مجلة الفيزياء النووية ........ بعقول عربية ^^
 

رد: مجلة الفيزياء النووية ........ بعقول عربية ^^
 

اول مشاركة ليا في الموضوع :
تمهيد :

لقد قدّم العالم رذرفورد في العام 1911 من خلال تجربته الشهيرة الدليل على وجود النواة .
حيث قام باستخدام دقائق ألفا [ وهي جسيمات موجبة ] لقذف صفيحة رقيقة جداً من الذهب . وقد وجد أن معظم الجسيمات قد مرت دون انحراف من خلال ذرات الذهب وواصلت الحركة في خط مستقيم . أما البقية القليلة فقد ارتدت بشدة أو انحرفت بزاوية كبيرة . وقد قدّمت هذه النتائج النموذج الحديث للذرة والذي افترض وجود نواة ثقيلة موجبة الشحنة في مركز الذرة . والكترونات خفيفة نسبياً سالبة الشحنة تدور في مدارات حول النواة

النشاط الإشعاعي :

هو انبعاث جسيمات ألفا وجسيمات بيتا وأشعة جاما من نواة العنصر المشع . ويجدر هنا أن ننوه بما يلي:
1) العنصر المشع جميع مركباته مشعة .
2) العنصر المشع يكون مشعاً في جميع حالاته (صلبة – سائلة – غازية) .
3) نواة العنصر المشع لا تصدر جسيمات ألفا وجسيمات بيتا معاً ، ولكن قد تصدر ألفا أو بيتا ، وقد يصاحب كلاً منهما انطلاق اشعاعات جاما .
4) معدّل النشاط الإشعاعي لعينة مشعة لا يتأثر بالظروف الخارجية من ضغط أو درجة حرارة ولكنه
يتوقف فقط على نسبة العنصر المشع في العينة .
5) انبعاث جسيم بيتا أو جسيم ألفا من نواة العنصر المشع يحولّها إلى نواة عنصر آخر


التفاعلات النووية (1)

اذا حدث تفاعل لذرة عنصر معين ، ولم تلعب الالكترونات دوراً فيه ، وأدى هذا التفاعل إلى تغيير عدد
نيوكليونات النواة ، فإن هذا التفاعل يسمى تفاعلاً نووياً واذا تغيّر العدد الذري للعنصر خلال هذا التفاعل
ينتج عنصراً جديداً ، أما اذا تغيّر العدد الكتلي للعنصر فينتج نظيراً للعنصر الداخل في التفاعل وبذلك
يكون التفاعل النووي :
" هو التفاعل الذي يغيّر النواة " .

وقد يتم التفاعل النووي لعنصر معين بدون مؤثر خارجي وقد تحدثنا عن هذا النوع في الفصل السابق
والذي يسّمى "النشاط الاشعاعي الطبيعي " .
وقد نقوم نحن باستحداث مؤثرات خارجية وفي هذه الحالة يسمّى التفاعل باسم
" التفاعل النووي الاصطناعي " .

حاجز الجهد النووي : Nuclear Potential Barrier

لاحداث تفاعل نووي بين نواتين ، لابد من تقريبهما من بعضهما غلى مسافة يبدأ عندها تأثير النوى النووية ، ولذلك يتم تسريع احداهما لاكسابها طاقة حركية كافية تمكّنها من الاقتراب من النواة الأخرى والتغلب على قوى التنافر الكهرسكونية بينهما . فاذا قذف جسيم موجب الشحنة شحنة (القذفية) (ش1) باتجاه نواة ثقيلة (ش2) ، فان طاقة حركة الجسيم (ط ح) تتناقص تدريجياً نتيجة قوة التنافر بينه وبين النواة ، ولذلك تزداد طاقة الوضع (ط و) .

طو اذا ما أريد لهذا الجسيم أن يصل إلى جدار النواة ، فإنه ينبغي أن يمتلك طاقة

........

حيث نق :نصف قطر نواة الهدف

الانشطار النووي

كان العالم فيرمي ( Enrico Fermi) في العام 1934 يقوم ببعض التجارب للحصول على نظائر العناصر عن طريق قذف النوى بالنيوترونات . وعندما وصل إلى عنصر اليورانيوم ( العنصر الأخير في الجدول الدوري في ذلك الوقت ) . توقع أن قذف العنصر بالنيوترونات سيؤدي إلى وجود نواة غير متسقرة تقوم بإطلاق جسيمات بيتا وبالتالي ازدياد العدد الذري من 92 إلى 93 وانتاج عنصر جديد في الجدول الدوري , ولكنه لم يحصل على ما توقعه ولم يستطع التعّرف على نواتج التفاعل.

واستمرت الأبحاث والدراسات من العام 1935 إلى العام 1938 حيث قام عالم كيميائي ألماني يسمى إدا نوداك
( Ida Noddack) بالتعرف على نواتج التفاعل وأوضح أن نواة اليورانيوم انشطرت إلى نواتين متوسطتي الكتلة . وقد أكدت الدراسات صحة ما افترضه هذا العالم . وبذلك يكون الإنشطار النووي :
" انقسام نواة ثقيلة إلى نواتين متوسطتي الكتلة , وانتاج كميات هائلة من الطاقة نتيجة تفاعل نووي "
ولإحداث الإنشطار تقذف النواة الثقيلة مثل يوارانيوم ـ 235 بجسيمات خفيفة نسبياً مثل النيوترونات التي تعد أفضل القذائف لأنها لا تحمل شحنة .

رد: مجلة الفيزياء النووية ........ بعقول عربية ^^
 

ثاني مشاركة : تتحدث عن الذرة في القران


يبين هذا الموضوع كيفية تعلم علوم الذرة بالكامل من كتاب الله عز وجل، حيث كما سيتبين في هذه المقالة بأن علم الذرة الذي يعلمنا إياه المولى من القرآن الكريم متفوق على أية معرفة في هذا المجال يمكن تعلمها من أي كتاب آخر. حيث يريد الله للإنسان المؤمن أن يكون المعلم للآخرين وأن يريهم معجزة القرآن الكريم في احتوائه على كافة المعارف بشكل كامل ومتفوق على المعرفة في أي مجال يمكن تعلمه من أي كتاب غير القرآن الكريم.

القرآن الكريم وعلم الذرة

يمكن فهم الذرة وعلومها عن طريق التدبر والتفكر في آيات القرآن الكريم، ومفتاح هذا الأمر هو آية (61) من سورة يونس "وَمَا تَكُونُ فِي شَأْنٍ وَمَا تَتْلُو مِنْهُ مِن قُرْآنٍ وَلاَ تَعْمَلُونَ مِنْ عَمَلٍ إِلاَّ كُنَّا عَلَيْكُمْ شُهُودًا إِذْ تُفِيضُونَ فِيهِ وَمَا يَعْزُبُ عَن رَّبِّكَ مِن مِّثْقَالِ ذَرَّةٍ فِي الأَرْضِ وَلاَ فِي السَّمَاء وَلاَ أَصْغَرَ مِن ذَلِكَ وَلا أَكْبَرَ إِلاَّ فِي كِتَابٍ مُّبِينٍ". حيث يبين المثال التالي كيفية فهم الذرة من هذه الآية الكريمة:

إذا كتبت كتابا وأردت أن تبين للآخرين بأنك أنت الذي كتبت هذا الكتاب، فإذا قلت بأنك تعرف اسم كل فصل في الكتاب فذلك لا يقنع من حولك بأنك كتبته لأنه من الممكن أن تكون قد حفظت أسماء هذه الفصول ورددتها. أما إذا قلت بأنك تعرف كل حرف في الكتاب"أي الوحدة الأساسية المؤلفة للكتاب" فإن ذلك يبين للآخرين بأنك ألفت هذا الكتاب.

وبالمثل ولله المثل الأعلى فإن المولى يقول في الآية الكريمة بأنه لا يعزب أي لا يخفى عليه مثقال ذرة في خلقه أي أنه لا تخفى عليه الوحدة الأساسية في خلقه والذي يبين الله بأنها الذرة.

فإذا يعلمنا المولى عز وجل بأن الوحدة الأساسية المؤلفة للمادة في خلقه هي الذرة، ويعلمنا أيضا بأن أهم خاصية للذرة والتي تحدد خصائص المادة هي وزنها "مِن مِّثْقَالِ ذَرَّة". فنجد سبحان الله العظيم بأن وزن الذرة هو الخاصية الأساسية التي تحكم جميع خصائص المادة، فمثلا قدرة المادة على توصيل الحرارة يعتمد على وزن ذراتها فإذا كانت المادة تتألف من ذرات ثقيلة مثل الحديد فإنها تستطيع نقل الحرارة بسرعة كبيرة من طرف لآخر، وبالمقابل إذا تألفت المادة من ذرات خفيفة مثل السيلكا "الذرات المؤلفة للزجاج" فتكون بطيئة في نقل الحرارة من طرف لآخر. وهذا الأمر ينطبق على جميع خصائص المادة الأخرى من خصائص ضوئية، صوتية، كهربائية، مغناطيسية، وغيرها. فنجد بأن وزن الذرة يحدد ويفسر جميع هذه الخصائص مثل ما يعلمنا إياه الله في القرآن الكريم.

من جوانب تعلم علم الذرة من القرآن الكريم هو معرفة تصميم الذرة من منظور هندسي، حيث يعلمنا المولى تصميم الذرة في آية (12) من سور الطلاق "اللَّهُ الَّذِي خَلَقَ سَبْعَ سَمَاوَاتٍ وَمِنَ الْأَرْضِ مِثْلَهُنَّ يَتَنَزَّلُ الْأَمْرُ بَيْنَهُنَّ لِتَعْلَمُوا أَنَّ اللَّهَ عَلَى كُلِّ شَيْءٍ قَدِيرٌ وَأَنَّ اللَّهَ قَدْ أَحَاطَ بِكُلِّ شَيْءٍ عِلْمًا"، حيث يبين المولى أن سنته في الخلق هي خلق جسم مركزي يتألف من سبع طبقات ويحيط به سبع سماوات طباقا. إذا يمكن الاستنتاج بأن الذرة تتألف من جسم مركزي(النواة) يحيط به سبع سماوات "سماوات الذرة" وهذا تم تأكيده في العلم الحديث حيث إنه تم إثبات أن عدد سماوات الذرة هو سبعة وأن الذرة لها جسم مركزي تحيط به هذه السماوات.

ويعلمنا المولى أيضا ماهية أول ذرة في الخلق عن طريق التفكر في آية 11 من سورة فصلت "ثُمَّ اسْتَوَى إِلَى السَّمَاء وَهِيَ دُخَانٌ فَقَالَ لَهَا وَلِلْأَرْضِ اِئْتِيَا طَوْعًا أَوْ كَرْهًا قَالَتَا أَتَيْنَا طَائِعِينَ". حيث يبين المولى أن أول ذرة في الخلق هي المؤلفة للسماوات عندما كانت دخانا وهذه الذرة هي ذرة لها جسم واحد في سمائها وهي ذرة الهيدروجين. ويعلمنا المولى أيضا الآلية العلمية لكيفية تكوين العناصر الأخرى في قوله تعالى في سورة الانفطار الآية الثامنة:"فِي أَيِّ صُورَةٍ مَّا شَاء رَكَّبَكَ"، حيث يبين المولى أن سنته في الخلق هي تركيب الوحدات الأساسية لتكوين الوحدات المركبة وهذا يبين كيفية تكوين العناصر الأثقل من ذرة الهيدروجين وهو عن طريق اندماج (تركيب) ذرات الهيدروجين مع بعضها البعض لتكوين العناصر الأثقل. فعلى سبيل المثال تتكون ذرة الهيليوم من اندماج ذرتي هيدروجين.









بين الخلق والتنزيل

نجد من التفكر في أول سورة في القرآن الكريم(سورة الفاتحة) آية عظيمة أخرى من المولى عز وجل وهي التوافق بين الخلق وهنا نركز على العناصر وبين هيكلية القرآن الكريم. فإذا تفكرنا في سورة الفاتحة وفي خلق أول عنصر من العناصر(ذرة الهيدروجين) نجد ما يلي:

•أطلق محمد صلى الله عليه وسلم صفة أم الكتاب على سورة الفاتحة

ونلاحظ بأن ذرة الهيدروجين هي أم العناصر لأنه منها تتكون الذرات الأخرى، أي من هذه الأم تتكون أفراد جديدة أي عناصر جديدة. فأول سورة في القرآن هي أم الكتاب وأول ذرة في الخلق هي أم العناصر فنلاحظ التوافق بين الخلق والتنزيل.

•نجد بأن عدد آيات سورة الفاتحة هو سبعة وأن عدد السماوات المؤلفة لذرة الهيدروجين هو سبعة أيضا أما امتلاء هذه السماوات بالالكترونات هو أمر آخر.

•نجد بأن آخر مخلوق خلقه الله عز وجل هو آدم عليه السلام ونجد بأن الله يبين هذا في تسميته لآخر سورة في القرآن الكريم بسورة الناس. ومن المعروف بأن الله خلق الجن قبل الإنس فنجد بأن سورة الجن يأتي ترتيبها قبل سورة الناس.
منقوووووووووووووووووووووووووووووووووووول

رد: مجلة الفيزياء النووية ........ بعقول عربية ^^
 

عالم الذرة

ظهر مصطلح الذرة (atom) على يد الفيلسوف (ديموقريطيس) في القرن الخامس قبل الميلاد دون دليل تجريبي على ذلك سوى فكرة بديهية فلسفية فكل شيء في الكون يتكون من أشياء صغيرة وهذه تتكون من أصغر وهكذا بالتتابع فأفترض أن المادة تتكون من وحدات أولية غير قابلة للإنقسام أعطاها اسم ذره وظل هذا المصطلح يسبح في الذاكرة البشرية لقرون حتى جاء العالم الإنجليزي (دالتون) في القرن الثامن عشر الميلادي ليضيف إلى ذلك أن هذه الذرات تتجاذب متحدة لتصنع المركبات وقدم هذا العالم قانونه الشهير في تفاعل الغازات.

طرق الخيط:-

مع اكتشاف الكهرباء ظهرت تقنية أشعة المهبط (cathode-ray) وهي التي تظهر أثناء تمرير الكهرباء في أنبوب مفرغ من الهواء (فكرة التلفزيون فيما بعد) فوجد الفيزيائيون انحراقاً لهذه الأشعة بتأثير أي مجال مغناطيسي يسلط عليها بل وقد تصنع ظلالاً إذا أعترضها أي جسم فبدأ الاعتقاد أن هذه الأشعة تتكون من جسيمات تملك شحنة كهربائية سالبة وبدأ البحث عن كنهها فأثبت العالم (تومسون) في عام 1879م أن هذه الجسيمات هي الالكترونات (electrons) وقاس كتلتها وقدرها 10.9.1 -27 جم. ثم باكتشاف النشاط الإشعاعي للعناصر الثقيلة في عام 1896م على يد العالم (هنري بيكريل) تم تصنيفها فيما بعد في ثلاث إشعاعات هي أشعة ألفا (α) وأشعةبينا (β) ً وأشعة جاما ( γ ) كان هذا الاكتشاف المدخل لمعرفة بينة الذرة الداخلية بعد ذلك

وجاء رذر فورد

استفاد الفيزيائي (أرنست رذرفورد) من الإشعاعات في تجربته الشهيرة لمعرفة تركيب الذرة فقام بتوجيه حزمة من أشعة ألفا على صفيحة معدنية رقيقة فوجد أن القسم الأعظم منها أخترق الصفيحة بينما عانى جزء منها إنحرافاً في المسار فأستنتج أن حجم الذرة فراغ أما مادة الذرة النواه فتحوي جسم يجعل الأشعة تنحرف ولم يكن هذا الجسم سوى البروتون (proton) ذو الشحنة الموجبة وكتلة 1.672 * 10 -24 جم، ليأتي بعد ذلك العالم (شادويك) ويضيف إلى قلب النواة جسيماً آخراً أطلق عليه اسم نيترون (neuron) ذو شحنة متعادلة (إلى شحنة له) له كتلة مقاربة للبروتون.. فكان نموذج رذر فورد للذرة عبارة عن نواة فتمركز فيها بروتونات ونيترونات تمثل 99.9% من كتلة الذر و يدور حولها للالكترونات مشابه لحد كبير المجموعة الشمسية إذا أن النواة تشابه الشمس وباقي الكواكب تمل لها الالكترونات، وهذه الذرة من الصغر بمكانه إذ تقاس بوجود الانجستروم (angstrom) وهي تساوي واحد على عشرة مليون من المليمتر فقطر ذرة الهيدروجين (أصغر ذرة في الوجود) يبلغ 5% أنجستروم بحيث لو رصيت 600 ألف مليار مليار ذرة إلى جوار بعض لكون لك واحد جرام فقط.


أوجه الذرة:-

يكون عدد البروتينات الموجبه مساو لعدد الالكترونات السالبة ليعطي التوازن الكهربائي للذرة وهذا العدد يمثل شخصية الذرة بمعنى أن الاختلاف بين الذرات في العناصر المتعددة يعود لعدد هذه البروتينات فبزيادة العدد أو نقصانه يكون عنصراً آخر فمثلاً بروتونات الهيدروجين واحد والهيليوم أثان وهكذا اليورانيوم أثنان وتسعون وهذا ما عرف بالعدد الذري للعنصر (Atomic number).

وحاصل جمع عدد النيترونات مع عدد البروتونات يعطي العد الكتلي (Mass Number) للعنصر فمثلاً العدد الكتلي لذرة الهيدروجين الطبيعي تساوي أثنان (أي واحد بروتون وواحد النيترون) فظهر لهذا السبب نظائر العنصر الواحد أي أوجه مختلفة لنفس العنصر كلها لها نفس العدد الذري لكنها تختلف في العدد الكتلي تبعاً لزيادة أو نقصان عدد النيترونات في النواه تسمى النظائر (isotopes) فعنصر الهيدروجين له نظيران هما: الدتريوم عدده الكتلي أثنان والتيرتيوم عدده الكتلي ثلاثة (واحد بروتون واثنان نيترون) ويرمز لها 2H1 حيث الرقم العلوي يمثل العدد الكتلي والسفلي العدد الذري وهكذا تعددت النظائر في الحياة.

وهذه النظائر تم تصنيفها إلى قسمين الأولى مشعة (غير منفردة) والأخر مستقر فالمشع تكون نواته غير مستقرة وتصدر الإشعاعات السابقة لتتحول إلى عنصر آخر مستقر (وتظهر هذه الحالة في العناصر التي يزيد عددها الذري عن 85) والوقت اللازم لهذه العناصر لتستقر وتتحول إلى عناصر غير مشعة يسمى عمر نصف النظير قد يصل إلى ملايين سنوات كما في نظائر اليورانيوم أو إلى عدة ثوان كما في نظائر الرصاص.)

ويوجد في الكون 280 نظير مستقر و 46 نضير مشع أما العناصر المستقرة هي العناصر العادية.

هيولي الإلكترون:-

1

1840

تطورت النظريات بعد ذلك ولكنها تنصب في شرح سلوك هذه الجسيمات الثلاث داخل الذرة وعلاقتها مع بعضها البعض وهذه النظريات انطلقت من نموذج رذر فورد السابق الذكر في محاولة لتحسينه وتطوير الأفكار عليه.. فكان اقتراح العالم (نيلزبوهر) أن الالكترونات تدور حول النواة في مدارات ثم رصدها بـ7 مدارات (كدوران الكواكب حول الشمس) وتم رصد كم استيعاب كل مدار من الالكترونات وأن المتحكم في بقاء هذه الالكترونات على هذه المدارات هي الطاقة التي تمتلكها بحيث تظل على تلك المدارات أو تغادرها لكن تحديد مكان الالكترون على المدار كانت المعضلة نتيجة للسرعة الفائقة لدوران الالكترون (7ملايين مليار لفة في الثانية) مكوناً السحابة الالكترونية (electron cloud) حول النواة.

وهذا الالكترون صار له طبيعتين هما الموجبين والجسيمة (نظراً لكتلته تقدر بحوالي 1/1840 كتلة البروتون) فقادت هذه الازدواجية لفرضية دالة الاحتمالية على مكان الالكترون ومبدأ عدم اليقين فيما بعد...

مارد القمم العجيب:-

منذ أن ظهرت النظرية النسبية الخاصة لاينشتاين عام 1905م والتي دلت على أن الطاقة والكتلة وجهان لعملة واحدة أي يمكن تحويل الكتلة إلى طاقة حسب معادلة اينشتاين الشهيرة الطاقة= الكتلة* مربع سرعة

الضوء كان ذلك ابذانا بفتح كبير داخل الذرة وأنه يمكن تحرير طاقة عظيمة مخزونة فيها ولكن أين هذه الطاقة؟

من معرفتنا بنموذج الذرة الأخير فالنواة تحوي البروتونات الموجبة والنيترونات المتعادلة تدور حولها الكترونات سالبة فلو سألنا أنفسنا لماذا لا تتنافر البروتونات الموجبة الموضوعة متجاورة في نواة الذرة؟

لأن هناك قوة أطلق عليها اسم القوة النووية الشديدة (Strong nuclear) تقوم ربط البروتونات مع بعضها البعض متغلبة على قوة التنافر بينها وتظهر هذه القوة كطاقة فيما يسمى بالاندماج النووي.

الاندماج النووي Nuclear fusion:-

عند إلتحام نوى ذرات صغيرة لتكوين نوى أكبر يصاحب ذلك تحرر طاقة كبيرة نسميها طاقة الاندماج النووي وتحتاج هذه العملية لطاقة كبيرة لكنها تنتج طاقة أكبر وهذا موجود في قلب (الشمس) حيث الحرارة 15مليون درجة مطلقة. فتندمج 600 مليون طن من الهيدروجين في كل ثانية منتجاً نبضة واحدة بطاقة مليون قنبلة نووية.. وكان هذا الأساس لصناعة القنابل النووية (الهيدروجينية) التي تم تفجيرها لأول مرة عام 1952م وعلى النقيض من ذلك فالطاقة المتحررة من فلق الذرة (حسب معادلة اينشتاين) هذه الطاقة المتحررة هي القوة النووية الضعيفة(Nuclear fission) (أقل ضعف من القوى النووية الشديدة من مائة ألف مرة) تقودنا لمفهوم الانشطار النووي.

الانشطار النووي Nuclear fission:-

هي تفكك نواة كبيرة (غير مستقرة) مكونة نوى أصغر ومحررة طاقة كبيرة كتفكك لنواة اليورانيوم عند قذفها بنيترون إلى أنوية أصغر ويكون هذا الانشطار متحكم فيه كما في المفاعلات الذرية أو غير متحكم فيه كما في القنابل الذرية وقد استخدمت هذه التقنية في أوائل الأربعينات لصناعة قنبلة ذرية والجدير بالذكر أن القنابل الهيدروجينية المستخدمة الطاقة النووية الشديدة يكون فتيلها قنبلة ذرية.

تقنية المســـرعات:-

كانت جهود العلماء حثيثة لسير أعماق الذرة أكثر فأكثر فاحتاجوا لتقنية تسمح لهم الولوج إلى عالم الذرة المتناهي الصفر فكانت تقنية المسرعات تقوم هذه التقنية على تعجل (تسريع) جسيمات ذرية صغيرة (كالبروتونات مثلاً) وإكسابها طاقة عالية جداً ثم يسمح لها بالاصطدام بأهداف نووية وبعد الاصطدام يتم فحص النتائج لمعرفة أكبر لهذه الجسيمات... وتقاس هذه الطاقة بوحدة تسمى الالكترون فولت (electron volt) فإذا عبر الجسيم ناقل كهربائي لآخر يزيد عليه فولت واحد فقد أكتسب طاقة مقدارها الكترون فولت واحد.

فكانت أول المسرعات (accelerators) هو المسرع الخطي في عام 1928م على يد (رولف فيدرو) في ألمانيا ثم ظهر (السيكلوترون) في عام 1930م على يد (أورلاند لونس) بطاقة 80.000 الكترون فولت ثم في عام 1952م كان السنكروتون لتعجيل البروتونات بطاقة مليار الكترون فولت وفي عام 1967م كان المعجل (سلاك) ذو الطول 3كم الذي أكتشف جسيمات داخل البروتون وآخر الأمر كان المعجل في مختبر (ديزي) في ألمانيا عام 1992م بطول 4أميال وطاقة مقدارها 30مليار الكترون فولت ومشروع المعجل الفائق الذي يعمل بطاقة (10 19) الكترون فولت وبقطر 53 ميل في الطريق إلينا.

عالـــم جـديــد:-

أدت هذه التقنية العالمية من المسرعات إلى اكتشاف جسيمات صغيرة داخل الذرة فلم تعد أصغر لبنة في الذرة هي البروتونات والإلكترونات والنيترونات لكن وجد أن هذه الجسيمات الثلاث تتكون من جسيمات أخرى أصغر منها بل وظهرت عائلات كثيرة ومتعددة (انظر الرسم المرفق) فقد قسم العلماء هذه الأجسام إلى فيرمونات (Fermions) وهي مكونات (البروتونات/ النيترونات/الالكترونات) والبوزونات (Bosons) وهي الحاملة للقوى الأربعة الرابطة والمؤثرة على جسيمات الفيرمونات.

هذه الفيرمونات تتكون من نوعين:-

أولاً : الهايدرونات (Hadrons):-

وتتكون من مجموعتين باريونات (Baryons) المكونة من جسيمات ثلاثة تحمل شحنة كهربائية كسرية (أي جزء من الشحنة) تسمى كوارك (Quarks) وهي أنواع كما في الجدول التالي:-

الجيل الأول
الجيل الثاني
الجيل الثالث

كوارك قاع

B
كوارك قمة

P
كوارك غريب

S
كوارك ساحر

C
كوارك علوي

U
كوارك سفلي

D











فالبروتون يتكون من ثلاث كوارك أثنان علوي وواحد سفلي.

والنيترون يتكون عن ثلاثة كوارك اثنان سفلي وواحد علوي ونتيجة لشحنه الكوارك الكسريه فلا توجد حره بل تتجمع لتكوين البروتون الموجب أو النيترون المتعادل المجموعة الثانية تسمى الميزونات (mesons) المكونة من جسيمات ثانية مثل جسم البيون (pion) والكاون (kaon) أي تتكون من كوراكين فقط.



ثانياً اللبتونات (lepton).

وهذه تحمل شحنة كهربائية كاملة مثل الإلكترون وهي أنواع كما في الجدول التالي:-

الجيل الأول
الجيل الثاني
الجيل الثالث

جسيم التاو

سالب
جسم نيوترينو التاو

محايد
جسيم المون

سالب
جسيم نيوترينو الميون

محايد
جسيم الإلكترون

سالب
جسيم نيوترينو الإلكترون محايد











جسيم نيوترينو الإلكترون يسمى النيوترينو (Neutrino) وهي ينطلق بسرعة الضوء وتستطيع اختراق أي شيء دون أن تبطئ من سرعته وله دور في تحويل الطاقة من النجوم إلى لهب متناثر ووجوده في الكون قليل ففي كل سنتمر مكعب يوجد نيوترينو واحد.

القوى الأربعة

عرفنا فيما سبق قوتين نوويتين هما القوى النووية الشديدة والقوى النووية الضعيفة وهما تعملان في نواه الذرة.

وهناك قوتان آخريتان هما قوة الجاذبية المشهورة والتي تعمل على نطاق واسع في الكون (بين الكواكب والأجسام) ثم القوى الكهرومغناطيسية وهي التي تعمل مع الجسيمات المشحونة بأي شحنه كهربائية.

وهذه القوى تحتاج لجسيمات تقوم بنقل تأثيرها وهنا يأتي الفرع الآخر من الجسيمات الدقيقة وهي البوزنات (Bosons) فالقوى النووية الشديدة يحملها جسيم صغير يسمى الجليون (Gluon) وتؤثر على كوارلوك البروتونات أما القوى النووية الضعيفة فيحملها جسيم يسمى البوزون (Boson) وهي ثلاث أنواع (W+) موجب الشحنة و(W-) سالبة الشحنة و (Zo) متعادلة الشحنة وتؤثر على البروتونات والنيترونات بمشكل خاص.

وقوى الجاذبية يحملها جسيم يسمى الجرافيتون (Gravition) و آخر القوى هي القوه الكهرومغناطيسة ويحملها الفوتون (Photon) المسئول عن ربط الإلكترونات السالبة بالنواة الموجبة والأجسام المشحونة الأخرى وهناك ألف مليون فوتون لكل ذره في الكون.







الأجسام المضادة:-

وكنتيجة أخرى للنظرية النسبية التي ربطت بين الطاقة والكتلة ففناء الكتلة يكون الطاقة وما الضوء والإشعاعات إلا أحدى الطاقات المتعددة في الكون ظهر مصطلح ضديد المادة المضادة (Antimatter) فكل جزيء له جزيء مضاد له في الشحنة مساوي له في الخصائص الأخرى وكان أول من تنبأ بذلك العالم الإنجليزي بول دايراك عام 1928م فالبروتون الموجب له ضديد سالب والإلكترون السالب له ضديد موجب يسمى البزيترون (Positron) وهكذا وظل هذا الأمر نظرياً حتى أثبته التجارب بعد ذلك تم اكتشاف البزيترون عام 1932م وتم اكتشاف ضديد البروتون عام 1956م، وعند إلتقاء الضديدين مع بعض يتم فنائهما وتحرر طاقة من أشعة جاما.

حتى الجزيئات الدقيقة الكوارك لها ضديد يكون موجود داخل الأجسام التي تتكون فيها كالبيون (Pion) يتكون كوارك علويU ونقيض الكوارك السفلي D-،

أما أغرب الدراسات هي في ثمانينات القرن العشرين التي تشير إلى أن الكوارك تتكون هي الأخرى من أجسام أصغر ثم أعطائها بعض المسميات مثال ذلك.

Prequark

Sabquark

Preon

Maon
بريكوارك

سايكوارك

بيريون

ماوور



وكذلك جزيئات أخرى اللبتونات هي:-

Alphon

Painks

Rishons
ألفوتر

كويتكر

يشوتر


وظهر فرع من الفيزياء يعتني بهذه الجسيمات التي زاد عددها عن 200 جسيم يسمى فيزياء الجسيمات الأولية للمادة