تنتقل الحرارة بثلاث طرق : التوصيل – بالنقل أو الحمل – بالإشعاع.
التوصيل: هو عبارة عما يحدث عند وجود مادة ساخنة مع مادة أبرد، حيث تنتقل الحرارة وبشكل طبيعي من المادة الأسخن. فإذا وضعت يدك في وعاء فيه ماء باردا ستصبح يدك أبرد، وسيصبح الماء بعد ذلك دافئا اكثر.
النقل الحراري: تزداد حرارة الهواء الموجود حول مادة ساخنة، عن طريق عملية النقل الحراري. والهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد لذا فإنه يرتفع ليحل مكانه الهواء البارد الموجود في الأعلى، (انظر لماذا يرتفع البالون المنفوخ بالهواء الساخن؟) وتستمر العملية على هذه الحال حتى تبرد حرارة هذا الشيء أو المادة وتصبح معادلة لجو الغرفة.
(تعمل أجهزة التدفئة المركزية بنظام النقل الحراري، وما لم تصبغها باللون الأسود غير اللماع، سيكون من المنطقي أكثر ان تسميها "أجهزة التسخين الحراري").
الإشعاع الحراري: رغم أن كل الحرارة الصادرة عن مدفأة الفحم أو الخشب التقليدية تنطلق الى الخارج عبر المدخنة عن طريق النقل الحراري، إلا أن الدفء الذي يعم الغرفة ينتقل عن طريق الإشعاع الحراري. ( هذا النوع من الإشعاع لا يحتاج الى وسط ناقل، مما يعني أن الأشياء مثلا في مكنسة كهربائية ستبرد، فتتمكن بالتالي من نقل الحرارة المحيطة بها الى أشياء أخرى رغم عدم وجود إمكانية للتسخين عبر الحمل أو التوصل الحراري. ولو لم تكن هذه الحالة مقبولة علميا لما تمكنت الشمس من تسخين الأرض).
إن الأسطح اللماعة والألوان الفاتحة تعتبر مواد قليلة الإشعاع بحيث تمتص الحرارة مقارنة بالأسطح الداكنة والكئيبة الألوان. والأمثلة على صدق هذا الكلام كثيرة في حياتنا اليومية. فنحن نلاحظ أن غطاء خزان ماء التبريد الموجود في محرك السيارة مطليا دائما بالأسود غير اللماع وذلك حتى يتم تشجيع فقد بعض حرارة الماء عن طريق الإشعاع.
ويجدر بنا أن نشير هنا الى أن هذا الكلام ينطبق على جميع اشكال الإشعاع – وليس على الحرارة فقط. فمثلا يتم طلاء الأسطح الخارجية لبعض الطائرات الحربية باللون الأسود غير اللامع حتى يمتص الموجات المصغرة الصادرة عن الرادارات فتصبح الطائرة خفية لا يمكن لأحد تعقبها.
وينطبق نفس المبدأ السابق على كيفية تمكن مادة الألمنيوم، من المحافظة على الطعام دافئا، أو تجعلنا قادرين على استخدامها لتسخين أو طهي الطعام بسرعة. فإذا وضعت الجانب اللماع من ورق الألمنيوم نحو الداخل، ستتمكنين من الحفاظ على الطعام دافئا، أو ستقللين من وقت الطهي.
ومثال آخر يوضح نفس الظاهرة، هو بطانية الفضاء، التي تستخدمها فرق الإنقاذ في الأجواء الباردة، حيث تصنع هذه البطانية من مواد مقاومة للريح والماء تغطيها طبقة من الألمنيوم العاكس أو اللماع. فإذا قام المنقذ بلف الجزء اللماع حول المصاب، سيتمكن من الحفاظ على اكبر قدر ممكن من الحرارة على جسم الأخير.
وبشكل مشابه، فإنك إذا نظرت داخل قارورة المكنسة الكهربائية سترى أن الأسطح الداخلية لها فضية اللون. والمكنسة تمنع انتقال الحرارة والغبار منها عبر التوصيل او النقل لكن السطح اللماع الداخلي يقوم بتقليل أي انتقال عن طريق الإشعاع..والمواد الباردة؟!
لا تنحصر مزايا ورق الألمنيوم في المحافظة على سخونة الأشياء . بل تتعدى ذلك الى المواد البارة أيضا.
فإذا قمت بلف طبق من السندويشات (الشطائر) بورق الألمنيوم على أن يكون سطحه اللماع نحو الخارج، سيؤمن لك هذا النوع من الورق المحافظة على ما في الطبق باردا وذلك بعكس الحرارة الخارجية عن الشطائر مما يحافظ عليها طازجة، أكثر من أن تبقى معرضة للهواء.

الكومبيوتر والانترنت ورسائل الهاتف المحمول عجزت عن تهديد مستقبل الاقلام الرصاص، ولكل شيء دوره. نورمبيرغ - من إينيس باير فابر-كاستل يقول أنطون فولفغانغ غراف فون فابر-كاستل، رئيس المؤسسة الالمانية لتصنيع الادوات الكتابية التي تحمل الاسم ذاته، إنه بصرف النظر عن الانترنت ورسائل الهاتف المحمول وأجهزة الكمبيوتر التي يمكن حملها في اليد الواحدة، فإن http://www.khayma.com/madina/m2-file...26-7-2001b.jpgأقلام الرصاص المتواضعة ما يزال أمامها مستقبل.
ويضيف رئيس الشركة العائلية التي تحتفل هذا العام بذكرى مرور 240 عاما على تأسيسها "لكل شيء دوره دون أن يحل آخر محله". ويضيف "نعتقد أن القلم الرصاص هو نواة المجهود الابداعي".
وبالرغم من ذلك، فإن شركة فابر-كاستل ما يزال عليها أن تستجيب لمتغيرات السوق من خلال طرح منتجات متجددة باستمرار. ويقول غراف فون فابر-كاستل "يجب علينا أن نخفض تدريجيا من اعتمادنا على قطاع الادوات المكتبية".
ويشير رئيس شركة فابر-كاستل إن الطلب على الادوات الكتابية أصبح في ركود في الدول الصناعية، وأن الصناعة تواجه ضغوطا كبيرة من المنافسين في الدول الاسيوية من جهة الاسعار.http://www.khayma.com/madina/m2-file...26-7-2001a.jpg
وتشير مؤسسة نورمبيرغ لدراسات السوق إن مبيعات أقلام الحبر عالية الجودة قد انخفضت بمقدار 45 بالمائة في الفترة من عام 1995 وحتى 2000. وأثناء هذه المدة، انخفض عدد أقلام الحبر التي بيعت في ألمانيا بمقدار 340.000 قلم.
ويقول غراف فون فابر-كاستل أن الشركة تقوم بالاعداد للقيام بنقلة اكبر نحو سوق الادوات الابداعية مثل أقلام التلوين والادوات المستخدمة في تشكيل الهوايات بالنسبة للكبار والاطفال على حد سواء.
وقامت الشركة العام الماضي بشراء شركة "كريتيفيتي فور كيدز" الامريكية لتصنيع أدوات التلوين وغيرها لضمان توفير قاعدة نمو للمنتجات الجديدة التي تنوي طرحها. وتقع شركة كريتفيتي التي تضم سبعين موظفا في مدينة كليفلاند بولاية أوهايو.
وتنتج شركة فابر-كاستل 1.8 مليون قلم تلوين رصاص وقلم رصاص عادي سنويا، بما يجعلها كبرى شركات تصنيع أقلام الرصاص الخشبية في العالم.
وتقوم الشركة بإنتاج ألفي منتج مختلف. وقد تعرضت الشركة لانتكاسة في عام 1999 عندما انخفض رقم المبيعات بالشركة إلى 505 مليون مارك (219 مليون دولار) بانخفاض يبلغ 6.4 بالمائة نظرا للانخفاض الشديد في قيمة العملة البرازيلية. ولكن منذ ذلك الحين، شهدت الشركة تحسنا في المبيعات. ولكن منذ ذلك الحين بدأت أعمال الشركة تنتعش من جديد، وفي السنة المالية الاخيرة، 2000/2001 تمكنت الشركة "بسهولة" من تجاوز حجم المبيعات التي كانت تهدف إلى تحقيقه ويبلغ 600 مليون مارك ألماني (بما يوازي 260 مليون دولار)، وهو ما يعتبر بمثابة زيادة عن متوسط المبيعات في هذه الصناعة.
وتحقق شركة فابر-كاستل ثمانين بالمائة من مبيعاتها خارج ألمانيا. وتمثل الاقلام الرصاص وأقلام التلوين ثلث مبيعات الشركة، في حين تمثل أقلام تحديد العيون وتظليل الجفون وأحمر الشفاه وغيرها من أدوات التجميل للشركات الفاخرة التي تنتجها الشركة 12 بالمائة من المبيعات. وتمتلك الشركة 15 موقعا إنتاجيا في أنحاء مختلفة من العالم.

http://www.khayma.com/madina/m2-file...HARQ_IMAGE.jpg

موسكو? علي عبد الرزاق
طور مهندسون روس تقنيات لحل مشكلة تآكل الأجهزة والآليات نتيجة استعمالها المكثف وذلك باستخدام اجهزة محمولة صغيرة الحجم، تعمل بواسطة الموجات الصوتية فوق السمعية، التي تقوم بصقل السطوح المعدنية من دون اللجوء إلى الحك أو السحج? وقد حصل نموذج الجهاز على شهادة تقديرية من مجلس الخبراء العالمي في الولايات المتحدة الأميركية باعتباره أداة مساعدة ومتطورة في مجال هندسة صناعة المكائن?
ويعمل الجهاز باستخدام نظام اللحام الصوتي، حيث تقوم موجات الصوت فوق السمعي المنبعثة منه، بإجراء تشوه أو ?انفصال? على سطح العينة المعرضة للمعالجة، مما يؤدي إلى تمليس السطح، وصقل التعرجات الدقيقة عليه، وتقوية طبقته الخارجية إلى درجة عالية? ويستخدم هذا الجهاز في صقل سطوح الغالبية العظمى من أنواع الفولاذ كافة، بالإضافة إلى الألمنيوم والنحاس والنحاس الأصفر والبرونز والمعادن غير الحديدية والسبائك المعدنية المختلفة?
وتقوم هذه التقنية بإصلاح كافة أشكال أجزاء المكائن التالفة، بغض النظر عن مظهرها سواء كانت اسطوانياً أو كروياً أو مخروطياً، كما انها ملائمة لتمليس أنواع الأخاديد الموجودة على السطوح المعدنية كافة، بما فيها الاخاديد المستطيلة الشكل، أي التي لها حزّ بزاوية قائمة، أو النصف قطرية، بالاضافة إلى قابلية تمليس أشكال النتوءات والتجاويف كافة، اذ يكفي تمرير جهاز المشعاع فوق السمعي مرة واحدة على سطح معدني ذي خشونة مساوية لـ 6 ميكرون ?الميكرون جزء من مليون من المتر?، حتى يمكن تنعيمه إلى مقدار 0.1 ميكرون?
ويسهل صغر حجم الجهاز إمكانية تثبيته مباشرة على مكائن القشط أو الخراطة?
والافضلية الأخرى للجهاز مقارنة بمكائن التجليخ أو أجهزة الحك والسحج التي تستخدم، عادة، في تنعيم السطوح المعدنية، هي الاقتصاد في استهلاك الطاقة والمحافظة على نظافة هواء الورشة، وذلك لعدم ترك مخلفات متناثرة من سطح العينة المعدنية عند معالجتها بهذه التقنية?
وقد بينت تجربة الجهاز في تنعيم سطوح اجزاء المكائن بأن مقاومة هذه الاجزاء للتآكل هي أطول زمنياً بما لا يقاس بالمقارنة مع الأجزاء التي تم تنعيمها بالوسائل التقليدية، كذلك ارتفاع مستوى موثوقيتها والاقتصاد في استهلاك الطاقة عند التشغيل وفي نفقات التصليح ومواد التشحيم بما يعادل مرتبة عشرية كاملة?
وجهاز المعالجة فوق الصوتية هو من ابتكار خبراء مركز تكنولوجيا الصوت فوق السمعي في مدينة بطرسبورج? ويستخدم في الوقت الحاضر، بشكل واسع في العديد من المعامل الروسية المختصة? كما أبدى الرغبة في اقتنائه عدد من معامل الولايات المتحدة الأميركية?

http://www.khayma.com/madina/m2-files/nothing.gif

يتعرض مئات الألوف من البشر يومياً لحوادث السيارات ، ويذهب ضحيتها عشرات الألوف من البشر ، وقد شغل هذا بال مصممي وصانعي السيارات لإيجاد الحلول المناسبة لمنع وتقليل النتائج المترتبة على تلك الحوادث ،http://www.khayma.com/madina/m2-files/Picture005.jpg ويعد حزام الأمان ( Seat belt ) من أهم ما توصلت إليه تقنيات السلامة المرورية لحل هذه المشكلة ، وقد كان له – بإذن الله – دور بارز في تقليل الوفيات وتخفيف الإصابات ، إذ دلت الإحصائيات التي أجرتها إدارة أمن ومرور الطرق السريعة الوطنية في الولايات المتحدة الأمريكية على أن حزام الامان أنقذ – بإذن الله – حوالي 12000 في الولايات المتحدة خلال عام 2000م ، وأن حوالي 9000 من الضحايا عام 2000م كان يمكنهم تلافي الوفاة ( بإذن الله ) لو استخدموا حزام الامان .

تنبني الفكرة الاساسية لحزام الأمان على منع الراكب من الاصطدام بطبلون السيارة ، أو الارتماء خارجها خلال الزجاج الأمامي عندما تتوقف السيارة فجأة نتيجة لحادث إصطدام ، وذلك لأن جسم الراكب يكسب سرعة السيارة ولكن ليس له القدرة على التوقف الفجائي ، وهذا ما يعرف بمبدأ القصور الذاتي .
عرض الحزام لأول مرة في السيارات الأمريكية عام 1947م ، وفي عام 1956م وفرت شركة فورد الحزام في السيارات التي ستباع داخل أمريكا ، وفي عام 1964م أصبح الحزام صفة قياسية للسيارات الأمريكية . وبعد ذلك بعامين أصبح الحزام الخلفي قياسياً ، وفي عام 1967م أصبح الحزام الأمامي إلزامياً ، وبعدة بعام واحد فقط أصبح حزام الكتف إلزامياً أي في عام 1968م .
تتصل معظم أحزمة الأمان الحديثة بهيكل السيارة عن طريق ثلاث نقاط اثنتان منهن داخل هيكل السيارة والثالثة تقع بجانب الراكب وهي التي يستخدمها في ربط الحزام شكل 1 .http://www.khayma.com/madina/m2-files/Picture004.jpg
ترصد وحدة التحكم حركة الحساسات الاليكترونية أو الميكانيكية التي تستجيب للانخفاض المفاجئ في سرعة السيارة نتيجة لعملية الاصطدام ، فيعطي المعالج الإشارة للشداد لكي يعمل ، ومن ثم تنطلق الأكياس الهوائية في السيارات إذا كانت مجهزة بها .

أنواع الأحزمة

تحتوي العديد من السيارات الحديثة على أحزمة أمان تربط يدوياً ، بينما قد توجد سيارات أقدم منها تربط فيها الأحزمة آلياً ، وعليه فإنه يمكن تقسيم الأحزمة إلى نوعين عما :
·الأحزمة اليدوية
هي التي يتم ربطها يدوياً ، وتوجد عادة في المقاعد الخلفية ومعظم المقاعد الأمامية للسيارات ، تزود معظم السيارات الأقدم بحزم للحوض فقط في المقاعد الخلفية الجانبية ، وفي بعض الأحيان تزود بحزام للكتف ، بينما يشمل المقعد الخلفي الأوسط على حزام للحوض فقط . وبالنسبة للسيارات الحديثة تزود بعض المقاعد الخلفية الجانبية بحزام الحوض والكتف للمقعد الخلفي الاوسط .
·الأحزمة الآلية
تعرف الأحزمة الآلية بتلك التي تلتف حول جسم السائق أو الراكب آلياً ودون تدخل منه ، وذلك بمجرد جلوسه على مقعده وقفل باب السيارة ، وتصنف إلى نوعين :
1 – أحزمة بمحرك : تحرك آلياً بمجرد مايجلس السائق خلف المقود ويقفل باب السيارة وفي بعض السيارات حتىى يتحرك الحزام ويحيط بجسم السيارة ، في هذا النوع يجب على السائق أن يربط حزام الحوض يدوياً ، ولكي يعمل هذا الحزام بكفاءة عالية فإنه يجب ربط حزام الحوض ويجب الإشارة إلى أن جميع الأحزمة الآلية مجهزة بألية فك الحزام عند الطواريئ .
2-أحزمة بدون محرك : ويمكن تصنيفها إلى نظامين هما :

النظام الأول : وفيه يتصل كلاً من حزام الكتف وحزام الحوض بباب السيارة من الداخل ، وبالتالي يدخل السائق ( الراكب ) من تحته فيلتف حول جسمة آلياً عند قفل باب السيارة مباشرة .
النظام الثاني : وفيه يتصل حزام الكتف فقط بباب السيارة ويتحرك ليحيط السائق بجرد قفل باب السيارة أما حزام الحوض فيجب ربطه يدوياً من قبل السائق .

مكونات حزام الأمان

يتكون حزام الأمان كما في الشكل (2) من الأجزاء الرئيسية التالية
http://www.khayma.com/madina/m2-files/Picture.jpg
·الشريط

يتكون الشريط Web من نسيج مرن قابل للتمدد بدرجة محددة لكي يخفف من آثار التوقف الفجائي للمركبة ، ولا يسمح بارتطام جسم الراكب بالأجزاء الأمامية للسيارة ، مثل عجلة القيادة أو طبلون السيارة أو الزجاج الأمامي للسيارة ، ويتصل أحد طرفي الشريط بهيكل السيارة القوي أمام الطرف الآخر فيتصل بالشداد ، ويوجد على الشريط بين تلك النقطتين لسان قد يكون ثابتاً أو قابلاً للحركة يمكن تثبيته في مزلاج تشكل نقطة الإرتباط الثالثة . يفصل هذا اللسان شريط الحزام إلى جزءين يطلق على أحدهما : حزام الكتف حيث يمر خلال صدر مستخدمه ، بينما يطلق على الآخر : حزام الحجر والذي يمر من حجر ( منطقة الحوض ) الراكب ، تتميز تلك المناطق ( الصدر والحوض ) ، بأنها أقوى مناطق الجسم صلابة ومقاومة .

·الشداد

تتمثل مهمة الشداد Retractor في إبقاء الحزام مشدوداً على الجسم الراكب بحيث لا يسمح بأي إرتخاء يؤدي إلى حركة الراكب إلى الأمام عند حدوث الإصطدام أو التوقف الفجائي ، وبالتالي يجمي الراكب من الاتطام بالاجزاء الصلبة من جسم السيارة .
ويتكون الشداد من جزأين هما :
·البكرة Spool : وهي الجزء الرئيس في الشداد و يتصل بها أحد طرفي الحزام ويلتف عليها في الوضع الإعتيادي ويوجد لها حافتان مستنتان على شكل تروس Gears .
·الزنبرك Spring : ويثبت على البكرة بحيث يتصل طرفه الداخلي بالمحور الذي تدور حوله البكرة والطرف الآخر ( الخارجي ) يثبت على الجانب البكرة ، ويكون إتجاه لفات الزنبرك مع إتجاه عقارب الساعة ، وهو نفس إلتفاف شريط الحزام على البكرة .
تتمثل مهمة الزنبرك في إعادة لف شريط الحزام على البكرة ، وشده على جسم الراكب مع إبقاء إمكانية حركة الراكب في الوضع الإعتيادي من الحركة إلى الإمام والى الجانبين ، فعندما يسحب السائق ( الراكب ) الحزام لكي يربطه حول جسمه فإن البكرة تدور عكس عقارب الساعة ، وبالتالي يدور الزنبرك بعكس إتجاه لفاته ، مما يولد مقاومة لسحب الحزام ، ولذا فإن الزنبرك يحاول العودة إلى وضعه الطبيعي فيعمل على شد الحزام على الجسم والتخلص من أي أرتخاء فيه .
·القفل

يشتمل كل حزام على آلية قفل تعمل علي إيقاف دورانن البكرة التي يلتف عليها الشريط ، وبالتالي تمنع إستطالته عند حدوث الإصطدام أو توقف السيارة الفجائي ، مما يعمل على بقاء الراكب في مقعده ، وتوجد عدة آليات لقفل الحزام منها :

·الميكانيكية : وتعتمد هذه الآلية بشكل أساس على الحركة ، ويمكن تصنيفها إلى نوعين ، هما :
-حركة السيارة : وفي هذه المجموعة يتم قفل البكرة عندما تنخفض سرعة المركبة بصورة مفاجئة ، كما في حالة حوادث الإصطدام ، بواسطة قفل يتمثل في ثقل بندولي يتصل بالطرف العلوي لذراعه لسان معدني Pawl يكون اللسان في الوضع الاعتيادي شكل 3-أ. http://www.khayma.com/madina/m2-files/Picture001.jpg
أما عندما تتوقف السيارة فجأة فإن القفل البندولي يتحرك إلى الأمام ( حسب قانون القصور الذاتي ) ممايؤدي إلى تحرك اللسان إلى الوضع الرأسي ، وبالتالي يتخلل بين أسنان الترس فيعمل على إيقاف دوران البكرة ، ويمنع إستطالة شريط الحزام شكل 3-ب ولهذا يبقى الراكب ثابتاً في مقعده .
-حركة الحزام : وتتم نتيجة لسحب الحزام بقوة بفعل التوقف الفجائي للسيارة وإندفاع جسم الراكب إلى الأمام ساحباً معه الحزام ، مما يؤدي إلى دوران البكرة بسرعة ، والتي يةجد عليها لسان القبض ( Clutch lever ) شكل 4-أ ، فتتولد قوة طرد مركزية تعمل علي إنطلاق لسان القبض ، فيبز عن مستوى محيط البكرة يمر اللسان علي قطعة معدنية محدبة ( cam ) يتصل بها مزلاج له أسنان يتحرك عليها بواسطة مسمار إنزلاق Sliding Pin ،http://www.khayma.com/madina/m2-file...ure%20007a.JPG وتؤدي حركة القطعة المعدنية المحدبة باتجاه عقارب الساعة إلى إقتراب المزلاج من الترس المسنن فتتداخل الأسنان مع بعضها البعض فيعمل على منع البكرة من الدوران الشكل 4-ج .
-الكهربائي : وفيها تحل أجهزة كهربائية محل الطرق المكانيكية لاستشعار أي إنخفاض مفاجيء في السرعة المركبة وبالتالي إرسال الإشارات إلى الشداد لتفعيل آلية القفل ، وقد تكون تلك الأجهزة مرتبطة مع الدوائر الكهربئية لتشغيل الأكياس الهوائية .
-التقنية الحرارية : وتعمل آلية قفل الحزام بالتقنية الحرارية Pyrotechnice على التخلص من أي أرتخاء في الحزام ، وتثبيت الراكب بقوة في المقعده عند حدوث أي تغير مفاجىء في السرعة أو إتجاه السيارة نتيجة لتعرضها لحادث إصطدام ، حيث يعمل هذا النوع على سحب شريط الحزام إلى الداخل ومنع على سحب شريط الحزام إلى الداخل ومنع إرتطام جسم الراكب بالأجزاء الأمامية من جسم السيارة . تتكون آليه قفل الحزام الحراري ، شكل 5أ ، من غرفة صغيرة تحتوي على مادة مشتعلة ، وتجهز الغرفة الصغيرة بقطبي كهرباء تتصل مباشرة بالمعالج المركزي عندما يتم رصد عملية الاصطدام فإن وحدة التحكم تمر في الحال تياراً كهربائياً عبر الأقطاب فتتولد داخل الحجرة الصغيرة شرارة تمل على إشعال المادة المشتعلة ، وهذه بدروها تعمل على احتراق الغاز الموجود في الحجرة الكبيرة ، وينتج عنه كمية كبيرة من الغازات تضغط على إسطوانة جريدة عمود مسننة Rack gear مستقرة على فتحة في أعلى الحجرة فيؤدي ذلك إلى دفع الإسطوانة والجريدة المسننة المتصلة بها بقوة وبسرعة إلى الأعلى شكل 5 ب فتتداخل اسنانها مع الترس المتصل ببكرة الشداد فتدور بسرعة مؤدية إلى لف الحزام ، وبالتالي سحب جسم الراكب وتثبيته بقوة وشده على مقعده . http://www.khayma.com/madina/m2-files/Picture%20003.jpg

محددات تحمل الحزام

تحدث في بعض الأحيان أضراراً جسيمة لمستخدم الحزام نتيجة القوة الشد التي تتعرض لها المناطق التي يمر عليها الحزام ، وذلك عندما يكون التوقف مفاجئاً وعنيفاً ، ولذ يجب تخفيف عملية الشد على جسم مستخدم الحزام عندما تتجاوز حد معين . ويستخدم لذلك ما يعرف بمحددات التحمل Load Limiters . ويمثل ذلك في إستطالة الحزام بمقدار قليل عندما يتعرض لقوة شد عالية من جسم الراكب ، ومن الأمثلة على ذلك ما يلي :
·وضع ثنيات في شريط الحزام : تخاط ثنيات في الحزام الأمان بخطوط ذات تحمل شد معين ، بحيث تنقطع عندما يتعرض الحزام لقوة شدة تفوق قدرته على المقاومة ، فيؤدي ذلك إلى فك الثنية ، ومن ثم إستطالة الحزام ، وهذا يعمل على تحرك جسم الراكب قليلاً إلى الأمام ، وتخفيف الضغط على جسمه وبالتالي القليل من الأضرار .
·إضافة قضيب قابل للألتواء : تعتمد محددات التحمل في بعض الحالات الأكثر تتطوراً على وجود قضيب قابل للإلتواء Torsion Bar في آلية شد الحزام ، وهو عبارة عن قضيب معدني قابل للإلتواء يحافظ على شكله في حالة الحوادث الخفيفة ، ولكنه يلتوي عندما يتعرض لقوة تفوق قدرته على المحافظة على شكله المستقيم ، فيؤدي ذلك إلى استطاعة محدودة في شريط الحزام تساعد في التخفيف من أثر التوقف الفجائي .

سيارات حديثة وحزام مريح

تتمتع السيارات الحديثة – نتيجة للتطورات المتوالية التي طرأت على صناعتها – بالعديد من المميزات والخصائص التي تجعل من حزام الأمان أكثر راحة وأمانأ دون أن تؤثر على فائدته والكفاءته ، ومن أهمها مايلي :

·ضوابط حزام الكتف

تسمح ضوابط حزام الكتف الكتف Shoulder belt Adjusters للطرف العلوي منه بالمرور خلال الصدر وبعيدا عن الرقبة ، تشتمل ضوابط حزام الكتف على مثبتات متحركة لرفع وخفض مستوى حزام الكتف كما تشمل على مشابك توجيه تتصل بداخل السيارة لتحريك الحزام بعيداً عن الرقبة .

·التحكم في إرتفاع المقعد

تتمتع بعض السيارات بمواصفات منها إمكانية التحكم في إرتفاع وإنخفاض المقاعد الأمامية من السيارة Adjustable Seat Hieght مما يتيح للأفراد قصيري القامة رفع المقعد حتى يمر الحزام براحة تامة على وسط الكتف بعيداً عن الرقبة
·تطويل الحزام

عندما يكون طول الحزام غير كاف لربطه حول جسم الراكب نتيجة للسمنة الزائدة للسائق فيمكن لوكيل السيارة المعتمد إطالته لكي يتناسب مع جسم السائق .

إصلاح الحزام بعد الحادث

يلزم في معظم الأحوال – تبديل أحزمة الأمان بعد الحوداث لأنها تكون قد تمددت أثناء الحادث . أما في حالة الأحزمة الكهربائية وأحزمة التقنية الحرارية فإن أجزاء محددة منها يجب أن تستبدل ، لأنها من الأجزاء ذات الاستخدام لمرة واحدة فقط .

من مجلة العلوم والتقنية

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/abdo/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]ما هو اليورانيوم؟
اليورانيوم فلز مشع أبيض فضي اللون، رمزه الكيميائي U. وهو مصدر الطاقة المستخدمة في توليد الطاقة الكهربائية في كل محطات القدرة النووية التجارية الكبيرة. فبإمكان قطعة من اليورانيوم في حجم كرة المضرب إطلاق كمية من الطاقة تساوي كمية الطاقة التي تطلقها حمولة من الفحم الحجري يبلغ وزنها ثلاثة ملايين ضعف وزن قطعة اليورانيوم. وينتج اليورانيوم أيضًا الانفجاريات الهائلة لبعض الأسلحة النووية.

[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/abdo/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]ما هو النظير؟
هناك رقمين مميزين لكل ذرة الرقم الأول يكتب أسفل يمين رمز الذرة وهو العدد الذري (عدد البروتونات أو الإلكترونات) والثاني يكتب أعلى يمين رمز الذرة ويُسمى الوزن الذري وهو مجموع عدد البروتونات والنيوترونات في الذرة، يحدد العدد الذري نوع عنصر الذرة مثلا: الذهب لديه رمز ذري (عدد إلكترونات = 97) واليورانيوم = 92 ... وهذا الرقم إذا تغير يعني أن العنصر تغير أي أن اليورانيوم إذا أزلنا منه إلكترونا واحدا فسيصبح عنصرا آخر (مادة أخرى). أما وزن الذري فإذا تغير فإن العنصر لا يتغير حيث يبقى هو نفسه اليورانيوم لكن بعض خصائصه تتغير وعدة ذرات تحمل نفس العدد الذري ولديها وزن ذري مختلف تسمى النظائر.

يتكون اليورانيوم من ثلاثة نظائر هي:
- اليورانيوم 238 بنسبة 99.28
- اليورانيوم 235 بنسبة 0.71
- اليورانيوم 234 بالنسبة الباقية.

وعملية التخصيب بشكل مبسط هي: زيادة نسبة النظير 235 في اليورانيوم لكي تصل إلى نسبة معينة حتى يتم استخدام اليورانيوم. وكمثال فإنه إذا زدنا نسبة النظير 235 إلى ما بين 3 بالمئة و5 بالمئة فإنه يُمكننا تشغيل مفاعل نووي لإنتاج الطاقة، بينما إذا زدناها إلى ما بين 20 بالمئة و90 بالمئة فإنه يُمكننا صناعة سلاح نووي.

يتم قذف اليورانيوم بالنيوترونات داخل مفاعل نووي معتمد على استخدام الماء، الأمر الذي يولد طاقة هائلة. ولكن هناك مشكلة بسيطة تعترض حدوث هذا بالبساطة التي يبدو عليها وهو أن اليورانيوم يحتوي على النظير 238 بنسبة 99.3 وهذا النظير غير قابل للانشطار على عكس اليورانيوم 235 القابل للانشطار، وبالتالي يجب أن يتم زيادة النظير 235 إلى حد معين في اليورانيوم الطبيعي لكي يتم شطره، وتوليد الطاقة الهائلة التي تختزنها ذرات اليورانيوم، ونشير مجدد إلى أن عملية زيادة نسبة اليورانيوم 235 في اليورانيوم الطبيعي هي ما يُطلق عليه مصطلح "تخصيب اليورانيوم".
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/abdo/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]عملية التخصيب اليورانيوم؟
اليورانيوم238 أثقل من اليورانيوم235 بنسبة بسيطة تبلغ 0.85%، وهذا الفرق البسيط في الكتلة هو الذي يستخدم لفصل النظيرين عن بعضهما. وتتعدد طرق الفصل بينهما ولكن طريقة الفصل بالطرد المركزي هي الأكثر انتشارا وذلك لكلفته القليلة مقارنة بغيرها من الطرق، وأساسا ليس هناك سوى ثلاثة طرق لتخصيب اليورانيوم:

○ الطرد المركزي
تستخدم هذه الطريقة في عدد من المحطات في أوروبا واليابان، وفي هذه الطريقة يأخذ التخصيب بالطرد المركزي عدة خطوات، أولها يحّول خلالها اليورانيوم الطبيعي إلى غاز في شكل "اليورانيوم سداسي الفلور"؛ ولأن فرق الكتلة بين جزيئات غاز النظيرين بسيط، يتم تخصيب اليورانيوم في خطوات متتالية، في كل خطوة يتم زيادة نسبة اليورانيوم235 حتى الوصول للنسبة المطلوبة.

يتكون جهاز الطرد المركزي في هذه الطريقة من أسطوانات عمودية ذات حركة دوامية سريعة. ويضخ غاز سادس فلوريد اليورانيوم في كل أسطوانة عبر أنبوبة عمودية ثابتة داخل كل أسطوانة. وتجبر الحركة الدوّامية للأسطوانة كل الغاز الخارجي تقريبًا في اتجاه الجدران المنحنية. وبالإضافة إلى ذلك، تساعد مغرفة متصلة بقاعدة الأنبوبة الثابتة في انسياب الغاز عموديًا، كما تساهم الفروق في درجات الحرارة داخل الأسطوانة في إحداث هذا الانسياب العمودي.

بسبب هذه التأثيرات ـ الحركة الدوّامية للأسطوانة وحركة المغرفة وفروق درجات الحرارة ـ ينساب الغاز بنمط معقد، ويصبح الغاز القريب من قاعدة الأسطوانة مركزًا باليورانيوم 238 أكثر من الغاز العلوي. وتزيل المغرفة السفلية النفايات الغازية، التي تحتوي على تركيزات أعلى نسبيًا من اليورانيوم 238، بينما تزيل المغرفة العلوية الغاز المخصب الذي يحتوي على اليورانيوم 235 بتركيز أعلى. وتتكرر العملية حتى يتم الحصول على التركيز المطلوب من اليورانيوم 235.

○ الانتشار الغازي
طريقة الانتشار الغازي. تستخدم هذه الطريقة في الولايات المتحدة. وفي هذه الطريقة تضخ جزيئات سادس فلوريد اليورانيوم خلال حواجز تحتوي على ملايين الثقوب الدقيقة.

تمر جزيئات الغاز الخفيفة عبر ثقوب الحواجز أسرع من الجزيئات الثقيلة. وتحتوي الجزيئات الخفيفة على ذرات اليورانيوم 235، ولذلك يحتوي الغاز الذي يمر عبر الحاجز على نسبة من اليورانيوم 235 أعلى من الغاز الأصلي. ونظرًا لأن هذه الزيادة طفيفة جدًا فإن الغاز يجب أن يمر عبر الحاجز عدة آلاف مرة لإنتاج اليورانيوم المخصب الذي يراد استخدامه في محطات القدرة النووية.
○ الفصل بالليزر
هذه الطريقة مازلت في الطور التجريب والاختبار، وفيها تُستخدم توليفة من ضوء الليزر وشحنة كهربائية لفصل نظائر اليورانيوم. والليزر نبطية تنتج حزمة رفيعة من الضوء ذات مدى ترددي ضيق جدًا (تردد الضوء هو معدل اهتزاز موجات الضوء).

طريقة فصل النظائر بالليزر تسمى طريقة البخار الذري تسخِّن حزمة من الإلكترونات قطعة من اليورانيوم عند قاعدة حاوية مغلقة، محولة اليورانيوم إلى بخار (غاز)، ثم يُخترق الغاز بنبضات من حزمة ليزرية. ويوالف تردد الحزمة بحيث تستطيع الإلكترونات في ذرات اليورانيوم 235 امتصاص الضوء، ولا تستطيع إلكترونات ذرات اليورانيوم 238 ذلك.

عندما يمتص إلكترون اليورانيوم 235 هذا الضوء يحصل على طاقة تكفيه لترك الذرة. وتغير هذه العملية التوازن الكهربائي للذرة. فالإلكترون يحمل شحنة كهربائية سالبة، بينما تحمل النواة شحنة كهربائية موجبة واحدة أو أكثر. وفي الذرة العادية يكون عدد الشحنات الموجبة مساويًا لعدد الشحنات السالبة. ولذلك تكتسب الذرة شحنة موجبة عندما يتركها إلكترون. ويقول العلماء عن هذه الحالة إن الذرة تحولت إلى أيون موجب. وهكذا يؤيِّن ضوء الليزر ذرات اليورانيوم 235، ولا يؤيِّن ذرات اليورانيوم 238.

عند صعود البخار الساخن إلى أعلى تجذب ألواح تجميع سالبة الشحنة في قمة الحاوية أيونات اليورانيوم 235 الموجبة. ولأن ألواح التجميع أبرد من الغاز فإن اليورانيوم 235 يتكثف عليه (يتحول من غاز إلى سائل). ويتقطر اليورانيوم 235 من ألواح التجميع إلى حاويات خاصة، مكونًا كتلة صلبة. ثم تجمع الكتل الصلبة وتنقى وتؤكسد لاستخدامها وقودًا نوويًا. وفي نفس الأثناء ينتقل اليورانيوم 238، المتعادل كهربائيًا، عبر الألواح المشحونة، ثم يتكثف فوق لوحة نفايات قرب قمة الحاوية.

في إحدى التقنيات الليزرية تسخن وحدة كهربائية قطعة من اليورانيوم منتجة بخارًا. وتعمل حزمتان ليزريتان معًا لتأيين ذرات اليورانيوم 235 في البخار، ثم تجمع لوحة موجبة الشحنة أيونات اليورانيوم 235، تاركة بخار ذرات اليورانيوم 238 تخرج عبر فتحة في قمة الحاوية.

تستهلك طريقة فصل النظائر بالليزر طاقة كهربائية أقل بكثير من الطاقة التي تستهلكها طريقة الانتشار الغازي، كما أن تكلفة معدات طريقة الفصل بالليزر أقل بكثير من تكلفة معدات طريقة الطرد المركزي. ولذلك تجري الشركات المدعومة حكوميًا في فرنسا واليابان والولايات المتحدة التجارب لاستخدام طريقة فصل النظائر بالليزر.
[IMG]file:///C:/DOCUME%7E1/abdo/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.gif[/IMG]معلومات إضافية:
- يستخدم يورانيوم235 المخصب في صناعة وقود المفاعل النووي لإنتاج الطاقة. والمعتمد على مبدأ الانشطار النووي، فبانشطار نواة الذرة تنطلق طاقة حرارية هائلة. وبالنسبة لذرات اليورانيوم فبإطلاق النيوترونات عليها يحدث الانشطار النووي لذراتها، وبانشطار بعض الذرات تطلق بدورها النيوترونات، واصطدام هذه النيوترونات مع ذرات أخرى يسبب انشطارها فيتم تحرير المزيد من النيوترونات، وهكذا يستمر رد الفعل المتسلسل مسببا لتوليد كمية هائلة من الطاقة الحرارية. ويتم التحكم بمعدل الانشطار النووي في المفاعل باستخدام قضبان تحكم من مادة الكادميوم التي تقوم بامتصاص بعض النيوترونات المتحررة؛ فهي تسمح بتنظيم الانشطار النووي والتحكم الآمن به. كما يتم استخدام نظام تبريد مائي للتخلص من الحرارة المفرطة التي تنتج في أثناء العملية، ويستخدم البخار الذي يتم توليده لتدوير المحركات الضخمة التي تولد الطاقة الكهربائية. وبذلك فلإنتاج 133 ميجا وات يحتاج المفاعل إلى 25 طنا من اليورانيوم المخصب تنتج من 210 أطنان يورانيوم طبيعي.

- يوجد حاليا 443 مفاعلا نوويا سلميا على مستوى العالم و24 آخرون قيد الإنشاء. حيث تزود الطاقة النووية دول العالم بأكثر من 16% من الطاقة الكهربائية، ملبية على سبيل المثال ما يقرب من 35% من احتياجات دول الاتحاد الأوربي. ففرنسا وحدها تحصل على 77% من طاقتها الكهربائية من المفاعلات النووية.

- تم تخصيب اليورانيوم لأول مرة في الولايات المتحدة بعد الحرب العالمية الثانية، حيث تم بناء 3 من المفاعلات النووية في ولايات «تينيسي» و «أوهايو» و«كنتاك»، وكانت الطريقة المستعملة عبارة عن ضخ كميات كبيرة من اليورانيوم على شكل غاز يورانيوم هيكسافلوريد uranium hexafluoride إلى حواجز ضخمة تحوي ملايين الثقوب الصغيرة جدا، وبهذه الطريقة يتم انتشار اليورانيوم-235 (وهو الجزء المطلوب) بسرعة أكبر ونسبة إلى اليورانيوم-238 (وهو الجزء غير المرغوب فيه لكونه أثقل)، وتم استغلال الفرق في سرعة الانتشار وجمع كميات هائلة من اليورانيوم-235، وتمتلك الولايات المتحدة يورانيوما مخصبا من النوع العالي الخصوبة بنسبة 90%.

- يتزود العالم باحتياجه من اليورانيوم الخام من عدد محدود من الدول، وهي كندا والولايات المتحدة الأمريكية وجنوب إفريقيا وأستراليا ونيجيريا؛ فهو عنصر نادر في الطبيعة، حيث يتواجد في القشرة الأرضية بنسبة 3 جرامات فقط في الطن، وفي ماء البحر بنسبة 3 ملليجرامات في الطن.

- تاريخ استخدام اليورانيوم
استخدم الناس اليورانيوم ومركباته منذ حوالي ألفي عام تقريبًا. فقد احتوي زجاج ملون أنتج في حوالي عام 79م على أكسيد اليورانيوم، وظل مصنعو الزجاج يستخدمون هذا المركب مادة ملونة حتى القرن التاسع عشر. واستخدم اليورانيوم أيضًا مادة ملونة في طلاء أو تزجيج الخزف الصيني. وبالإضافة إلى ذلك استخدم اليورانيوم في معالجة الصور الفوتوغرافية.

اكتشف الكيميائي الألماني مارتن كلابروث اليورانيوم في عام 1789م، حيث وجده في البتشبلند، وهو معدن داكن، أسود مزرق اللون. وقد سمى كلابروث اليورانيوم على اسم كوكب أورانوس، الذي كان قد اكتشف في عام 1781م. وفي عام 1841م فصل الكيميائي الفرنسي يوجين بليجو اليورانيوم النقي من البتشبلند.

وفي عام 1896م، اكتشف الفيزيائي الفرنسي أنطوان هنري بكويريل أن اليورانيوم مادة مشعة، وكان هذا الاكتشاف أول اكتشاف لعنصر مشع في التاريخ.

وفي عام 1935م، اكتشف الفيزيائي الكندي المولد آرثر دمبستر اليورانيوم 235. واستخدم الكيميائيان الألمانيان أوتو هان وفرتز ستراسمان اليورانيوم لإنتاج أول انشطار نووي اصطناعي في عام 1938م. وفي عام 1942م، أنتج الفيزيائي الإيطالي المولد إنريكو فيرمي ومساعدوه في جامعة شيكاغو أول تفاعل سلسلي اصطناعي، مستخدمين اليورانيوم 235 مادة انشطارية. وقد قاد عمل فيرمي إلى تطوير القنبلة الذرية، كما قادت الأبحاث العلمية إلى الاستخدامات السلمية لليورانيوم.

ومنذ أوائل سبعينيات القرن العشرين أصبحت محطات القدرة النووية التي تستخدم اليورانيوم وقودًا من أهم مصادر الطاقة. وتوجد هذه المحطات في 30 دولة، يواصل عدد منها الآن بناء المزيد من المحطات. أما بقية الدول فقد أوقفت بناء المحطات الجديدة لأسباب عديدة منها القلق من تأثير هذه المحطات الجديدة على السلامة العامة، والنظم الحكومية المرتبطة بالسلامة، وارتفاع تكلفة وتشغيل المحطات الجديدة مقارنة بتكلفة محطات القدرة التي تستخدم الطاقة الناتجة عن حرق الفحم الحجري والغاز الطبيعي.

- في ماذا يستخدم اليورانيوم؟
اليورانيوم هو ثاني أثقل عنصر موجود في الطبيعة بعد البلوتونيوم. ويستغل المهندسون ثقل اليورانيوم في عدد من التطبيقات، حيث يستخدمون اليورانيوم في البوصلات الدوارة في الطائرات، لحفظ توازن الجنيحات وغيرها من سطوح التحكم في الطائرات والمركبات الفضائية، وللوقاية من الإشعاع باستخدام اليورانيوم غطاء. واليورانيوم المستخدم في هذه التطبيقات ذو خاصية إشعاعية ضعيفة جدًا. ويستخدم العلماء اليورانيوم أيضًا لتحديد أعمار الصخور والمياه الجوفية وترسبات الترافرتين (أحد أشكال الحجر الجيري) في المواقع الأثرية، وهذا طبعا بالإضافة لاستخدامه في توليد الحرارة لإنتاج الطاقة وكذلك صناعة الأسلحة النووية.

جمع وإعداد: صلاح الدين بن شبيبة