چگونگی واکنش های شیمیائی در چرخه ی سوخت هسته ای
در طبیعت، چهر نیروی گرانشی، الکترومغناطیسی، هسته ای ضعیف و هسته ای قوی وجود دارد که از طریق تبادل ذرات بنیادی و در نتیجه اندازه حرکت بین اجسام، ایجاد می شود. نتیجه بر هم کنش ذرات بنیادین هسته، واکنش هسته ای و انرژی حاصل از آن، انرژی هسته ای است که از آن برای صنعت، پزشکی، کشاورزی، تولید برق، استفاده صلح آمیز و برای انفجارهای هسته ای استفاده نظامی می شود. انفجار هسته ای به صورت کنترل نشده عمل نموده به طوری که در آن واکنش هسته ای بسیار وسیع در زمان کمتر از میلیاردم ثانیه رخ می دهد. برای ایجاد انفجار هسته ای به یک سوخت شکافت یا گداخت پذیر نیاز می باشد. در انفجارهای هسته ای همه چیز در کانون انفجار در دمای بالا به حالت گاز در می آید و در خارج از کانون موج شدید گرما همه چیز را می سوزاند و فشار موج ضربه ای، ساختمان ها و تاسیسات را خراب می کند و پرتوهای مواد رادیو اکتیو، در محیط انفجار و نقاط دوردست، محیط زیست، گیاهان و موجودات زنده را به خطر می اندازد. برای داشتن فناوری هسته ای، چرخه سوخت ضروری است که شامل نورد سنگ معدن اورانیوم و .. است. غنی سازی به روش های الکترومغناطیسی، سانتریفوژ، لیزر، دیفیوژیون گازی و ... انجام می گیرد. به گفته مقامات ایرانی، کشور ایران توانسته است با وجود تحریم ها جز کشورهای هسته ای شود. یکی از اهداف ایران، دستیابی به توان تولید سوخت هسته ای است و اولین مرحله از این طرح با ایجاد 164 دستگاه سانتریفوژ در تاریخ 20 فروردین 1385 اجرا شده است. در همین زمینه برای آشنایی با کاربرد سانتریفوژها و اهمیت آن ها در توان هسته ای، آگاهی از چرخه سوخت هسته ای، امکانات و تاسیسات هسته ای ضروری است. کشف شکافت هسته ای از سال 1934 آغاز گردید. ژولیو و کوری توانستند عناصر رادیواکتیو را از طریق بمباران عناصر غیررادیواکتیو با ذرات آلفا به وجود آورند. دانشمندانی هم چون لیزماتینر، اتوفریش، نیلز بوهر و لئوزیلارد ثابت کردند که یک هسته اورانیوم 235، یک نوترون جذب کرده و اورانیوم 236 تشکیل می شود که هسته آن سنگین تر است و شکافت حاصل می کند. یعنی هسته به دو قسمت تقسیم می شود.
امروزه بر اساس اعلام سازمان یونسکو و یونیسف، تجربیات جهان در زمینه اصلاحات در نظام های اموزشی حاکی از آن است که اولا اصلاحات از بالا به پائین در آموزش و پرورش از آن جایی که از طبقات مختلف اداری با کندی و تاخیر به سطوح پائین منتقل می شوند و از سوی دیگر اینگونه اصلاحات که در سطوح بالای نظام آموزشی به صورت یکنواخت و متمرکز طراحی می شوند و دستور اجرای آن ها به مدارس ابلاغ می شود عموما منجر به ایجاد تغییر و بهبود فرایند اصلی تدریس، آموزش و یادگیری در سطح مدرسه و کلاس نمی شوند پرداختچی، 1381، 7). در همین راستا مطالعه نتایج پژوهش های مختلف و نتایج نظرسنجی های نگارنده از همکاران خود (معلمان)، در سال های اخیر نیز نشانگر آن است که در کشور ما نیز عدم مشارکت دادن کافی معلمان در تصمیم گیری های کلان آموزشی مانند برنامه ریزی های آموزشی، تالیف کتب درسی و تغییر نظام آموزشی باعث نارضایتی اغلب معلمان و کاهش انگیزه های شغلی ایشان و به تبع آن ناکارآمدی نسبی نظام آموزشی گشته است. به ویژه این که در سال های اخیر این گونه تغییرات چه در زمینه تغییر شیوه نظام آموزشی و چه در زمینه تغییر کتب درسی بیشتر مرسوم بوده است و بسیاری از معلمان این گونه تغییرات را فاقد پشتوانه پژوهشی، نامطلوب و غیرمفید ارزیابی نموده و اظهار می دارند که در طراحی این تغییرات اغلب سلیقه ای و بدون نظرخواهی از عوامل اجرایی مدارس و به ویژه معلمان عمل می شود، به طوری که معلمان تنها موظفند مجری این تغییرات باشند. به علاوه از دیدگاه معلمان، در کشور ما این گونه تحولات و اصلاحات متمرکز نظام آموزشی، در سال های اخیر آن چنان با شتاب و پی در پی و بدون توجیه کامل و حتی کافی اهداف و برنامه ها قبل از اجرای آن ها انجام گرفته که باعث سردرگمی معلمان و دانش آموزان گشته است چرا که قبل از آن که آن ها بتوانند به شیوه جدیدی عادت نموده و نتایج کاربرد و استفاده از آن را ارزیابی کنند نظام آموزشی متمرکز آن ها را ملزم به کاربرد شیوه ای جدیدتر و مقررات دیگری می کند و بنابراین معلمان فرصت کافی برای تفکر و ارزیابی برنامه های درسی و به ویژه پرداختن به فعالیت های نوآورانه و خلاقانه آموزشی در کلاس های درس را نمی یابند
در همین راستا مقاله حاضر بر آن است که با نگاهی آسیب شناسانه و با واگونمودن نواقص و کاستی های برنامه درسی و کتب شیمی جدید در دوره متوسطه از دیدگاه دبیران شیمی و صاحبنظران مسائل آموزش و پرورش، ضمن یادآوری لزوم هم اندیشی و مشارکت نمودن همه جانبه مولفان و برنامه ریزان محترم این درس با دبیران مدرس این کتب، که به دلیل تجربه تدریس و تعامل مستقیم و رودررو با دانش آموزان بر مشکلات آموزش شیمی در دوره متوسطه بیش از هر قشر دیگری اشراف دارند، پیشنهاداتی را نیز در جهت هر چه کارآمدتر نمودن و بهینه ساختن کیفیت آموزش شیمی در کشور ارائه نماید. بدیهی است که طرح انتقادات در این نوشتار تنها با هدف اصلاح کاستی ها و نقاط ضعف بوده و به معنی بی توجهی و نادیده انگاشتن زحمات و برنامه ریزان محترم و نادیده گرفتن نقاط قوت کتب و برنامه درسی حاضر نمی باشد
بررسی آموزش شیمی در یکی از ایالت های امریکا
بر اساس توصیه های کمیسیون آموزش و پرورش قرن بیست و یکم برنامه های درسی، محتوای آموزشی، روش های یاددهی- یادگیری و نیز روش های ارزشیابی باید به گونه ای متحول شوند که آحاد جامعه انسانی بتوانند نیازهای روزانه خود به سواد علمی - فناوری را برآورده سازند و در هر موق شغلی - اجتماعی و فردی که قر می گیرند به مجموعه اطلاعاتی که به بهتر زیستن ایشان می انجامد دسترسی پیدا کنند
سفر یک ساله اینجانب به تگزاس یکی از ایالت های امریکا این فرصت را به من داد تا با آموزش شیمی در آن کشور آشنا شوم. در این مقاله به طور فشرده ابتدا فضای آموزشی به همراه تعدادی از تصاویر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس مواد آموزشی شیمی با ارائه فصل های کتاب به صورت فایل و عکس هایی از کتاب و ... و در نهایت محتوی و نحوه ارائه محتوی یک بخش از کتاب (ساختار اتم که بسیاری از همکاران به نحوه ارائه آن در فصل اول کتاب شیمی دوم دبیرستان ایران اعتراض دارند) بررسی می شود. در نهایت به تحلیل آماری میزان ماندگاری اطلاعات و نظرات دانش آموزان و دبیران شیمی در مورد این بخش پرداخته می شود
جامعه آماری: از دبیرستان های ناحیه 2 کرج، دو دبیرستان دولتی کشی افشار و نمونه دولتی شهید بهشتی انتخاب و 100 دانش آموز به طور تصادفی انتخاب شده اند و جامعه آماری دبیران شیمی 50 نفر از دبیران شهرستان های استان تهران است
ملت ما که در همه زمینه ها توانایی خود را نشان داده است باید به عزمی راسخ آموزش و پرورش، که اساس ساختار هر مملکت به آن بستگی دارد، را پربار ساخته و جوان هایی متعهد و شهروندانی آگاه و باسواد به جامعه امروز و فردای ایران اسلامی تحویل دهد.
طیف سنجی فسفرسانس و فلورسانس مولکولی
پس از چندین سال تدریس به روش های مختلف سنتی و عدم حصول نتیجه ی موردنظر و با استفاده از ارشادات مسئولین محترم کمیته تحقیق و پژوهش اداره آموزش و پرورش شهرستان آبادان که بطور مکرر در جلسات ما را راهنمائی می کردند و با ارسال جزوه ی مخصوص طرح همیاری از سوی این اداره به این شیوه ی تدریس آشنا شدم و تصمیم به اجرای آن در کلاس های درسم گرفتم.
در سال 82 از مهر تا پایان سال هر کلاس را به چند تیم تقسیم نمودم و از هر تیم می خواستم که با توجه به کتب موجود در کتابخانه سوال طرح کنند. گزارش کار هر تیم را در دفاتر آن ها می دیدم و ضمن درج تاریخ همان روز ایرادهای موجود را نیز به آن ها گوشزد می کردم و از هر تیم بهترین نمونه ی کار را برای همهی کلاس قرائت می کردم
در سال 83 به دلیل جدیدالتالیف بودن کتاب شیمی پیش دانشگاهی و با توجه به حجم زیاد مطالب و کمبود وقت و این که مطالب نیمسال اول بیشتر جنبه ی کاربرد ریاضی را داشت، ترجیح دادم این کار را شروع نکنم. ولی از بهمن 83 دوباره همانند سال قبل اقدام به این کار کردم و هر کلاس را به 11 تیم 3 نفره تقسیم نمودم تا به طرح سوال بپردازند و از هر تیم یک گزارش کتبی تحویل می گرفتم که پس از بررسی آن دوباره به آن ها برمی گرداندم و نکات لازم را برای راهنمایی آن ها روی همان برگه برایشان یادداشت می کردم و به آن ها قول می دادم که از بهترین کار گروه ها در امتحانات کلاسی استفاده خواهم کرد. در پایان طرح یکی از آزمون های کتبی را در تاریخ 4/2/83 به شیوه ی همیاری برگزار کردم که نتیجه ی آن از سوی دانش آموزان رضایت بخش اعلام شد. آن ها معتقد بودند که چون در همان لحظه پی به مشکل خود می برده اند، روش مناسبی بوده است.
طیف سنجی فسفرسانس و فلورسانس مولکولی
چند درصد مردم تا به حال از خود پرسیده اند که تصاویر درون صفحه یک تلویزیون رنگی چگونه تشکیل می شود. ویا وقتی باریکه های الکترونی به نقاط فسفری پوشش داده شده برخورد می کنند چگونه باعث نور افشانی به سه رنگ متفاوت می شوند. واین نقاط آبی،سبز وقرمز چگونه تصاویر رنگی را می سازند.
و یا این پرسش مطرح می شود که چگونه دانشمندان با تقلیدِ فرایندی شیمیایی از جانوران به نام نورتابی زیستی رنگ های سردی تولید می کنند که در چراغ های اضطراری و همچنین برای تولید النگوها و گردن بندهای درخشان مورد استفاده قرار می گیرند.
پاسخ این پرسش ها را پدیده های معمولی فلورسانس و فسفرسانسکه به آنها فتولونیسانس گفته می شود خواهد داد. پدیده هایی که جسمی انرژی نورانی جذب کرده وآن را با همان طول موج یا طول موج های دیگر در جهات مختلف منتشر می سازد.
عموماً هر دو پدیده با هم در یک جسم وجود دارند. وفلورومتری نقش بزرگتری در اندازه گیری های مواد دارویی و مایعاتِ بیولوژیکی دارند.
مایکروویو و کاربرد آن در شیمی
در این مقاله ضمن معرفی مایکروویو و اهمیت ان در زندگی و صنعت منابع تولید آن معرفی و کاربردهائی از آن آورده شده است. فرکانس امواج مایکروویو بین 30گیگاهرتز تا 300 مگاهرتز قرار دارد. ویژگی حرارتی امواج مایکروویو کاربردهای متنوعی را در صنعت و تجارت به همراه داشته است. اثر حرارتی این امواج مربوط به پلاریزه شدن بارها در مواد توسط میدان الکتریکی امواج است. با استفاده از ریزموج ها اکثر واکنش ها به طور انتخابی و با سرعت زیاد انجام می گیرد. تمیز بودن محصولات و سادگی مراحل خالص سازی از ویژگی های امواج مایکروویو در انجام واکنش هاست. از میان کاربردهای بسیار زیاد مایکروویو در صنعت، پزشکی، داروسازی، محیط زیست، صنایع غذائی و پتروشیمی در این جا چند کاربرد مختصر آمده است.. از جمله کاربرد امواج مایکروویو در استخراج انواع ترکیبات مثل روغن از گیاهان، آفت کش ها از خاک و کاربرد این امواج برای واجذبی اجزا تجمع یافته بر سطح گونه جاذب و هدایت آن به سمت ستون و از کاربردهای زیست محیطی برای رفع آلودگی خاک و کاربرد امواج مایکروویو در پتروشیمی برای بازیافت روغن در پالایشگاه های نفت خام می باشد که روغن از امولسیون روغن - آب با راندمان بالا در یک سیستم خوداشتغال جداسازی می شود. در این مقاله مگنترون به عنوان یکی از مولدهای امواج مایکروویو معرفی می گردد. به طور کلی اساس کار مولدها این است که انرژی پتانسیل الکترون ها در قطب های باتری به انرژی جنبشی دسته الکترون ها که به سرعت حرکت می کنند تبدیل شده و سپس سرعت این الکترون ها تحت تاثیر میدان های متغیر کاهش یافته که این کاهش انرژی می تواند به صورت الکترومغناطیسی امواج مایکروویو ظاهر گردد.
واقعیت هایی در مورد عناصر و کشف عناصر جدید
موادی که ماهیت آنها برای ما معلوم است از90 عنصرموجود در طبیعت تشکیل شده اند. تعداد کل عناصر شده تا کنون 117 است که 26 عنصربقیه به طور مصنوعی ساخته شده اند.وفور این عناصر در طبیعت و پایداری آنها خیلی متفاوت است. این موضوع و نیز کشف عناصر بعد از اورانیم،یعنی از عدد اتمی 92 ببعد، در کتاب های درسی شیمی دبیرستانی و حتی دوره کارشناسی شیمی دانشگاه مطرح نشده است.در این جا به طور مختصر به عوامل موثر در پایداری عناصر، کشف عناصر جدید و اهمیت این کشف ها می پردازیم.
فراوانی عناصر در طبیعت به پایداری هسته آنها مربوط می شود و خود پایداری هسته به عوامل متعددی از جمله نسبت تعداد نوترونها به پروتونها،انرژی اتصالی نوکلئون ها، زوج یا فرد بودن تعداد پروتونها و نوترونها و غیره بستگی دارد. عناصری مانند آهن و اکسیژن که انرژی اتصالی به ازاء هر نوکلئون آنها بالا است و تعداد پروتونها و نوترونهای آنها زوج است پایداری و فراوانی بالا دارند.