«گل مریخی»، کشف جدید کنجکاوی در مریخ
مریخ نورد «کنجکاوی» ناسا در جدیدترین اکتشافات خود بر سطح سیاره سرخ موفق به تهیه عکس از تخته سنگ پیچ در پیچ به شکل مار و «گل مریخی» در دل یک سنگ شده است.یرای دیدن بقیه مطالب به ادامه مطلب بروید

 منبع:isna.ir    ادامه مطلب...

بستنی توت فرنگی

بستنی نوعی دسر منجمد است، که باید شامل حداقل 10? چربی شیر باشد. مقدار این چربی می‌تواند از 10 تا 16 درصد تغییر یابد که معمولاً بستنی‌ها حاوی 14? چربی شیر هستند^[1]، همچنین بستنی می‌تواند شامل دیگر انواع لبنیات مثل خامه باشد که به همراه مواد شیرین‌کننده و طعم‌دهنده تهیه می‌شود. اولین کارخانه صنعتی بستنی‌سازی جهان در سال 1851در مریلند، کار خود را آغاز نمود.^[2]

در ایران باستان، مردم افشره انگور را روی مقداری برف در کاسه‌ای می‌ریختند و آنرا به عنوان دسر، مخصوصا هنگام گرمی هوا صرف می‌کرده‌اند. برف یا از زیرزمین‌های سردی به نام یخچال، یا از برف باقیمانده بر روی کوه‌های اطراف پایتخت تابستانه، هگمتانه، برداشت می‌شده است.^[3]

اولین مغازه بستنی فروشی در آمریکا در سال 1776 در نیویورک شروع به کار کرد. مهاجران آمریکایی اولین کسانی بودند که اصطلاح ice cream را به کار بردند. اصطلاحی که در ابتدا iced cream بود و بعدها بصورت ice cream کوتاه شد. هم چنین Burt Baskin و Irvine "Irv" Robbins دو برادر خوانده بودند، که برای اولین بار در کالیفرنیای آمریکا فروشگاه‌های Baskin-Robbins را راه اندازی کردند.که فروشگاه های این دو برادر در کالیفرنیا معروف شد.

انواع بستنی بستنی دارای تنوع‌های گوناگونی است. مانند بستنی‌های سنتی، بستنی‌های ایتالیایی یا میوه‌ای، میلک شیک‌ها و بستنی‌های یخی.

قدمت دسرهای یخی در چین به 4 هزار سال قبل می‌رسد. یک نوع از این دسرها با قرار دادن سنگ نمک و برف در جداره‌های ظروف حاوی شربت تهیه می‌شد (نمک باعث می‌شود دمای یخ‌زدن آب به زیر صفر برسد) و نوع دیگری با قرار دادن شیر، برنج کاملا پخته به همراه ادویه در داخل برف تهیه می‌شد. بستنی یخی هم با آب‌میوه، عسل و ادویه درست می‌شد. این دسرهای یخی از مسیرهای تجاری وارد ایران هم شدند. همچنین حدود 4 هزار سال پیش در ایران دسر یخی فالوده با استفاده از یخ، گلاب، آرد برنج رشته‌ای و زعفران و طعم‌دهنده‌های دیگر ساخته می‌شد.

بستنی ایرانی نوعی بستنی با نام بستنی سنتی یا ایرانی در ایران رواج دارد که دارای طعم زعفران و رنگ زرد می‌باشد. این بستنی همراه با خلال پسته و تکه‌های بزرگ خامه‌است و طرفداران زیادی دارد.اکبر مشتی یکی از اولین کسانی بوده که در ایران بستنی فروشی داشته است. بستنی اکبر مشتی با نوع خارجی آن بسیار متفاوت بود. ایرانی‌ها استفاده از گلاب و زعفران را بر ثابت کننده‌ها ترجیح می‌دادند.

پیش از این بستنی‌های سه رنگ در بسیاری از شهرها رواج داشت که رنگ زرد آن زعفرانی، سفید آن وانیلی و رنگ قهوه‌ای دارچینی بود که توسط استاد بستنی ساز این سه رنگ به هم چسبیده و در ظروف یک بار مصرف فروخته می‌شدند. در اینجا بد نیست به بستنی یخی سنتی گیلکها که به آن اسکمو می گویند نیز اشاره نمایم که از اخته وآلوچه وآلبالو درست می‌شود که در سطح شهر رشت همه مردم با نام عموسالاری که بهترین اسکمو اخته‌ای شهر را به صورت دوره گردی وفروش با دوچرخه انجام می دادآشنا هستند.البته در حال حاضر بعضی ها از کمپوت آلبالو و ثعلب اسکمو درست می کنند^[

ادامه مطلب...

- آیا می‌دانید انرژی الکتریسیته حاصل از 750 بار شانه کردن موهای یک زن ژاپنی معادل با روشن کردن یک لامپ شصت وات به مدت 3 دقیقه است؟

- آیا می‌دانید تا کنون تعداد سه میلیارد و سیصدهزار میلیون کوکاکولا به فروش رفته است که برابر با نصف جمعیت جهان است؟

- آیا می‌دانید که گوریل را برای این گوریل نامیده‌اند که علاقه زیادی به خوابیدن روی ریل قطار دارد؟

- آیا می‌دانید که ترینیداد و توباگو به زبان بومیان آن معنی کلوچه گردویی می‌دهد و به همین دلیل ساعت‌های دیواری آنجا از چوب درخت گردو ساخته می‌شوند؟

- آیا می‌دانید که گوشت کروکودیل آفریقایی 128 بار خوشمزه‌تر از پوست موز است؟

- آیا می‌دانید اولین مردمی که نفس کشیدن را یاد گرفتند، ایرانیان بودند؟

- آیا می‌دانید کرم ضدآفتاب نخستین بار در شمال ایران کشف شد و ساکنان اولیه جنوب دریای خزر با ترکیب پیله‌باقالا و پاچ‌باقالا اولین کرِم‌ها را اختراع کردند؟

- آیا می‌دانید اولین تیم فوتبال دنیا، توسط ایرانیان در تخت جمشید کنونی پایه‌گذاری شد و بعدها پرسپولیس نام‌گرفت؟

- آیا می‌دانید گلابی در حقیقت یک نوع مارمولک وحشی است که از میوه‌ای به همین نام تغذیه می‌کند؟

- آیا می‌دانید بهترین وسیله برای تمیز کردن دماغ ، انگشت است و تمام مردم دنیا از قدیم از همین ابزار استفاده می‌کردند؟

- آیا می‌دانید در برج میلاد 33 متر طناب به کار رفته است؟

- آیا می‌دانید چرا در دیزی بازه یا آن‌که چرا دم خر درازه؟

- آیا می‌دانید چرا آب تو تلمبه‌ست یا حتی چرا گوشکوب قلنبه‌ست؟

نمی‌دانید دیگر... اگر می‌دانستید دنیا جای بهتری برای زندگی بود. من به چند علت خواستم تا شما این چیزها را بدانید.

در واقع همه افراد فشار خون دارند! خون برای گردش موثر در عروق بدن از نیرو و فشاری برخوردار است که آن را به نقاط مختلف بدن می رساند. این افزایش فشار خون است که بیماری تلقی می شود.

افزایش فشار خون می تواند اعضای مختلفی از جمله قلب، عروق خونی ، کلیه ها و مغز را تحت تاثیر قرار دهد.

میزانی از فشار خون که بالا در نظر گرفته می شود در منابع مختلف متفاوت است ولی معمولاً به فشار خون بیشتر از90/140میلیمتر جیوه افزایش فشار خون اطلاق می شود. به فشار خون افزایش یافته گاهی قاتل خاموش گفته می شود چون اگرچه معمولاً بی علامت است ولی می تواند منجر به حمله قلبی و سکته مغزی شود.

فشار خون بالا در چه کسانی دیده می شود؟

فشار خون بالا خصوصاً در افراد مسن بسیار شایع است.تقریباً در حدود یک نفر از هر چهار نفر از فشار خون بالا رنج می برند. در بیماران جوانتر در مردان شایعتر است ولی در سنین بالاتر در زنان بیشتر از مردان دیده می شود. به طور کلی با افزایش سن خطر ابتلا افزایش می یابد.

علت ایجاد فشار خون بالا چیست؟

علل بروز این بیماری هنوز به طور کامل شناخته نشده است . در بیشتر موارد افزایش مقاومت محیطی عروق مسئول افزایش فشار خون است که خود علل متفاوتی دارد.

عوامل مستعد کننده چیستند؟

بیشتر مردم (نزدیک به نود و پنج درصد آنها) از نوعی افزایش فشار خون رنج می برند که علت مشخصی برای آن یافت نشده است. به این فرم، افزایش فشار خون اولیه گفته می شود.

عوامل زیر در بروز این نوع افزایش فشار خون موثر هستند:

سن : در مطالعات مختلف نشان داده شده است که سیر پیشرونده افزایش فشار خون با افزایش سن ارتباط دارد.

ژنتیک : به خوبی اثبات شده است که عوامل ژنتیکی که به ارث می رسند با افزایش فشار خون ارتباط دارند.

نژاد : سفید پوستان ونژاد هندواروپایی بیشتر دچار افزایش فشار خون می شوند.

عوامل محیطی : مانند چاقی، الکل، نمک زیاد و استرس نیز موثر هستند.

پنج درصد باقی مانده مبتلایان به فشار خون افزایش یافته علت مشخصی برای بیماری خود دارند. به این نوع، افزایش فشار خون ثانویه گفته می شود.

عوامل زیر در بروز این نوع افزایش فشار خون موثر هستند:

بیماری کلیوی : به دلیل احتباس آب و نمک در بدن موجب بالا رفتن فشار خون می شود. این افزایش، خود می تواند باعث ایجاد بیماری کلیوی شود و یا آن را بدتر کند.

بیماریهای غدد درون ریز : (مانند سندرم کوشینگ، هایپرپلازی آدرنال و فئوکرومو سایتوما).

داروها و سموم : افزایش فشار خون می تواند عارضه جانبی استروئیدها، الکل، کوکائین، سیکلوسپورین و اریتروپوئیتین باشد. مصرف مواد حاوی تیروزین مانند برخی از پنیرها در افرادی که از داروهای ضد افسردگی خاصی استفاده می کنند ممکن است منجر به حمله افزایش فشار خون در این افراد شود. خطر افزایش فشار خون در زنانی که از قرصهای ضد بارداری استفاده می کنند، بیشتر است.

اشکال در سیستم عصبی خودکار و یا سیستم هورمونی کلیه ( رنین آنژیوتانسین ).

مقاومت به انسولین

فشار بالا در اوایل بارداری ممکن است نشان دهنده افزایش فشار خون اولیه باشد. فشار خون بالا در نیمه دوم حاملگی پره اکلامپسی نامیده می شود که معمولاً اگر کنترل شود، پس از زایمان از بین می رود و مشکل جدی ایجاد نمی کند.

چرا باید فشار خون بالا را کنترل کرد؟

فشار خون بالا یک عامل خطر مهم در ایجاد نارسایی قلبی است. همچنین می تواند موجب نارسایی کلیه، مشکلات عروق محیطی، تخریب عروق شبکیه چشم، سکته مغزی و حمله قلبی شود به همین دلیل پیشگیری و درمان آن بسیار مهم است.

اگر میزان فشار خون به سرعت بالا رفته و به حدود 13/200 برسد به آن فشار خون بدخیم گفته می شود که آسیب زیادی ایجاد می کند و موجب مرگ و میر می شود.

فشار خون بالا چگونه تشخیص داده می شود؟

میزان فشار خون : فشار خون در چند نوبت و در شرایط استاندارد اندازه گیری می شود.

عکس قفسه سینه : ممکن است علائم نارسایی قلبی و بزرگ شدن قلب را نشان دهد.

نوار قلب : ممکن است بزرگی بطن چپ یا کم خونی موضعی (ایسکمی) را نشان دهد.

آزمایش خون : اوره و الکترولیتها برای بررسی عملکرد کلیه و همچنین چربی و قند خون.

آزمایش ادرار : برای یافتن بیماری کلیوی.

فشار خون بالا چگونه درمان می شود؟

هدف از درمان رساندن فشار خون به کمتر از90/140 در افراد معمولی و کمتر از85/130 در بیماران مبتلا به بیماری کلیوی یا دیابت است. با این هدف که در دراز مدت خطر عوارض وخیمی که گفته شد کاهش پیدا کند.

برای کمک به کاهش عوارض بهتر است:

*سیگار ترک شود تا آسیب عروقی کمتر گردد.

* کاهش وزن با رژیم غذایی و یا ورزش.

* کاهش مصرف نمک و اجتناب از مصرف غذاهایی که شور تهیه می شوند.

*افزایش فعالیت بدنی و ورزش منظم.

*کاستن از استرس.

برای کنترل فشار خون پزشک ممکن است داروهای مختلفی تجویز کند که مکانیسمهای متفاوتی دارند. معمولاً یک نوع دارو همراه تغییر شیوه زندگی به صورتی که گفته شد به کار می رود. اگر به اندازه کافی موثر نباشد داروهای دیگری اضافه می شوند. انتخاب دارو به عوامل متعددی از جمله شرایط جسمانی فرد بستگی دارد.

اطلاعاتی در مورد ماهواره
 لغت ماهواره طبق تعریف , به سفینه ای گفته می شود که درمداری به دوریک سیاره معمولا زمین درحال گردش باشد. در عصری که ما در آن زندگی می کنیم ماهواره وتکنولوژی وابسته به آن آنچنان درتاروپود جوامع بشری نفوذکرده وبه پیش می تازدکه نقش تعیین کننده آن درسیرتحولات تمدن بشری ,قابل توجه است .
بخشی ازتحقیقات وپژوهشهای علمی -تخصصی که درآزمایشگاههای مسقر در فضا انجام می شود , هرگز نمی توانست روی کره زمین جنبه عملی به خود گیرد. این تحقیقات که بسیارمتعدد ومتنوع است ,درتخصصهای پزشکی , داروسازی , مهندسی مواد, مهندسی ژنتیک ودهها مورددیگر, تا به حال دستاوردهای بسیار ارزنده ای را به جوامع بشری عرضه کرده است .

ماهواره ها که در فضا درحال گردشند, می توانند اطلاعات باارزشی در اختیارانسان قراردهند که منجربه تحولات شگرفی در زمینه های گوناگون شود. ماهواره های کشف منابع زمینی هواشناسی , مخابراتی , پژوهشی ونظامی ازاین نوعند.
 این ماهواره هابسیاری ازناشناخته های جهان آفرینش را آشکار ساخته اند و تسهیلات گوناگونی نصیب جوامع بشری کرده اند. در دنیای پرتحول وپرتحرک امروز, انسان کنجکاووجستجوگرهمواره درپی یافتن پاسخ به نیازهای خوداست واگر نتواند خواسته های خودرادرروی زمین بیابد, آنها رادرقعر دریاها, اقیانوسها یا درفضای بیکران جستجو خواهدکرد.
این تلاش پیوسته وپیگیر این نوید را به ما می دهد که درآینده , بسیاری از رازهای نهفته دیگرآشکار و درمسیر رشد وتکامل نوع بشر به کارگرفته می شوند. امیداست که دسترسی به این آیات الهی که ذره ای درمقابل بینهاین است ,انسان رابه عظمت وشکوه خالق این .شگفتیها آگاه سازد واورادرارتقای جلوه عبودیت خویش راهنما باشد .
 اجزای سیستم ماهواره ای مخابرات
سیستم ماهواره ای مخابرات مجموعه ای است از ایستگاههای فضایی و ایستگاههای زمینی به منظور ایجادارتباطات رادیویی .بخشی ازاین سیستم ماهواره ای می تواند تنها ازیک ماهواره و ایستگاههای زمینی مربوطه تشکیل می شود. این مجموعه , یک ( شبکه ماهواره ای ) نامیده می شود .
ایستگاههای فضایی 
ایستگاه فضایی شبکه ماهواره ای مخابرات , از ماهواره ( بخش اصلی شبکه ) و دستگاههای جانبی تشکیل شده است .
 ساختمان ماهواره
 ماهواره از دوبخش تجهیزات مخابراتی وغیرمخابراتی تشکیل شده است . زیرسیستمهای مخابراتی , آنتنها و تکرارکننده ها هستند. در بخش مخابراتی , دستگاهی وجود دارد که وظیفه تکرارکننده های رله رادیویی را انجام می دهد و ( ترانسپاندر ) نام دارد .ترانسپاندرها سیگنالهای فرستاده شده از زمین را دریافت وپس ازتقویت وتغییرفرکانس آنها را به زمین می فرستند.
آنتنهای مربوط به این ترانسپاندرها طوری طراحی شده اند که فقط قسمتهایی ازسطح زمین را کهدرون شبکه ماهواره ای قرار دارند, پوشش می دهد. یک ماهواره معمولا آنتنی همه جهته دارد که برای دریافت سیگنالهای فرمان صادره از زمین به کارمی رود زیرا آنتنهای دیگر ماهواره احتمال دارد به سوی زمین نباشند .

آنتن همه جهته همچنین برای کنترل سیستمهای فرعی در زمان پرتاب ماهواره و تعیین موقعیت آن به کارمی رود.بخش غیرمخابراتی ماهواره که در واقع قسمت پشتیبانی فنی آن است شامل سیستم کنترل حرارتی , سیستم کنترل موقعیت ومدار, ساختمان مکانیکی ,سیستم منبع تغذیه وموتور  اوج است .

 سیستم کنترل حرارتی ماهواره
این سیستم باید درجه حرارت دستگاهها و تجهیزات دورن ماهواره را در حد متعادل و متعارف حفظ کند.
سیستم کنترل موقعیت ومدار
 کنترل موقعیت ماهواره آن است که جهت تابش پرتو فرکانسهای رادیویی آنتن را برای منطقه موردنظر درروی زمین ثابت نگه می دارد.
 ساختمان مکانیکی 
ساختمان ماهواره باید به گونه ای طراحی شده باشد که بتواند نیروهایی را که بر اثر فشارهای دینامیکی در هنگام روشن شدن موتور و پرتاب وارد می شود , تحمل کند.

بدنه ماهواره معمولا از آلیاژ آلومینیوم سبک ساخته می شود که شامل سلولهای خورشیدی و منعکس کننده های آنتن نیز هست این قسمت ازترکیب موادی مانند فیبرکربن که دارای استحکام وثبات ساختمانی خاصی است ساخته می شود.
سیستم منبع تغذیه 
منبع اصلی تغذیه معمولا سلولهای خورشیدی هستند. انرژی خورشیدی جذب شده برای شارژکردن .باتریهای ذخیره نیزمورداستفاده قرارمی گیرد.این باتریهاازنوع نیکل -کادمیم هستند.
موتوراوج
نقش موتوراوج ایجاد مدار دایره ای شکل وجلوگیری ازانحرافات مداری ماهواره است .بعضی مواقع با استفاده ازموتوراوج , ماهواره هارادرمدار ثابت مستقرمی کنند.
ایستگاههای زمینی 
ایستگاههای زمینی سیستمهای ماهواره ای مخابرات براساس نوع استفاده ازآنهاعبارت اند از:
ایستگاههای ثابت ,ایستگاههای سیار.ایستگاههی زمینی ماهواره معمولا ازچند قسمت تشکیل شده اند. آنتن , فرستنده , گیرنده , سیستمهای کنترل برقراری ارتباط ومنابع تغذیه مورد لزوم ایستگاه هر یک ازاجزای فوق شامل قسمتهای مختلفی اند که متناسب با نوع ایستگاه زمینی , حجم وتجهیزات آنها متفاوت خواهدبود.
آنتن ایستگاههای زمینی
 به طور کل آنتن فرستنده , انرژی الکتریکی حاصل از یک منبع را در فضا به صورت امواج الکترومغناطیسی پخش می کند. سپس آنتن گیرنده این امواج رامی گیردوبه انرژی الکتریکی تبدیل می کند .

در هر سیستم مخابرات رادیویی , آنتن نقش حساس و مهمی دارد, زیرا با انتخاب آنتنهای مناسب ونصب وتنظیم صحیح آنهامی توان تاحدزیادی بازدهی سیستم رابالا برد. علایم و سیگنالهای فرستاده شده از ماهواره توسط آنتنهای بزرگ یا کوچک دریافت می شودوسپس به دستگاه تقویت کننده انتقال می یابد. ایستگاههای زمینی دارای دو نوع آنتن فرستنده و گیرنده به صورت بشقابی در اندازه های مختلــــــف هستنــــد .
 این آنتنها اطــــلاعات را به صورت امواج رادیویی به فضا می فرستند یا از فضا دریافت می کننـــد. آنتن ایستگا ههای زمینی در ابعــــاد بزرگ و ساختمان مکانیکی معینی ساخته می شوند که قطرنوع قدیمی آنها به بیش از 300 تن می رسد . از آنجا که فرکانس مورد نظر برای سرویس ثابت ماهواره درمحدوده فرکانسهای مگاهرتزوگیگاهرتزاست , آنتنهای مورداستفاده .ماهواره تقریباهمه ازنوع آنتنهای منعکس کننده هستند.
سیستم های کنترل وردیابی فضایی 
این سیستمهابه طورکلی چهارعمل راانجام می دهند : 
فرمان ازراه دور : 
عبارت است ازفرستادن سیگنال جهت انجام کارهایی که ماهواره به وسیله فضایی برای آن تنظیم شده است , مثلا برای راه اندازی یک قسمت خاص یا فرمان برای تغییر مسیر یا پرتاب یک موشک .
 اندازه گیری از راه دور :
عبارت است ازسیستمی که اطلاعات دریافت شده ازماهواره یاسفینه های فضایی رابه صورت علامتهایی مخصوص و قابل درک برای تجهیزات زمینی در می آورد واز این طریق , اندازه گیری ازمسافتهای خیلی دورانجام می شود .
 ردیابی : 
 بااین کارموقعیت مداری وسرعت ماهواره ومشخصه های دیگرآن گزارش می شود .
 کنترل :
عبارت است ازهدایت وسایل وبالارودنده های فضایی وماهواره هادرمدار, به وسیله شبکه ایستگاههای زمینی بخصوصی که کنترل , یکی از کارهای آنهاست ماهواره ها دقیقا در موقعیت خودنسبت به زمین ثابت نیستند و برای اینکه بتوان آنها را در موقعیت فضایی از پیش تعیین شده خود ثابت نگه داشت , باید از ایستگاههای زمینی به طور مرتب تنظیمهایی بروی موقعیت آنهاانجام گیردتابتوان ازانحراف مسیرماهواره جلوگیری کرد .
عوامل موثردرهزینه تجهیزات ایستگاه زمینی 
قطرآنتن مهمترین عاملی است که هزینه آنتن راتعیین می کند, چون بابزرگ بودن قطر, وزن آنتن سنگین ترمی شود و احتیاج به نگهدارنده هایی قویتر پیدامی کند وهمچنان که شعاع کم می شود تجهیزات ردیاب پیچیده تر می شود. برای آنتنهای بزرگ مثلا 11متری و 13 متری سیستمهای دریاب کامپیوتری موردنیازوسیستم هدایت امواج آنتن , بزرگتروپیچیده تر می شود .در سیستم ارسال , قدرت لازم برای تقویت کننده های سیگنال , یک عامل تعیین کننده در قیمت فرستنده است .
نه تنها قیمت این تقویت کننده های سیگنال گران است , تامین قدرت موردنیاز آن نیز در مناطق دورافتاده باید در نظر گرفته شود, زیرا بیشترین قدرت مصرفی در سیستم , صرف تغذیه تقویت کننده های سیگنال می شود. پس عوامل عمده ای که درهزینه تجهیزات یک ایستگاه زمینی موثرندعبارتنداز: قطرآنتن , مقدارقدرت تقویت کننده های سیگنال , سیستمهای جایگزین تجهیزات اصلی وقطعات یدکی .

از دیرباز آرزوی بشر دستیابی به منبعی از انرژی بوده که علاوه بر آنکه بتواند مدت مدیدی از آن استفاده کند، تولید پسماندهای خطرناک نیز در پی نداشته باشد. اکنون در هزاره سوم میلادی این آرزوی به ظاهر دست نیافتنی کم کم به واقعیت می‌پیوندد. اکنون بشر خود را آماده می‌کند تا با ساخت اولین رآکتور گرما هسته‌ای (همجوشی هسته‌ای) آرزوی نیاکان خود را تحقق بخشد. سوختی پاک و ارزان به نام هیدروژن انرژی تولیدی سرشار و پسماندی بسیار پاک به نامهلیوم. اکنون به واکنشهای گرما هسته‌ای و راهکارهای استفاده از آن می‌پردازیم. 

خورشید و ستارگان

سالهاست که دانشمندان واکنشی را که در خورشید و ستارگان رخ داده و در آن انرژی تولید می‌کند کشف کرده‌اند. این واکنش عبارت است از ترکیب (برخورد) هسته‌های چهار اتم هیدروژن معمولی و تولید یک هسته اتم هلیوم. اما مشکلی سر راه این نظریه است. بالاترین دمایی که در خورشید وجود دارد مربوط به مرکز آن است که برابر 15ضرب در 10 به توان 6 می‌باشد. در حالی که در ستارگان بزرگتر این دما به 20 ضرب در ده به توان 6 می‌رسد. به همین خاطر تصور بر این است که آن واکنش معروف ترکیب چهار اتم هیدروژن معمولی و تولید یک اتم هلیوم در سایر ستارگان بزرگ نیست که باعث تولید انرژی می‌شود.

بلکه احتمالا چرخه کربن در آنها به کمک آمده و کوره آنها را روشن نگه می‌دارد. منظور از چرخه کربن آن چرخه‌ای نیست که روی زمین اتفاق می‌افتد، بلکه به این صورت است که ابتدا یک اتم هیدروژن معمولی با یک اتم ¹²C ترکیب می‌شود (همجوشی) و یک اتم ¹³N به همراه یک واحد پرتو گاما را آزاد می کند. بعد این اتم با یک واپاشی به یک اتم ¹³C به علاوه یک پوزیترون و یک نوترینو تبدیل می‌شود. بعد این ¹³C دوباره با یک اتم هیدروژن ترکیب می‌شود و ¹⁴N و یک واحد گاما حاصل می‌شود.

دوباره در اثر ترکیب این نیتروژن با یک هیدروژن معمولی اتم ¹⁵O و یک واحد گاما تولید می‌شود و ¹²C واپاشی کرده و ¹⁵N به علاوه یک پوزیترون و یک نوترینو را بوجود می‌آورد. و دست آخر با ترکیب ¹⁵N با یک هیدروژن معمولی ¹²C به علاوه یک اتم هلیوم بدست می‌آید. 

دیدید که در این چرخه ¹²C نه مصرف شد و نه بوجود آمد، بلکه فقط نقش کاتالیزگر را داشت. این واکنشها به ترتیب و پشت سر هم انجام می‌شوند. و واکنش اصلی همان تبدیل چهار اتم هیدروژن به یک اتم هلیوم است. مزیت چرخه کربن این است که سرعت کار را خیلی بالا می‌برد. ولی اشکالی که دارد این است که در دمای حد اقل20 ضرب در ده به توان 6 شروع می‌شود. بنابراین احتمال زیادی می‌رود که در ستاره‌های بزرگتر چرخه کربن باعث تولید انرژی می‌شود. 

محصور سازی

یک تعریف ساده و پایه‌ای از همجوشی عبارت است از فرو رفتن هسته‌های چند اتم سبکتر و تشکیل یک هسته سنگین‌تر. مثلا واکنش کلی همجوشی که در خورشید رخ می‌دهد عبارت است از برخورد هسته‌های چهار اتم هیدروژن و تبدیل آنها به یک اتم هلیوم. تا اینجا ساده به نظر می‌رسد، ولی مشکلی اساسی سر راه است می‌دانید هسته از ذرات ریزی تشکیل شده است که پروتون و نوترون جزء لاینفک آن هستند. نوترون بدون بار و پروتون با بار مثبت که سایر بارهای مثبت را به شدت از خود می‌راند. مشکل مشخص شد؟ بله … اگر پروتونها (هسته‌های هیدروژن) یکدیگر را دفع می‌کنند، چگونه می‌توان آنها را در همجوشی شرکت داد؟

همانطور که حدس زدید راه حل اساسی آن است که به این پروتونها آن قدر انرژی بدهیم که انرژی جنبشی آنها بیشتر از نیروی دافعه کولنی آنها شود و پروتونها بتوانند به اندازه کافی به هم نزدیک شوند. حال چگونه این انرژی جنبشی را تولید کنیم؟ گرما راه حل خوبی است. در اثر افزایش دما جنب و جوش و به عبارت دیگر انرژی جنبشی ذرات بیشتر و بیشتر می‌شود، بطوری که تعداد برخوردها و شدت آنها بیشتر و بیشتر می‌شود. به نظر شما آیا دیگر مشکلی وجود ندارد؟ خیر ، مسئله اساسیتری سر راه است.

یک سماور پر از آب را تصور کنید. وقتی سماور را روشن می‌کنید با این کار به آب درون سماور گرما می‌دهید (انرژی منتقل می‌کنید). در اثر این انتقال انرژی دمای آب رفته رفته بالاتر می‌رود و به عبارتی جنب و جوش مولکولهای آب زیاد می‌شود. در این حالت بین مولکولهای آب برخوردهایی پدید می‌آید. هر مولکول که از شعله (یا المنت یا هر چیز دیگری) مقداری انرژی دریافت کرده است آنقدر جنب و جوش می‌کند تا بالاخره (به علت محدود بودن محیط سماور و آب) انرژی خود را به دیگری بدهد. مولکول بعدی نیز به نوبه خود همین عمل را انجام می‌دهد. بدین ترتیب رفته رفته انرژی منبع گرما در تمام آب پخش می‌شود و دمای آب بالا می‌رود. آیا وقتی بدنه سماور را لمس می‌کنیم هیچ گرمایی حس نمی کنیم؟ …بله حس می کنیم.

دلیلش هم برخورد مولکولهای پر انرژی آب با بدنه سماور و انتقال انرژی خود به آن. هدف ما از روشن کردن سماور گرم کردن آب بود نه سماور. امیدوارم تا اینجا پاسخ اولین مشکل اساسی بر سر راه همجوشی را دریافت کرده باشید. بله اگر اگر با صرف هزینه و زحمت بالا سوخت را به دمایی معادل میلیونها درجه کلوینبرسانیم آیا این اتمها آنقدر صبر خواهند کرد تا با دیگر اتمها وارد واکنش شوند یا در اولین فرصت انرژی بالای خود را به دیواره داده و آن را نابود می‌کند؟ بنابراین نیاز به محصور سازی داریم، یعنی باید به طریقی اجازه ندهیم که این گرما به دیواره منتقل شود. 

رسیدن به دمای بالا

شروع واکنش همجوشی به دمای بسیار بالایی نیازمند است. درست است که دمای پانزده میلیون درجه دمای بسیار بالایی است و تصور بوجود آوردنش روی زمین مشکل و کمی هم وحشتناک می‌باشد، ولی معمولا در زندگی روزمره دور و برمان دماهای خیلی بالایی وجود دارند و ما از آنها غافلیم. مثلا وقتی در اثر اتصالی سیمهای برق داخل جعبه تقسیم می‌سوزد و شما صدای جرقه آنرا می‌شنوید و پس از بررسی متوجه می‌شوید که کاملا ذوب شده فقط بخاطر دمای وحشتناکی بوده که آن داخل بوجود آمده. این دما به حدود سی - چهل هزار درجه کلوین می‌رسد.

البته این دما برای همجوشی حکم طفل نی سواری را دارد. یا اینکه می‌توانیم با استفاده از ولتاژهای بسیار بالا قوسهای الکتریکی را از درون لوله‌های موئین عبور بدهیم. به این ترتیب دمای هوای داخل لوله که اکنون به پلاسما تبدیل شده به نزدیک چند میلیون درجه می‌رسد (که باز هم برای همجوشی کم است). یکی از بهترین راهها استفاده از لیزر است. می‌دانید که لیزرهایی با توانهای بسیار بالا ساخته شده‌اند. مثلا نوعی از لیزر به نام لیزر نوا (NOVA) می‌تواند در مدت کوتاهی انرژی معادل ده به توان پنج ژول تولید کند.

اما باز هم در کنار هر مزیت معایبی هست. مثلا این لیزر تبعا انرژی زیادی مصرف می‌کند که حتی با صرف نظر از آن مشکل دیگری هست که می‌گوید، اگر انرژی تولیدی لیزر در آن مدت کوتاه باید تحویل داده بشود پس برای برقرار ماندن معیار لاوسن (حالا که مدت زمان محصور سازی پایین آمده) باید چگالی بالاتر برود. که در این مورد از تراکم و چگالی جامد هم بالاتر می‌رود. 

انواع واکنشها

برای بهینه سازی کار رآکتورهای همجوشی و افزایش توان خروجی آنها راههای متعددی وجود دارد. یکی از این راهها انتخاب نوع واکنشی است که قرار است در رآکتور انجام بشود. واکنش زیر نوعی از واکنش همجوشی به صورتی است که در آن دو هسته سبک با یکدیگر واکنش داده و یک هسته سنگین‌تر را بوجود می‌آورند. یعنی حاصل ترکیب دو هسته دوتریم و تولید یک هسته ترتیم به علاوه یک هسته هیدروژن معمولی است. این واکنش انرژی ده می‌باشد. چون تفاوت انرژی بستگی هسته سنگین‌تر و هسته‌های سبکتر مقداری منفی است.

در این واکنش مقدار انرژی تولیدی برابر MeV4 می‌باشد. قبلا گفته شد که باید برای انجام همجوشی هسته‌ها به اندازه کافی به هم نزدیک بشوند. این مقدار کافی حدودا معادل 3 fm می‌باشد. چون در این فاصله‌ها انرژی پتانسیل الکتروستاتیکی دو دوترون در حدود MeV 0.5 هست پس می‌توانیم با این مقدار انرژی دادن به یکی از دوترونها دافعه کولنی بین دوترونها شکسته و واکنش را شروع کنیم که بعد از انجام مقدار MeV 4.5 تولید می شود (MeV 0.5 انرژی جنبشیبه علاوه 4 MeV انرژی آزاد شده). 

زنجیره پروتون_پروتون پروتونها جهت تشکیل اتمهای هلیوم پیچیده‌تر تصادم می‌کنند و گداخته می‌شوند. در این فرآیند آنها ذراتی پر انرژی نظیر نوترینو ، پوزیترون و فوترون آزاد می‌کنند.

می‌توانیم رآکتور خود را طوری طراحی کنیم که دور دیواره بیرونی آن لیتیوم مایع تحت فشار جریان داشته باشد. این لیتیوم مایع گرمای تولیدی اضافی را از واکنش گرفته و به آب منتقل می‌کند و با تبدیل آن به بخار باعث می‌شود که توربین و ژنراتور به حرکت در آیند و برق تولید بشود. 

اما چرا لیتیم؟

قبلا دیدید که مقرون به صرفه ترین واکنش در راکتور همجوشی واکنش دوتریم - ترتیم است. در این واکنش دیدید که یک نوترون پر انرژی تولید می‌شد. این مسأله یعنی نوترون زایی می‌تواند سبب تضعیف بخشهایی از رآکتور شود. از طرفی برای محیط زیست و مخصوصا سلامتی کسانی که در اطراف رآکتور فعالیت می‌کنند بسیار مضر است. اما اگر لیتیوم را به عنوان خنک کننده داشته باشیم این جریان لیتیم همچنین نقش مهم کند کنندگی را بازی خواهد کرد. به این صورت که با نوترون اضافی تولید شده در واکنش ترکیب شده و سوخت گران قیمت و بسیار کمیاب رآکتور رو که همان تریتیوم است تولید می‌کند. واکنش دقیق آن به شکل زیر است. البته در این مورد باید ضخامت لیتیوم مایع در جریان حداقل یک متر باشد.