل شود نتیجه حاصله (HDO) را آب نیمه سنگین می‌گویند. در مواردی که ترکیب مساوی از هیدروژن و دوتریوم در تشکیل مولکولی آب حضور داشته باشند، آب نیمه سنگین تهیه می‌شود. دلیل ین امر تبدیل سریع اتم هی هیدروژن و دوتریوم بین مولکولهی آب است، مولکول آبی که از 50 درصد هیدروژن معمولی (H) و 50 درصد هیدروژن سنگین(D) تشکیل شده‌است، در موازنه شیمی در حدود 50 درصد HDO و 25 درصد آب (H2O) و 25 درصد D2O خواهد داشت.

نکته قابل توجه آن است که آب سنگین را نباید باآب سخت که اغلب شامل املاح زیاد است و یا یا آب تریتیوم (T2O or 3H2O) که از یزوتوپ دیگر هیدروژن تشکیل شده‌است، اشتباه گرفت. تریتیوم یزوتوپ دیگری از هیدروژن است که خاصیت رادیواکتیو دارد و بیشتر بری ساخت موادی که از خود نور منتشر می‌کنند بکار برده می‌شود.

آب با اکسیژن سنگین

آب با اکسیژن سنگین، در حالت معمول H218O است که به صورت تجارتی در دسترس است ببیشتر برای ردیابی بکار برده می‌شود. بعنوان مثال با جایگزین کردن این آب (از طریق نوشیدن یا تزریق) در یکی از عضوهای بدن می‌توان در طول زمان میزان تغییر در مقدار آب این عضو را بررسی کرد.

این نوع از آب به ندرت حاوی دوتریوم است و به همین علت خواص شیمیایی و بیولوژیکی خاصی ندارد برای همین به آن آب سنگین گفته نمی‌شود. ممکن است اکسیژن در آنها بصورت ایزوتوپهای O17 نیز موجود باشد، در هر صورت تفاوت فیزیکی این آب با آب معمولی تنها چگالی بیشتر آن است.

آزمون‌های سوخت و ساز در بدن

از مخلوط آب سنگین با 18O H2 آبی که اکسیژن آن ایزوتوپ 18O است نه 16O برای انجام آزمایش اندازه گیری سرعت سوخت و ساز بدن انسان و حیوانات استفاده می‌شود. این آزمون سوخت و ساز را معمولاً آزمون آب دوبار نشان دار شده می‌نامند.  

یک دانشمند ژاپنی کشف کرده است که آب زمزم دارای خصوصیات منحصر به فردی است که در آبهای معمولی دیگر یافت نمی شود. به گزارش «تقریب»، دکتر “مساروا ایموتو”، دانشمند ژاپنی تأکید کرد: تحقیقات علمی بسیاری که به وسیلة تکنولوژی نانو بر روی آب زمزم انجام شده است، نشان می دهد هیچ یک از خواص این آب قابل تغییر نیست و اگر یک قطره از آب زمزم به 1000 قطره از آبهای معمولی اضافه شود، آن آبها خواص آب زمزم را به دست خواهند آورد.

این دانشمند تحقیقات بسیاری را بر روی آب زمزم انجام داده و به این نتیجه رسیده است که آب زمزم، آبی با برکت و منحصر به فرد است و بلورهای آن شبیه هیچ آب دیگری نیست و به هیچ وجه خواص آن تغییر نمی کند.

وی که پایه گذار نظریه تبلور ذرات آب است، می گوید: جملة “بسم الله الرحمن الرحیم” که در قرآن کریم وجود دارد و مسلمانان آن را در ابتدای کارهای خود یا در هنگام غذاخوردن و یا موقع خواب بر زبان می آورند، تأثیر عجیبی بر بلورهای آب دارد.

به گزارش سایت محیط، وی می افزاید: زمانی که بسم الله الرحمن الرحیم گفته می شود، تغییرات عجیبی در بلورهای آب رخ داده و آنها بسیار زیباتر می شوند، لذا می توان با گذاشتن کاستی از تلاوت قرآن کریم در کنار آب، آن را زیباتر و با صفاتر نمود.

مطالب مرتبط - علمی و آموزشی

آشنایی با ماده ای که از الماس سخت تر است

ماده ای که از الماس سخت تر است یک تیم بین المللی به سرپرستی «لین وانگ» از محققان موسسه کارنگی در واشنگتن ماده جدیدی کشف کرده اند که به طور کامل کریستالی یا غیر کریستالی نیست، اما از سختی کافی در برابر الماس برخوردار است.

«وانگ» در این باره گفت: این دستاورد چیزی فراتر از کنجکاوی در آزمایشگاه است؛ نوع جدیدی از ماده کربنی تولید کردیم که از لحاظ سختی و مقاومت قابل قیاس با الماس است؛ درحالی که الماس تحت فشار بسیار شدید ایجاد می شود، این ماده در شرایط طبیعی وجود دارد که به معنای کاربرد عملی در طیف گسترده ای از آرایه های مختلف است.

ماده فوق سخت از یک خوشه 60 کربنی ساخته می شود. مولکول های کربن به شکل توپ فوتبال اغلب به نام «باکی بال» (buckyball)‌ شناخته شده هستند. این مولکول ها با حلال m-xylene که برای تولید بطری های نوشیدنی استفاده می شوند، مخلوط شده و سپس این ترکیب در سل های الماس جای می گیرند.

همه مواد جامد به یکی از این دو شکل وجود دارند: مانند کوارتز، آهن و الماس به صورت ساختار کریستالی و منظم هستند یا مانند شیشه و ژل ساختار غیر کریستالی و بی نظم دارند؛ اما ماده جدید ترکیبی از دو حالت کریستالی و غیر کریستالی است، به طوری که با اعمال فشار زیاد، باکی بال ها به صورت له شده در می آیند و حلال m-xylene‌ ساختار مستحکم و منظم خود را حفظ می کند.

پروفسور «وندی مائو» از محققان دانشگاه استنفورد این ماده جدید را که هنوز نامی برای آن انتخاب نشده است، «هیبریداسیون کریستالی و ساختارهای آمورف در سطح اتمی» توصیف می کند.

از جمله کاربردهای احتمالی این ماده جدید، استفاده به عنوان پوشش محافظ یا کاربرد در مکانیک، الکترونیک و الکترومکانیک خواهد بود.

منبع:ایسنا

پژوهشگران ایرانی موفق به ساخت دستگاه از بین برنده سلول های سرطانی شدند که به سلول های سالم بدن آسیب نمی رساند. این دستگاه با استفاده از فناوری نانو ساخته شده است.

محققان شرکت دانش بنیان «نانو سیستم پارس» با استفاده از نانو ذرات و گرمای حاصله از ایجاد میدان مغناطیسی قوی و هدفمند موفق به تولید دستگاه «هایپرترمیا» شدند که بدون آسیب رساندن به سلول های سالم سلول های سرطانی را از بین می برد. این روش می تواند جایگزین شیمی درمانی شود.

مدیر عامل این شرکت با بیان اینکه تست ها بر روی سلول های سرطانی کشت شده توسط دستگاه در خارج از بدن انجام می شود، اظهار کرد: در بیمارستان امام خمینی با استفاده از همین سیستم، تحقیقاتی انجام شده که در آینده نزدیک بر روی حیوانات کوچک نیز اعمال خواهد شد.

این عضو هیات علمی دانشگاه علوم پزشکی دانشگاه تهران با اشاره به اینکه سلول های سرطانی اکثرا در دمای بیش از 42 درجه سانتیگراد نابود می شوند،خاطر نشان کرد: با این روش و استفاده از ذرات مغناطیسی نانو، با گرمایی که دستگاه فقط در اطراف سلول های سرطانی ایجاد می کند، آنها از بین رفته و تقریبا هیچگونه آسیبی به سلول های سالم بدن وارد نمی گردد.