wellcom to my blog
درباره وبلاگ
آخرین مطالب
آرشيو وبلاگ
نويسندگان
چهار شنبه 27 مهر 1390برچسب:, :: 14:53 ::  نويسنده : n



 
img/daneshnameh_up/1/19/b.18.jpg
 

تاریخچه علم سلول شناسی

توجه زیست شناسان از اواخر قرن بیستم و به خصوص از 1940 به بعد ، با ابداع و بکار گرفتن فنون بیوشیمیایی به شناخت اعمال پیچیده سولی معطوف گردید. مطالعات شارگاف (1947) ، ویلکینز (1950) و کوری (1951) بر روی ساختار مولکولی DNA منجر به کشف ساختمان مولکولی DNA توسط واتسون و کریک در سال (1953) گردید.

از جمله کارهای درخشان دهه‌های 1950 تا 1970 در زمینه بیوسنتز
اسیدهای هسته‌ای و پروتئینها ، می‌توان از کارهای تحقیقاتی مسلسون و استال بر روی همانند سازی DNA ، کریک بر روی رمز وراثتی ، کورنبرگ بر روی آنزیمهای بیوسنتز DNA نام برد. بطور کلی تا سال 1940 مطالعه سلول جنبه توصیفی داشته است (Cytology) و تنها پس از این زمان است که سلول شناسی جای خود را به زیست شناسی سلولی (Cell biology) داده است.

ابعاد سلولی

اکثر سلولها میکروسکوپی بوده و با چشم غیر مسلح دیده نمی‌شوند. سلولهای حیوانی و سلولهای گیاهی ، دارای قطری حدود 5 تا 100 میکرومتر بوده و بسیاری از باکتریها تنها 1 تا 2 میکرومتر طول دارند. چه چیزی ابعاد سلولی را محدود می‌نماید؟ حداقل اندازه سلول احتمالا توسط حداقل تعداد هر نوع بیومولکول مورد نیاز سلول تعیین می‌گردد.

حد بالای اندازه سلول احتمالا توسط میزان
انتشار مولکولهای حل شده در سیستمهای آبی تنظیم می‌گردد. یک سلول باکتری که برای تولید انرژی وابسته به واکنشهای مصرف اکسیژن است، می‌بایست اکسیژن مولکولی را از محیط اطراف ، از طریق انتشار از غشا دریافت کند. این سلول باید نسبت سطح به حجم بیشتری داشته باشد تا بتواند به راحتی اکسیژن را جذب کند.

شکل یک سلول نیز می‌تواند به جبران اندازه بزرگ آن کمک نماید. بسیاری از سلولهای بزرگ ، علی‌رغم شکل تقریبا کروی دارای سطوح شدیدا پیچیده‌ای هستند که این امر سبب ایجاد سطح بیشتری برای همان حجم شده و برداشت مواد غذایی و دفع مواد زاید به محیط اطراف را تسهیل می‌نماید. مانند
سلولهای عصبی یا نرونها که به شکل ستاره یا شدیدا منشعب هستند.



 
تصویر
 

کاربرد سلولها و بافتها در مطالعات بیوشیمیایی

از آنجایی که تمامی سلولها از سلولهای اجدادی یکسانی ایجاد شده‌اند، دارای شباهتهای پایه‌ای خاصی هستند. مطالعه دقیق بیوشیمیایی تنها چند نوع سلول با وجود تفاوت در جزئیات بیوشیمیایی و ظاهر سطحی آنها ، کلیاتی را مشخص می‌کند که در مورد تمامی سلولها و موجودات کاربرد دارد. بطور مطلوب یک محقق مطالعه خود را با جداسازی آنزیمها و سایر اجزا سلولی آغاز نموده و برای این منظور از یک منبع غنی و یکدست استفاده می‌نماید. استفاده از منبع یکنواختی از یک آنزیم یا یک اسید نوکلئیک که در آن تمامی سلولها از نظر بیوشیمیایی و ژنتیکی یکسان هستند، هیچ شکی را در مورد نوع سلول بکار رفته برای تهیه جزء خالص شده ، باقی نمی‌گذارد.

بعضی بافتهای حیوانات آزمایشگاهی نظیر کبد موش ، مغز خوک و عضله خرگوش ، علی‌رغم یکسان نبودن تمامی سلولها ، منبع غنی مشابهی می‌باشند. بعضی از سلولهای حیوانی و گیاهی نیز در کشت سلولی تکثیر یافته و تعداد مناسبی از سلولهای یکسان (کلون شده) ایجاد می‌نمایند که برای بررسی بیوشیمیایی ، بکار می‌روند.

تکامل و ساختمان سلولهای پروکاریوتی

اولین سلولهای زنده ، پروکاریوتهای بی‌هوازی بودند. این سلولها 3.5 بیلیون سال قبل ظاهر شدند که در آن زمان اتمسفر فاقد اکسیژن بود. با گذشت زمان ، تکامل بیولوژیک باعث شد تا سلولها بتوانند فتوسنتز را انجام داده و اکسیژن را به عنوان یک محصول فرعی تولید کنند. با تجمع اکسیژن ، سلولهای پروکاریوتی قادر به انجام اکسیداسیون هوازی مواد سوختی شدند. دو گروه اصلی پروکاریوتها شامل یوباکتریها و آراکئی باکتریها در ابتدای دوره تکاملی جدا شدند. پوشش سلولی بعضی از انواع باکتریها شامل لایه‌هایی در خارج غشای پلاسمایی است که سبب سختی و محافظت می‌گردند.

بعضی از باکتریها دارای
فلاژل بوده و برای حرکت به سوی جلو از آن استفاده می‌کنند. سیتوپلاسم باکتریها فاقد اندامکهای متصل به غشا بوده، ولی دارای ریبوزومها و گرانولهایی از مواد سوختی ذخیره شده و همچنین نوکلوئید هستند که DNA سلولی در آن قرار گرفته است. بعضی از باکتریهای فتوسنتتیک دارای غشاهای داخل سلولی وسیعی هستند که در آنها رنگدانه‌های تسخیر کننده نور وجود دارند.

تکامل و ساختمان سلولهای یوکاریوتی

حدود 1.5 بیلیون سال قبل ، سلولهای یوکاریوتی ظاهر شدند. این سلولها از پروکاریوتها بزرگتر بودند و ماده ژنتیکی آنها پیچیده‌تر بود. این سلولهای اولیه ارتباطات همزیستی با پروکاریوتها پیدا نمودند که در داخل سیتوپلاسم آنها زندگی می‌کردند. میتوکندریها و کلروپلاستهای امروزی از درون این همزیستهای اولیه مشتق شده‌اند. میتوکندریها و کلروپلاستها ، اندامکهای داخل سلولی هستند که توسط یک غشا دو لایه احاطه شده‌اند. این اندامکها محلهای ‌اصلی سنتز ATP در سلولهای یوکاریوتی هوازی هستند. کلروپلاستها تنها در موجودات فتوسنتتیک وجود دارند.

سلولهای یوکاریوتی امروزی دارای یک سیستم پیچیده غشاهای داخل سلولی هستند. این سیستم غشایی داخلی شامل
پوشش هسته ، شبکه آندوپلاسمی صاف و خشن ، کمپلکس گلژی ، وزیکولهای ترشحی ، لیزوزومها و آندوزومها می‌باشند. ماده ژنتیکی موجود در سلولهای یوکاریوتی در داخل کروموزومها ، کمپلکسهای شدیدا منظم DNA و پروتئینهای هیستونی ، سازماندهی شده است. ویروسها انگل سلولهای زنده هستند و مسئول بسیاری از بیماریهای جدی انسانی می‌باشند.

آینده بحث

بطور کلی امروزه پذیرفته شده است که سلول واحد زندگی ، واحد ریخت شناسی و کار است و اساسا با امکان تولید مثل خود (خود زایشی) مشخص می‌شود. در عین حال ساختمان متداول سلولی ، خاص هم موجودات زنده نیست و باکتریها ، سیانوباکترها و اکتینومیست‌ها نوع دومی از ساختمان سلولی را نشان می‌دهند.

سه شنبه 26 مهر 1390برچسب:, :: 14:11 ::  نويسنده : n

پس از فروکش کردن تب کشف اين عنصر در سال 2002 ، تيمي جديد مرکب از محققان مدعي شده که موفق به توليد تعدادي از سنگين ترين عنصرها شده و پس از شمردن تعداد پروتون هاي هسته ، آن را عنصر 118 نامگذاري کرده اند.
اين کشف در نتيجه ماهها بمباران يک هدف راديواکتيو توسط اتمهاي سنگين و سپس جستجو براي رشته اي مشخص از نيمه عمرهاي راديو اکتيو به دست آمده است.
به هرحال گزارش موقعي تاييد شد که گروه ديگري نيز اين نتيجه را به دست آورده بود. در شيمي هر عنصر داراي تعدادي ثابت از الکترون ها ، نوترون ها و پروتون ها هستند.
محققان معتقدند که دسته اي ديگر از عناصر وجود دارند که داراي تعداد نسبتا ثابتي از ذرات سنگين فوق يعني پروتون ها هستند.
آزمايش هاي انجام شده در مرکز تحقيقات مشترک واقع در روسيه تعداد عناصر ثبت شده را قبلا از 113 به 116 رسانيده است.
اين گروه هدف قرار دادن کاليفرنيم 249 را توسط يونهاي کلسيم 48 آغاز کرده و اين تصامات منجر به ترکيب اين دو عنصر شده و حاصل عنصري با 118 پروتون و 143 نوترون مي شود. اين عنصر در جدول تناوبي دقيقا زير رادون قرار خواهد گرفت.
پس از تشکيل عنصر 118 در فرآيند آزمايش ، اين عنصر متلاشي شده و به عنصر 116 و عناصر سبک تر تجزيه مي شود. اين پروسه با آزاد سازي تشعشعات آلفا همراه است که هر کدام دو پروتون دارند.
يکي از اعضاي اين تيم مي گويد نزديک شدن به اين تعداد پروتون در دماي بالايي که توسط اين بمباران صورت مي گيرد ، کاملا ثابت و پايدار نيست و گروه بايد در ميان حوادث اتفاق افتاده به جستجو بپردازد.
سرانجام بعد از 4 ماه آزمايش انجام شده در 2002 و 2005 محققان متوجه سه اتفاق افتاده در فرآيند شدند که مشابه با تلاشي عنصر 118 بوده و نيمه عمر ميلي ثانيه اي داشته است.
4 سال پيش فيزيکداني به نام ويکتور نينوو به خاطر گزارش اشتباه درباره کشف عنصر 118 از طرف لابراتوار لورنس برکلي مورد خشم قرار گرفت.
يکي از اعضاي تيم مي گويد: چنين مساله اي ما را نگران کرده است و ما تمام تلاش خود را براي به حداقل رسانيدن خطا کرده ايم و هيچ شخصي مسوول تحليل داده ها نيست. 

                                                             منبع: scientific american

سه شنبه 26 مهر 1390برچسب:, :: 14:8 ::  نويسنده : n

اتحادیه بین المللی شیمی نام سنگین‌ترین عنصر جهان را که توسط تیم کاشف این عنصر کوپرنیکیوم پیشنهاد شده بود پذیرفت و رسما به ثبت رساند.

به گزارش مهر، سنگین ترین عنصر شناخته شده جهان به احترام اخترشناس مشهور «نیکلاس کوپرنیک» کوپرنیکیوم نام گرفت.

عنصر کوپرنیکیوم از شماره اتمی 112 برخوردار است. این عدد تعداد پروتونها را در نوکلئوس یک اتم تعیین می کند. این عنصر 227 بار از هیدروژن سنگینتر بوده و به همین دلیل سنگین ترین عنصری است که تا به حال به صورت رسمی توسط اتحادیه بین المللی شیمی شناسایی شده است.

نام کوپرنیکیوم توسط تیم کاشف این عنصر پیشنهاد شده بود. این تیم با پیروی از سنت نامگذاری عناصر شیمیایی بر اساس نام دانشمندان شهیر نام نیکلاس کوپرنیک را برای نامگذاری این عنصر پیشنهاد داده بودند و اتحادیه بین المللی شیمی نیز موافقت با این نام را در روز 19 فوریه 2010 روز تولد کوپرنیک اعلام کرد. کوپرنیک اخترشناسی بوده است که مطالعات خود را در زمینه اخترشناسی مدرن و خورشید محور دنبال کرده است.

در جدول تناوبی عناصر نشانه کوپرنیکیوم «Cn» خواهد بود. از میان دیگر عناصری که نام آنها از نام دانشمندان مشهور اقتباس شده است می توان به «فرمیوم» برگرفته از نام «انریکو فرمی»، «اینشتینیوم» برگرفته از نام «آلبرت اینشتین»، و «کوریوم» برگرفته از نام «ماری کوری» و «پیرکوری» اشاره کرد.

محققان این عنصر را اولین بار در سال 1996 و با استفاده از شتاب دهنده 100 متری GSI به وجود آوردند. سال گذشته اتحادیه بین المللی شیمی کشف این عنصر سنگین را به رسمیت شناخت و از تیم کاشف آن تقاضا کرد نامی را برای آن انتخاب کنند 

          منبع:amegam

 

سه شنبه 26 مهر 1390برچسب:, :: 14:4 ::  نويسنده : n

این تصویر که جایزه اول رقابت سالانه «دنیای کوچک نیکون» را در سال 1978 / 1357 به خود اختصاص داد، تبخیر طلا را که روی لایه‌ای از تنگستن در اتاقک خلاء اتفاق افتاده، نشان می‌دهد.

در حالت عادی برای تبخیر طلا، باید ابتدا آن‌را تا دمای ذوب گرم کرد تا به مایع تبدیل شود و سپس مایع را تا رسیدن به دمای جوش داغ کرد. اگر طلای خالص را در فشار جو (معادل فشار هوا در سطح دریای آزاد) به دمای 1064 درجه سانتی‌گراد برسانیم، ذوب می‌شود و اگر طلای مایع را به دمای 2807 درجه سانتی‌گراد برسانیم، تبخیر آن آغاز می‌شود.

اما روش دیگری هم برای تبخیر مقادیر اندک طلا وجود دارد که از آن برای پوشاندن سطوح مختلف با لایه‌ای نازک از مولکول‌های طلا استفاده می‌شود. در این روش، مقدار اندکی طلای جامد روی ماده‌ای مقاوم به حرارت قرار می‌گیرد و در اتاقک خلاء قرار داده می‌شود. با کاهش فشار هوا، انرژی لازم برای تبخیر مولکول‌های طلا کاهش می‌یابد و می‌توان با دمای کمتری، طلای جامد را مستقیما تبخیر کرد. این همان اتفاقی است که در این نمای شبیه به بیایان (!) مشاهده می‌کنید. در این‌جا، لایه‌ای نازک از طلا روی فلز مقاوم تنگستن قرار گرفته و آن‌قدر داغ شده که مولکول‌ها به حالت تصعید (فرازش، تبدیل مستقیم جامد به گاز) رسیده‌اند.

از این روش برای مقاصد بسیار زیادی استفاده می‌شود که ملموس‌ترین آنها غیر از فعالیت‌های آزمایشگاهی، پوشاندن سطح شیشه‌ای آینه‌های سهموی رصدخانه‌های بزرگ دنیا با لایه‌ای بسیار نازک از فلزی بازتابنده مانند آلومینیوم است.

 

      منبع: radikal.persianblog.ir 

سه شنبه 26 مهر 1390برچسب:, :: 13:33 ::  نويسنده : n

بزرگترين و پيچيده‌ترين آزمايش علمي تاريخ بشر در تونلي واقع مرز فرانسه و سوئيس مجددا روز شنبه 21 نوامبر 2009 مطابق با (30 آبان 1388) آغاز شد. مهندسان سازمان اروپايي پژوهش‌هاي هسته‌اي سرن، موفق شده‌اند دو پرتو پروتون را در جهت عکس يکديگر در دستگاه برخورد دهنده به حرکت درآورند. در صورتي که از سرگيري فعاليت اين طرح موفقيت آميز باشد، محققان سرن براي افزايش انرژي توليد شده به وسيله اين دستگاه، به ميزان يک و دو دهم تريليون الکترون ولت تلاش خواهند کرد. تاکنون بيشترين انرژي که به وسيله يک دستگاه شتاب دهنده ايجاد شده، در شيکاگو و به ميزان يک تريليون الکترون ولت بوده است.


 

برخورد دهنده بزرگ هادرون، بزرگترين دستگاه ساخت بشر است و در يک تونل زيرزميني در 27 کيلومتري مرز فرانسه با سوئيس قرار دارد. اين طرح ده ميليارد دلاري با هدف برخورد پرتوهاي پروتون براي بررسي راز خلقت کيهان و بازسازي شرايط انفجار (بيگ بنگ) راه‌اندازي شده است. «برخورد دهنده بزرگ هادرون» سال گذشته پس از راه‌اندازي به علت ايجاد اختلال در بعضي از قسمت هايش از کار افتاد. اختلال ايجاد شده باعث شد حرارت حدود 100 عدد از ادوات توليد کننده ميدان مغناطيسي که در اين دستگاه بايد در درجه حرارت بسيار پايين فعاليت کنند، به 100 درجه سانتي گراد افزايش پيدا کند. در نتيجه محققان مرکز سرن مجبور شدند پنجاه و سه آهن رباي ابررسانا را جايگزين کنند. وظيفه اين قطعات شتاب دادن به ذرات در حد سرعت نور است. حلقه اصلي «برخورد دهنده بزرگ هادرون» از 1200 آهن‌رباي ابررسانا تشکيل شده است. اين آهن ربا پرتوهاي پروتون را در جهت‌هاي مختلف و با سرعتي نزديک به سرعت نور منحرف مي‌کنند. در بعضي از نقاط مشخص شده در طول تونل «برخورد دهنده بزرگ هادرون»، پرتوهاي پروتون با هم برخورد خواهند کرد و انرژي آزاد مي‌کنند. لحظه برخورد اين پرتوها به وسيله حس گرهاي ويژه‌اي ثبت مي‌شود تا با بررسي آنها دانش فيزيک ارتقا پيدا کند.

اين شتاب دهنده عظيم که Large Hadron Collider نام دارد با هزينه 10 ميليارد دلار و بزرگترين و پيچيده‌ترين دستگاهي است که تاکنون توسط بشر ساخته شده است. اين شتاب دهنده پروتون‌ها را با بيش از 99.99 در صد سرعت نور به حرکت در مي‌آورد، سپس آنها را به هم مي‌کوباند. بر اثر اين برخورد دمايي بيش از 1000,000 برابر دماي خورشيد در مقياس کوچک ايجاد مي‌شود! اين دستگاه قادر است شرايط پس از بيگ بنگ (Big Bang) يا شروع کائنات را در مقياس ميکروسکوپي شبيه سازي کند.

Large Hadron Collider، يا LHC‌ که به نام «برخورد دهنده هادروني بزرگ» به فارسي ترجمه شده است، براي برخي حکم ماشين قيامت را پيدا کرده است. اين برخورد دهنده يا به عبارت ديگر «شتاب دهنده ذره‌اي» در حقيقت يک آزمايشگاه فيزيک است شامل يک تونل 27 کيلومتري که در زير زمين ساخته شده است . در اين تونل ذرات کوچکتر از اتم (ذرات بنيادي) تا سرعتهاي حيرت آوري نزديک به سرعت نور شتاب داده ميشوند تا پس از جمع کردن حدود 14 تريليون الکترون ولت انرژي، با هم برخورد کنند. با دنبال کردن و مطالعه اين برخوردها و نتايج حاصل از آن، فيزيکدانان اميدوارند به اسراري از دنياي زير اتمي دست يابند که تاکنون خود را از چشم و ابزار و دوربين‌هاي آنان پنهان نگه داشته است.

برخورد دهنده هادروني بزرگ (Large Hadron Collider) که متعلق به سازمان اروپايي پژوهش‌هاي هسته‌اي (CERN) ميباشد، در اعماق 175 متري زمين، نزديک شهر ژنو در ناحيه مرزي سوئيس و فرانسه بنا شده است و به علت اندازه بزرگ آن، بخشي از آن در خاک فرانسه و بخشي ديگر در سوئيس قرار گرفته است.





 

سير تکميل پروژه اين برخورد دهنده از ايده به عمل بيش از دو دهه طول کشيده است، اما سرانجام در روز چهارشنبه (دهم سپتامبر 2008) اينكار ميسر شد و براي اولين بار اين ماشين غول پيکر به راه‌انداخته شد بطوريکه نخستين پرتو پروتون در دهم سپتامبر 2008طول تونل «برخورد دهنده بزرگ هادرون» را طي کرد ولي نه روز بعد به علت اختلال ايجاد شده، فعاليت اين طرح متوقف شد ولي دوباره 2 روز پيش (شنبه 21 نوامبر 2009) مطابق با (30 آبان 1388) فعاليت طرح «برخورد دهنده بزرگ هادرون» پس از يک وقفه 14 ماهه از سرگرفته شده است.

يکي از اولين اهدافي که براي اين شتاب دهنده بزرگ در نظر گرفته شده، توليد و مطالعه برخوردهاي بنياديني است که به عقيده فيزيکدانان مشابه هستند با آنچه که در لحظات آغازين شروع کائنات، يا انفجار بزرگ (بيگ بنگ، Big Bang) اتفاق افتاده است.

اگر چه دانشمندان و علاقه مندان بسياري در اروپا و گوشه و کنار دنيا با بيقراري در انتظار به راه افتادن اين برخورد دهنده بزرگ و شروع به آزمايشهاي مختلف براي مطالعه ذرات بنيادي بودند، خبر آماده شدن و به راه افتادن عنقريب اين دستگاه عده ديگري را در وحشتي عميق فرو برده بود : وحشت روز قيامت !
و اما نکاتي در مورد اين ماشين شتاب دهنده CERN كه قرار است شرايط مشابه با Big Bang يا لحظات آغازين شروع کائنات را ايجاد کند، بصورت اختصار مرور كنيد :

1. مدت 20 سال است که اين پروژه در حال اجرا است.

2. گروهي متشکل از 7 هزار دانشمند و فيزيکدان با مشاركت 80 کشور جهان در اين پروژه کار کرده‌اند !

3. اين ماشين که شبيه يک تيوپ است محيطي برابر با 27 کيلومتر دارد و در 175 متري زير زمين نصب شده است بطوريكه يک قطار به راحتي مي‌تواند از داخل آن عبور کند.

4. هدف از آزمايشات اين شتاب دهنده، پاسخ به سوالات بزرگ فيزيک از طريق اصابت و برخورد پروتون‌ها با يکديگر با سرعت نور (300 هزار کيلومتر در ثانيه) است.

5. دماي توليد شده در آن 1000.000 بار از دماي مرکز خورشيد بيشتر است!

6. مگنت‌هاي ابر رساناي به کار گرفته شده در اين ماشين، مي‌تواند دما را همانند اعماق فضا پايين بياورد.

7. اين پروژه با هزينه‌اي بيش از 10 ميليارد دلار آغاز شده است و مهندسان پيچيدگي آن را بسيار بيش از پيچيدگي ماموريت سفر انسان به ماه مي‌دانند.

8. آنها اميدوارند در اين چند ميليونيوم ثانيه،‌ اتحاد نيروهاي اصلي، ‌ابعاد اضافي عالم، ‌ماده تاريك، ‌ضد ماده و همينطور بسياري از ذرات بنيادي ابتدايي را آشكار كنند.

9. فيزيكدانان ذرات معتقدند در اين آزمايش مي‌توانند شرايط اوليه شكل گيري عالم بر مبناي نظريه مهبانگ را شبيه سازي كنند.

10. اين شتاب دهنده به شكل دايره‌اي غول پيكر در زير زمين و زير خاك كشورهاي فرانسه و سوئيس مي‌گذرد و دايره‌اي به محيط 27 كيلومتر را شكل مي‌دهد.

11. بسياري از محققان اميدوارند با انجام اين آزمايش و تكرار آن در ماه‌ها و سالهاي آينده به شرايط اوليه كيهان دست يابند.

12. تا اين لحظه همه مراحل آزمايش مطابق برنامه از پيش تعيين شده به پيش رفته است.

ادامه تصاوير جديد اين ماشين عجيب و غريب، که قرار است بزودي به سوالات بسياري از عجايب خلقت و کائنات كه براي همه جهانيان مطرح است پاسخ دهد:















تصاوير زير مرکز مديريت تحقيقات «سرن» و کنترل اين پروژه عظيم را نشان مي‌دهد:
 









منبع: از وبلاگستان
 

 

سه شنبه 26 مهر 1390برچسب:, :: 13:22 ::  نويسنده : n

بدن شما دارای یك ساعت درونی است كه فعالیت‌ها و رفتارهای روزانه را برنامه‌ریزی می‌كند. البته این ساعت درونی هم مانند ساعت‌های دیگر می‌تواند دستخوش تغییر شود و جلو یا عقب بیفتد. اختلال در ساعت درونی بدن باعث بروز بیماری‌های مختلف و اختلالات خواب و خستگی روزانه می‌شود. به طور كلی، عواملی همچون میزان روشنایی نقش مهمی در تنظیم ساعت درونی بدن دارد، به همین دلیل هم دانستن نكات بیشتری در مورد عوامل موثر بر ساعت بدن به ما كمك می‌كند تا عوامل محیطی را به گونه‌ای تنظیم كنیم تا ساعت درونی خود را دچار اختلال نكنیم و كیفیت زندگی مطلوبی داشته باشیم.


 

گیرنده‌های ویژه نور در چشم

هر فردی در بدن خود یك ساعت داخلی دارد. این ساعت داخلی تمایل زیادی به تند یا كند كار كردن دارد، بنابراین اگر سرنخ‌هایی كه زمان را به ما نشان می‌دهند از دست بدهیم به سرعت هماهنگی خود با چرخه شبانه‌روز را از دست خواهیم داد.  در گذشته تصور می‌شد فعالیت‌های روزانه ساعت‌های درونی را تنظیم نگه می‌دارد، اما مطالعات مختلفی كه در دهه 80 میلادی انجام شد نشان داد این نور است كه نقش كلیدی را در تنظیم ساعت درونی بدن به عهده دارد.

در سال 1986 میلادی چارلز زیسلر با قاطعیت نشان داد كه می‌توان با استفاده از نور ساعت درونی افراد را مجدد راه‌اندازی (Reset)‌ كرد، درست مانند وقتی كه ساعت مچی خود را تنظیم مجدد می‌كنیم

 این یافته‌ها كمك كردند تا بتوانیم علت اختلالات خواب متناوب را در نابینایان دریابیم. در واقع از آنجا كه نابینایان نمی‌توانند نور را تشخیص دهند، ساعت داخلی آنها نمی‌تواند خود را با چرخه شبانه‌روز هماهنگ كند. البته زیسلر (از دانشگاه پزشكی هاروارد)‌ معتقد بود ساعت داخلی برخی نابینایان درست كار می‌كند و برای اثبات این اعتقاد هم تاكید كرد كه ساعت درونی نابینایان نیز به كمك نور تنظیم می‌شود و چشم آنها نیز به گونه‌ای آن را تشخیص می‌دهد در حالی كه این افراد هیچ شناخت آگاهانه‌ای از نور ندارند. با این حساب به نظر می‌رسد چشم‌های ما بجز گیرنده‌های بینایی، گیرنده‌های دیگری دارد كه روشنایی را تشخیص می‌دهند و این گیرنده‌ها تا مدت‌ها از چشم محققان پنهان بوده‌اند. هم‌اكنون ما می‌دانیم كه سلول‌های تخصص یافته برای شناسایی روشنایی در شبكیه وجود دارند كه پیام آنها به جای قشر بینایی مغز به منطقه تنظیم ساعت درونی بدن می‌رود. در برخی افراد نابینا، این سیستم سالم است و به آنها اجازه می‌دهد تا ساعت درونی منظمی داشته باشند.

شب ها بیدار نمانید (1)

این كشفیات تاثیر زیادی بر دانسته‌های قبلی ما گذاشته‌اند.هم‌اكنون مشخص شده است حتی نور كم هم می‌تواند ساعت درونی بدن را دستخوش تغییر كند، یعنی روشن بودن لامپ‌ها تا دیروقت یا حتی نگاه كردن به صفحه نمایشگر رایانه می‌تواند تنظیم‌های داخلی را به هم بریزد. علاوه بر آن به نظر می‌رسد نور آبی بیشترین توانایی را برای تغییر ساعت درونی بدن دارد.

اثرات بالقوه اختلال در ساعت درونی چیزی فراتر از احساس خستگی و ناخوشی است. شواهد مختلف نشان می‌دهد اختلال مداوم در ساعت درونی بدن با بیماری‌های مهمی همچون سرطان، بیماری‌های قلبی و دیابت همراه است و این مساله می‌تواند حتی روی مدارهای عصبی مغز اثر بگذارد.

 

البته خبرهای خوش هم در این زمینه كم نیست. به عنوان مثال از مدت‌ها قبل شناخته شده است كه نور درخشان در طول روز اثرات افسردگی ناشی از تاریكی طولانی‌ مدت زمستانی را در افراد مبتلا به اختلال خلق فصلی كاهش می‌دهد. علاوه بر آن تحقیقات جدید فواید دیگری را هم پیدا كرده‌اند. به عنوان مثال، سالمندانی كه در خانه در معرض نور درخشان (معادل نور محیط آزاد در یك روز ابری) برای مدت یك ساعت در صبح قرار داشتند كمتر علائم افسردگی را نشان دادند.

قسمتی از علت این است كه ساعت درونی ما سطح هورمونی به نام ملاتونین را تنظیم می‌كند. وقتی هوا تاریك می‌شود، سطح ملاتونین در بدن ما افزایش می‌یابد و باعث احساس خواب‌آلودگی می‌شود، در حالی كه نور روشن تولید ملاتونین را متوقف می‌كند و ما را هوشیار نگه می‌دارد. بنابراین نور در شب دو اثر جداگانه دارد. یكی راه‌اندازی مجدد ساعت داخلی بدن و دیگری مهار تولید ملاتونین. ریچارد استیونس از دانشگاه كانكتیكات اولین شخصی بود كه به این نكته كه مهار ملاتونین می‌تواند روی سلامت انسان تاثیر بگذارد، مشكوك شد.

برخی از یافته‌ها نشان می‌دهند خانم‌هایی كه كاملا نابینا هستند ـ یعنی هیچ گیرنده نوری فعالی در چشم‌هایشان ندارند ‌ـ نسبت به خانم‌های بینا 50 درصد كمتر در خطر سرطان سینه قرار دارند. چرا كه سطح ملاتونین در خانم‌هایی كه كاملا نابینا هستند دچار آشفتگی نمی‌شود كه همین موضوع می‌تواند دلیل كمتر بودن خطر ابتلا به سرطان در آنها باشد

 در طول دهه 80 میلادی او روی علت سرطان سینه كه در كشورهای توسعه یافته شایع‌تر است كار می‌كرد و با نتایجی برخورد كرد كه نشان می‌داد نور زیاد می‌تواند روی تكامل بافت سینه‌ها تاثیر بگذارد و ترشح ملاتونین را مهار كند و سطح پایین ملاتونین ممكن است باعث افزایش میزان استروژن شود كه روی سرطان سینه موثر است. پس از مدتی استیونس دریافت مواجهه با نور مصنوعی موجب تغییر عمیقی در محیط زندگی می‌شود كه می‌تواند با روش‌های مختلفی روی سلامت ما موثر باشد. این عقیده به عنوان نظریه نور در شب شناخته شده و شواهد مختلفی آن را مورد تایید قرار داده‌اند.

شب ها بیدار نمانید (1)

یك آزمایش جالب

مطالعات مختلفی نشان داده‌اند كه رابطه‌ای بین نور شب و سرطان بخصوص سرطان سینه وجود دارد. در یكی از این مطالعات، محققان سلول‌های سرطان سینه را وارد بدن موش‌های ماده كردند و آن را با خون خانم‌های سالم تغذیه كردند. این خون هنگام روشنایی روز یا در شب پس از گذشت 2 ساعت تاریكی مطلق یا 90 دقیقه پس از حضور زیر نور فلوئورسنت جمع‌آوری شده بود. خون غنی از ملاتونین ـ كه از خانم‌هایی كه در تاریكی مطلق قرار داشتند گرفته شده بود ـ بشدت باعث كندی رشد تومور شد. در نقطه مقابل، تومورهایی كه با خون كم ملاتونین ـ خانم‌هایی كه در معرض نور قرار داشتند تغذیه شده بودند ـ سریع‌تر رشد كردند. بنابراین به نظر می‌رسد با تغییر میزان نور و سطح ملاتونین می‌توان رشد تومور را تحت تاثیر قرار داد.

در آزمایش‌های بعدی معلوم شد تومور در موش‌هایی كه برنامه‌هایی مشابه شغل‌های شیفتی و خسته‌كننده را دنبال می‌كردند نیز تندتر رشد می‌كند. شواهدی كه شغل‌های شیفتی را در سرطان سینه موثر می‌دانند آنقدر گسترده‌اند كه در سال 2007 میلادی سازمان بهداشت جهانی این نوع مشاغل را در گروه عوامل محتمل موثر بر سرطان سینه دسته‌بندی كرد. به طور كلی باید گفت اگر ملاتونین كلید اصلی باشد این احتمال وجود دارد كه هر آنچه باعث مهار ملاتونین می‌شود می‌تواند خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد. برخی از یافته‌ها نشان می‌دهند خانم‌هایی كه كاملا نابینا هستند ـ یعنی هیچ گیرنده نوری فعالی در چشم‌هایشان ندارند ‌ـ نسبت به خانم‌های بینا 50 درصد كمتر در خطر سرطان سینه قرار دارند. چرا كه سطح ملاتونین در خانم‌هایی كه كاملا نابینا هستند دچار آشفتگی نمی‌شود كه همین موضوع می‌تواند دلیل كمتر بودن خطر ابتلا به سرطان در آنها باشد.

بجز سرطان، اختلال در ساعت درونی بدن و مهار ملاتونین با چاقی، دیابت و بیماری‌های قلبی ـ عروقی نیز مرتبط است. مطالعات نشان می‌دهد در مقابل كسانی كه در روز كار می‌كنند، كاركنان شیفت شب بیشتر به سكته قلبی و مغزی دچار می‌شوند و این اختلاف با افزایش سال‌های كاری بیشتر می‌شود.

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 15:35 ::  نويسنده : n

 

 

Cell and Molecular Biology
Cell and Molecular Biology 1_1

زيست شناسي سلولي و مولکولی، علم شناخت جنبه های مولکولي، ساختماني و فراساختماني، رفتار و فيزيولوژي سلول ها در جاندارن تک سلولي و پرسلولي است. این علم به عنوان رشته مادر شناخته شده و دارای گرایش‌های علوم سلولی و ملکولی، بیوتکنولوژی، ژنتیک، میکروبیولوژی، بیوشیمی و بیوفیزیک است.
در زیست شناسی سلولی و مولکولی، ساختمان، عملکرد و پيدايش سلول و اجزاء گوناگون آن مورد بررسی قرار می گیرد. بيوتكنولوژي دانش بكار گيري ارگانيسم هاي زنده، اندامك هاي آنها، مولكول ها و فرايندهاي زيستي جهت بهبود و توسعه خدمات پزشكي، داروسازي، صنعتي و كشاورزي است. ژنتیک سلولی به مطالعه ماده ژنتيکي سلولها و بويژه کروموزومها و توارث می پردازد و در میکروبیولوژی انواع میکروارگانیسم ها مورد توجه قرار می گیرند. در بیوشیمی  ماکرومولکول های زیستی از نظر ساختار و عملکرد مطالعه می شوند و در بیوفیزیک از روش ها و قوانين فيزيکي به منظور بررسی پديده هاي زيستي استفاده می گردد.
از آنجا که بسیاری از دستاوردهای عظیم علوم کشاورزی و پزشکی مدیون تلاش های زیست شناسان سلولی بوده است، این حوزه از علم نه تنها در زمینه آموزش و پژوهش، بلکه در حوزه اقتصاد و بهره وری نیز از توجه بسزائی در سراسر جهان بر خوردار است.
زیست شناسی سلولی علم نوپایی است به طوری که با ابداع و بکار گرفتن فناوری های بيوشيميايي و بیوفیزیکی در اواسط قرن بیستم، توجه محققین به شناخت اعمال پيچيده سلولي معطوف گرديد. کشف ساختمان مولکولي DNA توسط واتسون و کريک، تحقيقات مسلسون و استال بر روي همانند سازي DNA، مطالعات کريک بر روي رمز وراثتي و کورنبرگ بر روي آنزيمهاي بيوسنتز DNA از جمله مهمترین و تاثیرگذارترین یافته های این علم در بدو پیدایش آن است. پيشرفت زيست شناسي سلولي در سال هاي اخير با ابداع روز افزون فناوری های جديد مطالعه سلول همراه بوده است. در این زمینه بکارگیری ابزار هاي نوري و الکتروني دقيق و نيز استفاده از مواد راديو اکتيو و فلورسنت  به شناخت دقیق اندامک ها و مولکول های زیستی منجر شده است. بررسی و شناسایی علل مولکولي بسیاری از بیماری های توارثی و اکتسابی توسط زیست شناسان سلولی دریچه ای جدید از استراتژی های درمانی (همچون سلول درمانی و ژن درمانی) را بر روی بیماران گشوده است. چشم انداز این فناوری ها تشخیص، پیشگیری و کنترل بیماری های مهلکی همچون سرطان است که تاکنون درمان قطعی برای آنها یافت نشده است. تولید انبوه، ارزان و بدون خطر بسیاری از فراورده های زیستی همچون واکسن ها و هورمون ها با استفاده از موجودات تراریخت (transgenic organisms) و تشخیص پیش از تولد بیماری ها ی ژنتیکی از دیگر دستاورد های زیست شناسی سلولی در حوزه پزشکی است.
از جمله چشم اندازهای آینده زیست شناسی سلولی می توان به شناخت کامل سازمان مولکولی سلول و فرایندهای زیستی، افزایش توانمندی های جسمی و ذهنی انسان مانند تقویت یادگیری و حافظه، مقابله با بیماری ها و سازگاری با محیط و نیز ایجاد گونه‌های جدید جانوری و گیاهی اشاره کرد.
استخراج DNA، RNA و پروتئین، واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR)، الکتروفورز و انواع روش های بلاتینگ (مانند وسترن، سادرن و نوردرن بلاتینگ) از جمله تکنیک های پایه مرتبط با علوم سلولی و مولکولی هستند.  استحصال و کشت انواع سلول های گیاهی و جانوری (از جمله سلول های بنیادی و سرطانی) در شرایط آزمایشگاهی (in vitro)، تولید موجودات تراریخت و پروتئین های نوترکیب (recombinant proteins) نیز از جمله رایج ترین کاربردهای این شاخه از علم زیست شناسی محسوب می شوند
.

Cell_and_Molecular_Biology_2

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 15:18 ::  نويسنده : n

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 15:14 ::  نويسنده : n

محققان بین المللی موفق به کشف 3 ژن جدیدی شدند که خطر ابتلا به ملانوم، کشنده‌ترین نوع سرطان پوست را تا 30 درصد افزایش می‌دهد.

مطالعات قبلی نشان داده بود افرادی که پوست بور، چشم‌های آبی و یا سبز، موی بور و یا قرمز، خال‌های فراوان دارند و یا افرادی که در نور آفتاب می‎سوزند و یا سابقه خانوادگی دارند، به ملانوم مبتلا می‌شوند.

دانشمندان 5 ژن رنگی و 3 ژن "خال ساز" را به این بیماری ربط می‌دهند اما 3 ژن جدیدی که به تازگی کشف شده است ربطی به رنگ‌دانه و خال ندارد.

بر اساس گزارش مدیکال اکسپرس، علاوه بر اشعه ماورا بنفش که دلیل عمده ابتلا به ملانونم است، سه نقص دی ان ای (DNA) هم خطر ابتلا را افزایش می‌دهد. این نقص‌ها در سه ژن‌ MX2، ATM و CASP8 یافت شده‌اند.

 

 
 
دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 15:8 ::  نويسنده : n

فسیل این نهنگ قدیمی هنوز در مرحله آماده‌سازی و ترمیم قرار دارد، فسیل این نهنگ قدیمی هنوز در مرحله آماده‌سازی و ترمیم قرار دارد،  روزگذشته محققان آرژانتینی اعلام کردند که بقایای فسیل قدیمی‌ترین نهنگ دنیا که حدود 49 میلیون سال قبل در آب‌های قطب جنوب می‌زیسته را کشف کرده‌اند. دانشمندان احتمال می‌دهند این فسیل متعلق به قدیمی‌ترین نهنگ دنیا باشد که کاملاً آبزی بوده است.

دانشمندان بقایای یکی از نخستین نهنگ‌هایی را که 49 میلیون سال قدمت دارد، در جزیره «مارامبیو» در شمال شرقی قطب جنوب پیدا کرده‌اند. «مارمابیو» در بخشی از قطب جنوب واقع شده که متعلق به آرژانتین است.

به گفته «مارسلو ریگوئیرو» دیرینه شناس آرژانتینی، در بقایای این فسیل، آرواره و دندان‌های این حیوان غول پیکر که جزو نخستین وال‌ها و اجداد نهنگ‌ها و دلفین‌های امروزی شمرده می‌شود، به خوبی مشخص است.
 گذشته محققان آرژانتینی اعلام کردند که بقایای فسیل قدیمی‌ترین نهنگ دنیا که حدود 49 میلیون سال قبل در آب‌های قطب جنوب می‌زیسته را کشف کرده‌اند. دانشمندان احتمال می‌دهند این فسیل متعلق به قدیمی‌ترین نهنگ دنیا باشد که کاملاً آبزی بوده است.

دانشمندان بقایای یکی از نخستین نهنگ‌هایی را که 49 میلیون سال قدمت دارد، در جزیره «مارامبیو» در شمال شرقی قطب جنوب پیدا کرده‌اند. «مارمابیو» در بخشی از قطب جنوب واقع شده که متعلق به آرژانتین است.

به گفته «مارسلو ریگوئیرو» دیرینه شناس آرژانتینی، در بقایای این فسیل، آرواره و دندان‌های این حیوان غول پیکر که جزو نخستین وال‌ها و اجداد نهنگ‌ها و دلفین‌های امروزی شمرده می‌شود، به خوبی مشخص است.
فسیل این نهنگ قدیمی هنوز در مرحله آماده‌سازی و ترمیم قرار دارد،

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 14:55 ::  نويسنده : n

پژوهشگران هلندی در بررسیهای خود دریافتند که خندیدن و شادی در انسان ذاتی و غریزی است درحالیکه گریه کردن فرایندی اکتسابی است که آموخته می شود.

محققان "موسسه ماکس پلانک برای روانشناسی زبان" در هلند کشف کردند که ما انسانها برای خندیدن متولد شده ایم و این تمایل غریزی را زمانی که کسی لطیفه ای تعریف می کند نشان می دهیم.

درحالیکه گریه کردن در زمانی که غمگین هستیم در واقع نوع "آواگری احساسی" و فرایندی آموختنی است.

این محققان تاکید کردند که منظور از گریستن، آن گریه ای نیست که نوزاد به محض تولد انجام می دهد.

در این مورد، گریه نوزاد تنها یک واکنش ناشی از یک شوک و یا تلاش برای پیدا کردن اکسیژن است بنابراین با گریه ای که در نتیجه یک غم ایجاد می شود تفاوت دارد.

این دانشمندان به منظور دستیابی به این نتایج از ۱۶ داوطلب ناشنوای مادرزاد خواستند که بدون استفاده از کلمات از آواهایی برای نشان دادن احساسات مرتبط با غم، خشم، ترس، آسودگی و آلرژی خود نشان دهند.

این بررسی بر روی ۲۵ داوطلب دیگر بدون مشکلات شنوایی نیز انجام شد. این داوطلبان باید نام هریک از احساساتی را که حس می کردند می گفتند.

نتایج این تحقیقات نشان داد که تنها صدای خنده و نفسی که از روی آسودگی کشیده می شود به راحتی در هر دو گروه ناشنوا و شنوا قابل شناسایی بود درحالیکه آواهای دیگر از جیغ کشیدن ناشی از ترس تا هق هق به سبب غم برای داوطلبان بدون مشکلات شنوایی راحتتر از داوطلبان ناشنوا قابل بیان شدن بود.
  
 
 
 
  خبرگزارى مهر (
www.mehrnews.com)

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 14:52 ::  نويسنده : n

      مژک‌های داخل بینی می‌تواند زمان دقیق مرگ به ویژه تا 24 ساعت پس از مرگ را آشکار کنند.
      به گزارش برنا، مژک‌های داخل بینی پس از مرگ به تپیدن ادامه می‌دهند، اگرچه سرعت آن به تدریج کم می‌شود.
      تخمین زمان دقیق مرگ با توجه به تاثیر عوامل محیطی چون؛ دمای هوا، دمای بدن و سرعت تجزیه امر مشکلی بوده است اما مژک‌ها نسبتاً در برابر عوامل محیطی مصون هستند.
      بر اساس گزارش نیوساینتیست، محققان دریافتند مژک‌های داخل بینی تا 20 ساعت پس از مرگ به حرکت ادامه می‌دهند.  

منبع: تابناک

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 14:48 ::  نويسنده : n

 

  

 

 

 

 

منبع: تابناک 

 

دو شنبه 25 مهر 1390برچسب:, :: 14:42 ::  نويسنده : n
     پژوهشگران بلژیکی دریافتند: اگر چه در طول قرن‌های متمادی همواره به زن به عنوان جنس ضعیف نگاه شده است، اما زنان از لحاظ ژنتیکی به گونه‌ای برنامه‌ریزی شده‌اند که در مقابل بیماری‌های عفونی و سرطان از خود مقاومت بیشتری نشان می‌دهند.
      به گزارش ایسنا در گزارش مربوط به این تحقیق آمده است که سیستم ایمنی مردها در مقابل زنان ضعیفتر است، زیرا زنان دارای میکرو RNAs هستند.
      دکتر «کلاود لیبرت» از دانشگاه «گنت» در بلژیک بر اساس یافته‌های حاصل از این پژوهش می‌گوید: مردها در موقعیت پایین‌تری در قیاس با زنان قرار دارند، زیرا مردها تنها یک کروموزوم X دارند، در حالی که زنان صاحب دو کروموزم X هستند، لذا در زنان در صورتی که ژن‌های ایمنی در یک کروموزوم غیرفعال باشند، دیگر کروموزوم آن را جبران می‌کند.
      وی می‌افزاید: ما معتقدیم علت این‌که زنان بیشتر عمر می‌کنند و در مقابل ضربه‌های روحی و بیماری‌ها مقاوم‌ترند، کروموزوم X است که در انسان در برگیرنده 10 درصد میکرو RNAs است که تا کنون در ژنوم انسان ردیابی شده است.
نتایج این تحقیق در مجله «BioEssays» منتشر شده است
!
یک شنبه 24 مهر 1390برچسب:, :: 17:14 ::  نويسنده : n
تلاش براي دستيابي به منابع جديد توليد انرژي به يك حركت جهاني تبديل شده است. در اين ميان ايده‌هاي عجيب زيادي نيز مطرح مي‌شوند كه شايد هيچ‌گاه به واقعيت نپيوندند، اما اگر هر يك از آنها درست از آب در آيند به جرأت مي‌توان گفت امنيت توليد انرژي تا حد چشمگيري بهبود پيدا مي‌كند.

اگر سري به آزمايشگاه‌هاي پيشرفته سراسر جهان بزنيم شمار زيادي از دانشمندان را مي‌بينيم كه روي اين مقوله كار مي‌كنند. تلاش آنها از ارزش و اهميت بالايي برخوردار است و استقبال خوبي در محافل علمي سراسر جهان از آنها مي‌شود. با اين حال تاكنون اتفاق چندان خبرسازي روي نداده است. آنچه در اين ميان از اهميت خاصي برخوردار است لزوم ارائه ابتكار عمل‌ها و خلاقيت‌هايي است كه بازي پر فراز و نشيب توليد انرژي به روش‌هاي نو را به سرانجامي مناسب برسانند. برخي از اين ايده‌ها در نوع خود بسيار خيالپردازانه و دور از دسترس به نظر مي‌رسند.

 

ماهواره‌هايي كه پرتوهاي خورشيدي را به سمت زمين منعكس مي‌كنند يا توربين‌هاي بادي معلق در آسمان كه در ارتفاع زيادي از سطح زمين پرواز مي‌كنند، به گردش در مي‌آيند و الكتريسيته توليد مي‌كنند از جمله اين ايده‌هاي رويايي به شمار مي‌آيند.

 

توليد برق از همجوشي هسته‌اي

فيزيكدانان و مهندسان دهه‌هاست روي ايده مهمي همچون توليد انرژي از همجوشي هسته‌اي كار مي‌كنند. اين همان فرآيندي است كه در قلب خورشيد روي مي‌دهد و به آزادسازي مقادير عظيمي از انرژي منجر مي‌شود، اما مشكل بزرگي وجود دارد كه موجب شده تاكنون اين ايده در مقياس كلان و به عنوان شيوه‌اي مؤثر براي توليد انرژي به كار گرفته نشود.

اين تكنيك بايد به گونه‌اي اجرا شود كه واكنش‌هاي انجام شده بيش از ميزان انرژي كه براي ايجادشان صرف مي‌شود، انرژي توليد كنند يا به عبارتي، از بعد انرژيكي توجيه منطقي داشته باشند.

دانشمندان تأسيسات ملي احتراق در ليورمور كاليفرنيا با ايده جديدي براي استفاده از اين روش خارق‌العاده توليد انرژي به ميدان آمده‌اند. آنها قصد دارند از همجوشي هسته‌‌‌اي براي انجام عمل شكافت اتمي استفاده كنند. در اين رهگذر انرژي هنگفتي آزاد مي‌شود كه با استفاده از آن مي‌توان رآكتورهاي هسته‌اي رايج را راه‌اندازي كرد. ادوارد موسز، مدير اين پروژه مي‌گويد مي‌توان خوشبين بود كه تا 20 سال آينده نخستين تاسيسات آزمايشي توليد برق مبتني بر اين روش راه‌اندازي شود.

 

در اين طرح كه خيلي‌ها آن را فراتر از زمان خود ارزيابي‌ مي‌كنند، پالس‌هاي ليزري باعث آغاز واكنش‌هاي همجوشي ضعيفي در مركز محفظه احتراق هسته‌اي مي‌گردد و علاوه بر توليد انرژي مختصري در مقايسه با انرژي نهايي توليد شده در رآكتور، موجي از نوترون‌هاي آزاد را منتشر مي‌سازد. تشعشع نوتروني باعث آغاز فرآيند شكافت هسته‌اي در پوششي از اورانيوم يا هر سوخت هسته‌اي ديگري خواهد شد كه چون تيوپي، محفظه اصلي را در بر گرفته است. انرژي حاصل از شكافت هسته‌اي در اين طرح حدودا 4 برابر انرژي حاصل از همجوشي هسته‌اي خواهد بود.

 

توليد بنزين از خورشيد

خورشيد، بزرگ‌ترين منبع توليد انرژي است كه ما در نزديكي خود مي‌شناسيم. يك ساعت انرژي توليد شده در خورشيد، فراتر از نياز تمام جمعيت زمين در مدت يك سال است. حالا اگر دانشمندان بتوانند راهي پيدا كنند كه تنها مقادير اندكي از اين ميزان انرژي را به سوخت مايع تبديل كنند وابستگي‌مان به سوخت‌هاي فسيلي از بين رفته و به دنبال آن توسعه سيستم حمل و نقل با سرعت بيشتري دنبال مي‌شود. در عين حال مشكلات زيست‌محيطي ناشي از استفاده از سوخت‌هاي فسيلي نيز از ميان خواهد رفت. اما چگونه؟

ناتران لويس، مدير مركز فتوسنتز مصنوعي انستيتو فناوري كاليفرنيا مي‌گويد: احتمالا سوخت‌هاي شيميايي كليد اصلي اين تغيير خواهند بود به شرط آن كه بتوان آنها را مستقيم و با قيمتي ارزان از انرژي خورشيدي توليد كرد. در آزمايشگاه‌هاي ملي سانديا در آمريكا اقدامات جالب توجهي صورت گرفته است.

نكته: اگر دانشمندان بتوانند راهي پيدا كنند كه تنها مقادير اندكي از انرژي خورشيدي را به سوخت مايع تبديل كنند وابستگي‌مان به سوخت‌هاي فسيلي از بين رفته و مشكلات زيست‌محيطي ناشي از استفاده از سوخت‌هاي فسيلي نيز از ميان برداشته خواهد شد

محققان اين مركز بشقابي به عرض 6 متر را كه پوشيده از آينه است، در قلب نيومكزيكو كار گذاشته‌اند. اين بشقاب بزرگ پرتوهاي خورشيدي را روي سيلندري نيم متري متمركز مي‌كند كه شباهت زيادي به يك بشكه كوچك دارد. آينه‌هايي كه در اين بشقاب قرار دارند، نور خورشيد را روي يك سري حلقه‌هاي متقارن متحدالمركز ـ كه هر دقيقه يك بار مي‌چرخند ـ منعكس مي‌كنند. در اين حلقه‌ها دندانه‌هايي از جنس اكسيد آهن (زنگ آهن) يا اكسيد سريم (cerium) وجود دارد كه تا 1500 درجه سليسيوس داغ مي‌شوند. اين گرماي قابل توجه، اكسيژن را از زنگ آهن خارج مي‌كند و باعث تركيب آن با بخار آب و هواي ورودي مي‌شود. همزمان كه اين دندانه‌ها ضمن چرخش و ورود به بخش تاريك سيلندر بتدريج خنك مي‌شوند عمليات اكسيداسيون آغاز مي‌شود و اكسيژن مجدد به بافت آهني باز مي‌گردد كه در نتيجه آن مقاديري منوكسيدكربن يا هيدروژن داغ و غني از انرژي برجاي مي‌ماند.

تركيب ياد شده با عنوان گاز تركيبي شناخته مي‌شود كه اساس مولكولي توليد سوخت‌هاي فسيلي، مواد شيميايي و حتي پلاستيك‌ها نيز به شمار مي‌آيد. اين فرآيند در زمان توليد مقادير زيادي دي‌اكسيدكربن از اتمسفر زمين جذب مي‌نمايد و سوخت توليدي در زمان سوختن، همان مقدار را آزاد مي‌كند.

برخي دانشمندان اين روش توليد سوخت از نور خورشيد را به زدن چهار هدف با يك تير تشبيه مي‌كنند؛ منبع سوخت پاك، امنيت بيشتر در توليد انرژي، كاهش دي اكسيد كربن توليدي و تغييرات جوي به مراتب كمتر. اين ايده جديد توليد سوخت مصنوعي مورد توجه دانشمندان زيادي در سراسر جهان قرار گرفته است.

 

محققان انستيتو فناوري فدرال سوئيس در زوريخ و دانشگاه مينه‌سوتا از جمله گروه‌هاي تحت تاثير قرار گرفته هستند كه هم اكنون روي طراحي و ساخت ماشين‌آلاتي كه با استفاده از نور خورشيد سوخت و بنزين توليد مي‌كنند، كار مي‌كنند.

 

سلول‌هاي خورشيدي كوانتومي

امروزه سلول‌هاي خورشيدي كه در مقياس تجاري توليد مي‌شوند. در بهترين حالت ممكن تنها 10 تا 15 درصد از انرژي خورشيدي دريافت شده را به جريان الكتريكي تبديل مي‌كنند. به همين دليل است كه اين سلول‌ها معمولا قيمت گزافي دارند و برقي كه به اين ترتيب نيز توليد مي‌شود قيمت تمام شده بالايي خواهد داشت. يكي از مهم‌ترين دلايل پايين بودن بازده كاري چنين سلول‌هايي اين است كه تك لايه سيليكون جذب‌كننده نور نهايتا بازده 31 درصدي دارند.

البته اين رقم از بعد نظري مطرح مي‌شود و زماني كه نوبت به انجام آزمايش‌هاي عملي مي‌رسد، مي‌بينيم بازده مورد نظر نهايتا 26 درصد است.

بتازگي تحقيقاتي در زمينه كريستال‌هاي نيمه هادي يا همان نقاط كوانتومي انجام شده كه با استفاده از نتايج آنها مي‌توان بازده كاري اين سلول‌ها را از بعد نظري به 61درصد نيز رساند كه اين به معناي هموار شدن راه براي توليد برق بيشتر و ارزان‌قيمت‌تر از طريق سلول‌هاي خورشيدي است. در سلول‌هاي خورشيدي فعلي، فوتون‌هاي نوري كه به سلول‌هاي خورشيدي مي‌رسند با تحريك الكترون‌ ناپايدار و افزايش انرژي دروني آنها زمينه كند شدن و فرار الكترون‌ها را فراهم مي‌كنند.

الكترون‌هاي آزاد هم تحت‌تاثير اختلاف ولتاژ در يك رشته سيم جريان پيدا كرده و راهي دستگاه مصرف‌كننده برقي مي‌شوند، اما نكته اينجاست كه برخي الكترون‌ها بيش از آنچه براي رهايي از جاذبه اتمي انرژي لازم است، گرما از فوتون‌هاي خورشيدي دريافت مي‌كنند. اين الكترون‌هاي داغ،‌ انرژي مازاد خود را به محض رهايي از چنگال هسته اتم به صورت گرما آزاد مي‌كنند.

حالا ايده جديدي مطرح ‌شده است كه اگر انرژي مازاد الكترون‌هاي داغ را بتوان به نوعي پيش از آن كه سرد شوند مورد استفاده قرار داد، بازده كاري صفحات خورشيدي دوبرابر خواهد شد. يك راه‌حل منطقي براي استفاده از اين انرژي مازاد، كاهش سرعت سرد شدن الكترون‌هاست. به اين ترتيب زمان كافي براي اين‌كه انرژي گرمايي آنها را به دام بيندازيم، در اختيار خواهيم داشت. محققان اين ايده را كاربردي و منطقي مي‌دانند و معتقدند سال‌هاي آينده و با تكيه بر چنين ايده‌اي مي‌توان به افزايش توليد برق خورشيدي آن هم با قيمت تمام شده پايين‌تر اميدوار بود.

منبع: جام جم

صفحه قبل 1 2 صفحه بعد
پيوندها


ورود اعضا:

نام :
وب :
پیام :
2+2=:
(Refresh)

خبرنامه وب سایت:





آمار وب سایت:  

بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید هفته :
بازدید ماه :
بازدید کل :
تعداد مطالب : 19
تعداد نظرات : 4
تعداد آنلاین : 1


<-PollName->

<-PollItems->