چگالی تراز تک ذرهای، یکی از عناصر مهم در بررسی ساختار هسته میباشد، زیرا در تعیین چگالی تراز هسته، نقش مهمی دارد. در بررسی چگالی تراز تک ذرهای از روشهای مختلفی استفاده شدهاست که از آن جمله به روشهای مکانیک کوانتومی از قبیل روش تابع گرین، روش اسموث و روش جابجایی فاز میتوان اشاره کرد، که در این روشها بازه انرژی به دو ناحیه تقسیم میشود، ناحیه انرژی پیوسته و نواحی انرژی مقید که بیشتر تمرکز روی نواحی پیوسته است.
یکی دیگر از روشها در بررسی چگالی تراز تکذرهای روش نیمه کلاسیکی میباشد که در این روش از میدان متوسط برای محاسبات استفاده شده است، که میدان متوسط نوترون شامل جملات پتانسیل هستهای و برهمکنش اسپین مدار و برای پروتون علاوه بر این جملات، پتانسیل كولنی را نیز دربرمیگیرد. تاکنون برای محاسبه چگالی تراز تک ذرهای با استفاده از روش نیمه کلاسیکی پتانسیلهای مختلفی برای هستههای كروی و تغییر شكل یافته پیشنهاد شده است که از جمله آنها به پتانسیل چاه مربعی متناهی و نامتناهی، پتانسیل نوسانگر هماهنگ و پتانسیل وودز-ساکسون میتوان اشاره کرد. در روش محاسبه مستقیم پارامتر چگالی تراز با استفاده از این روش، انتخاب پتانسیل میدان میانگین برای بدست آوردن چگالی تراز تک ذرهای و مقدار آن در انرژی فرمی نقش تعیین کنندهای دارد[1].
انرژی فرمی بصورت انرژی بالاترین حالت تک ذرهای پرشده در حالت پایه هسته تعریف میشود. مقدار انرژی فرمی برای پروتون و نوترون متفاوت است[2].
در هستههای سنگین به دلیل نزدیک شدن ترازها به همدیگر و همپوشانیهای آنها تمایز بین ترازها سخت میباشد و با افزایش انرژی، ترازها بیشتر بهم نزدیک میشوند. به همین دلیل چگالی تراز برای هستههای سنگین دارای اهمیت قابل توجهی است. چگالی تراز یکی از پارامترهای مهم ساختار هسته به حساب میآید که با استفاده از آن سایر پارامترهای ترمودینامیکی هسته از قبیل دما، آنتروپی، فشار و ظرفیت گرمایی را میتوان بدست آورد[3,4].
بطوركلی برای محاسبه چگالی تراز از دو روش مستقیم وغیر مستقیم استفاده میشود. در روش غیرمستقیم با محاسبه آنتروپی و تابع پارش هسته و با استفاده از رابطه بین آنتروپی و چگالی تراز هستهای، چگالی تراز محاسبه میشود. به عنوان مثال به مدلهای آماری BCS [3] ، SMMC [4] و SPA+RPA [5] میتوان اشاره کرد[5-7].
در محاسبه چگالی تراز بطور مستقیم از روشهای آماری که به صورت تئوری ارائه میشوند استفاده میشود. به عنوان مثال به مدلهای آماری CTM [6] ، FGM [7] ، BSFGM [8] و GSM [9] می توان اشاره کرد. در این مدلها پارامتر چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه میشود. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنشهای هستهای، فرمولهای تحلیلی مربوط به چگالی تراز ترجیح داده میشوند[3,8-10].
در این مدلها پارامترهای چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه میشوند. در بسیاری از مطالعات مربوط به محاسبه برهمکنشهای هستهای، فرمولهای تحلیلی مربوط به چگالی تراز ارجعیت دارند.
در مدل دمای ثابت،CTM بازه انرژی به دو بخش تقسیم میشود که در بخش انرژیهای پایین از ثابت بودن دما میتوان استفاده کرد و در انرژیهای بالا مدل گاز فرمی مورد استفاده قرار میگیرد. مسئله اصلی در این مدل ایجاد ارتباط بین نواحی کم انرژی و نواحی انرژی بالاست. این مدل پدیدهشناختی براساس فرمول بت که در آن برهمکنشهای هستهای لحاظ نمیشود، بنا شده است[11].
سادهترین بیان تحلیلی برای بررسی چگالی تراز مدل گاز فرمی است که در آن هستهها بدون برهمکنش در نظر گرفته شده واز اثرات تجمعی صرفنظر میشود. مدل BSFGMبا اعمال برخی اصلاحات در مدل گاز فرمی و با درنظرگرفتن جفت شدگیهای نوکلئونی در بر همکنشهای هستهای، ارائه شده است، این مدل در همهی انرژیها برای بررسی چگالی تراز مورد استفاده قرار میگیرد.
در مدل BSFGM چگالی تراز هستهای دارای دو پارامتر چگالی تراز تک ذرهای و انرژی جابجایی برانگیختگی است. معمولا این پارامترها به عنوان پارامترهای قابل تنظیم از طریق برازش دادههای تجربی تعیین میشوند. اگرچه برای محاسبه پارامتر چگالی تراز، به جز برازش از مدلهای مختلف هسته ای مثل مدل قطره مایع، مدل لایهای و رابطه نیمه تجربی نیز میتوان استفاده کرد و این پارامتر را بطور مستقیم محاسبه نمود.
1-1- مدل های هسته ای
مدلهای هستهای تقریبها و فرضهایی هستند که برای شناخت ساختار هسته و نیروی هستهای و بر اساس شواهد تجربی معرفی میشوند و به دو دسته تقسیم میشود مدلهای نیمه کلاسیکی (Semi-classical models) یا مدلهای ذرهای مانند مدل قطره مایع (Liquid drop model) و مدلهای کوانتومی (quantum mechanics models) مثل مدل لایهای (Shell model).
2-1- مدل قطره مایع
با توجه به اینکه در هسته هر نوکلئون با نوکلئونهای مجاور خود برهمکنش میکند و به هر نوکلئون از اطراف توسط نوکلئونهای مجاور نیرو وارد میشود، در نتیجه نوکلئونهای داخل هسته را می توان در حال حرکت فرض کرد. در ضمن نیروی هستهای ضمن اینکه جاذبه است، دارای یک جمله دافعه نیز میباشد که نوکلئونها را در یک فاصله معینی از همدیگر نگه می دارد. با توجه به اینکه وضعیت نوکلئونها در هسته مانند وضعیت مولکولها در مایع میباشد ماده هستهای را میتوان سیال هستهای نامید. هر نوکلئونی که در نزدیکی لایهی هستهای قرار دارد نیروی خالصی به سمت داخل احساس میکند به طوری که موجب میشود سطح خارجی خود را به کمترین مقدار سازگار با حجم خود تغییر دهد. شکل هندسی که این سازگاری را دارد کروی است. بنابراین شکل هسته را بصورت کروی میتوان فرض کرد. با توجه به این توضیحات میتوان هسته را مانند یک قطره مایع در نظر گرفت.
انواع مدلهای تجمعی هستهای (Collective model) همانند مدل دورانی (Rotational model) و مدل ارتعاشی (Vibrational model) در محاسبات از مدل قطره مایعی استفاده میکنند. با توجه به این اصل که دوران و ارتعاش هسته بطور کامل مشابه دوران و ارتعاش یک قطره مایع معلق میباشد.
3-1- مدل لایه ای
مدل لایهای یکی از مدلهای هستهای به حساب میآید که با در نظر گرفتن پتانسیل میدان متوسط و پتانسیل ناشی از برهمکنش نوکلئونها، ترازهای نوترون و پروتون هسته را با دقت بالایی نتیجه میدهد. فرض اساسی در مدل لایهای این است که علیرغم جاذبه شدید بین نوکلئونها که انرژی بستگی کل هسته را ایجاد میکند حرکت هر نوکلئون در واقع مستقل از نوکلئونهای دیگر است، اگر تمام جفت شدگیهای بین نوکلئونی یا تمام برهمکنشهای زوجیت نادیده گرفته شوند، مدل لایهای را مدل لایهای تک ذرهای میگویند. بنابراین در مدل لایهای تک ذرهای هر نوکلئون در پتانسیل متوسط یکسان با سایر نوکلئونها حرکت میکند. بنابراین انتخاب یک پتانسیل هستهای مناسب مهم است. پتانسیل هستهای مناسبی که بتوان نوکلئونها را تحت آن پتانسیل در ترازهای انرژی قرار داد بایستی بتوانند نظام هسته را توجیه کند و با آزمایش و تئوری هماهنگ باشد. پتانسیلهای هستهای معرفی شده عبارتند از پتانسیل کروی، پتانسیل چاه مربعی متناهی و نامتناهی، پتانسیل نوسانگر هماهنگ و پتانسیل وودز-ساکسون.
با اعمال پتانسیل چاه مربعی و نوسانگر هماهنگ ترازها به صورت تبهگن بدست میآیند. پتانسیل شعاعی وودز-ساكسون به همراه پتانسیل ناشی از برهمکنش اسپین مدار ترازهای هستهای و اعداد جادویی را که نشان دهنده لایههای بسته هستهای هستند به درستی نتیجه میدهد[13].
با حل معادله شرودینگر برای پتانسیلهای میدان میانگین، بدون در نظر گرفتن جفتشدگی نوکلئونها، ترازهای انرژی و معادله موج نوکلئونی بدست میآید. ترازهای انرژی تک-نوکلئونی نوترونی و پروتونی بعنوان یك پارامتر اساسی در تعیین پارامترهای ترمودینامیكی هسته از قبیل دما، آنتروپی، فشار و ظرفیت گرمایی نقش ایفا میکنند. چگالی تراز هستهای بصورت تعداد ترازهای هسته در واحد انرژی برانگیختگی مؤثر تعریف میشود.
در فصل دوم این پژوهش، به بررسی چگالی تراز تک ذرهای و روشهای مختلفی که در بررسی چگالی تراز تک ذرهای دارای اهمیت اند پرداخته ایم. در فصل سوم چگالی تراز هستهای و مدلهایی که در آنها پارامترهای چگالی تراز بطور تئوری و نیمه تجربی محاسبه میشوند معرفی شدهاند و همچنین شیوههای برازش و اثرات تجمعی نیز ارائه شدهاند. در نهایت در فصل چهارم پارامتر چگالی تراز در مدل BSFGM بصورت تابعی از چگالی تراز تك ذرهای با استفاده از مدل نیمه كلاسیكی برای پتانسیلهای نوسانگر هماهنگ، چاه پتانسیل مربعی و پتانسیل وودز-ساکسون برای تعدادی از هستههای سبک، متوسط و سنگین محاسبه شده اند و نتایج بدست آمده با نتایج سایر روشها مقایسه شده است.
1) Smooth
2) Woods_Saxon
3) Bardeen-Cooper-Schrieffer
4) Shell Model Monte Carlo
5) Static Path Approximation plus Random Phase Approximation
6) Constant Temperature Model
7) Fermi Gas Model
8) Back-shifted Fermi Gas Model
9) Generalized Superfluid Model
10) Phenomenological
11) Bethe
. 29
1-3- جامعه آماری:. 29
2-3 فرضیات تحقیق. 30
3-3 روشهای جمع آوری اطلاعات. 30
4-3 پرسشنامه:. 30
فصل چهارم – تجزیه و تحلیل یافته ها. 32
فصل پنجم – نتیجه گیری و پیشنهادات. 35
منابع و مأخذ. 50
پرسشنامه:. 50
کاهش درآمد حاصل از صدور نفت و نوسانات شدید آن، افزایش جمعیت کشور، کاهش قدرت خرید، درآمدهای نفتی در نتیجه به هم خوردن رابطه مبادله به نفع کشوری صنعتی و پیشرفته در راه تجارت با کشورهای جهان سوم و از همه مهتر پایان پذیر بودن منابع طبیعی و از جمله نفت باید زنگ خطر را برای ما و خصوصاً برنامه ریزان و سیاست گذاران اقتصادی کشور به صدا در آورده و ما را به این باور رسانده باشد که توسعه صادرات غیرنفتی و رهایی یافتن از اقتصاد تک محصولی متکی به درآمد های نفتی ضرورتی اجتناب ناپذیر است. امروز توسعه صادرات غیرنفتی تنها افزایش درآمدهای ارزی از طریق صدور انواع کالاهای ساخته شده و خدمات محدود نمی شود. بلکه توسعه صادرات نقش مهمتری را به عنوان یک استراتژی رشد و توسعه اقتصادی به عهده دارد. در اجرای استراتژی توسعه صادرات بخشهای مختلف اقتصادی شامل صنعت، معدن، خدمات، بهداشت، کشاورزی، و غیره…. مورد توجه قرار می گیرد.
با توجه به نکته که کشورمان به دلیل شرایط خاص اقلیمی و جغرافیایی جزء محدود کشورهای دنیا است که قابلیت بالایی در تولید محصولات کشاورزی داراست و از نظر تنوع در بخش باغداری و محصولات باغی سومین کشور دنیا پس از کشورهای چین (اول) و ترکیه و آمریکا (مشترکاً دوم) می باشد. می توان به عنوان بخشی از استراتژیهای توسعه صادرات کشور به بخش کشاورزی و باغداری معطوف شد و با تولید انواع محصولات کشاورزی و باغی علاوه بر تامین نیازهای داخل به صدور این محصولات و درآمدی که ارزی حاصل از آن چشم داشت.
موضوعی که در این تحقیق مورد بررسی قرار خواهد گرفت «بررسی موانع صادرات مرکبات کشور و ارائه راهکارهایی برای افزایش صادرات آنها می باشد» کشور ما سرزمین پهناوریست که از شرایط آب و هوایی بسیاری متنوعی برخوردار است. همین شرایط آب و هوایی و اقلیمی متنوع زمینه بسیار مساعدی را برای تولید انواع و اقسام محصولات کشاورزی فراهم آورده است. بخشی از این تولیدات به مصرف داخلی می رسد و بخش قابل توجهی از آن نیز قابل صدور به سایر کشورهای دنیا است.
مرکبات نیز به دلیل همین شرایط مساعد آب و هوایی و خاک مناسب در اغلب نقاط کشور به ویژه شمال و جنوب کشور قابل کشت و پرورش است و ذکر این نکته ضروری است که تولید فعلی مرکبات کشور در تولید این محصولات می توان با افزایش سطح زیر کشت و در نتیجه تولید آن به افزایش صادرات آن امیدوار بوده پس با توجه به ظرفیت موجود صاردات این محصولات می توان مقدار قابل توجهی ارز وارد سیستم اقتصادی کشور کرد و با توجه به اینکه در برنامه های اقتصادی دولت برای صادرات محصولات غیرنفتی اهمیت خاصی قائلند. لذا بررسی و تخصص پیرامون این موضوع می تواند راهگشا باشد. در این راستا تحقیق حاضر به بررسی و تبیین مواننع موثر بر افزایش صادرات مرکبات می پردازد و تلاش بر این است که مولفه ی مهمی نظیرتسهیلات و نگهداری انبار سیستم بسته بندی، سیستم حمل و نقل و انجام بازاریابی به طور صحیح و میزان اهمیت و تاثیر هر یک از این چها مولفه در افزایش صادرات مرکبات مورد بررسی و شناسایی قرار گیرد.
صادرات فعالیتی بسیار پیچیده و دارای ظرافت های خاصی خویش است. توسعه صادرات امری آسان نیست. برای فروش بیشتر کالا به خریداران شرایط و عمل مساعد بسیار لازم است نه فقط جلب رضایت مصرف کننده خارجی نسبت به کیفیت قیمت، شرایط عرضه، بازار رسانی و خدمات پس از فروش کالا لازم است. بلکه با توجه به این نکته ضروری است که کشور با رقبای سرسخت قدرتمند در این زمینه روبرو است. بدون مطالعات مشکلات و تنگناها و بررسی تحقیق مستمر پیرامون عوامل موثر در افزایش صادرات توسعه صادرات غیرنفتی ممکن نیست بسیاری از کشورهای توسعه یافته و حتی در حال توسعه دنیا مبالغ هنگفتی را به انجام پژوهشهای علمی به تخصیص می دهند.
در راه صادرات محصولات کشاورزی و از جمله مرکبات که ظرفیت بالایی برای تولید و صادرات آن در کشور وجود دارد موانع بسیاری پیش روی ماست. تولید فعلی مرکبات کشور سالانه بیش از سه میلیون و هفتصد هزار تن است و بررسی انجام شده نشان می دهد که از این مقدار 700 هزار تن حدود 20% آن قابلیت صدور دارد. اما میزان فعلی صادرات این محصول در حدود 70 هزار تن در سال است یعنی در حدود 10% از ظرفیت صادراتی موجود که این رقم بسیار ناچیزی است فراوان مشاهده شده است که کشور عین که تولید بسیار ناچیزی نسبت به کشور ما دراد چندین برابر ما صادرات مرکبات درند.
آهن یك ماده ی معدنی است كه برای فعالیتهای فیزیولوژیكی بدن ضروری بوده و جزء با اهمیت پروتئینهایی است كه در انتقال اكسیژن نقش دارند (هموگلوبین و میوگلوبین). همچنین وجود آن برای انجام واكنشهای آنزیمی در بافتهای مختلف، رشد و نمو سلولها و تمایز سلولی لازم است. كمبود آهن یكی از شایعترین كمبودهای تغذیهای در سرتاسر جهان است از علائم كمبود آهن
میتوان به كم خونی، ریزش مو، بی قراری، ضعف و خستگی، زردی، كمرنگ شدن غشاهای مخاطی، كاهش بازدهی، كاهش عملكرد ایمنی و افزایش حساسیت به بیماری و … اشاره كرد. بهترین راه برای پیشگیری از كمبود آهن استفاده از منابع غذایی حاوی آن یا ماده غذایی غنی شده با آهن است. در ایران و بویژه استان فارس كمبود آهن كمبود اول مواد مغذی است. چون غذای اكثر خانوادههای ایرانی را نان تشكیل می دهد و بیشترین انرژی مورد نیاز خود را از طریق غلات بویژه نان تأمین
میكنند. با توجه به محدودیت منابع و عدم امكان تأمین مواد مغذی لازم است برای رفع نیازهای تغذیهای مردم از سادهترین روشها برای تأمین مواد مورد نیاز آنها استفاده گردد. یكی از این راهها تهیه نانهای مخصوص و غنی شده با پروتئین، ویتامینها و املاح میباشد. لذا هدف از این تحقیق غنی سازی نان با آهن و برآورد میزان جذب آن در موشهای صحرایی بوده تا در صورت اخذ نتیجهی مثبت بتوان به عنوان یك راه ساده، ارزان و عملی در جهت پیشگیری از كمبود آهن مورد استفاده قرار داد.
محمود و همكاران (2011) در غنی سازی پنیر پروسس با آهن به میزان 3 و 5 برابر نیاز معمول
موشهای صحرایی و تغذیه آنها به مدت یك ماه گزارش كردند كه میزان هموگلوبین و آهن سرم در آنها افزایش و ظرفیت كلی اتصال آهن (TIBC) و كلسیم یونیزه و كلسیم مجموع سرم كاهش یافته اما هیچكدام از این افزایش یا كاهشها معنادار نبود.
احمد و همكاران (2011) در تغذیه ی موشهای صحرایی ماده با نان غنی شده با كلسیم، آهن و روی به میزان سه برابر مورد نیاز و در یك دورهی 28 روزه مشاهده كردند كه جذب هر سه ماده در مقایسه با گروه كنترل افزایش مییابد. در گروههای درمانی وزن بدن و سطح آهن و روی در پلاسما، كبد و استخوان ران به طور معناداری بالاتر بود اما در مورد كلسیم تغییر معناداری در سطح آن در پلاسما و كبد مشاهده نگردید.
در بررسی نالپا و همكاران (2012) مشخص گردید كه در نانهای پروبیوتیك حاوی بیفیدوباكتریوم بیفیدوم میزان آهن و كلسیم آزاد شده از نان كاهش مییابد لذا چنین نانهای مفیدی بایستی از لحاظ مواد معدنی تنظیم گردند تا مصرف آنها منجر به كمبود مواد معدنی نشوند.
در مطالعه سویج و نسبرگ و همكاران (2008) با غنی كردن آرد نان قهوهای با نمك سدیم و آهن EDTA و فومارات آهن حداكثر به میزان kg ̸ mg 35 و مصرف 4 برش نان روزانه به مدت 34 هفته در كودكان 6 تا 11 سال عنوان نمودند كه غلظت هموگلوبین، درصد اشباع ترانسفرین، فریتین و آهن سرم و میزان گیرندههای ترانسفرین در مقایسه با گروه كنترل تفاوت معناداری پیدا نكرد.
نتایج بررسی شیخ الاسلامی و جمالیان (1382) نشان داد كه میزان اسید فیتیك در نمونههای آرد مورد استفاده در تهیه نانها زیاد است (به طور میانگین 37/570 میلی گرم در 100 گرم) و با توجه به روشهای تهیهی نان در اغلب نقاط كشور تخمیر و پخت نان نمیتواند كمك چندانی به كاهش اسیدفیتیك موجود در نان كند در نتیجه میزان اسید فیتیك در نان تولیدی نیز بالا است (به طور میانگین 31/347 میلی گرم در 100 گرم). بالا بودن اسید فیتیك میتواند جذب آهن را در بدن مختل و منجر به كمبود این عنصر گردد.
استفاده از جوش شیرین به عنوان خمیر مایه علیرغم اینكه توسط وزارت بهداشت به طور رسمی در فرایند تولید نان ممنوع اعلام شده ولی مطالعهی كمانی و همكاران (1389) نشان داد كه این ماده همچنان در فرایند تهیه نان مصرف می شود و مصرف جوش شیرین در نانواییهای لواش رایج تر از نان بربری، تافتون و سنگگ میباشد. بقایای جوش شیرین موجود در نان موجب ناراحتیهای گوارشی و مانع جذب كلسیم، آهن و سایر عناصر ضروری در دستگاه گوارش میشود.
قدیمی ترین اطلاعی كه از فیروزه در دست داریم به 3400 سال پیش از میلاد مسیح مربوط است و نوشتهاند كه فراعنه مصر این سنگ زیبا را از معادن شبه جزیره سینا استخراج كرده و در زینت آلات خود بكار میبردند و بدین گونه شاید استخراج فیروزه قدیمی ترین استخراج كانهای صخره ای در ستاریخ باشد ولی از همان زمانهای باستان بهترین و مطلوبترین فیروزه در معادن ایران بدست میآمده كه از زمانهای بسیار قدیم آن را استخراج و صادر میكردهاند و چون این سنگ بهادار از راه تركیه به اروپا وارد و شناخته گردیده است بدان سبب اروپاییان آن را، تركواز (Turquoise) یعنی تركی مینامند.
نام نیشابور با نام فیروزه همزاد است و در مقام تعریف، نیشابور را شهر فیروزههای درشت، شهری با سنگهای فیروزه و … میگویند. بشهادت گوهر شناسان دور و نزدیك، فیروزه نیشابور در روی زمین مقام اول را دارد. این سنگ گرانبها و پر ارزش كه زینت بخش گنجینههای گرانبهای ثروتمندان جهان و خزاین ممالك میباشد همواره توجه جهانیان را به خود جلب كرده است.
از كتیبه كاخ داریوش در شوش معلوم میگردد كه در آن تاریخ فیروزه «اخشائین» نامیده میشده و از خوارزم برای زینت آلات كاخ وارد شده بود. نمونههایی كه در اثر كاوشهای باستان شناسی بدست آمده نشان میدهد كه فیروزه در هزاره دوم قبل از میلاد در ایران بعنوان سنگ زینتی مورد استفاده قرار میگرفته است. در دوره ساسانیان از فیروزه غیر از انگشتر و گوشواره و غیره ظروفی برای دربار سلاطین تهیه میشده است.
از مطالب فوق بخوبی میتوان به مرغوبیت فیروزه نیشابور و قدمت استخراج و تراش آن و دیرینه بودن هنر ساخت زیور آلات فیروزه ای در ایران پی برد بطوریكه فیروزه نیشابور حتی به كشورهای اروپایی هم صادر میشده است. اما علی رغم این پیشینه افتخار آمیز، متأسفانه در حال حاضر فیروزه تراشی و صادرات فیروزه از وضعیت مطلوبی برخوردار نیست و بر اساس مصاحبههای انجام شده با فیروزه تراشان و صادركنندگان مصنوعات فیروزه ای، هم اكنون بخش قابل ملاحظه ای از فیروزههای تراشیده شده در بازار داخلی را فیروزههای شیمیایی و یا فیروزههای آمریكایی كه بصورت قاچاق وارد كشور میگردد، تشكیل میدهد. با وجود چنین مسأله نگران كننده ای تاكنون تحقیق علمی برای پاسخگویی به سؤالات زیر انجام نشده است:
امید است كه این تحقیق بتواند از طریق پاسخگویی به سؤالات فوق در جهت آشنایی بیشتر با صنعت فیروزه استان خراسان و رفع موانع و مشكلات آن مفید واقع شده، نقش كوچكی در تحقق آرمان ملی اقتصاد بدون نفت ایفا نماید.
با توجه به اینكه فیروزه تراشی یكی از صنایع دستی مهم استان خراسان محسوب میشود و برای پی بردن به ضرورت انجام این تحقیق، شایسته است كه به اختصار اهمیت صنایع دستی را از ابعاد مختلف بررسی نماییم:
علاوه بر موارد فوق میتوان گفت كه امروزه استخراج و فرآوری سنگهای قیمتی، بخش مهمی از اقتصاد كشورهایی مانند: برزیل، كلمبیا، افریقای جنوبی، استرالیا، برمه، سریلانكا، تایلند، چین، هند، كشورهای اروپایی، آمریكا و بسیاری از دیگر كشورها را تشكیل میدهد. بصورتیكه حذف این صنعت برای تعدادی از این كشورها حكم حذف صنعت نفت برای ایران را دارد.
ارزش تولید جهانی سنگهای قیمتی پس از فرآوری در سال 1995 میلادی به بیش از یكصد میلیاد دلار رسید. امروزه اهمیت بازار جهانی سنگهای قیمتی به حدی است كه در اكثر كشورهای جهان متخصصان این رشته در محافل علمی-دانشگاهی ویژه ای تحت نام جمولوژی (Gemology) یا گوهر شناسی تربیت میشوند. در یك مقایسه اگر ارزش یك نگین زمرد با كیفیت عالی به وزن 60 قیراط (12 گرم) و به ارزش تقریبی یك میلیون دلار را با قیمت 12 گرم طلا به ارزش تقریبی یكصد دلار بسنجیم در مییابیم كه چرا امروزه اكثر سرمایه گذاران كوچك و بزرگ در جهان، خرید سنگهای قیمتی را به خرید فلزات قیمتی ترجیح میدهند.
اما متأسفانه در كشور ما بهره برداری از معدن فیروزه نیشابور از وضعیت مطلوبی برخوردار نمی باشد. زیرا مطابق اطلاعات دریافتی از اداره كل معادن و فلزات استان خراسان، میزان استخراج مجاز سالیانه این معدن 37000 كیلوگرم میباشد ولی در سال 1377 میزان استخراج،13500 كیلوگرم بوده است و بناچار فیروزه تراشان برای تداوم فعالیت خود، به فیروزههای وارداتی روی آوردهاند و اگر این روند به همین صورت ادامه پیدا كند دور از انتظار نخواهد بود كه در آینده ای نه چندان دور دستیابی به فیروزه مرغوب و معروف نیشابور به آرزویی برای فیروزه تراشان و خریداران داخلی و خارجی تبدیل شود.
در این فصل ابتدا توضیحی در مورد ذرات تشکیل دهنده جهان و خصوصیات آنها داده شده و در انتها به صورت مختصر مطالبی که در فصول بعدی مورد بحث قرارگرفته آورده شده است.
نمودار شکل (1-1)، یک خط زمانی از ابتدای جهان، که به اصطلاح «مهبانگ[1]» نامیده میشود، تا به حال را نشان میدهد و میرساند که چگونه و طی چه مراحلی جهان سرد شده تا به دنیای کنونی رسیدهایم. با نگاهی به اولین لحظات جهان، مشاهده میشود که در ده میکروثانیه اول بعد از مهبانگ و در دماهای بالاتر از درجه کلوین، حالتی از ماده شامل کوارکها و گلوئونها به صورت یک پلاسمای کوارک- گلوئونی به نام «پلاسمای کوارک- گلوئونی[2]» (QGP) وجود داشته است. این حالت ناپایدار کوارک- گلوئونی در مدت بسیار کوتاهی سرد شده و پروتونها و نوترونها (هادرونسازی[3])، سپس هستهها (هستهسازی[4]) و به دنبال آن اتمها ایجاد شدهاند. در نهایت این اتمها در کنار یکدیگر مولکولها را تشکیل داده و دنیای کنونی را که در آن زندگی میکنیم به وجود آوردهاند.
امروزه تحقیقات فیزیک ذرات نمایانگر جاهطلبانهترین و هماهنگترین تلاش انسان برای پاسخ به این سوال است که جهان از چه ساخته شده است؟ به همین منظور ابتدا مروری بر فیزیک ذرات خواهیم داشت [2،1].
با نگاه به تاریخ میتوان آغاز فیزیک ذرات را در مورد ساختار بنیادی مواد به مدل آناکسیمنس میلتوس[1] نسبت داد. در مدل آناکسیمنس، چهار عنصر آب، آتش، هوا و خاک به عنوان ساختار بنیادی جهان در نظر گرفته شده است. 25 قرن بعد، مندلیف[2] جدول تناوبی شامل حداقل بیش از یکصد عنصر شیمیایی را پیشنهاد کرد. جدول مندلیف پیچیدهتر از آن است که بتواند راهحل نهایی و اساسی را ارائه دهد. تعدد عناصر و ترتیب ظاهری هماهنگ شدن در جدول، قویاً ساختاری درونی را پیشنهاد میکند. امروزه میدانیم که عناصر موجود در جدول مندلیف در حقیقت از الکترونها و نوکلئونهای بنیادیتر ساخته شدهاند. جدول (1-1) پاسخ جاری ما به این سوال که جهان از چه چیزی ساخته شده است؟ میباشد. این پاسخ، همان سادگی مفهومی راهحل آناکسیمنس را دارد، ولی درست مثل پیشنهاد مندلیف حقیقتاً کمی و سازگار با واقعیات تجربی است. پاسخ جدول (1-1) در حقیقت از یک سری از آزمایشها، شامل زمینههای مختلف فیزیک اتمی، فیزیک هستهای، تابشهای کیهانی و فیزیک انرژیهای بالا، بیرون کشیده شده است. این تلاشهای تجربی از ابتدای قرن کنونی آغاز شده، ولی یک سری از کشفیات بسیار مهم در دهه 1970 بود که ما را مستقیماً به دنیای کوارکها و لپتونها و بوزونهای پیمانهای رهنمون ساخت.
قانونمندیهای جدول مندلیف راهی بود به سوی هستهها و ذراتی به نام پروتونها و نوترونها (که مجموعاً به نام نوکلئونها خوانده میشوند) که با نیروی قوی هستهای به هم چسبیدهاند تا هستهها را تشکیل دهند. اینها از طریق نیروی الکترومغناطیسی با الکترونها جفت شدهاند تا اتمها و عناصر شیمیایی را ایجاد کنند. تبدیل نوترونها به پروتونها از طریق برهمکنش ضعیف مسئول واپاشی بتایی هستهها و همچنین واپاشی آرام نوترون به پروتون به همراه یک الکترون و یک پادنوترینو میباشد. مشخص شد که نوترونها و پروتونها تنها نیستند، بلکه سبکترین ذرات در یک طیف از حالات فرمیونی به نام باریونها هستند که در برهمکنش قوی شرکت میکنند. به طور مشابه بوزونهای شرکت کننده در برهمکنشهای قوی به نام مزونها، نیز کشف شدند که پایون سبکترین آنها بود. فرمیونها (بوزونها) به حالات ذراتی با اسپین دلالت میکند که n عدد صحیح فرد (زوج) است. تمام ذراتی که در برهمکنشهای قوی شرکت میکنند، مانند باریونها و مزونها، مجموعاً به نام “هادرونها” خوانده میشوند.
این تعدد ذرات به اصطلاح بنیادی به صورتی نسبتاً سر راست، مثل بحثهایی در مورد اتمهای مرکب بر اساس جدول مندلیف، راه را به سمت ساختار داخلی نوکلئونها، یعنی کوارکها، هموار کرد. همچنین مزون پایون و تمام هادرونهای دیگر از کوارک ساخته شدهاند. الکترون و
نوترینو، نیروی قوی هستهای را حس نمیکنند و بنابراین هادرون نیستند. آنها گروه مجزایی از ذرات را به نام لپتونها تشکیل میدهند. نوترینوها تنها در برهمکنش ضعیف شرکت میکنند، اما الکترون که بار نیز دارد میتواند برهمکنش الکترومغناطیسی را نیز حس کند. لپتونها مثل باریونها مرکب نیستند و بنابراین مستقیماً به همراه کوارکها به عنوان ذرات بنیادی نقطهای در جدول (1-1) وارد شدهاند.
پایون، نوترون، پروتون، … به عنوان نمایش دیگری از ساختارهای حالت مقید موجود در جهانی است که از کوارکها و لپتونها ساخته شدهاند و به جمع هستهها و اتمها میپیوندند. لذا نیاز به یک چارچوب نظری بود تا بتواند این پیشرفتهای مفهومی را به یک طرح محاسباتی کمی برگرداند. به طور واضح، معادله شرودینگر نمیتوانست خلق و نابودی ذرات را، به آن گونه که در واپاشی نوترون مشاهده میشود، توصیف کند و بعلاوه قادر به توصیف ذرات نسبیتی به صورتی که در آزمایشهای اشعه کیهانی معمولی با آن مواجهیم، نمیباشد. در اوایل دهه 1930 نظریهای برای توصیف برهمکنش الکترومغناطیسی الکترونها و فوتونها به نام الکترودینامیک کوانتومی (QED) ارائه شد که شامل این ویژگیها بود یعنی هم کوانتومی بود و هم از نظر نسبیتی هموردا میشد. هر چند که وارد کردن کوارکها مثل لپتونها در برهمکنشهای دیگر غیر از الکترومغناطیس ضروری شده است. نظریه میدانهای کوانتومی نسبیتی، که الکترودینامیک کوانتومی نمونه اولیه آن به شمار میرود، به عنوان چارچوب محاسباتی برای ذرات بنیادی بدون تغییر مانده است. اما تحولات بعدی در فیزیک ذرات بنیادی، حضور رده ویژهای از چنین نظریههایی به نام نظریههای پیمانهای را آشکار ساخته است.
الکترودینامیک کوانتومی سادهترین مثال از چنین نظریهای میباشد. تصور میشود برهمکنشهای ضعیف و قوی کوارکها و لپتونها، هر دو به وسیله نظریههای پیمانهای قابل توصیف باشند. مدل وحدت یافته الکتروضعیف[1] و کرومودینامیک کوانتومی (QCD)، اثر متقابل مدلها و ایدهها که در چارچوب کلی نظریههای پیمانهای فرمولبندی شدهاند، به همراه اطلاعات تجربی جدید، زمینه مساعدی را برای پیشرفتهای مکرر فراهم ساختهاند.
شواهد فراوانی دال بر اینکه نوکلئونها از ذراتی به نام کوارک تشکیل شدهاند، وجود دارد. باریونها حالت مقید سه کوارک میباشند و مزونها از یک کوارک و یک پاد کوارک تشکیل یافتهاند. بنابراین طرح کوارکی بطور طبیعی با تقسیم هادرونها به دو دسته باریونها (حالت فرمیونی سه کوارکی) و مزونها (حالت بوزونی کوارک-پادکوارک) مطابقت دارد.
یک موفقیت آنی مدل کوارکی در طبیعت نظری آن مستتر است. پروتونها و نوترونها اشیایی نسبتاً پیچیده با اندازه و ساختار کوارکی درونی میباشند. از طرف دیگر نظریه میدانهای کوانتومی مربوط به ذرات بنیادی نقطهای، یعنی اشیاء بدون ساختار، مثل الکترون، میباشد. کوارکهای بدون ساختار به جای نوکلئونها، سرشتهای بنیادینی هستند که با نظریه میدانهای کواتومی توصیف میشوند. معرفی آنها ما را قادر به کاوش برهمکنشهای دیگر با همان تکنیکهای نظری قدرتمندی میسازد که در توصیف خواص و برهمکنشهای الکترومغناطیسی الکترونها بسیار موفق بودهاند (الکترودینامیک کوانتومی).
به علت اصل طرد پائولی برای ذرات با اسپین 2/1 برای حالتهای باریونی و مزونی، یک خاصیت یا عدد کوانتومی جدید برای کوارکها (نه برای لپتونها) به نام”رنگ” پیشنهاد شد. فرض میشود که کوارکها به سه رنگ اصلی پدیدار میشوند: قرمز، سبز و آبی. تمام رنگهای طبیعی را میتوان از ترکیب سه رنگ اصلی ساخت. عدد کوانتمی رنگ را باید به طریقی معرفی کرد که تعداد حالات مجاز را زیاد نکند، در غیر این صورت نظریه با مشاهده در تناقض خواهد بود. این عمل بدین صورت انجام میشود که تاکید شود تمام ذرات قابل مشاهده باید بدون رنگ یا سفید باشند.
واسط برهمکنشهای قوی، الکترومغناطیسی و ضعیف همگی بوزونهای برداری با اسپین 1 هستند. این بوزونهای برداری واسطه، در برهمکنشها با بارهای ذرات جفت میشوند. شناختهشدهترین نوع بار، بار الکترونیکی است. انتشار دهنده برهمکنش الکترومغناطیسی، فوتون، به بار الکتریکی ذره جفت میشود. انتشار دهندههای برهمکنشهای ضعیف، W و Z، به بار ضعیف جفت میشوند و انتشار دهندههای نیروهای قوی، گلوئونها، نیز به بار رنگی جفت میشوند، که اولین بار توسط گرینبرگ[2] در سال 1964 بیان شد. بنابرین در حالیکه تنها یک نوع بار الکتریکی وجود دارد، سه نوع بار رنگی وجود دارد و نتیجتاً برهمکنش قوی با گروه تقارنی (3)SU شرح داده میشود که به آن (3)SU رنگ گفته میشود.
واقعیت دیگر برهمکنش قوی آن است که کوارکهای آزاد در طبیعت وجود ندارند. مکانیسم نبود کوارکهای آزاد را محبوسیت[3] مینامند که ناشی از این واقعیت است که گلوئونها خودشان بار حمل میکنند. لذا چون گلوئونها رنگ حمل میکنند میتوانند به یکدیگر مقید شوند. پدیده خود-جفتشدگی در الکترومغناطیس وجود ندارد زیرا فوتون بار الکتریکی ندارد.
نظریه کوانتمی که برهمکنش قوی را شرح میدهد، کرومودینامیک کوانتومی (QCD) نام دارند [3]. مدلهای نظریهای ساخته میشوند تا طبیعت این برهمکنشهای غیر قابل مشاهده را شرح دهند. سادهترین برهمکنش وقتی رخ میدهد که تنها یک بوزون واسطه بین حالتهای اولیه و نهایی وجود داشته باشد. در هر نقطه که ذره واسطه با یک ذره جفت میشود، یک ثابت جفتشدگی به کل فرایند اضافه میشود. همچنین فرایندهایی وجود دارد که شامل بیشتر از یک برهمکنش داخلی هستند. برهمکنشهای داخلی بیشتر باعث افزایش تعداد ثابتهای جفتشدگی میشوند. اگر ثابت جفتشدگی کوچک باشد، فرایندهای داخلی پیچیدهتر (فرایندهای درجه بالاتر) تأثیر کمتری در کل فرایند خواهند داشت. به عنوان مثال، نظریه کوانتومی که برهمکنش الکترومغناطیسی را شرح میدهد، الکترودینامیک کوانتومی (QED)، یک ثابت جفتشدگی به صورت دارد که e بار الکترون، ثابت گذردهی خلاء، ثابت پلانک و c سرعت نور است. ثابت جفتشدگی قوی وابسته به انرژی است، که مقیاس انرژی است . شکل (2-1) تغییرات را به عنوان تابعی از انرژی نشان میدهد که از تقریباً 25/0 در تا تقریباً 11/0 در کاهش مییابد. وقتی آنگاه ، که این رفتار آزادی مجانبی[4] نام دارد و لذا گفته میشود که کرومودینامیک کوانتومی بطور مجانبی آزادی دارد. به ازای کوچک، محاسبات اختلالی میتواند انجام شود که به این فرمالیسم، کرومودینامیک کوانتومی اختلالی (PQCD) گفته میشود.