فیزیک هسته ای
اگر نوشته‌ی هفته‌ی پیش را دیده باشید، می‌دانید تا جایی پیش رفتیم که مختصری با کار فیزیکدانان اتمی آشنا شدیم. حالا کمی بیشتر داخل اتم می‌روییم تا برسیم به هسته‌ی آن. اوه، اینجا چقدر فیزیکدان هسته ای ریخته است!
همان گونه که از نام هسته ای پیداست، کار فیزیکدانان هسته ای، بررسی هسته‌ی اتمهای مواد مختلف است. البته شاید بتوان گفت که کار فیزیکدانان هسته ای از مراحل اولیه‌ی شناختن خواص و ویژگی‌ها گذشته است و آنها اکنون تقریباً هسته‌ی اتم‌ها را خوب می‌شناسند. اینجا نوبت به استفاده از اطلاعات در صنعت و کاربردی کردن دانش موجود می رسد که شاید بتوان گفت در حال حاضر کار بیشتر فیزیکدانان هسته ای در این حوزه می‌گنجد.
حتماً چیزهایی راجع به انرژی هسته ای، بمب اتمی و غنی سازی، شنیده اید. در واقع همه چیز از قانون معروف تبدیل جرم به انرژی انیشتین یعنی همان E=mc2 شروع شد. معادله ای که می‌گوید اگر جرمی حدود یک هزارم گرم را به انرژی تبدیل کنیم؛ مقدار انرژی بدست آمده، چیزی در حدود 90 هزار میلیون ژول خواهد بود! همین، آدم را به هوس می‌اندازد که از این همه انرژی استفاده کند. در واقع رابطه‌ی انیشتین یک رابطه‌ی جهانی است یعنی درمورد هر جرمی که به انرژی تبدیل شده است، صدق می کند.
اما موضوع مهم این است که معمولاً فقط در واکنش های هسته ای جرم به انرژی تبدیل می‌شود. این بود که فیزیکدانان هسته ای دست به کار شدند.
واکنش‌های هسته ای عمدتاً دو دسته اند: یک دسته شامل واکنش هایی هستند که در آنها هسته‌ی یک اتم سنگین یعنی اتمی که تعداد پروتون و نوترون‌های هسته های آن زیاد است مثل اورانیم 235 به هسته‌ی اتمهای کوچکتری تقسیم شده و در حین این واکنش مقداری جرم به انرژی تبدیل می‌شود؛ مثل فرآیند مورد استفاده در بمب های اتمی.
دسته‌ی دیگر، واکنش‌هایی هستند که در آنها ترکیب هسته‌ی، دو اتم سبک مثلاً هسته دو اتم هیدروژن اتفاق می افتد و با هم‌جوشی به هلیوم تبدیل شده و باز مقداری جرم به انرژی تبدیل می‌شود و باز همان آش و همان کاسه.
اما این حرف‌ها که اینقدر ساده بیان می شوند، در عمل بسیار پیچیده و دشوار هستند؛ مثلاً همین واپاشی اورانیم 235 درصد یافتن این ایزوتوپ در بین اورانیم های موجود در طبیعت بسیار کم است. بیشتر اورانیم های موجود در طبیعت اورانیم 238 هستند ( حتماً می‌دانید که این عددها 235 یا 238 جرم اتمی اورانیم مورد نظر است ) برای استفاده از اورانیم ناخالص موجود باید آنها را خالص کرد و درصد اورانیم 235 در آن را بالا برد به این عمل غنی سازی گفته می‌شود اما موضوع به همین راحتی نیست. خلاصه فیزیکدانان هسته ای بیشتر درگیر این گونه مسایل هستند.
نویسنده:طاها یاسری
