شبكة الامارات

ورقة عمل لمادة جغرافية .

المقدمة
في هذا البحث سنتحدث عن موضوع له أهمية خاصة ليست فقط عند الجغرافيين بل للناس كافة ،فهو يشمل في جوفه كارثة من كوارث الطبيعة التي نراها تحدث في عالمنا ،وهذه الكارثة كغيرها لها مضار ولكنها تعتبر أشدها وأعنفها ،بحثنا يتحدث عن الأعاصير والزوابع المدارية.
يشمل بحثنا على العديد من النقاط أهمها تعريف الإعصار وأضداد الأعاصير،ومراحل تكون الإعصار واتجاه حركته، كذلك يشمل أنواع الأعاصير الموجودة على هذه الأرض،واهم المناطق التي يتواجد فيها بالإضافة إلى الأضرار التي يحدثها بالطبيعة والحياة البشرية، كذلك ضم بحثنا نقطة تتحدث عن الفرق بين الأعاصير المدارية والانخفاضات الجوية،أما عن طريقة إعداد البحث فقد قمنا بالتوجه إلى المكتبة وجمع المعلومات اللازمة وتلخيصها في بطاقات صغيرة، وبعد ذلك قمنا بترتيب النقاط على حسب الأهمية ،وأدخلنا بعض الرسومات التوضيحية ومن ثم قمنا بطباعة الموضوع.
لقد واجهتنا بعض الصعوبات عند إعدادنا لهذا البحث أهمها قلة المراجع والمصادر الموجودة في المكتبة، والمصادر التي حصلنا عليها تحتوي على نفس المعلومات؛ مما اضطرنا إلى البحث عن مصادر أخرى خارج الحرم الجامعي، ولكن ولله الحمد تمكنا من إعداد البحث بطريقة نأمل منها أن تنال على إعجابكم.

الإعصار عبارة عن منطقة من الضغط المنخفض يحيط بها الضغط المرتفع نسبي،أما ضد الإعصار فهو عبارة عن منطقة من الضغط المرتفع يحيط بها ضغط منخفض، فالضغط الجوي يبلغ أقصاه في الانخفاض في الوسط ويرتفع الضغط تدريجيا نحو الأطراف،والعكس في ضد الإعصار. وتعتبر الأعاصير من أهم العوامل التي تؤثر في الطقس والمناخ في العروض الوسطى، إذ تتميز هذه العروض بوجود أنظمة متتابعة من الأعاصير، تتحرك من الغرب إلى الشرق في مجرى هبوب الرياح العكسية، وتتداخل في نطاقات هبوب هذه الرياح، وتؤدي إلى تباين واضطراب الأحوال الجوية، ويتمثل ذلك في وجه الخصوص مابين خطي عرض 35,65 وهي المناطق التي تلتقي فيها الكتل الهوائية المدارية بالكتل الهوائية القطبية.(يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:98-99)

حجم الإعصار وضد الإعصار:
توجد أحجام مختلفة للإعصار، ولكنها عادة تغطى مساحة كبيرة، تبلغ مثلا ثلث مساحة الولايات المتحدة الأمريكية أو الحوض الشرقي للبحر المتوسط، أو بمعنى آخر 2مليون كيلو متر مربع. (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:98-99)
تكون الإعصار وتاريخ حياته:
يبدأ تكون الإعصار بتغلب الهواء الدافئ على الهواء البارد على طول جبهة يطلق عليها الجبهة الدفيئة، وباستمرار هذا التغلب يبدأ الإعصار في النمو والقوة، وفي الجزء الجنوبي والجنوبي الشرقي من الإعصار يوجد هواء دافئ قادم من المناطق المدارية، ومتجها نحو المناطق القطبية ، وفي الناحية الغربية والشمالية الغربية من الإعصار يوجد هواء بارد جاف ذو أصل قطبي، ودورة الهواء في الإعصار تسمح بان ينزلق الهواء الدافئ فوق الهواء البارد ،في جزء من الإعصار وذلك على طول الجبهة الدفيئة، وفي جزء آخر يتقدم الهواء البارد نحو الجنوب، ويدفع الهواء الدافئ إلى أعلى ويحل محله، ويسمى هذا الجزء بالجبهة الباردة ويظل تقدم الجبهة الباردة

نحو الجبهة الدفيئة حتى تلتقي الجبهتان أخيرا ويتمكن الهواء البارد من التغلب واقتطاع الجزء الدافئ من الهواء، ورفعه إلى أعلى ويقضى على الإعصار أو يتم امتلاؤه ويسمىOcclusionولا تتصف الأعاصير بعنف الرياح فيها إلا نادرا، ومن المعروف أن سقوط الأمطار يصحب مرور الأعاصير بينما تكون السماء صافية والجو ميال للبرودة أثناء مرور ضد الأعاصير؛ ذلك لان الهواء في الإعصار يكون صاعدا بينما في ضد الإعصار يكون هابطا . (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:100-101)

اتجاه الإعصار وحركته:
ذكرنا سابقا ان الأعاصير وأضداد الأعاصير يتحركان غالبا من الغرب إلى الشرق، غير أنه توجد بعض الأعاصير التي لا تتجه دائما من الغرب إلى الشرق، كما أن الإعصار قد يتخذ طريقا يختلف قليلا عن الطريق الذي تتخذه الأعاصير الأخرى، ومن ناحية سرعة حركة الإعصار نجد أنه في الولايات المتحدة يتحرك الإعصار بسرعة حوالي 30كيلو متر في الساعة أثناء فصل الصيف، وحوالي 45 كيلو متر في الساعة أثناء فصل الشتاء ،أما ضد الإعصار فهو أقل سرعة من الإعصار وعلى هذا الأساس نجد ان الإعصار قد يستغرق يومين أو ثلاثة لعبور الولايات المتحدة من الساحل الغربي إلى الساحل الشرقي، كما ان الأعاصير التي تمر في شمال مصر تستغرق يوما أو يوما ونصف من حدود مصر الغربية إلى حدودها الشرقية . (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:100-102)

وكما هو الحال لمناطق الضغط والرياح من حيث أنها تتحرك نحو الشمال والجنوب مع حركة الشمس الظاهرية فان الأعاصير وأضداد الأعاصير تتحرك أيضا نحو الشمال والجنوب من فصل لآخر وقد عرفنا ان إقليم البحر
المتوسط يتعرض لأعاصير الرياح الغربية العكسية في فصل الشتاء فقط عندما تتحرك مناطق الضغط والرياح ويقع الإقليم في طريق الأعاصير التي تتحرك من الغرب إلى الشرق في منطقة نفوذ الرياح الغربية العكسية أما في فصل الصيف فان إقليم البحر المتوسط يظل بعيدا عن مناطق نفوذ الأعاصير فتسود به ظروف صحراوية جافة .

تحدث الكثير من الاضطرابات الجوية في العروض المدارية ،وهذه عادة ما تكون مصحوبة بالسحب والإمطار الغزيرة وعلى الخصوص حيث تتوفر الرطوبة بالجو، وهذه الاضطرابات الجوية في العروض المدارية تكون ما يعرف بالعواصف المدارية، وعادة ما تكون سرعة الرياح فيها أو قوتها ليست على درجة كبيرة من العنف، باستثناء بعض المناطق المحدودة تحدث فيها عواصف على جانب كبير من العنف والخطورة، وهي التي تعرف بالهاريكين والتيفون . والهاريكين لفظ يطلق على العواصف المدارية العنيفة على البحر الكاريبي وجنوب شرق الولايات المتحدة وعلى ساحل المكسيك المطل على المحيط الهادي وتسمى التيفون على جنوب شرق وشرق آسيا .(علي علي البنا،1970،ص ص:135-136).
أنواع الأعاصيرالهاريكين- التيفون –الترنادو)
الهاريكين والتيفون:
يطلق اصطلاح ((هاريكين )) على الأعاصير المدارية على خليج المكسيك، وجزر الهند الغربية، وشبه جزيرة فلوريدا في جنوب شرق الولايات المتحدة، وتتكون عواصف الهاريكين عندما تقوى الانخفاضات الجوية المدارية بفعل الهواء الرطب الحار فوق المحيطات المدارية، فالهاركين عادة تتكون فوق المسطحات المائية التي تزيد درجة حرارة المياه عن 82درجة فهرنهاتية، وعلى الرغم من ان عواصف الهاريكين ليست متعددة الحدوث كما هو الحال في أعاصير العروض الوسطى إلا أنها إذا حدثت فأنها تكون بالغة العنف مخربة الأثر ،إذ تشتد سرعة الرياح فيها إلى أكثر من 75ميلا في الساعة بل ان الهاريكين المخرب قد تصل سرعته أحيانا إلى 150ميلا في الساعة ويتقدم الهاركين بمعدل يتراوح بين 20,10 ميلا في الساعة، ووسط الإعصار توجد عين الهاريكين التي يتراوح قطرها بين 30,5 ميلا ويكون الهواء فيها هابطا إلى أسفل ومن ثم فهي دفيئة وصافية نسبيا.
ويختلف الإعصار المداري الهاريكين عن إعصار العروض الوسطى في انه أكثر دائرية، وانحدار الضغط به أشد، ومن ثم فالرياح أكثر سرعة وقوة وتزداد سرعتها وقوتها تجاه وسط الهاريكين، وكذلك الأمطار أشد غزارة منها في حالة إعصار العروض الوسطى ،والهاركين عادة يكون أكثر تركزا

إذ يبلغ قطره مابين 100-400 ميل فقط وبعض الهاريكين يبلغ قطرها حوالي 25ميلا فقط .والهاريكين يسبب أضرارا جسيمة للملاحة والسفن ومراكز العمران الساحلية، كما يؤدي إلى خسارة في الأرواح نتيجة للغرق الذي يسببه ارتفاع ماء البحر، بسبب دفع الرياح القوية له واكتساحها الشاطئ كمل يرجع إلى الأمطار الغزيرة وما يصطحبها من فيضانات .
ومثل الهاريكين تحدث التيفون في جنوب شرق آسيا وبصفة خاصة في بحر الصين وجزر الفلبين وجنوب اليابان في الفترة مابين مايو وديسمبر.وغير هذة المناطق تحدث الأعاصير المدارية أيضا في جهات مدارية أخرى مثل خليج البنغال والبحر العربي وشرقي جزيرة مدغشقر وشرق وشمال استراليا. .(علي علي البنا،1970،ص ص:136-138)

الترنادو :
هو أعنف أنواع العواصف التي تحدث في العروض الوسطى ، ويطلق عليها أحيانا ((التو يستر)) ويتكون الترنادو من دوامة هوائية إعصارية حول ضغط شديد الانخفاض ، وينشأ عن صغر هذه الدوامة الإعصارية انحدار شديد في الضغط ، مما يؤدي إلى سرعة وعنف الرياح التي تصل عادة ما بين 300,200 ميل في الساعة ويبلغ معدل تحركها 60ميلا في الساعة أو أكثر،
ويمكن تمييز الترنادو بسحبه القمعية التي تمتد من قاعدة المزن الركامية نحو سطح الأرض، فإذا حصل ان وصلت سطح الأرض نشأ عنها تخريب

عنيف، فالمنازل تنفجر نتيجة لقوة الرياح الشديدة ونقصان الضغط فجأة خارج المنازل، فقد حدث في 18 مارس عام 1925 أعنف ترنادو على ولايات مسوري والينوى وأنديانا بالولايات المتحدة الأمريكية؛ فأدى إلى موت 689 شخصا كما أدى إلى خسائر قدرت بنحو 16.5 مليون دولار ويصحب الترنادو حدوث ظاهرات العواصف الرعدية من مطر وبرد وبرق .
ويكثر حدوث الترنادو في الولايات المتحدة وعلى الخصوص في أودية أنهار المسيسبي وأوهايو والمسوري الأدنى، كما تحدث أيضا في ولايات خليج المكسيك وفي السهول العظمى وذلك عندما يتقابل الهواء الحار الرطب من خليج المكسيك بالهواء البارد الجاف الآتي من الشمال ،وأكثرها يحدث في الربيع وأوائل الصيف عندما يبلغ الاختلاف في درجات الحرارة والرطوبة
أقصاه في الكتل الهوائية على طول الجبهات الباردة وخارج القارة الأمريكية، يقل حدوث الترنادو وقد سجل حدوث بعضها قي اليابان واستراليا ونيوزيلندة وغرب إفريقيه ويطلق عليها في المنطقة الأخيرة الترنادو الافريقيه، وهي تهب على ساحل السنغال وغينيا في غرب إفريقيه وهذه تحدث نتيجة لالتقى الهواء الموسمي الحار الرطب بالرياح الجافة الآتية من الصحراء وفوق المحيطات تعرف الترنادو بالنافورات أو الأقماع المائية، وهي تشبه الترنادو التي تحدث على اليابس ولكن اصغر منها في القطر، وهي عبارة عن عامود أو اسطوانة من الهواء الذي تتخلله السحب والرذاذ والضباب، تدور حول نفسها في شكل قمع تمتد قاعدته من سحابة مزن ركامية كثيفة إلى سحابة من الرذاذ المائي تتكون فوق البحر؛ وذلك نتيجة لوجود رياح شديدة من نوع الترنادو وقد يصل ارتفاع النافورة إلى مئات الأمتار وقد تستمر لنحو نصف ساعة أو أكثر، وغالبا ما تتحرك قمتها بسرعة تختلف عن سرعة تحرك القاعدة فتلتوي ثم تتقطع وتتلاشى .(علي علي البنا،1970،ص ص:139-140).

يمكن تمييز ثلاثة أجزاء في الإعصار بها مطر.
1_مطر الجبهة الدفيئة إلى الشمال والشمال الشرقي والشرق من مركز الإعصار، حيث يتقابل الهواء الدافئ الرطب القادم من الجنوب مع الهواء البارد الجاف القادم من ناحية القطب(هذه الاتجاهات بالنسبة لنصف الكرة الشمالي)، لذلك يصعد الهواء الدافئ بسهولة فوق الهواء البارد كما لو كان الهواء البارد سلسلة جبلية وتحدث عملية تبريد الهواء الدافئ، ويبدأ تكون السحب وسقوط المطر أو الثلج ويتميز مطر الجبهة الدفيئة بأنه خفيف أو متوسط ولكنه يستمر فترة طويلة قد تصل إلى حوالي 24 ساعة دون انقطاع، ولذلك يكون هذا المطر مفيدا للنباتات.
2_مطر الجبهة الباردة إلى الجنوب إلى الجنوب الغربي من مركز الإعصار حيث يوجد أيضا نطاق يضطر الهواء فيه إلى الصعود إلى أعلى، وهنا تندفع التيارات الهوائية الباردة القادمة من الغرب والشمال الغربي وتدفع الهواء الدافئ الذي يوجد أمامها إلى أعلى وتحل محله، وعلى طول الجبهة الباردة تكون الرياح عنيفة والمطر عادة غزيرا ولكنه يستمر لفترة قصيرة.
3_هناك مطر يسقط في الجزء الدافئ من الإعصار ولكنه لا يرتبط بحركة انزلاق الهواء الدافئ فوق الهواء البارد على طول الجبهة الدفينة، وإنما هو عبارة عن حركة تصعيد للهواء الدافئ في الجزء الشرقي و الجنوبي الشرقي من الإعصار.

وتتكون في هذا الجزء السحب من النوع الركامي والمزن الركامي ويصحب سقوط الأمطار رعد وبرق.

درجات الحرارة أثناء مرور الإعصار:
في الجزء الجنوبي والجنوبي الشرقي من الإعصار توجد الكتل الهوائية الدفينة، وعلى ذلك يبدأ الإعصار بارتفاع درجات الجرارة إثناء مرور هذا الجزء من الإعصار ، ثم تسود درجات حرارة عادية أثناء مرور هذا الجزء من الإعصار، ثم تنخفض درجات الحرارة فجأة عند وصول الجبهة الباردة في مؤخرة الإعصار، ويساعد انخفاض درجات الحرارة على اشتداد سرعة الريح في هذا الجزء الخلفي من الإعصار.

درجات الحرارة أثناء مرور ضد الإعصار:
من الطبيعي أن تتوقع مثلا أن ضد إعصار شتوي قوي قادم من أوروبا أو شمال غرب آسيا ومتجه نحو الجنوب حتى يصل إلى منطقة البحر المتوسط، سوف يأتي معه بدرجات حرارة منخفضة هي المسئولة عن موجات البرد التي نشعر بها في مصر في بعض أوقات فصل الشتاء ،أما إذا كان الهواء الشمالي قادما من منطقة المحيط الأطلسي فان برودته تكون اقل. ويساعد على انخفاض درجات الحرارة أثناء مرور ضد الإعصار أن السماء تكون صافية وهذا يساعد على زيادة الإشعاع الأرضي أثناء ليل الشتاء الطويل. (يوسف عبد المجيد فايد،1982،ص ص:102-104)

الاختلاف بين الأعاصير المدارية والانخفاضات الجوية:
على الرغم من ان الزوابع أو الأعاصير المدارية تتشابه مع الانخفاضات أو الأعاصير الجوية في العروض المعتدلة من حيث أنهما انخفاضات جوية تهب الرياح نحو مراكزهما وتدور حول مراكز الضغط المنخفض ضد اتجاه عقرب الساعة في نصف الكرة الشمالي ومع اتجاهه في نصف الكرة الجنوبي، إلا ان الزوابع المدارية تختلف عن الانخفاضات الجوية بما يلي:
1_ يتبين ان خطوط الضغط المتساوي حول مركز الانخفاض الجوي في الزوابع المدارية تبدو شديدة التقارب جدا ، كما ان مقدار الضغط فيها ينخفض كثيرا عن مقداره في حالة الانخفاضات الجوية في العروض المعتدلة.(قد يصل مقدار الضغط الجوي عند عين الزوبعة المدارية إلى نحو 28,50 بوصة أو 965 ملليبار). ونتيجة لانخفاض مقدار الضغط في مركز أو عين الزوابع المدارية فتتجه الرياح صوبه بسرعة شديدة (75_200ميل في الساعة) وتدور الرياح بشدة في حركة دائرية عظيمة السرعة.
2_لا توجد جبهات للزوابع المدارية كما هو الحال لجبهات الانخفاضات الجوية في العروض المعتدلة، ولكن قد يتمثل في منطقة عين الإعصار ذاتها عين هادئة يتراوح قطرها من 5_30 ميلا، وهذا يرجع الى هبوط الهواء عند عين الإعصار ويؤدي ذلك إلى استقراره نسبيا في هذا الموقع.
3_إذا كانت الزوبعة المدارية شبه ساكنة فتتوزع الأمطار الساقطة عند كل أجزاء الزوبعة، أما إذا كانت الزوبعة المدارية المتحركة فيزداد سقوط الأمطار عند النصف الأمامي من الزوبعة، وعلى أي حال تتميز هذه الأمطار الساقطة مع الزوابع المدارية بغزارتها وتبدو على سطح الأرض وكأنها سيول عنيفة.
4_ لا يصاحب سقوط البرد عمليات التساقط للزوبعة المدارية بخلاف ما يحدث في حالة التساقط بالانخفاضات الجوية.
5_ تتمركز الزوابع المدارية أساسا فوق المسطحات البحرية في مناطق الرهو الاستوائي وما يجاورها وبوجه خاص عند الجوانب الغربية من المحيطات المدارية والاستوائية ، في حين تحدث الانخفاضات الجوية فوق كل من اليابس والماء على السواء.

مناطق تكوين الزوابع المدارية:
ويكثر حدوث الزوابع المدارية عند هوامش مناطق الرهو الاستوائي بالجوانب الغربية من المحيطات حيث يكون الهواء أعلى رطوبة منه في شرق المحيطات، ولكن هذا لا يمنع من حدوث بعض الزوابع المدارية الضعيفة نسبيا عند شرق المحيطات في العروض شبه الاستوائية كتلك التي تحدث حول جزر الرأس الأخضر في المحيط الأطلسي وبجوار السواحل الغربية للمكسيك بشرق المحيط الهادي. إلا ان أعظم مناطق تكوين الزوابع المدارية تتمثل في المناطق الآتية:
1_فوق مياه البحر الكاريبي وخليج المكسيك وخاصة حول جزر الباهاما.
2_فوق مياه الساحل الغربي للمكسيك وأمريكا الوسطى بمياه المحيط الهادي.
3_فوق مياه بحر الصين وبالمسطحات المائية المجاورة لجزر الفلبين.
4_فوق مياه خليج بنغال وبدرجة أقل فوق مياه البحر العربي.
5_فوق القسم الجنوبي من المحيط الهندي وخاصة شرق جزيرة مدغشقر.
6_فوق مياه المحيط الهادي الجنوبي وبوجه خاص حول جزر ساموا وجزر فيجيز.(حسن أحمد أبو العينين،1980،ص ص:279-282).

الخاتمة:

من خلال هذا البحث توصلنا إلى العديد من النتائج المهمة أهمها أن الأعاصير وأضداد الأعاصير من واهم العوامل التي تؤثر في الطقس والمناخ خاصة في العروض الوسطى، وأن الترنادو هو اعنف أنواع العواصف التي تحدث في العروض الوسطى،كذلك أيضا انه توجد أحجام مختلفة للإعصار وأن الأعاصير تسود بين خطي عرض 35 درجه و65 درجة شمالا وجنوبا، وان للأعاصير العديد من الأضرار التي تلحقها بالملاحة والسفن ومراكز العمران، بالإضافة أيضا إلى خسارة في الأرواح ، ويكثر حدوث الزوابع المدارية عند هوامش مناطق الرهو الاستوائي بالجوانب الغربية من المحيطات، وأن هناك العديد من المميزات التي تميز الأعاصير المدارية عن الانخفاضات الجوية كما أنه تختلف تسمية الأعاصير من مكان إلى أخر.

الاشعاع النووي

المـــقدمة
يتعرض الإنسان يومياً ومنذ نشوء الحياة على الأرض إلى مختلف أنواع الإشعاعات الطبيعية التي تتصف بكونها ذات شدة ضعيفة ولا تشكل أي خطر على صحة الإنسان ، وقد لوحظ قديماً إصابة عمال مناجم الكوبالت بسرطان الرئة ولم يكن احد يدرك حينها أن سبب ذلك يعود إلى استنشاقهم غاز الرادون المشع الذي ينتج عم وجود الراديوم في تلك المناجم . وبعد اكتشاف الأشعة السينية واكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي ازداد عدد العاملين في البحوث والدراسات التي تستخدم فيها الإشعاعات النووية وقد لوحظ إن ذاك إن التعرض للأشعة السينية يسبب سقوط الشعر واحمرار الجلد وظهور انتفاخات نتيجة تجمع سوائل الجسم في مناطق معينة . كما تم بعد ذلك تشخيص عدد كبير من الإشعاعات السرطانية عند الأشخاص المتخصصين والعاملين في المجالات التي تستخدم فيها النظائر المشعة ، وكانت نسبة المصابين بكريات الدم الحمراء والبيضاء بينهم عالية لقد أتضح فيما بعد بشكل قاطع أن سبب تلك الأمراض السرطانية يعود إلى تأثيرات الإشعاع . وعلى اثر ذلك بدأ الإنسان بالتفتيش عن وسائل للوقاية من الآثار الخطرة الإشعاع النووي واهتدى إلى صنع كاشفات يستطيع بواسطتها تحديد مناطق الإشعاع وقياس كمية النشاط الإشعاعي للمواد وتجنب كل ما من شأنه أن يعرض حياته وصحته للخطر .

مخاطر الإشعاع النووي :
لقد بات من المؤكـد اليوم بان التعرض للإشعاع النووي يسـبب ظهـور أمراض سرطانية متنوعة . وتستند معظم المعلومات المستقاة عن تأثير الإشعاع النـووي علـى الإنسان من دراسـة الحالات التي يتعرض فيها بغض الأشخاص إلى جرعة إشعاعية عالية ومن خلال دراسة نتائج التفجيرات النووية التي حدثت أثناء الحرب العالمية الثانية في مدينتي هيروشيما وناكازاكي ، إضافة إلى التجارب التي تجرى على الحيوانات .
فماذا يحدث عند تعرض مجموعة من الأشخاص إلى جرعة من الإشعاع النووي ؟ . ان تأثير ذلك يختلف حسب مقدار الجرعة الشعاعية والفترة الزمنية للتعرض واختلاف الأشخاص ، فإذا كانت الجرعة الإشعاعية قليلة فان ذلك لا يسبب ظهور أي حالة مرضية واضحة ، إلا أن زيادة الجرعة الإشعاعية إلى حد أعلى قليلا من الحد المسموح به تجعل بعض الأشخاص يشعرون بالتقيؤ خلال الساعات الأولى من تعرضهم وكذلك يشعرون بالتعب وفقدان الشهية وارتفاع درجة الحرارة ، إضافة إلى تغيير ملحوظ في دمائهم . أما إذا كانت الجرعة عالية فان جميع الأشخاص يشعرون بالتقيؤ مع تغيير عدد كريات الدم الحمراء وخلال فترة قصيرة يتوفى عدد كبير منهم وتكثر نسبة الوفيات في حالة عدم توفر المعالجة الطبية . يمكن تقسيم المخاطر الناتجة من تعرض الإنسان للإشعاع كما يلي:
أولا : مخاطر جسدية وتشمل التأثيرات والأمراض التالية :
1- السرطان :
ان تعرض الإنسان للاشعاع النووي قد يسبب لها الإصابة بمختلف انواع الامراض السرطانية ويعتمد ذلك على مقدار الجرعة الشعاعية والمنطقة التي تتعرض للاشعاع .
وقد اشارت الدراسات التي اجريت في مدينتي هيروشيما وناكازاكي إلى ان نسبة الإصابة بمرض سرطان الدم المعروف باسم اللوكيميا أعلى منة في بقية المدن اليابانية الاخرى ، وان الاشخاص اللذين كانوا اقرب إلى منطقة الانفجار كانت إصابتهم أعلى من نسبة إصابة الآخرين اللذين كانوا على مسافة ابعد . كما ثبت إن تعرض الإنسان إلى الإصابة بسرطان الغدة الدرقية ألذي يصيب الأطفال والأشخاص غير البالغين بنسبة أعلى من البالغين عند تعرضهم إلى الجرعة الإشعاعية نفسها . وفي احد معامل الساعات لوحظ ظهور مرض سرطان العظام بين العمال والعاملات اللذين كانوا يستخدمون عنصر الراديوم لصبغ عقارب الساعات ، اذ كانوا يستعملون لهذا الغرض فرشاة خاصة يضعونها بين الفينة والاخرى في افواههم لتدبيبها . هذا بالإضافة إلى ظهور امراض خبيثة اخرى بين الاشخاص اللذين تعرضوا إلى جرعات اشعاعية مثل سرطان البنكرياس والمعدة والرئة والقولون والبلعوم .
2- عتمة عدسة العين :
تعتبر عدسة العين من المناطق الحساسة جداً للاشعاع النووي بشكل عام والنيوترونات بشكل خاص وان جرعة اشعاعية من النيوترونات النيوترونات تتراوح بين 20 إلى 50 راد كافية لإصابة عدسة العين بالعتمة التي هي عبارة عن حدوث تلف دائم في عدسة العين قد يؤدي إلى فقدان القدرة على الابصار . اما في حالة تعرض العين اشعة گاما فان الجرعة اللازمة لإصابة عدسة العين بالعتمة تكون اكبر مما هي عليه في حالة النيوترونات ولا تقل عن 200 راد .
3 – العقم :
هناك من الأدلة ما يشير إلى ان تعرض الأعضاء التناسلية إلى جرعات معينة من الإشعاع يؤدي إلى اصابة الإنسان بالعقم . ويصاب بالعقم كل من الرجال والنساء على حد سواء عند تعرضهم إلى جرعات اشعاعية عالية . وقد يكون العقم وقتياً او يكون دائمياً حسب مقدار الجرعة الإشعاعية .
4- الوفاة قبل الأوان :
ان التعرض إلى جرعات اشعاعية واطئة لا تشكل بمفردها تأثيرا كبيراً على صحة الإنسان الا ان التعرض إلى تلك الجرعات الواطئة لفترة طويلة وعلى مدى سنوات تضعف مناعة الجسم ضد الامراض الاخرى وتقود إلى الوفات . وقد اجريت احصائية بين الاطباء العاملين في حقل الإشعاع حيث وجد ان معدل الوفيات لدى اطباء الاشعة ليس بسبب الإصابة بأي نوع من انواع السرطان وانما لاسباب اخرى منها امراض الكلية والاوعية الدموية وضغط الدم و امراض الكبد وغيرها .

ثانياً : المخاطر الوراثية :
تعتبر الإشعاعات المؤينة إحدى العوامل المهمة المساعدة لإحداث الطفرة الوراثية وهي من الظواهر الخطرة التي يجب تقليل احتمالية حدوثها إلى ادنى حد ممكن ذلك لان الإشعاع يعمل على احداث انحرافات في الكروموسومات ينتج عنها تشويهات ولادية وارتفاع نسبة الاجهاض عند الحوامل ونسبة وفيات المواليد اضافة إلى ولادة اطفال مصابين بنقص عقلي . وقد يتاخر ظهور الطفرة الوراثية إلى فترة طويلة لتظهر في اجيال لاحقة وهذا الامر يجعل تقصي الطفرة الوراثية عند الإنسان الناتجة من جراء تعرضه للاشعاع صعبة جداً . لان الطفرة الوراثية قد تحدث بتاثير العقاقير او بعض المواد الكيميائية مما يجعل عملية الربط بين تاثير الإشعاع والطفرة الوراثية متداخلة مع عوامل اخرى لا يمكن فرز تاثيرها . ويعتقد ان احتمال حدوث الطفرة عند الرجال يهي اعلى منها عند النساء في حالة التعرض إلى جرعات اشعاعية واطئة ويزداد احتمال حدوث الطفرة الوراثية بزيادة الجرعة الإشعاعية ، كما يعتقد بوجود علاقة بين انخفاض المواليد الذكور وبين التعرض إلى الإشعاع . وتبين الاحصائيات ان تعرض النساء إلى الإشعاع يؤدي إلى انخفاض نسبة المواليد الذكور وان مقدار هذا الانخفاض يتناسب مع زيادة الجرعة الشعاعية وكذلك الامر في حالة تعرض الذكور إلى الإشعاع وان كان غير واضح كما هي عليه الحالة في النساء .

طرق الوقاية من الإشعاع :
لقد لاحظنا ان التاثيرات التي يسببها الإشعاع كثيرة ومتشعبة ، ولهذا يجب التاكيد على اهمية الوقاية والتعامل مع مصادر الإشعاع المختلفة بيقضة وحذر كبيرين ووفق شروط خاصة تضمن سلامة الناس العاملين في مجال الإشعاع . وقد مر بنا ان جسيمات الفا ذات مدى قصير ولا تستطيع اختراق حتى السطح الخارجي للجسم ولذلك يبقى خطرها محدوداً ما لم تؤخذ عن طريق الفم او التنفس او عن طريق الدم ، وهذه الحالة تشكل خطراً كبيرا على سلامة الفرد . ولهذا يجب التعامل مع مصادر جسيمات الفا بمنتهى التاني والحذر . وبالرغم من ان الضرر الحيوي الذي تسببه جسيمات بيتا اقل من جسيمات الفا ، الا ان قابليتها على الاختراق والنفاذ من خلال المواد اكبر ، ومع ذلك فان طبقة قليلة من البلاستك سمكها لا يتجاوز 5 ملم كافية لحجزها واتقاء خطر التعرض الخارجي لها . واكثر انواع الإشعاعات المؤينة قابلية على الاختراق والنفاذ هي اشعة گاما التي تستطيع اختراق سمك من الرصاص والفولاذ لا بأس به ، ولهذا يجب اختيار نوع المادة ومقدار السمك اللازم منها لاتقاد خطر التعرض لأشعة گاما عند خزن المصادر المشعة . وعلى أساس ما تقدم يجب اتخاذ التدابير والإجراءات الوقائية التالية عند التعامل مع مصادر الإشعاع :
1- عند وجود أجهزة تطلق إشعاعات مؤينة مثل أجهزة الأشعة السينية والمعجلات المختلفة والمولدات فان ابواب وجدران الغرف والقاعات التي تحتويها يجب ان تتوفر فيها الشروط والمواصفات الخاصة بالوقاية من الإشعاع وفي حالة حصول خلل او تلف في احد الأجهزة يجب إخلاء المكان فوراً وان تتخذ الإجراءات الوقائية كافة للحد من انتشار التلوث الإشعاعي في حالة حصوله ، وإخضاع جميع العاملين للفحص الطبي ، ثم ازالة التلوث الإشعاعي بشكل عام .
2- التأني في العمل عند التعامل مع المواد السائلة والغازية وعدم استعمال ماصات الفم لسحب المواد السائلة والامتناع عن مسكها او لمسها واستعمال الماسكات الخاصة بذلك وارتداء الملابس الواقية والإقلاع عن التدخين وتناول المأكولات والمشروبات في ألاماكن التي تتواجد فيها مثل تلك المصادر المشعة ، وفي حالة تصاعد غازات وأبخرة يجب استعمال الكمامات وأجهزة التنفس الخاصة والاهتمام بنضافة ملابس العمل واستبدالها بشكل دوري .
3- يجب خزن المواد في حاويات خاصة بحيث يكون سمكها والمادة المصنوعة منها لا تسمح للاشعاع باختراقها ، كما يجب حفظ النفايات المشعة السائلة والصلبة في أماكن خاصة وردمها في مقابر خاصة لهذا الغرض .
4- عدم ترك مصادر الإشعاع مفتوحة بعد الانتهاء من العمل بها وخاصة تلك المواد التي تطلق غازات مشعة وانما يجب غلقها جيداً لتفادي استنشاق الغازات المنبعثة منها وان يتم فتحها في اماكن جيدة التهوية .
5- استعمال اجهزة تحديد وقياس مستوى الإشعاع عند الدخول إلى الاماكن التي توجد فيها المصادر المشعة كما يجب استخدام الاشارات التحذيرية لتحديد المناطق الملوثة ومستوى الإشعاع فيها لتجنيب الاخرين خطر التعرض لها .
استخدامات النظائر المشعة في التطبيقات المختلفة :
أولا : استخدامات النظائر المشعة في الزراعة والبايولوجي :
1- السيطرة على الحشرات الضارة :
تحلق بعض الحشرات إضرار جسيمة بالمحصول الزراعي وتقدر الخسائر نتيجة لذلك بحوالي 10% من الانتاج الكلي وهذا ما يعادل بليون دونم من الاراضي الزراعية ، ولتلافي تلك الخسارة استخدم الإنسان مختلف انواع المبيدات الكيميائية للقضاء على تلك الحشرات . وقد اتضح فيما بعد ان لهذه الطريقة كثيراً من المساوي ، فاستخدام المبيدات يقضي على عدد كبير من الحشرات النافعة ، اضافة إلى انها تشكل خطراً على الصحة العامة والثروة الحيوانية والزراعية لتراكم تلك السموم في النباتات والمحاصيل لزراعية ولحوم الحيوانات ومنتجاتها من الحليب ومشتقاته ، مما دفع ببعض الجمعيات العلمية والمنظمات الخاصة بحماية البيئة إلى التنبيه إلى خطر استعمال انواع معينـة من المبيدات وقد أصدرت وزارة الصحة في قطرنا حظراً على استعمال مبيد الـ ( د.د.ت ) والاقتصار على استعمال المبيدات ذات الفعالية القصيرة العمر .
لقد اهتدى العلماء مؤخراً على استعمال فكرة تعقيم ذكور الحشرات الضارة ،بتعريضها إلى جرعات معينة من الإشعاع النووي كافية لاصابتها بالتعقيم ، وعند اطلاقها تبدأ الذكور العقيمة بمنافسة الذكور الأخرى للفوز بالإناث وهذا يؤدي بالنتيجة إلى تقليل من نسبة عدد البيوض المخصبة وبالتالي يقل من عدد الحشرات المتولدة ولايفوتنا أن نذكر ان الجرعة الإشعاعية تسبب عقم الذكر فقط وليس فقدان حيويته على التزاوج ، لقد تم اجراء العديد من التجارب بنجاح لمكافحة الحشرات الضارة بالإنتاج الزراعي والحيواني مثل مكافحة ذبابة البحر الأبيض المتوسط وذبابة الزيتون وذبابة الدودة الحلزونية التي تضع بيوضها في الجروح وأثناء تطورها إلى يرقات تسبب تقيحات ومضاعفات ثانوية تؤدي إلى هلاك الماشية .

2- حفظ الاغذية :
ترتكز طريقة خزن الخضروات والمواد الغذائية على استخدام بعض المواد الكيمياوية التي تمنع التفسخ او استخدام درجات الحرارة الواطئة وقد وجد ان بعض انواع المواد الكيميائية المستخدمة في هذا المجال لها اضرار على صحة الإنسان ، كما ان استخدام درجات الحرارة الواطئة يتلاءم احياناً مع حفظ انواع معينة من المواد الغذائية ، فالبطاطا على سبيل المثال تكتسب عند درجات الحرارة الواطئة طعماً غير مرغوب فيه وان خزنها دون تبريد يسبب الانبات لبراعمها ، ولتلافي ذلك يتم تعرض كميات منها إلى جرعات محددة من أشعة گاما ثم حفظها في اماكن خزن عادية دون تبريد وقد اثبتت تلك التجربة نجاحاً كبيراً في الحفاظ على البطاطا بحالة جيدة حتى الموسم اللاحق ، كما اثبتت البحوث ان البطاطا المعاملة بالإشعاع يمكن استهلاكها دون خطر على الإنسان . تقدر نسبة الخسائر من طفيليات الحبوب بحوالي 5 % من الانتاج العالمي وان نصف تلك الخسائر ناجمة عن الحشرات كحشرة سوس القمح وسوس الحبوب وحشرة عث التين والتي تسبب تلف التمور المخزونة ، وللحفاظ على تلك المحاصيل يتم تعرضها إلى جرعات معينة من اشعة گاما للقضاء على الحشرات في مختلف اطوار نموها . وقد استخدمت طريقة تعريض التمور إلى جرعات اشعاعية لتعقيمها والحفاظ عليها في قطرنا العزيز واسفرت عن نتائج طيبة ، حيث يتم تعريض التمور العراقية إلى جرعات من اشعة گاما أقل من 100 ( كيلو راد ) وهي كافية لقتل الحشرات الموجودة في التمور دون التأثير على طعمها او رائحتها او على قيمتها الغذائية .
3- تحديد حاجة النبات من الغذاء
تستعمل الاسمدة الكيميائية من اجل زيادة خصوبة التربة وتحسين الانتاج الزراعي كماً ونوعاً وتساعد معرفة نوع السماد المناسب لنبات معين والفترة الزمنية اللازمة لاضافة السماد إلى التربة على تحقيق افضل النتائج التي تنعكس على زيادة الانتاج وتحسين النوعية اضافة إلى اختزال التكاليف والاكتفاء بكميات اقتصادية من الاسمدة وتقدير كميات الماء التي يحتاجها النبات بشكل دقيق ، وتستخدم النظائر المشعة في هذا المجال لتتبع حركة المواد الغذائية التي يمتصها النبات ، حيث يضاف احد النظائر المشعة مثل نظير الفسفور P32 إلى التربة مع الاسمدة وبعد امتصاص النبات للمواد الغذائية تدرس حركة النظير المشع في اجزاءه المختلفة ، بواسطة المسح الشعاعي لكل اجزاء النبات ومن خلال ذلك يمكن التعرف على مقدار المواد الغذائية التي امتصها النبات وتركيز تلك المواد الغذائية التي امتصها النبات وتركيز تلك المواد في الاجزاء المختلفة له وعلى ضوء تكامل تلك المعلومات يمكن زيادة كفاءة عملية التسميد ، ولتقدير كمية الإشعاع في اجزاء النبات المختلفة تستعمل كاشفات اشعة گاما مثل عداد گايگر والعداد الوميضي ، إضافة إلى طريقة التصوير الشعاعي باستعمال مستحلبات فوتوغرافية خاصة.
4- استخدام النظائر المشعة في البحوث البايلوجية :
ان اكثر النظائر المشعة استخداماً في هذا المجال هي نظائر العناصر التي تلعب دوراً اساسياً في عملية بناء البروتوبلازم والعناصر التي تتألف منها الخلايا وهي تشمل الكاربون والهيدروجين والكبريت والفوسفور . ولسوء الحظ فان كلا النيتروجين والاوكسجين اللذين يشكلان اهم العناصر في تركيب الخلية لايمتلكان نظائر مشعة ذات عمر نصفي مناسب يمكن الاستفادة منه في هذا المجال . وهناك وهناك نظائر اخرى اقل استعمالاً في البحوث البايلوجية مثل الكالسيوم واليود والبوتاسيوم والصوديوم والحديد والراديوم . ان معظم المصادر المشعة السابقة الذكر هي من باعثات جسيمات بيتا والقسم الاخر من باعثات اشعة گاما إضافة لجسيمات بيتا ويستفاد من تتبع حركة النظائر المشعة في اجسام الحيوانات واجزاء النبات في معرفة تسلسل التفاعلات الكيميائية في الخلية الحية وكيفية تفاعل الإشعاع مع عناصر الخلية ودراسة نواتج انحلال النظائر واثاره على الخلية ومكوناتها . لقد تم اجراء تجربة لدراسة اهمية الجزيئات المحتوية على الفوسفور في بقاء وتوليد خلايا الفايروسات إضافة إلى حجوم تلك الجزيئات وتنظيماتها المختلفة حيث تم تنمية هذه الفايروسات في الفوسفات المحتوية على الفسفور 32 ، مما يساعد على دمج هذا النظير في مادتها الحية ، وعند خزن الفايروسات وايقاف نموها ظهر ان انحلال النظير كان مؤثراً جداً في إضعاف الفايروسات . كما اجريت تجارب مماثلة على خلايا الاميبا ودرست التأثيرات المميتة للاشعاع ليس على الخلايا المخزونة نفسها بل على اجيالها الوراثية ، ومن خلال هذه التجارب وضعت تفسيرات تتعلق بتنضيمات المواد الجينية ( الوراثية ) وتحولاتها . اما في الدراسات المتعلقة بالحيوان فقد استعملت النظائر المشعة في إجراء تجارب تتعلق بصحة وتغذية الحيوانات وتكاثرها ، وقد وجد ان نقص بعض العناصر في الحيوانات يؤثر على بعض الفعاليات فيها ، فمثلاً نقصان عنصر الخارصين في غذاء الماشية يؤثر على انتاجها للحليب ، ونقصان الحديد في غذاء الخنازير يؤثر على انتظام نموها ، ونقصان النحاس يؤثر على قابلية التكاثر للجرذان والابقار .
5- استخدام الإشعاع في تحسين النبات :
لقد وجد ان تعريض بذور المحاصيل الحقلية كالحنطة والشعير والرز والسمسم وغيرها ، إلى جرعات معينة من الإشعاع يؤثر على صفاتها الوراثية ويولد اجيالاً جديدة من النباتات ، ويتم تحديد مقدار الجرعة الإشعاعية اللازمة لاحداث طفرة وراثية حسب نوع البذور ، فالجرعة الشعاعية اللازمة لاحداث طفرة وراثية في بذور الكتان مثلاً تكون قاتلة لجين بذور الشعير وهكذا بالنسبة لبذور المحاصيل الاخرى وبعد زرع البذور المعاملة بالإشعاع تجرى عملية مراقبة صفات النبات الجديد وعزل النباتات التي تمتلك الصفات المرغوبة وزراعة بذورها لاجيال عديدة للتأكد من حقيقة الطفرة الوراثية ، فقد تختفي بعض الطفرات ويعود النبات إلى صفاته الاصلية . اما النباتات التي لم يحصل في صفاتها الوراثية تغير فتهمل . وقد تم احداث طفرة وراثية في نبات الحنطة يتصف بقصر سيقانه وغزارة انتاجه كما تم الحصول على انواع جديدة من الشعير وفول الصويا إضافة إلى نوع من الرز يختلف عن الانواع السابقة بكونه مبكراً في النضج بحوالي 60 يوماً عن النوع الاصلي . في بلدنا العراق استعملت اشعة گاما لاحداث طفرات وراثية في عدد من المحاصيل الحقلية كالحنطة والشعير والسمسم والكتان وتم الحصول على انواع جديدة ذات مردود إقتصادي وما زالت البحوث جارية لانتاج طفرات وراثية اخرى في مختلف انواع البذور ، وذلك في معاهد البحوث العلمية العراقية المختلفة .

ثانياً :استخدام الإشعاع في الطـــب :
لقد وجدت النظائر والإشعاع في غضون السنوات الاخيرة مجالاً تطبيقياً رحباً في الطب من اجل تشخيص ومعالجة الكثير من الامراض ودراسة العمليات الحيوية عند الإنسان والحيوان وتعتبر نظائر الكوبالت والفوسفور واليود والذهب والصوديوم والسيزيوم هي الاكثر استخداما ، ويمكن تقسيم استخدامات النظائر المشعة في الطب للأغراض التالية :
1- تستخدم النظائر المشعة في التشخيص الطبي والكشف عن مختلف انواع الامراض والأورام السرطانية .
2- أغراض علاجية ، كعمل تغيرات بايلوجية في الأنسجة كما يحدث عند معالجة الأورام الخبيثة وقتل الأنسجة المصابة بالمرض
3- اقتفاء حركة المادة المشعة داخل جسم الإنسان وتحديد الحالة الوظيفية للغدد ودراسة العمليات الحيوية لمختلف انواع الخلايا .
4- تعقيم المواد والأدوات الطبية .

ثالثاً : استخدام مصادر الإشعاع في التشخيص الطبي
تتصف بعض المواد الكيميائية عند اعطائها للإنسان عن طريق الفم او الوريد بكونها تتركز في مناطق معينة من الجسم كالغدة الدرقية والكبد والعظام والكليتين والدماغ ويستفاد من هذه الخاصية في مجال التشخيص الطبي . اذ يتم مزج تلك المواد مع نظير التكنيشيوم TC m99 وبذلك تكون المواد معلمة بمادة مشعة يمكن متابعتها وتصويرها عند تركيزها في عضو من أعضاء الجسم . ان توزيع المادة المشعة في عضو سليم من الأعضاء يجب ان يكون متجانساً ، اما العضو المصاب بالمرض فيكون توزيع المادة المشعة فيه غير متجانساً ، اذ يكون تركيزها في منطقة الورم اكثر من بقية المناطق الاخرى ويمكن معرفة من خلال الصورة الفوتوغرافية التي يتم الحصول عليها بواسطة كاميرات اشعة گاما .

رابعاً : استخدام النــظائر المشعة في العلاج الطبي
تستخدم النظائر المشعة بشكل واسع في معالجة الاورام الخبيثة ، حيث يمكن القضاء على بعض انواع الاورام السرطانية بتعرض منطقة الورم إلى جرعات اشعاعية محسوبة بدقة وتختلف الجرعة الإشعاعية حسب نوع الورم ونوع الإشعاع المستعمل في العلاج ، اذ ان الانسجة المريضة تختلف في حساسيتها من نسيج لآخر . تتطلب معالجة الاورام السرطانية تحديداً دقيقاً لمنطقة الورم ، لتجنب تعرض مساحة كبيرة من الجسم للاشعة المستخدمة في العلاج وتعريض اقل مايمكن من الانسجة الحية المجاورة وغير المصابة بالمرض ولهذا تستعمل حزمة ضيقة جداً من الإشعاع ، إضافة إلى مواد كيميائية خاصة لزيادة حساسية الانسجة السرطانية لامتصاص الإشعاع . وعند تعرض الخلية إلى جرعة من اشعة گاما على سبيل المثال ، فأن هذه الأشعة تسبب تأين الماء الموجود في الخلية مكونة جذوراً كيميائية تتفاعل مع الحوامض النووية وتؤدي إلى تكسرها وبالتالي تغير تركيب محتويات الخلية ، حيث ينتج عن ذلك عجزها وعدم قدرتها على الانقسام لتوليد خلايا جديدة . ويعتبر نظير الكوبالت Co60 من اهم النظائر المستخدمة في معالجة الاورام السرطانية ، إضافة إلى نظيري الذهب Au198 واليود I131 اللذين يستخدمان في معالجة سرطان البروستات والغدة الدرقية وإيقاف نمو الانسجة السرطانية في التجاويف الداخلية . ولا يقتصر معالجة الاورام على استخدام اشعة گاما وانما يتعدى ذلك إلى استعمال الالكترونات والبروتونات والنيترونات التي يتم الحصول عليها من المعجلات النووية المختلفة .

خامساً : استخدام الإشعاع في تعقيم المواد والادوات الطبية
تتطلب المواد والادوات الطبية درجة عالية جداً من التعقيم ، وقد كانت عملية تعقيم تلك المواد تعتمد بالدرجة الاساس على استعمال المواد الكيميائية او درجات الحرارة العالية ، وتكون الكلفة الاقتصادية لهذه الطرق عالية نسبياً ولتخفيض الكلفة الاقتصادية والحصول على درجات عالية جداً من التعقيم ، استعيض عن تلك الطرق بطريقة حديثة تعرض فيها المواد والادوات المراد تعقيمها إلى جرعات عالية من اشعة گاما تتراوح بين 4 × 105 كيوري و 106 كيوري وهي كما نلاحظ جرعات عالية جداً كافية لقتل كل انواع البكتريا والجراثيم التي يمكن ان تكون موجودة في تلك المواد .

سادساً : استخدام مصادر الإشعاع في مجال الصناعة
يمكن تصنيف استخدامات مصادر الإشعاع في التطبيقات الصناعية إلى أربعة اغراض الاقتفاء الشعاعي والتصوير الشعاعي والسيطرة ومعالجة بعض المنتوجات .
الخــاتمـة :
إن الاستعمالات النووية إذا استغلت للأغراض السلمية ويتم تسخيرها لخدمة الإنسان فان فيها من الاستخدامات الكثيرة فقد تستعمل في إنتاج الطاقة وفي مجال المعالجات السرطانية وحفظ الأغذية والبحوث الزراعية والبايولوجية وفي مجال الصناعة ، لكن يبقى الإنسان المتمرد يبحث عن طرق وأساليب تؤدي الى الهيمنة والتسلط فيلاحظ إن دول العالم الاستعمارية وفي مقدمتها الولايات المتحدة الأمريكية وبريطانيا وفرنسا وروسيا قامت بتسخير الطاقة النووية إلى إنتاج سلاح نووي يؤدي إلى قتل وتدمير ولاحظنا في تأريخنا الحديث كيف قامت الولايات المتحدة الأمريكية بضرب اليابان بالسلاح النووي وتدميرها واحتلالها .
لذا فإني تناولت هذا الموضوع وأنا أتمنى أن يتوجه العالم إلى استعمال الطاقة النووية في خدمة الإنسان وليس لقتله .

الصخور

يعرف الصخر بأنه وحدة تركيب القشرة الأرضية. وهو مادة طبيعية صلبة تتكون، أساساً، من غير معدن، أي هو خليط يراوح عددها بين خمسة وعشرة معادن. إلا أن هناك بعض الصخور، تتكون من معدن واحد، مثل صخر الدولومايت Dolomite. وبعض آخر مكون من مواد عضوية، مثل الفحم الجيري.
وتقسم الصخور، عادة، إلى أقسام رئيسية، هي: الصخور النارية التي تبلورت من الصهير؛ والصخور الرسوبية المشتقة من أنواع الصخر الأخرى من طريق التجوية، ثم النقل، ثم الإرساب، ثم التصحر؛ والصخور المتحولة التي تعرضت لضغط وحرارة عاليين فتغير تركيبها المعدني وبناؤها عن الصخر الأصلي، الذي تحولت منه والذي قد يكون صخراً نارياً أو متحولاً أو رسوبياً.
الصخور النارية Igneous

الصخور النارية، المتبلورة من الصهير، تشكل نحو 95% من العشرة كيلومترات العليا، من القشرة الأرضية؛ إلا أن هذه النسبة الكبيرة، تقنعها، على سطح الأرض، طبقة رقيقة، نسبياً، من الصخور، الرسوبية والمتحولة. والصهير مكون، أساساً، من عنصر الأكسجين O والسيليكا Si والألومنيوم Al والحديد Fe والكالسيوم Ca والماغنسيوم Mg والصوديوم Na والبوتاسيوم K؛ إضافة إلى كميات، لا بأس بها، من الماء H2O وغاز ثاني أكسيد الكربون CO2؛ وكميات قليلة من الكبريت، على شكل كبريتيد الهيدروجين H2S؛ ومن الكلور، على شكل حمض الهيدروكلوريك HCl؛ ومن الكربون، على شكل أول أكسيد الكربون CO.
أ. تبلور الصهير
حرارة الصهير العالية في حالته السائلة، تجعل أيوناته حرة الحركة، دونما ترتيب معين. وبرودته تبطئ حركتها العشوائية، وتجعلها نظيماً، تحكمه شحنات الأيونات نفسها وحجومها. وينجم عن استمرار البرودة، وانتظام الأيونات وترابطها كيماوياً، ما يعرف ببلورة المعدن. ولا تتبلور جميع مكونات الصهير، في آن واحد، عند درجة حرارة واحدة؛ وإنما يتكون فيه عدة مراكز بلورية، يستمر نموها، بإضافة أيونات جديدة من الصهير إليها إضافة منتظمة. ولا يلبث نمو هذه المراكز أن يتوقف، و تتقابل حافاتها. بيد أن التبلور، يستمر في المواقع الأخرى إلى أن تتبلور جميع مادة الصهير مكونة كتلة من البلورات المختلفة المتماسكة، على شكل صخر ناري.
ويتحكم المعدل الزمني لبرودة الصهير، في عملية التبلور وحجم البلورات الناتجة. فعندما يكون معدل برودته بطيئاً جداً، فإن المراكز البلورية فيه، تكون قليلة، نسبياً؛ ما يتيح وقتاً ومكاناً كافيين لنمو البلورة؛ ولذا، يكون حجم البلورات كبيراً. وفي المقابل، عندما يكون معدل برودة الصهير سريعاً، يتكون العديد من مراكز التبلور؛ ما يجعل نمو البلورات، يتوقف بسرعة، عند تتقابلها؛ ولذلك، يكون حجمها صغيراً. أما إذا تعرض الصهير لبرودة مفاجئة، فإنه يتجمد، في لحظات، قبل أن تنتظم أيوناته، على شكل بلوري؛ لذا يكون توزُّعها عشوائياً؛ وتكون الصخور الناتجة زجاجاً (غير بلورية).
ب. النسيج
يقصد بنسيج الصخر حجم بلورات المعادن، المكونة له. وهو خاصية مهمة جداً، لأنه توضح البيئة التي تكون فيها الصخر الناري. وأهم العوامل المؤثرة في نسيج الصخور النارية، هو معدل برودة الصهير، الذي تبلورت منه. ومعدل البرودة، يرتبط بمكانها. فعندما تكون في أعماق القشرة الأرضية على شكل باثوليت أو لاكوليت أو جُدة، يكون فقدانها بطيئاً، أي يكون معدلها بطيئاً؛ ويكون هناك وقت كافٍ لنمو البلورات إلى حجوم كبيرة؛ وتكون الصخور المتشكلة خشنة النسيج. ولأن هذه الصخور، تكونت من الصهير، داخل القشرة الأرضية، فإنها تسمَّى صخوراً نارية جوفية. أما إذا وصل الصهير إلى السطح، قبل أن يتبلور فإنه يتدفق فوقه، على شكل لابة Lava، فيبرد بسرعة، قبل أن يتاح الوقت الكافي لنمو بلورات المعادن نمواً وافياً؛ ما يجعل حجوم بلورات الصخر المتكون صغيرة، أي أن هذه الصخور، تكون ناعمة النسيج، حتى إنه لا يمكن تمييز بلورات المعادن المختلفة، المكونة للصخر، بالعين المجردة. وتسمَّى الصخور التي تبلورت المعادن المكونة لها من الصهير، فوق سطح الأرض، صخوراً نارية سطحية، أو بركانية. ويوجد، أحياناً، فراغات في الصخور النارية البركانية، على شكل فتحات، كروية أو مستطيلة، تسمى الحويصلات؛ وذلك ناتج من تسلل الغازات من الصهير، عند التبلور، في الجزء الخارجي من طفوح اللابة.
ج. التركيب المعدني
يتوقف التركيب المعدني للصخور النارية، على كيماوية الصهير الذي تبلورت منه معادنها الصخر. وقد كان يفسر التنوع في التركيب المعدني للصخور النارية بافتراض وجود أنواع مختلفة من الصهير تختلف في تركيبها الكيماوي. وفي الربع الأول من القرن العشرين، اكتشف الجيولوجي باون، أنه عندما يبرد الصهير، في المعمل، فإن معادن محددة تتبلور أولاً؛ ومع تتابع انخفاض حرارة الصهير، تبدأ معادن أخرى بالتبلور، من الصهير المتبقي، بعد تبلور المعادن السابقة. وبتتابع عمليات التبلور، يستمر التركيب الكيماوي للصهير المتبقي، في التغير. ولأن المعادن، التي تتبلور منه أولاً، تحت درجات حرارة عالية، هي المعادن، التي درجة ذوبانها عالية، وهي المعادن ذات المحتوى العالي من الحديد Fe والماغنسيوم Mg؛ فإن محتوى الصهير، من هذين العنصرين، يتناقص، مع تبلور المعادن الغنية بهما؛ في حين تزداد فيه، مع تتابع تبلور المعادن، نسبة السليكا Si، والصوديوم Na، البوتاسيوم K. وقد عرف هذا التتابع لتبلور المعادن من الصهير، باسم تتابع تفاعلات باون . ويفرق تتابع تفاعلات باون، بين تتابع تبلور المعادن من الصهير، الغني بالكالسيوم قبل بداية عمليات تبلورها؛ وبين التتابع الناتج من تبلورها من صهير، مفتقر إلى الكالسيوم، وغني بالحديد والماغنسيوم. ففي الحالة الأولى، يعرف التتابع بالسلسلة المتصلة، حيث تتبلور منه الفلسبارات الغنية بالكالسيوم، مثل الأنورثايت CaAl2Si2O8. ثم يتوالى تبلور فلسبارات البلاجوكليز، في سلسلة متصلة، يتناقص محتواها من الكالسيوم، ويزداد محتواها من الصوديوم؛ لتنتهي هذه السلسلة إلى تبلور معدن الألبايت NaAlSi3O8، الخالي من الكالسيوم.
أما إذا كان الصهير الأصلي مفتقر إلى الكالسيوم، وغنياً بالحديد والماغنسيوم، فإن تتابع تبلور المعادن، يكون في سلسلة منفصلة؛ فعند درجات الحرارة العالية، تبدأ معادن الأوليفين Olivine بالتبلور؛ وهي معادن غنية بالحديد والماغنسيوم، وتكون فيها وحدات بناء رباعية الأسطح السليكاتية منفصل بعضها عن بعض Nesosilicates. وبعد أن تتناقص نسبة الحديد والماغنسيوم قليلاً، فإن الصهير المتبقي، بعد تبلور معادن الأوليفين منه، يبدأ تبلور معادن البيروكسين Pyroxenes مثل: الأنستاتيات MgSiO3 Enstatite، والدايوبسايد Diopside CaMgSi2O6، المكونة بنيتها الأساسية من سلسلة مفردة، من رباعيات الأوجه السليكاتية Inosilicats. ومع استمرارية تناقص محتوى الصهير، المتبقي من الماغنسيوم، وازدياد نسبة السليكا، تتبلور معادن الأمفيبول Amphiboles، مثل: الهورنبلند Hornblede، والجلوكفين Glaucophane؛ والمكونة بنيتها الأساسية من سلسلة مزدوجة، من رباعيات الأوجه السليكاتية. وتليها معادن المايكا Mica، مثل معدن البايوتيت Biotite؛ والمكونة بنيتها الأساسية من صفائح، من رباعيات الأوجه السليكاتية Phylosilicats.
وفي المرحلة النهائية من تبلور الصهير بعد استنفاد القواعد، وتركُّز السليكا والألومنيوم في الصهير المتبقي من تتابع تبلور المعادن، سواء في السلسلة المنفصلة أو المتصلة؛ تبدأ المعادن الحمضية، ذات المحتوى العالي من السليكا، بالتبلور، ابتداءً بالفلسبار البوتاسي K-Feldspar، ثم المسكوفايت Mascovite، وأخيراً، المرو (الكوارتز) Quartz SiO2، المكون من شبكة متصلة، في جميع الاتجاهات، من رباعيات الأسطح السليكاتية. لذلك، تكون الصخور المكونة من المعادن، التي تبلورت من الصهير، في البداية، عند درجات حرارة عالية صخوراً قاعدية دكناء اللون؛ لاحتوائها على نسبة عالية من الحديد والماغنسيوم. أما الصخور المكونة من المعادن، التي تبلورت في آخر التتابع فتكون صخوراً حمضية؛ لانخفاض نسبة الحديد والماغنسيوم، وارتفاع نسبة السليكا فيها.
د. تصنيف الصخور النارية
هناك اختلاف كبير في لنسيج الصخور النارية وتركيبها المعدني؛ نظراً إلى الاختلافات الكبيرة في التركيب الكيماوي للصهير، الذي تتبلور منه، وظروف ذلك التبلور. ولأن خصائص الصخور، لا تتغير فجأة، بل بالتدرج، فإن تسمية الصخور النارية، ووضع الحدود الفاصلة بين الأنواع المختلفة، لا بد أن يكون عشوائياً، إلى حد ما.
وقد اقترح العديد، من نظم تصنيف الصخور النارية؛ إلا أن التصنيف، القائم نسيجها وتركيبها المعدني، هو الشائع والأسهل إدراكاً لغير المتخصين بعلم الصخور Petrology تصنيف الصخور النارية، أربعة عوامل، هي:
1- نسبة السليكا
يدل وجود المرو Quartz SiO2، والتريديمايت Tridymite SiO2، والكريستوبولايت Cristobalite SiO2، على ازدياد نسبة السليكا؛ بينما يدل وجود معادن أشباه الفلسبارات Feldspathoids، على تناقص تلك النسبة، وازدياد نسبة الصوديوم Na، والبوتاسيوم K. ومن أهم معادن أشباه الفلسبارات معدن النفلين Nepheline (Na, K) AlSiO4، والصودالايت Sodalite Na 8(AlSiO4)6 Cl2
2 – نوع معادن الفلسبار
يعد نوع معدن الفلسبار، وكميته النسبية في الصخر الناري، من أهم الخصائص. ويفرق، هنا، بين الفلسبارات القلوية Alkali Feldspars، مثل: معدن الميكروكلين Microcline KalSi3O8، والأورثوكليز Orthoclase KalSi3O8، والساندين Sandine (K, Na) AlSi3O8؛ وبين فلسبارات البلاجوكليز Plagioclase، مثل: الأنورثايت Anorthite CaAl2Si2O8، والألبايت Albite NaAlSi3O8.
3. نسبة المعادن الدكناء اللون ونوعها.
4- نسيج الصخر
يعد نسيج الصخر، أو حجم الحبيبات المكونة له، من أهم الدلائل على ظروف التبلور؛ إذ يدل النسيج الخشن على تبلور الصخور النارية من الصهير، ببطء، داخل القشرة الأرضية (صخور جوفية). بينما يدل النسيج الناعم على تبلور الصخور النارية من الصهير، بسرعة، على سطح الأرض (صخور بركانية).
وتصنف الصخور النارية إلى:
1- الصخور الجوفية Plutonic Rocks
تقسم الصخور النارية الجوفية (خشنة النسيج) إلى صخور قاعدية، وصخور متوسطة، وصخور فلسية. وتضم خمسة عشر نوعاً .
أ- الصخور الحمضية
الجرانيت Granite
الجرانيت صخر خشن النسيج، لونه فاتح، ومكون بشكل رئيسي من معادن المرو والفلسبارات. وتكون الفلسبارات، في صخر الجرانيت، مكونة، أساساً، من معدني الفلسبار البوتاسي K-feldspar، والأوليجليز (الألبايت Albite). ويكون معدن الفلسبار البوتاسي لحمي اللون إلى أحمر؛ بينما لون الألبايت أبيض. كما يحتوي الجرانيت على نسبة ضئيلة من معادن الميكا والهورنبلند، لا تزيد على 8%. ويفوق معدن البايوتايت، في معادن الميكا، معدن المسكوفايت. أما المعادن، الموجودة بنسبة قليلة جداً في صخور الجرانيت، فهي: الزريكون Ziricon، والتايتانيت Titanite، والأباتايت Apatite، والماجناتايت Magnetite، والأيلمنايت Illmenite. غاية القول، أن الصخر الناري الجوفي، يسمى جرانيت، إذا كانت نسبة المرو فيه، تراوح بين 20 و60%؛ ونسبة من من معادن الفلسبار، من نوع البلاجوكليز بين 10 و65%. ونظراً إلى ارتفاع نسبة السليكا في، فهو يصنف من الصخور الحمضية.
الجرانيت المروي Quart Rich Granite
إذا كانت نسبة معدن المرو، في الصخر الناري الجوفي، أكثر من 60%، فإن الصخر، يسمى جرانيت مروي؛ بغض النظر عن نوع الفلسبارات. وهو من أكثر الصخور حمضية، للزيادة الكبيرة في نسبة السليكا.
الجرانيت الفلسباري القاعدي Alkali Feldspar Granite
يطلق اسم الجرانيت الفلسباري القاعدي، على الصخر الناري الجوفي، إذا كانت نسبة المرو فيه 2060%؛ وأكثر من 90% من الفلسبارات فلسبارات قاعدية (أورثوجليز، ميكروكلين، بيرثايت) ويصنف من الصخور الحمضية؛ لارتفاع نسبة السليكا فيه.
الجرانودايورايت Granodiorite
يسمى الصخر الناري الجوفي جرانودايورايت إذا كانت نسبة معدن المرو فيه ما بين 20 و60%؛ وتشكل معادن البلاجوكليز 6590% من معادن الفلسبارات. وهو صخر حمضي؛ لاحتوائه على نسبة كبيرة من السليكا.
التونالايت Tonalite
إذا زادت نسبة معادن البلاجوكليز على 90% من معادن الفلسبارات؛ وكان محتوى الصخر الناري الجوفي، من معدن المرو، ما بين 20 و60%؛ فإن الصخر، يسمى تونالايت. ويدرج مع الصخور الحمضية؛ لارتفاع نسبة السليكا فيه.
ب- الصخور المتوسطة
يقصد بالصخور المتوسطة تلك التي تركيبها الكيماوي، ليست حمضياً (غني بالسليكا)، ولا مافياً، ولا قاعدياً (غني بالماغنسيوم والحديد).
الدايورايت المروي Quartz Diorite
يسمى الصخر الناري الجوفي دايورايت مَرَوي، إذا كانت نسبة معدن المرو فيه، تراوح بين 5 و20%؛ وتشكل معادن البلاجوكليز أكثر من 90%، من معادن الفلسبارات .
المونزودايورايت المروي Quartz Monzodiorite
إذا راوحت نسبة معدن المرو، في الصخر الناري الجوفي، بين 5 و20%؛ ونسبة معادن البلاجوكليز فيه بين 65 و90%، من معادن الفلسبارات؛ فإن الصخر يعطى اسم المونزودايورايت المروي.
المونزونايت المروي Quartz Monzonite
تشكل معادن البلاجوكليز ما نسبته 3565% من معادن الفلسبارات، في صخر المنزونايت المروي؛ وتكون نسبة معدن المرو فيه بين 5 و20%.
السيانايت المروي Quartz Syenite
في هذا النوع من الصخور النارية الجوفية تكون نسبة معدن المرو 520%، وتشكل الفلسبارات القاعدية 6590%، من مجمل معادن الفلسبارات.
السيانايت القاعدي المروي Alkali-Quartz Syenite
وهو الصخر الناري الجوفي، الذي تزيد فيه نسبة الفلسبارات القاعدية على 90%، من مجمل الفلسبارات؛ وتراوح نسبة معدن المرو فيه بين 5 و20%.
ج- الصخور المافية (القاعدية) Mafic Rocks
الصخور المافية، هي تلك التي ترتفع فيها نسبة المعادن، المحتوية على عناصر مافية، مثل الحديد والماغنسيوم. ولأن المعادن المافية، تكون درجة انصهارها عالية فإن هذه الصخور، تتبلور من الصهير، أولاً، قبل أن يفقد الكثير من عنصري الماغنسيوم والحديد.
الدايورايت والجابرو Diorite- Gabbro
هذه الصخور النارية الجوفية، تكون نسبة معادن البلاجوكليز فيها 90% أو أكثر، من معادن الفلسبارات؛ ولا يزيد محتواها من معدن المرو على 5%. وإذا كانت معادن البلاجوكليز فيها، تميل في تركيبها لأن تحتوي على عنصر الكالسيوم، أكثر مما في معدن الأنديسين Andesine، مثل معدني اللابرادورايت Labradorite، والأنورثايت Anorthite؛ فإن الصخر، يسمى جابرو . وإن لم يكن كذلك، فهو دايورايت .
المونزوردايورايت Monzodiorite
إذا كان محتوى الصخر الناري الجوفي، من معدن المرو، أقل من 5%؛ وكوَّنت معادن البلاجوكليز فيه ما نسبته 6590%، من مجمل المعادن الفلسبارية؛ فإن الصخر، يطلق عليه اسم المونزودايورايت.
المونزونايت Monzonite
صخر المونزونايت، هو الصخر الناري الجوفي، الذي لا يزيد محتواه من معدن المرو على 5%؛ وتشكل معادن البلاجوكليز فيه ما نسبته 3565%، من مجمل معادن الفلسبارات.
السيانايت Syenite
ويطلق هذا الاسم على الصخر الناري الجوفي، الذي لا يزيد محتواه من معدن المرو على 5%؛ وتشكل فيه الفلسبارات القلوية، مثل الميكروكلين والأرثوكليز، ما نسبته 6590%، من مجمل المعادن الفلسبارية .
سيانايت الفلسبارات القلوية Alkali Feldspar Syenite
وهذا الصخر، لا يزيد محتواه من معدن المرو على 5%. وتفوق الفلسبارات القلوية فيه ما نسبته 90%، من مجمل معادن الفلسبارات، أي أن معادن الفلسبار فيه، تكون مكونة من الألبايت والميكروكلين والأرثوكليز والبرثايت.
2- الصخور السطحية (البركانية) Volcanic Rocks
الصخور النارية البركانية، صخور ناعمة النسيج، ناجمة عن سرعة برودة الصهير، على سطح الأرض؛ ما عجل باصطدام بلورات المعادن والبلورات الأخرى؛ فأوقف أولاهما عن النمو، فبقيت حجومها صغيرة.. وتقسم الصخور البركانية إلى صخور قاعدية (مافية)، وصخور متوسطة، وصخور حمضية؛ وذلك حسب نسبة العناصر المافية (الحديد والماغنسيوم) والسليكا فيها. وكل نوع يضم مجموعة من الصخور .
أ- الصخور الحمضية
تقسم الصخور النارية البركانية الحمضية، إلى ستة أنواع رئيسية، تبعاً لنسبة معدن المرو، ونوع معادن الفلسبار ونسبتها فيها.
ب- الصخور المتوسطة
يطلق على الصخور النارية البركانية، التي تراوح نسبة معدن المرو فيها بين 5 و20%، اسم الصخور المتوسطة؛ إذ إن تركيبها، المعدني والعنصري، متوسط بين الصخور الحمضية والصخور القاعدية.
ج- الصخور القاعدية (المافية) Mafic Rocks
الصخور المافية، هي تلك التي ترتفع فيها نسبة المعادن، المحتوية العناصر المافية، مثل الحديد والماغنسيوم، ولا تزيد نسبة معدن المرو فيها على 5%. وتضم الصخور النارية البركانية المافية،

الغلاف الجوي

يحيط بالكرة الأرضية غلاف من الغازات المتنوعة يدعى بالغلاف الجوي أو يدور مع الأرض ويشكل جزءاً منها غير محدود تماما لكنه لا يزيد عن 450كلم ويتميز بالخصائص التالية :

– هو مزيج من الغازات ، وفي مقدمتها الآزوت ( 78% ) والأكسجين ( 21% ) ومجموعة من الغازات النادرة بنسبة 1% وكمية ضخمة من غاز الفحم أو ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والغبار . وإذا كانت نسب هذه الغازات ثابتة تقريباً في الجو القريب من السطح الأرض فإنها تختلف في الطبقات العليا : فالأكسجين يخف بعد 5كلم ارتفاع والأجسام الغريبة كبخار الماء والغبار تختلف في الطبقات العليا كما يكثر الهيدروجين والمليم في نهاية الغلاف الجوي .

– تختلف كثافة الغلاف الجوي بين المناطق القريبة من سطح الأرض والمناطق الجوية العليا ، فالكيلومترات الخمسة الأولى المحيطة بنا تحتوي على نصف وزن الغلاف الجوي ، وبالتالي فان الكثافة تقل تدريجياً كلما ارتفعنا في الفضاء حيث يتخلخل الهواء ويتحلل إلى أيونات على ارتفع 80كلم تقريباً عن سطح الأرض .

– يمتص الغلاف الجوي قسماً من الحرارة التي تحتويها أشعة الشمس ويحتفظ بقسم منها ويعكس القسم الآخر . تحتوي الأشعة الشمسية ، كما هو معروف ، على طاقة حرارية وأخرى ضوئية وثالثة كيميائية تسهم في عمليات كثيرة تتم على سطح الأرض أو لها التمثيل تنعكس نسبة 40% من أشعة الشمس الواصلة إلى الأرض وتصطدم بالغلاف الجوي ، وينتشر 17% منها في الجو ويصل 43% إلى سطح الأرض ، الذي يعكس بدوره 10% منها وتمتص الباقي سطوح الأرض من يابسة ومسطحات مائية وهي بدورها نعكس جزاً منه عند غروب الشمس .
تختلف كمية الحرارة في الغلاف الجوي وعلى سطح الأرض بين خط الاستواء والقطبين ، والسبب في ذلك يعود إلى درجة انحناء أشعة الشمس لدى وصولها إلى سطح الأرض ، ثم أن الأشعة تقطع مسافة أكبر في الغلاف الجوي نحو المناطق القطبية ، من تلك التي تقطعها في غلاف المناطق الاستوائية .

طبقات الغلاف الجوي :
يتألف الغلاف الجوي من طبقات ثلاث هي :

1. التيربوسفير :
ومن أهم طبقات الغلاف الجوي لقربه من الأرض ويتألف من الغازات التي يتألف منها الغلاف الجوي ولكن بشكل مكثف بحيث يضم 43 من غازات هذا الغلاف ويحتوي على نسب مختلفة من الأجسام التالية : بخار الماء الناتج عن عملية التبحر على سطح الأرض ، المسطحات المائية أو البحيرات والأنهار ومن تنفس النباتات والمقذوفات البركانية . وتختلف نسبة بخار الماء في الجو بين منطقة وأخرى وفصل وآخر : فهو متوفر إجماليا في الطبقات القريبة من سطح الأرض ونادرا مع الارتفاع إلى أن يختفي مع نهاية طبقة التيربوسفير ويقل بخار الماء فوق المناطق الصحراوية والمناطق القطبية ويتضاعف الأقاليم الدافئة كالمناطق الاستوائية وغيرها . الجسم الثاني الذي يتألف التيربوسفير هو غاز الفحم أو ثاني أكسيد الكربون وينتج عن الثورانات البركانية و تنفس الكائنات الحية والنباتات و الاحتراق في المناطق الصناعية .ولغاز الفحم دور مهم في الغذاء النباتي وفي احتفاظ الغلاف الجوي بجزء من حرارة الشمس .
ثالث جسم يحتويه التربوسفير هو الغبار : هو كناية عن أجسام صغيرة صلبة قد ترى بالعين المجردة إذا نظرنا إلى أشعة الشمس تدخل في غرفة ما أو إلى الفضاء في بعض أيام الربيع حيث يكون الجو داكن مغبرا . وتنتشر معظم كمية الغبار في طبقات من الأرض وهو ناتج عم تحمله الرياح عن سطح الأرض وتنشره في الفضاء .
اخيا يحتوي التربوسفير على غازات ومواد مختلفة بكميات ضئيلة جدا تصدر عن البراكين والاحتراق ومختلف العمليات التي تحدث على سطح الأرض ، أولها أكسيد الكربون.
وتختلف سماكة التربوسفير فوق سطح الأرض فهي عند القطبين تبلغ بين 6او7 كم و15 كم عند خط الاستواء مع انتفاخ بسيط يصل إلى 17 كم فوق المدارين.

2. الستراتوسفير :
تحيط طبقة الستراتوسفير بالتيربوسفير من الخارج ، ونميز فيها بين طبقة سفلا هي الستراتوسفير وطبقة عليا وهي الميزوسفير .
وتصل الحرارة في اسفل طبقة الستراتوسفير إلى 80درجة تحت الصفر وتصل إلى 100 درجة تقريباً على ارتفاع 35 كلم في الساعة . هذه الحرارة المرتفعة تادي إلى تحطيم جزيأت الأكسجين والتحامها بجزيئات الأوكسجين و التحامها بجزيئات أخرى لم تتحطم وتشكل طبقة الأوزون التي تحمي الأرض من تأثير من أشعة متفوق البنفسجية قصيرة ( اقل من 0.29 ميكرون ) والتي تؤدي إلى تدمير الحياة على سطح الأرض. وطبقة الأوزون ذات لون ازرق غامق تختلف طبقة الستراتوسفير في الكثافة بين طبقاتها العليا والسفلى إذ يصعب العثور على خط واضح يفصلهما عن الطبقات العليا التي تليها . وقد يكون بامكاننا ضم قسم منها إلى الطبقة الأخرى نضراً لما يعتري الهواء على هذا الارتفاع الشاهق من تحلل في ايوناته .

3. الايونوسفير :
في هذه الطبقة يقل الهواء تدريجيا ويتحلل إلى ايوناته بتأثير من الأشعة ما فوق البنفسجية وضعف الجاذبية الأرضية . ويصبح نادرا بحيث لا يتجاوز وزنه 80 متر مكعب من الهواء على ارتفاع 100 كم وزن لتر منه عند سطح الأرض . وينذر الهواء تدريجيا حيث يختفي على ارتفاع لا يقل عن 450كم لكنه يظل كفيل بإحراق الشهب والنيازك التي تصل إلى الجو الأرضي .
تحتوي طبقة الايونوسفير على عدة طبقات لا نعكاس الموجات اللاسلكية المختلفة الطول وعلى ارتفاعات متتابعة 80و120 و200و300 كم كما يحدث فيها الوهج أو النور القطبي .
تتدرج الحرارة في الارتفاع في الايونوسفير حتى تصل إلى 2400 درجة سيليزية على ارتفاع 400كم تقريبا .

4. الاكسوسفير :
وهي الطبقة الأخيرة وتمتد إلى نهاية الغلاف الجوي ،وكثافة الهواء فيها منخفضة إلى درجة بالغة .والمسافات بين جزيئات الهواء كبيرة إلى حد انها تكاد انها لاصطدم ببعضها البعض ،وتدور في هذه الطبقة الأقمار الصناعية و سفن الفضاء التي تحمل أجهزة تزود العلماء بمعلومات عن الفضاء الخارجي.

المقدمة:
من منا لم يشاهد ليلا نجما ( جرما ) يتحرك في السماء بين النجوم ؟ لقد لاحظتم أن لمعان هذه الأجرام يختلف … ومساراتها تختلف … وسرعتها تختلف … ما هذه الأجرام ؟ هل هي نجوم تائهة تبحث لها عن مكان لتستقر فيه ؟ أم هي أطباق ( صحون ) طائرة تخترق الغلاف الجوي لتنقض على الأرض ؟ ما هي هذه الأجرام وما أهدافها ؟ هل هي خيرة أم شريرة ؟
أعرفتم هذه الأجرام ؟
نعم إنها لا هذه ولا تلك إنها … أقمار صناعية .
الأجرام التي تبدو كالنجوم وتتحرك بينها ببطيء ونشاهدها في الليل هي أقمار صناعية . وهذه الأقمار تختلف في مهامها وأحجامها والغرض الذي أطلقت لأجله . فهناك الأقمار العلمية وأقمار الرصد الجوي والاستشعار عن بعد والاتصالات وغيرها … ولكن ليس كل الأقمار خيرة … وإنما هناك أقمار شريرة كأقمار التجسس … وبالطبع موضوع الأقمار الصناعية ممتع لغاية … وهذه الصفحة مخصصة لهواة رصد الاقمار الصناعية ولن نذكر تفاصيل الأقمار الصناعية وكيفية إطلاقها والمدارات التي تتخذها ومدة دورانها حول الأرض … إنما ما يهمني هو رصدها … ومعرفة مواعيد مرورها من فوقنا … ومعرفة القمر الذي نشاهده الآن .
ورصد الأقمار الصناعية هو جزء من هواية الفلك … وهو ممتع للغاية لان لمعان الأقمار يختلف من قمر إلى آخر … وسرعتها واتجاهها و… تختلف أيضا … والاهم انك أثناء مشاهدة هذا القمر تكون تعرف ماهيته وأهدافه .

أرجو من الجميع الاستفادة من هذا الموضوع … لأنهم عندها يكونوا يعرفون مسبقا موعد مرور القمر الصناعي … وسيتباهون أمام أصدقائهم إذ أنهم سيقولون لهم مثلا بعد ثلاث دقائق سيمر قمر صناعي من هنا وسيكون يتجه إلى الجهة التالية … الخ .
الموضوع:
نبذة عن الاقمار الصناعية:
اعتمدت الاتصالات الالكترونية البعيدة المدى حتى الستينات من هذا القرن ، اما على الكابلات او على انعكاسات الاشارة الراديوية من على الغلاف الجوي، ومن المعروف ان هذه الكابلات تحوى على عدد محدود من الاسلاك، اما الاشارات المنعكسة فكانت تتخامد بسرعة مما يجعل الاتصال ذو نوعية سيئة.
في عام 1945 اقترح العلماء فكرة استخدام الاقمار الصناعية التي تطير فوق الكرة الارضية ، لزيادة فعالية الاتصالات الالكترونية، حيث يمكن رؤية القمر الصناعي من منطقة شاسعة من الارض.
ونظرا لارتفاعه العالي ، يستطيع ان يحقق الاتصال ما بين عدة محطات بطرق متعددة خلافا للكابل الذي يستطيع ان يصل بين محطتين فقط.
انواع الاقمار الصناعية:
اول قمر صناعي للاصالات كان القمر Echo 1 الذي اطلق عام 1960، وكان هذا القمر من النوع غير الفعال Passive اي لم يكن يحوي اي دوائر الكترونية، وانما كان عبارة عن عاكس للاشارات الالكترونية.

قام هذا القمر والقمر Echo 2 الذي اطلق في عام 1964 عبارة عن بالون كبير بقطر 32 متر، مغطى برقائق الالمنيوم ، وكان يدور حول الارض بارتفاع 1610 كم. ومثل اي كرة زجاجية او فولاذية التي تعطي زاوية انعكاس واسعة للمناظر حولها، فان هذه الاقمار كانت تعيد عكس الاشارة الموجهة اليها ، ولكن بقوة اخفض.
ونظرا لمساوئها ومشاكلها الكثيرة ، لم تعد تستخدم الاقمار غير الفعالة في ايامنا هذه.
الاقمار الصناعية الفعالة: Active Satellites
وهذه القمار عبارة عن محطات تقوية ، تقوم باستقبال اشارة من محطات ارضية معينة وتكبرها ثم تعيد ارسالها باتجاه محطات أرضية اخري وفي هذه الايام تستخدم هذه الاقمار لنقل الاشارات التلفزيونية بين دول العالم.
مدارات الاقمار الصناعية:
تخضع حركة القمار الصناعية حول الكرة الارضية الى قوانين كيبلر التي تحدد حركة الكواكب. وهذه القوانين تنص انه كلما كان القمر واقعا في مدار أعلى ، كلما تحرك بسرعة أبطأ.
وهكذا فان القمر Echo 1 الذي كان في مدار منخفض نوعا ما ، فقد كان يسير بسرعة عالية حيث كان يدور حول الكرة الارضية خلال مدة ساعتين وهكذا كان على هوائيات المحطات الارضية ان تتابع حركة القمر الصناعي بسرعة والا فانها تفقد أثره.
مام القمار التي تطير على ارتفاع 36000 كم فانها تدور حول الكرة الارضية خلال 23 ساعة و 56 دقيقة.

واذا كان القمر الصناعي فوق خط الاستواء فانه يتم دورة كاملة خلال فترة 24 ساعة ولهذا فهو يبدو الى المراقب على سطح الارض وكانه ثابتا في الفضاء لانه يدور متوامنا بنفس سرعة دوران الارض حول نفسها.
ان معظم الاقمار الصناعية المخصصة للاتصالات تطير فوق خط الاستواء لانها تعطي ميزة جيدة، حيث يمكن توجيه هوائيات المحطات الارضية باستمرار الى نفس النقطة في السماء.
وهذه الاقمار تغطي اكثر مناطق العالم ازدحاما بالسكان والتي تقع بين خط الاستواء وخط عرض 60.
ولتغذية الاجهزة الالكترونية لهذه الاقمار بالتيار الكهربائي ، فانه تستخدم الخلايا الشمسية التي تقوم بتحويل ضوء الشمس الي تيار كهربائي.
مساوئ الاقمار الصناعية التي تطير على ارتفاعات عالية فوق خط الاستواء، تتمثل بالمسافة الكبيرة التي يجب تقطعها الاشارة ، وهذا يتطلب اشارة ذات طاقة عالية. بالاضافة الى ذلك هناك التاخير الزمني الحاصل بين ارسال الاشارة واعادة استقبالها مرة ثانية.
فالاشارة كما هو معلوم تسير بسرعة 300000 كم في الثانية، وهناك تأخير قدره 120 ميلي ثانية وهو الزمن اللازم لقطع المسافة بين المحطة الارضية والقمر الصناعي، وفي بعض الحالات يصل هذا الزمن حتى 1 ثانية اذا كانت المسافة المقطوعة كبيرة جدا. مثلا عند اجراء مكالمة هاتفية بين دولة لدولة اخري بعيدة عبر الاقمار الصناعية فاننا نشعر بهذا التاخير الزمني.
من ناحية اخري قام التحاد السوفياتي باطلاق سلسلة اقمار صناعية للاتصالات تحت اسم Molniya وهي تدور في مدارات اهليجية عالية حول الارض كل 12 ساعة .
وعوضا على ان يكون القمر في مسار استوائي ، فان مساره يميل بشكل زاوية الاوج فوق اراضي التحاد السوفياتي وبذلك يقضي القمر الصناعي حوالي 8 ساعات فوق الاتحاد السوفياتي.
تقنية الاقمار الصناعية:
يمكن توجيه هوائيات الاقمر الصناعي بدقة نحو سطح الارض وذلك بجعل القمر الصناعي متوازيا في مداره. ويتم ذلك بجعل جسم القمر الصناعي يدور حول نفسه مرة كل ثانية ، وهذا يمكن من توجيهه دائما باتجاه نقطة محددة (بشكل متوازي مع محور الارض).
من ناحية اخرى تدور هوائيات القمر الصناعي بنفس السرعة ولكن باتجاه معاكس وهذا يجعل الهوائيات باتجاه نقطة معينة ثابتة من سطح الارض . اما الواح الخلايا الشمسية فيجب ان تتوجه باستمرار نحو الشمس.
ان داخل القمر الصناعي يجب ان يكون ذو حرارة ثابتة ، وذلك بسبب حساسية الاجهزة الالكترونية .
ولهذا تستخدم اجهزة خاصة للتبريد والتسخين ، كما يدهن الجسم الخارجي للقمر بمواد ماصة لحرارة الشمس.
في العادة تحوى الاقمار الصناعية على هوائيات ارسال واستقبال منفصلة. وتكون هوائيات الارسال بشكل صحون لتقوم بتوجيه الاشارات الى منطقة محددة من سطح الارض حيث تقوم المحطات الارضية باستقبالها.
ويستطيع المهندسون توجيه هوائيات القمر الصناعي الي اي نقطة وذلك بواسطة ارسال اشارات تحكم خاصة.
كذلك يحوي القمر على اجهزة تضخيم الاشارة الملتقطة الى بضعة عشرات الالف مليون من المرات من اجل اعادة ارسالها مرة ثانية الى المحطات الارضية ورغم ان القمر الصناعي يلتقط عدد كبير من الترددات المختلفة فانه لا يحدث تداخل في ما بينها ، بسبب استخدام الموجات الميكروية Microwave ، والتى لا تتأثر بالطبقات المتأنية في الغلاف الجوي التي تعكس الاشارات الاخري.
في معظم الاقمار الصناعية يبلغ تردد الاشارة الملتقطة 6 ميجاهرتز وتردد الاشارة المرسلة 4 جيجاهيرتز وفي بعض الانواع تبلغ 7 و8 جيجاهيرتز او 11 و 14 جيجاهيرتز على التوالي.
يتم تغذية الاجهزة الالكترونية في هذه الاقمار بواسطة الطاقة الشمسية حيث تقوم خلايا شمسية بتحويلها الى تيار كهربائي.
المحطات الارضية:
يزداد عدد المحطات الارضية بسرعة ومعظم هذه المحطات مزودة بهوائي على شكل صحن يصل قطره الى 30 متر .
وهذا الهوائي يمكن تحريكه في كافة الاتجاهات
تعمل معظم المحطات الارضية على ارسال واستقبال الاشارات اللاسلكية التي تحمل المكالمات الهاتفية والاقنية التلفزيونية.
الاستخدامات:
برغم ان معطم الناس يعتقدون ان الاقمار الصناعية تستخدم فقط لنقل الصور التلفزيونية عن الاحتفالات العالمية ومباريات كرة القدم فانها في الواقع تستخدم ايضا لنقل المكالمات الهاتفية واشارات التلكس و الكمبيتر……الخ.
تتميز الاتصالات عبر الاقمار الصناعية بانها تتم بسرعة وبامان ودون الحاجة الى مد كابلات عبر المحيطات والصحاري.
وكثير من المدن الافريقية والهندية الموجودة عبر الصحاري والبراري ، تصل مع العالم الخارجي بواسطة القمار الصناعية .
والان تم استخدام البث المباشر من القمار الصناعية الى هوائيات خاصة في المنازل حيث يمكننا إلتقاط اي اشارة من القمر الصناعي دون الحاجة الى المحطة الارضية.
الخاتمة:
1 – نظام الحمولة الفضائية، وهو النظام المسئول عن تنفيذ الجزء الخاص بطبيعة المهمة الفضائية، فقد يكون هذا النظام عبارة عن آلة تصوير لالتقاط صور للأرض أو يكون عبارة عن نظام للاتصالات يقوم باستقبال الاتصالات من الأرض وإعادة إرسالها إلى؛ حيث يراد إرسالها.
2 – نظام للطاقة وهو النظام المسئول عن إمداد القمر الصناعي بالطاقة والتحكم في توزيع هذه الطاقة على الأنظمة المختلفة، يعتمد القمر الصناعي في مداره على الطاقة الشمسية؛ حيث يستخدم خلايا شمسية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربية يستخدم بعضها مباشرة ويخزن بعضها في بطاريات لاستخدامها في أوقات لا تتوافر فيها الطاقة الشمسية؛ حيث يقع القمر الصناعي في ظل الأرض ولا يرى الشمس.
3 – نظام للتحكم في وجهة القمر الصناعي؛ حيث يتعرض القمر الصناعي لمؤثرات خارجية تؤدي إلى تغيير وجهة القمر الصناعي، وبالطبع فإن الحفاظ على وجهة القمر ـ بحيث يظل دائمًا مطلاًّ بوجهه تجاه الأرض ـ ضروري لإتمام عملية الاتصال ونقل المعلومات للأرض بشكل صحيح، ونظام التحكم في وجهة القمر هو المسئول عن هذا الدور.
4 – نظام للاتصالات مسئول عن إتمام عملية الاتصال بالمحطة الأرضية اللازمة لعمل القمر الصناعي؛ حيث يتم إرسال أوامر من المحطة الأرضية للقمر الصناعي، يتم استقبالها عن طريق نظام الاتصالات، وكذلك يرسل القمر الصناعي معلومات للأرض خاصة بوضع القمر الصناعي ومستوى أداء أنظمته المختلفة.
5 – نظام للدفع وهذا النظام قد لا يوجد في بعض الأقمار الصناعية الصغيرة؛ حيث لا تكون له حاجة ضرورية، وفي الأقمار التي تحتوي نظامًا للدفع يستخدم هذا النظام لنقل القمر الصناعي من مدار إلى مدار آخر أو لتصحيح مكان القمر الصناعي في مداره.
أما عن المحطة الأرضية فهي نوعان: نوع يستخدم للاتصال بالقمر الصناعي لتبادل الأوامر والمعلومات الخاصة بعمل القمر الصناعي نفسه، والنوع الآخر يستقبل المعلومات أو الاتصالات المطلوبة لإتمام إنجاز المهمة الفضائية.
تختلف الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض فيما بينها اختلافًا كبيرًا في الحجم، يصل وزنها إلى ثلاثة أطنان في أقمار الاتصالات، وقد يكون وزنها 250 كجم في أقمار الاستشعار عن بُعْد ، وقد يصل وزنها إلى بضع عشرات من الكيلوجرامات في الأقمار التجريبية الصغيرة، ويقوم بتصنيع الأقمار إما شركات متخصصة أو مؤسسات بحثية أو جامعات.

الصحراء الكبرى هي صحراء تحتل الجزء الأكبر من شمال افريقيا وهي أكبر الصحارى الحارة في العالم بمساحة تفوق الـ9 ملايين كم مربعا، ويكثر وجود الواحات في هذه الصحراء ومن الأمثلة علي ذلك واحات الخارجة والداخلة والفرافرة وسيوة والواحات البحرية بمصر وكذلك واحة الكفرة و جغبوب بليبيا وواحة عين صالح وتوتجرت بالجزائر ويكثر بها أيضاً حقول البترول مثل:العلمين,الرزاق، مليحة,أم بركة,أبو الغراديق بمصر وآمال ومبروك وزلطن وجالو والحفرة وواحة بليبيا وعهانة والعقرب القاسي وحاسي مسعود وتونجرتين وزرازتين بالجزائر

ويوجد بهذه الصحراء سلسلة جبال اطلس وهي عبارة عن سلستين عاليتين من الجبال يحصران بينهما مجموعة من الهضاب العالية أشهرها هضبة الشطوط بالجزائر والسلستين تتمثلان في الاطلس التلي بالشمال و الاطلس الصحراوي بالجنوب وتقع سلسلة جبال الأطلس بشمال غرب الصحراء الكبرى ويوجد بها أيضاً مجموعة من الجبال المتفرقة مثل جبل الاخضر بليبيا وجبال كردفان ودار فور غرب السودان

وتضم هذه الصحراء سبع دول عربية أفريقية: مصر و السودان و ليبيا و تونس و المغرب و الجزائر )وباقي دولها اجنبية مثل( نيجيريا -مالي-النيجر-السنغال)ويشق هذه الصحراء أطول انهار العالم(النيل)بروافده وهي(فرع دمياط-فرع رشيد-النيل الابيض-النيل الازرق-عطبرة -السوباط)وكذلك نهر السنغال. ويحف الصحراء الكبرى من الشمال الجبل الغربي و البحر المتوسط و الجبل الاخضر في ليبيا و البحر المتوسط في مصر ويعتبر سكان منطقة البدارنة من أهم سكان الذين لهم الخبرة في السير بالصحراء ولهم باع كبير في التعريف بأهم المعالم الموجودة بها