أستنزاف طبقة الأوزون

الاوزون يمتص 99 % من الأشعة فوق البنفسجية UV  الداخلة إلى الغلاف الجوي.

أستنزاف طبقة الأوزون

تآكل أو هدم أو استنزاف طبقة الأوزون يعود لأنخفاض نسبة غاز الأوزون المكون لهذه الطبقة

بسبب الملوثات في الغلاف الجوي, والتي تصنف إلى ملوثات الطبيعية والصناعية التي تحدث دمار لهذا الطبقة الحامية للكرة الأرضية, وللكائنات التي تعيش على سطحها. فتتعاون نوعي الملوثات لتدمير طبقة الأوزون وأحداث ثقب يسمح بمرور الأشعة الفوق بنفسجية الضارة للإنسان والحيوان على حد سواء وأستطيع أن أوجز الأسباب بما يلي:

أولا: أسباب طبيعية

1. البراكين: مثل بركان بيناتوبو وهو بركان فليبيني يعمل على قذف 12 مليون طن من الرماد والغبار سنوياً وتتطاير بالجو مما يؤدي إلى تشكل غيوم يتراوح سمكها ما بين 14-26 كم

2. حرائق الغابات

3. الملوثات العضوية

ثانيا: أسباب صناعية

وهيّ نتاج نشاطات الإنسان في مختلف جوانب الحياة ونستطيع أجمالها بما يأتي:

1)    أحتراق الوقود الأحفوري (النفط، الفحم، الغاز طبيعي).

2)  عوادم الدرجات والمولدات الكهربائية والسيارات والطائرات والمحطات الغازية لتوليد الطاقة الكهربائية والمعامل التي تعتمد على حرق مختلف أنواع الوقود: فمثلاً تطلق عوادم السيارات أول أكسيد الكربون والرصاص الذي يتصاعد إلى أعلى الغلاف الجوي دون أن يطرأ على تركيبة الكيميائي أي تغيير (تتفكك) وكذا بقية نفاثات السموم، أما الطائرات فهي تعمل على خدش الارتفاعات القريبة من طبقة التراتوسفير.

3)  التفجيرات الذرية والنووية: ينتج عن التفجيرات الذرية والنووية كميات من أكاسيد النيتروجين مما يعمل على تحليل الأكسجين بالجو وبذلك يؤثر على طبقة الأوزون

4)  البخاخات الضارة: كثر استخدام البخاخات المضغوطة والتي تحتوي على مواد كيميائية في الحالة الغازية، وتستخدم كثيراً لمكافحة الحشرات أو التنظيف ويطلق عليها اسم “الإيروسولات” والمقطع الأخير “سول” هو غاز غير موجود طبيعياً وأنما يتم تصنيعه، وهو غاز طويل الأجل وقد يمتد لقرون عدة مما يساعد في صعوده لطبقة الجو العليا وتحليل الأوزون على جزيئات أكسجين

5)  أطلاق الصواريخ إلى الفضاء: عملية أطلاق الصاروخ تحتاج لعمليات حرق كثيرة ينتج عنها غاز النيتروجين والكلور وغيرها التي تؤثر على طبقة الاوزون

والسبب الأساسي في تكون ثقب الأوزون يرجع إلى انطلاق بعض الغازات التي تحوي غاز الكلور، ومن أهم تلك الغازات[1]

(1)  الكلوروفلوروكربونات، والهيدروكلوروفلوروكربونات المستخدمة بكثرة في أجهزة التبريد والتكييف المنزلية والتجارية والصناعية.

(2)  الهالونات المستخدمة في أنظمة مكافحة الحرائق.

(3) مادة بروميد الميثيل المستخدمة كمبيد حشري في تخزين المحاصيل الزراعية وتعقيم التربة الزراعية.

(4)  بعض المذيبات المستخدمة فى تنظيف الأجزاء الميكانيكية والمعدنية والدوائر الالكترونية مثل مادة رابع كلوريد الكربون.

(5)  أكاسيد النيتروجين، مثل أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين اللذين ينطلقان من بعض أنواع الطائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.

(6)  ظاهرة الاحتباس الحراري.

---

[1] Prof. Dr. E.F.Ehtuish ... شباط (فبراير )10, 2012 بحث أ.د. أحتيوش فرج احتيوش

النشاط الإشعاعي Radioactivity

النشاط الإشعاعي  Radioactivity

ظاهرة النشاط الإشعاعي, هي ظاهرة  أطلاق العناصر لأشعة غير مرئية, يصاحبها الأنبعاث التلقائي للدقائق أو الطاقة من أنوية الذرات المشعة ( غير مستقرة), نسمي النواة غير المستقرة بالنويدة المشعة أو الإشعاعية النشاط. أكتشف الظاهرة الفيزيائي الفرنسي أنتوني هنري بيكريل عام 1896م, عندما لاحظ بأن ملح اليورانيوم -كبريتات يورانيل البوتاسيوم K₂UO₂(SO₄)₂ تصدر إشعاعات غير مرئية تؤدي إلى تعتيم الواح التصوير وأن ذلك لا يعتمد على مؤثر خارجي .  وقد قاد اكتشاف بيكوريل إلى بدايات النظرية الذرية الحديثة، إلى اكتشاف عناصر جديدة. أن عملية التحلل تلقائي لأنوية بعض الذرات يصاحب ذلك انبعاثات لدقائق دون ذرية تعرف بإسم ألفا, وهي نوى هيليوم وبيتا وهي إلكترونات أو إشعاعات كهرمغناطيسية تعرف بأشعة أكس واشعة كاما وهي فوتونات ذات طاقة عالية.

نبذه تأريخية

الدراسات التي ركزت على العناصر المشعة مرت بمراحل

أدخل الكيميائيان الفرنسيان ماري كوري وبيير كوري كلمة النشاط الإشعاعي للدلالة على ان الأشعة المنبهثة من أملاح اليورانيوم هي ظاهرة ذرية خاصة بالعنصر و لاتتعلق بالخواص الكيميائية أو الفيزيائية . كما لاحظا بأن النشاط الإشعاعي لخام البتشبلند الحاوي على اليورانيوم أكبر من النشاط الإشعاعي لليورانيوم بحد ذاته ، فتوالت الدراسات على هذا الخام حتى استطاعا استخلاص عنصرين مشعين جديدين منه وهما البولونيوم والراديوم ، كما اكتشفت ماري كوري بأن عنصر الثوريوم مشع أيضا.

 وفي عام 1899م, أكتشف عنصر الأكتينيوم المشع من قبل  الكيميائي الفرنسي اندري لويس ديبييرني وفي نفس العام تم اكتشاف غاز الرادون المشع من قبل الفيزيائيين البريطانيين إيرنست رذرفورد وفريدريك سودي . ومن الخصائص المميزة للإشعاعات ألفا وبيتا وكاما قدرتها على التأين وقوة نفاذها وتتفاوت الإشعاعات الثلاثة من حيث قدرتها على التأين والنفاذ، فقد دلت التجارب العملية على أن جسيمات ألفا هي أكبر هذه الإشعاعات قدرة على تايين جزيئات الوسط الذي تمر فيها، و يرجع السبب في ذلك إلى كبر كتلتها و كبر شحنتها بالمقارنة مع جسيمات بيتا و هذا ما يجعل احتمال تصادمها مع جزيئات الوسط عاليا, ونظرا لقدرتها العالية على التايين فإنها تفقد طاقتها بسرعة وبالتالي مقدرتها على النفاذ منخفضة، اما جسيمات بيتا فهي ذو كتلة صغيرة جدا بالمقارن. ومع جسيمات ألفا و بالتالي تكون سرعتها أكبر من سرعة جسيمات الفا التي تساويها في الطاقة ، لذا يكون احتمال تصادمها بجزيئات الوسط الذي تمر فيه أقل و تكون قدرتها على التأين أقل ، و قدرتها على النفاذ أكبر من جسيمات ألفا.

أما اشعة كاما فهي أكثرها قدرة على النفاذ وأقلها قدرة على التاين, تجدر الإشارة هنا إلى ان الإشعاعات جميعها ذات الطاقة العالية تضر بالإنسجة الحية ، فهي تعمل على تدمير الخلايا ، غير ان خطورتها تختلف باختلاف نوع الإشعاع ودقته وشدته ومدى تعرض الانسجة الحية له ، ومن أكثها خطورة هي أشعة كاما لقدرتها العالية على النفاذ . ويمكن الكشف عن تلك الإشعاعات عن طريق عدة اجهزة اهمها جهاز يعرف باسم عداد كايكر .

مميزات النشاط الإشعاعي:

للنشاط الأشعاعي خصائص لايمكن التنبؤ بحدوثها لذلك لكي يتمكن المختص من معرفة خصاص كل ميزه منها صنف علماء الفيزياء النووية هذه المميزات  حسب حالى حدوثها إلى

(1)      عشوائي: والذي لايمكن التنبؤ بحدوثه.

(2)       حتمي: وهذا النشاط لابد من حدوثة ألا أن وقت الحدوث مبهم لذلك يحصل عاجلاً أم أجلاً.

(3)      تلقائي: وهو الذي يحدث دون تدخل خارجي.

(4)      لا يتعلق بالعوامل الخارجية: مثل درجة الحرارة و الضغط.

النوى الذرية

في النشاط الإشعاعي تقسم النوى الذرية إلى قسمين

الأول يعرف بالنوى المستقرة: ونجد فيها أن عدد النيترونات أكبر من عدد البروتونات في الذرة.

والثاني يعرف بالنوى غير المستقرة (المتهيجة): وهي النوى التي تحتوى على فائض في عدد النيترونات او البروتونات أو كليهما, وتعرف انها ذرة مثارة ولكي تصل حالة الأستقرار تتفتت باعثة بعض نوى الهيليوم (He₂⁴ ) أو ألكترونات (⁰_-1e ) أو بوزوترونات (e ⁰₁ ) وعندها تسمى نوى النشطة أشعاعياً.

أكتشاف ضعف أنتاج النجوم في المجرات الإهليجية العملاقة

أكتشاف ضعف أنتاج النجوم في المجرات الإهليجية العملاقة

في هذه الصورة المركبة للمجرة NGC 5044 مجرة أهليجية عملاقة مشرقة في وسطها, والتي تعد من المع المجايع النجمية في السماء بأكملها بضوء الأشعة السينية, تحيط بها عشرات المجرات القزمة أصغر منها دوامة الشكل,

والنجوم الاخرى المنتشرة هي من نجوم مقدمتنا درب التبانة, والمحيط عبارة عن جو حار من الغاز مع درجات حرارة تصل إلى عشرات الملايين كلفن.

وتظهر أن  الغاز الساخن يضيء الزاهياً في أشعة X  والملاحظات عن ناسا لمرصد شاندرا للأشعة السينية.

الملاحظات تشير إلى أن

1.    أن بعض من الغاز الساخن يبرد ويتدفق نحو مركز المجرة.

2.    الغاز البارد قد يتكاثف ويشكل النجوم، إلا إذا تم تسخينها أو طرد من المجرة بفعل عومل آخرى

3.  شبكة فتيلية موضحة باللون الأحمر هي غاز الهيدروجين الدافئ، وهو في خط الانبعاثات نوع H-alpha في الطول الموجي بقية 656.28 نانومتر

الملاحظات تم الحصول عليعا بالتعاون مع المرصد الجنوبي لأبحاث الفيزياء الفلكية (سور)  الواقع في تشيلي.

4.  في الموجات الراديوية تظهر هذه المجرة كمصدر ضعيف مبين في اللون البنفسجي الظاهر في وسط الصورة، وهذا يكذب أدعاء وجود ثقب أسود معتدل النشاط داخلها

ومن نتاج الدراسات الراديوية التي قام بعا فريق بحثي باستعمال المرصد الفضائي هيرشل التابع كالة الفضاء الأوروبية، فقد لاحظ فريق من علماء الفلك

v  أن المجرة NGC 5044 وغيرها من المجرات الإهليلجية العملاقة القريبة في محاولة لمعرفة لماذا المجرات من هذا النوع لا تشكل النجوم.

v  أظهرت الملاحظات الطيفية التي تم الحصول عليها مع هرشل أنه، خلافا للاعتقاد السابق، NGC 5044 يحتوي على الكثير من الغاز البارد الذي يعد المادة الخام لتشكيل النجوم. وينطبق نفس الشيء بالنسبة لمعظم المجرات الإهليلجية العملاقة وتشير دراسة متعددة الطول الموجي أن سبب برود الغاز الساخن في هذه المجرات والنجوم لا تكون بسبب ردود الفعل من ثقب أسود هائل المركزي، والذي يحرك الغاز ويمنعة من التحول إلى النجوم.

وتظهر المجرات في مجموعة من الصور الضوئية من مسح الكتب ذات التنسيق الرقمي سكاي مع صور الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية من WISE و GALEX الأقمار الصناعية التابع لناسا.

أعداد الفيزيائي عدنان أحمد العبد