فصل ۱
نيروي اتم
جستجو براي نيروي اتم داستان عجيبي دارد . اين داستان تلاش مرداني را بازگو مي كند كه مي خواستند به ساختمان ماده دست يابند .اتم كه كوچكترين قسمت از عنصر يا مادة ساده مي باشد با وجود كوچكي دنياي شگفت انگيزي دارد .

در اين داستان باچيزهاي ساده اي مانند هوا_ آب _ فلز و بخار آشنامي شويم . از طرف ديگر دستگاههاي بزرگي مانند سيكلوترون و اتم شكنهاي غول پيكر بر
مي خوريم .
انسان توانست به بزرگترين اسرار طبيعت دست يابد . دانشمندان چنان حقايقي دربارة اتم و ساختمان اتم ابراز داشتند كه مردم بسختي باور مي كردند . اين دانستنيها عقيدة ما را دربارة جهان و ساختمان آن تغيير داد و افق تازه اي در برابر ما گشود .
دانشمندان يوناني خيال مي كردند تمام اجسام در دنيا از يك ماده ساخته شده اند . بعضي اصل ماده را آب چند نفر هم آن را آتش مي پنداشتند . پس از آن فكر كردند كه آب و آتش و هوا جهان را تشكيل مي دهند . تئوري عنصرهاي چهارگانه كه عبارت بودند از آب و خاك و هوا و آتش تا چندين قرن بر ديگر نظريه ها فرمانروايي مي كرد.

دموكريتوس فيلسوف يوناني عقيدة تازه و با ارزشي را پيش كشيد. او فكر مي كرد تمام چيزها در دنيا از ذره هايي محكم و تقسيم ناشدني به نام اتم درست شده اند .
رابرت بويل دانشمند انگليسي در قرن هفدهم نشان داد كه عنصرهاي چهارگانه عقيده اي نادرست مي باشد . اوگفت كه از آهن نمي شود هوا يا آتش و از چوب آب يا خاك درست كرد .
دالتون دو قرن پس از بويل به وجود اتم كه تمام ماده ها از آن ساخته مي شود پي برد و آن را اينطور تعريف كرد :
ذرات بسيار ريزي كه تقسيم نمي شوند و داراي وزن هستند . هرگاه ما جسمي را آنقدر ريز كنيم كه حتي با چشم هم ديده نشود كوچكترين واحد اين جسم اتم مي باشد .

صد ويك سال پس از مرگ دالتون انسان تنوانست با شكافتن اتم و يا (( تقسيم كردن آن )) به نيروي بزرگي كه در درون اتم پنهان است دست يابد.
راترفورد دانشمند انگليسي با اشعة آلفا به درون اتم راه يافت و ساختمان آن را روشن كرد .
كيمياگران از چند هزار سال پيش مي كوشيدند از يك عنصر معمولي مانند مس يا سرب _ طلا يا نقره در ست كنند . آنها نتوانستند عنصرها را به يكديگر تبديل كنند ولي راترفورد توانست .
اين دانشمند با اشعة آلفا ازت را به يك عنصر سنگين تبديل كرد . انيشتين با رياضيات جديد خود ثابت كرد كه انسان با شكافتن اتم مي تواند انرژي بزرگي آزاد سازد . چهل سال پس از پيش بيني او نخستين بمب اتم منفجر شد .
بيائيد دربارة اين بمب و شرايط انفجار آن بيشتر صحبت كنيم .با انفجار اين بمب انسان به انرژي اتمي دست يافت . آزمايشهاي بعدي ثابت كرد كه انسان مي تواند از اتم در راه صلح بهرة بيشتري ببرد.

در ساعت پنج و نيم روز شانزدهم ژولاي ۱۹۴۵ انفجار شديدي بيابان نيومكزيكو را در آمريكا تكان داد . نوري كه از اين انفجار بوجود آمد از خورشيد گرم و تابان نيمروزي روشنتر و شديدتر بود . گرماي انفجار سنگها و خاك بيابان را آب كرد . طوفاني از خاك وشن از بيابان تنوره كشان به آسمان سر كشيد و همه جا را تاريك كرد .
در فاصلة بسيار دوري _ در پشت ديواري محكم و بلند گروهي از دانشمندان با نگراني شاهد ماجرا بودند . بمب اتم آزمايشي آنان كه از مهمترين آزمايشهاي بشر مي باشد با موفقيت روبه رو شد. آنان توانستند نيروي نامحدودي را كه در اتم هست آزاد كنند و بدينوسيله انسان وارد عصر انرژي اتمي شد .

 

فصل ۲
اشعة كاتديك
شماچراغ فلوئورسان را كه با بخار جيوه كار مي كند ديده ايد . در چراغ هايي كه با بخار جيوه كار مي كنند از شيشه اي خالي از هوا و بخار جيوه استفاده مي كنند . بين دو قطب چراغ برق گرم شده بخار مي شود . اين بخار خود جريان برق را مي گذراند و نور شديدي درست مي كند .
براي اينكه اين چراغ ها نور زيادتري بدهند

از خاصيت فلوئرسانس استفاده مي كنند . براي اين كار سطح داخلي شيشه را با مادة فلوئورسانس كه نور ناديدني را قابل ديدن مي كند مي پوشانند .
بخار جيوة معمولي همراه نورهاي ديگر اشعه اي ناديدني به نام ماوراي بنفش درست مي كند . در چراغ هاي فلوئورسانس اين نور ناديدني به سطح داخلي كه با مادة فلوئورسانس پوشيده شده است بر مي خورد و به نور ديدني تبديل مي شود به اين ترتيب ما از اين چراغ ها نور بيشتري مي گيريم . ما الكترونهايي را كه با سرعت حركت مي كنند مي توانيم پيدا بكنيم . اگر چرخ پره دار كوچكي در مسير اين الكترونها بگذاريم چرخ حركت خواهد كرد .

چون اين اشعه از جنس نور است بنابراين اگر فيلم عكاسي جلوي آن بگذاريم سياه مي شود .
مي دانيم وقتي كه نور به جسمي بخورد گرما ايجاد مي كند . پس دست خودمان را جلوي شيشه مي گيريم و يادماسنجي در مسير الكترونها قرار مي دهيم تا گرم بشود .
گفتيم كه اشعة كاتديك مي تواند اجسام را فلوئورسانس بكند . پس هنگامي كه جسمي مانند شيشه را جلوي اين اشعه بگيريم مي توانيم سايه جسم را روي شيشه مشاهده كنيم .

اشعة كاتد گازها را يونيزه مي كند . يعني اگر اين اشعه به گازي مانند اكسيژن كه در حالت

معمولي برق را نمي گذراند بخورد اكسيژن پس از مدتي هادي برق خواهد شد .
گفتيم كه اشعة كاتديك به وسيلة آهن ربا منحرف مي شود.اگر اشعة كاتديك از و سط آهن ربا بگذرد . از قطب شمال به طرف قطب جنوب آهن ربا حركت مي كنيد . تامسن هم از اين خاصيت توانست با حساب كردن سرعت الكترونها و شدت ميدان مغناطيسي در آهن ربا وزن الكترون را پيدا كند .
در قرن نوزدهم دانشمندان آزمايشهايي به كمك جريان برق انجام دادند . جريان برق معمولي از هوا نمي گذرد ولي اگر برق خيلي قوي باشد ديگر هوا جلوي آنرا نمي گيرد .
ويليام كروكس دانشمند انگليسي جريان برقي قوي بين دو قطب مثبت و منفي مداري عبور داد . سپس اين قطب ها را در توي لوله اي قرار داد و هواي آن را خالي كرد . از قطب منفي يا كاتد نوري ناديدني خارج شد و سايه اي بر روي شيشة لوله انداخت .
بعدها دانسته شد : ۱- اشعه اي كه از قطب منفي در لولة كروكس مي تابد از الكترونهايي تشكيل شده است كه بر اثر خالي بودن لوله ( مقدار بسيار كمي هوا در لوله هست ) به سوي قطب مثبت يا آند مي رود .
۲_ بوسيلة آهنربا منحرف مي شود . ۳_ وقتي به اجسامي مانند شيشه و غيره برخورد مي توان مسير شعاع ها را ديد .
۴_ اشعة كاتديك داراي انرژي است .با برخورد به فلزات و اجسام آنها را گرم
مي كند .انرژي اشعه از الكترونها يا دانه هاي الكتريسيته منفي كه با سرعت حركت مي كند بوجود مي آيد .

۵_ اشعة كاتديك بر اثر برخورد به صفحة فلزي اشعه اي جديد به نام اشعه مجهول توليد مي كند . جي . جي تامسن در سال ۱۸۸۱ ثابت كرد ذره هايي كه از كاتد بيرون مي آيد همه مانند هم هستند و الكترون ناميده مي شوند .
او ثابت كرد الكترونها بدون توجه به منبعي كه از آن خارج مي شوند ماده هستند و يكي از واحدهاي اصلي ساختمان اتم را تشكيل مي دهند .

فصل ۳
اشعة مجهول چيست ؟
در چراغ جيوه اختلاف پتانسيل بين دو قطب در حدود ۱۰۰ ولت مي باشد . لامپهايي كه در خانة شما است معمولا با ۶۰ يا ۱۰۰ ولت برق كار مي كند . وقتي در يك لولة خالي از هوا يا لولة كروكس جريان برقي برقرار كنيم الكترونهايي كه حركت مي كنند انرژي فوق العاده اي پيدا خواهند كرد . اين الكترونها هنگامي كه به مانع فلزي مي خورند سرعت را كم مي كنند . در اين هنگام فلزشعاع هايي مانند نور يا موج راديو بيرون مي دهد . اين شعاع ها خيلي قويتر از موج راديو هستند و به نام اشعة مجهول خوانده مي شوند .

اشعة مجهول
در سال ۱۸۹۵ رنتگن كسف كرد كه اشعة كاتديك پس از برخورد به مانع فلزي و برگشت اشعه ديگري بوجود مي آورد . اين اشعه را كه نمي توان ديد اشعه مجهول ناميده . اشعه يا شعاع هاي مجهول اين خواص را دارند .
۱_ ناديدني هستند يعني با چشم ديده نمي شوند . ۲_برفيلم عكاسي اثر مي گذارد و آن را سياه مي كند . ۳_ بوسيلة آهن ربا نه جذب و نه شكسته مي شوند . ۴_خاصيت نفوذ در اجسام را دارند و مي توانند از پوست _چوب و ديگر اجسام نرم به آساني بگذرند.

۵_ اشعه مجهول از جنس نور است .
۶_ اشعة مجهول بر اجسام معيني مي تابد و آنها را به رنگهاي معيني در
مي آورد.
۷_ اشعة مجهول بر بدن حيوانات اثر مي كند و سوختگيهايي در آنها بوجود مي آورد . در پزشكي براي تشخيص دادن جسم خارجي در بدن مانند سوزن و غيره بوسيله اشعة مجهول عكسبرداري مي كنند

. اشعة مجهول پس از تابيدن به بدن بيمار از آن مي گذرد و بر روي فيلم مي افتند . اشعة مجهول خوب نمي تواند از استخوان يا قسمتهاي سخت بدن بگذرد و سايه اي از آن به جاي مي گذارد . اين عمل را راديوگرافي مي گويند . با اشعةمجهول مي توان اشياء فلزي را در بدن انسان پيدا كرد . محل اين چيزها خيلي روشن روي فيلم ديده مي شود .

براي عكسبرداري از قسمتهاي نرم بدن به بيمارمحلولي از نمكهاي سرب را مي خورانند . در عكسبرداري جسم خارجي هم به صورت سايه ديده مي شود. اشعة مجهول در صنعت براي پيدا كردن عيب و شكستگي فلزها بكار مي رود .به پزشكان كمك مي كند تا با تاباندن اين اشعه بر سلولهاي سرطاني آنها از بين ببرند.