วันพุธที่ 19 มกราคม พ.ศ. 2554

โลกทัศน์หรือสภาวะทางสังคม เศษฐกิจ สิ่งแวดล้อม ของโลกที่เปลี่ยนแปลงไปก่อให้เกิดผลดีหรือผลเสียต่อสุขภาพของคนไทยอย่างไร

1.ทางด้านสังคม ปัญหาที่สำคัญของปัญหาสังคม มีอยู่ด้วยกันหลายปัญหา คือ
1. ปัญหายาเสพติด    2. ปัญหาโสเภณี  3. ปัญหาความรุนแรงทางเพศ   4. ปัญหาคนเร่รอน  5. ปัญหาแรงงานหญิงแรงงานเด็ก
6. ปัญหาเด็กถูกทอดทิ้ง 7. ปัญหาคนชายขอบ  อีกเยอะแยะมากมาย
ส่วนสาเหตุของปัญหาสังคมก็มีด้วยกันหลายประการ คือ
1. เกิดจากความไม่เป็นธรรมของสังคม และความไม่เท่าเทียมกันในสังคม
2. เกิดจากการขาดโอกาสหรือด้อยโอกาส
3. เกิดจากการขาดทุนรอนเพื่อใช้ในการประทังชีวิต หรือยังชีพ
4. เกิดจากการเอารัดเอาเปรียบ กดขี่ คนยาก คนจน คนด้อยโอกาส
5. เกิดจากการไม่กระจายของรายได้ ทำนองรวยกระจุก จนกระจาย
6. เกิดจากผลกระทบของระบบทุนนิยม บริโภคนิยม ทำให้คนเห็นเงิน และอำนาจมีความสำคัญ
เหล่านี้แหละครับที่เป็นสาเหตุและที่มาของปัญหาสังคมไทย

ข้อดี
1.ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสังคมอาทิประเพณี การปกครองการเปลี่ยนแปลงทางสังคมอาจจะเปลี่ยนแปลงไปในทางก้าวหน้าหรือถดถอยก็ได้

ข้อเสีย
1.เกิดปัญหาต่างๆที่มีผลกระทบต่อสุขภาพของสังคมอาทิ ความยากจน ความเจ็บป่วย จนทำให้เกิดความเครียด
2.ทางด้านเศษฐกิจ
เศรษฐกิจในปี ๒๕๕๓ ที่มีผลต่ออาชีพ การเกษตร ของคนไทยผลที่เกิดขึ้นอาจมีดังนี้

๑. ลดต้นทุนการผลิต - สิ่งที่สำคัญทำให้เสียเกษตรกรเสียเงินเสียสุขภาพและทำลายระบบนิเวศน์คือ
ยาฆ่าแมลงครับ ลดการใช้หรือเปลี่ยนมาใช้แบบที่ไม่เป็นอันตรายดีกว่า อาจมีราคาแพงกว่า แต่ให้ผลดีในระยะยาว คิดดูนะครับ เราใช้สารเคมี ผลิตผลออกมาสวยแต่คนกินไปแล้วมีอันตรายภายหลัง หรืออาจคิดว่าเมืองนอกมันไม่สนใจหรอก ขอให้ดูน่ากินก็พอ ไม่จริงครับ เห็นข่าวไหมครับ ที่ผลิตผลการเกษตรของเรา
ถูกตีกลับมา เพราะเขาตรวจพบสารเคมีปนเปื้อน เปลี่ยนมาใช้ปุ๋ยและวิธีปราบแมลงโดยวิธีธรรมชาติ
ผลผลิตอาจไม่ค่อยสวย แต่ปลอดภัยครับ
๒. ส่งเสริมการขาย ขยายการตลาด  เมื่อเราผลิตสินค้าการเกษตรแบบห่วงใยต่อระบบนิเวศน์ได้จริง
เราก็ต้องส่งเสริมการขายครับ ช่วยกันป่าวประกาศว่าวิธีของเราปลอดภัยต่อผู้บริโภค ถ้าตลาดใหญ่
เมืองนอกยังเพิกเฉย เราก็ขยายตลาดในบ้านเราและประเทศใกล้เคียงให้มากขึ้น ขายถูกลงหน่อย
แต่ขายได้มากขึ้นกว่าเดิม แรก ๆ อาจยังไม่สำเร็จ เพราะผู้บริโภคที่ยังคงเลือกซื้อของโดยมองที่เปลือก
นอกยังมีอยู่มาก แต่พอทำไปนาน ๆ เข้าก็อาจสำเร็จเข้าสักวัน คนเราก็กลัวตายกันทุกคน คนต่างประเทศ
ที่มีเงินเขาก็ยินดีจ่ายเพิ่มถ้ารู้ว่าของที่เขาจะบริโภคนั้นปลอดภัย
๓. รวมกลุ่ม อย่าต่างคนต่างทำ เพื่อแก้ปัญหาการขายตัดราคากันเอง ตรงนี้ผู้นำชุมชนมีส่วนอย่างมากครับต้องรวมตัวเกษตรกรกันให้ได้ (ฤดูผลไม้เมื่อหลายปีก่อนผมเคยได้ยินคนพูดว่า “แหมปีนี้ทุเรียน
ราคาถูกเป็นขี้”  “มังคุดปีนี้ราคาถูกเอาไปปาหัวแมวเล่นยังได้” ได้ยินมาอย่างนี้จริง ๆ นึกสงสาร
และเห็นใจคนผลิตเลยครับว่ายากแค่ไหนกว่าจะทำมาได้) การรวมตัวกันขายจะทำให้ราคาสินค้าคงที่
และสมน้ำสมเนื้อแก่เงินหยาดเหงื่อของเกษตรกรครับ การรวมกลุ่มก็ต้องมีหลาย ๆ ระดับ เช่น กลุ่มหมู่บ้าน ตำบล ไปจนถึงระดับประเทศและออกไปถึงระดับต่างประเทศ ซึ่งคนของรัฐต้องเข้ามาช่วยครับ ดูตัวอย่างราคายางพาราเมื่อ ๓ – ๔ ปีก่อนนี้จะเห็นได้ชัดว่าการรวมกลุ่มดีอย่างไร และที่เราใช้น้ำมันแพงอยู่
ทุกวันนี้มันไม่ใช่เป็นเพราะการรวมกลุ่มของประเทศผู้ผลิตหรอกหรือครับ
๔. ข้อนี้เป็นส่วนของผู้บริโภคบ้างครับ เมื่อเราเห็นเจตนาดีของผู้ผลิตแล้ว เราก็ต้องยินดีบริโภคผลิตผลที่อาจจะไม่ค่อยสวยสักหน่อย ผิวอาจคล้ำ กระดำกระด่างแต่เนื้อในอร่อยและปลอดภัย เราจะไม่มองกันที่เปลือกอีกต่อไปได้หรือไม่ หรือเนื้อในอาจมีแมลงเจาะไชบ้าง นั่นแสดงให้แน่ใจว่ากินได้อย่างปลอดภัยไม่ใช่หรือครับ บางทีเราต้องยอมจ่ายเพิ่มนิดหน่อยเพื่อซื้อสุขภาพจะดีไหมครับ

ข้อดี
1.เศษฐกิจมีส่วนช่วยแก้ปัญหาความเหลื่อมล่ำทางฐานะและรายได้ของบุคคล
2.ทำให้ประเทศมีการพัฒนาในทางด้านต่างๆ
ข้อเสีย
1.การใช้ระบบการแข่งขันหรือกลไกราคาอาจทำให้เกิดการใช้ทรัพยากรทางเศรษฐกิจอย่าง สิ้นเปลือง เช่น ในบางช่วงที่มีการแข่งขันกันสร้างศูนย์การค้าเพราะคิดว่าเป็นกิจการที่ให้ผลตอบแทนหรือกำไรดี ศูนย์การค้าเหล่านี้เมื่อสร้างขึ้นมามากเกินไปก็อาจไม่มีผู้ซื้อมากพอ ทำให้ประสบกับการขาดทุน กิจการต้องล้มเลิก เสียทุนที่ใช้ไปในกิจการนั้น เป็นการสูญเสียทรัพยากรทางเศรษฐกิจไปอย่างเปล่าประโยชน์และไม่คุ้มค่า เป็นต้น

3.การเมืองส่วนปัญหาทางด้านการเมืองนั้นมีผลกระทบต่อสุขภาพจิตของคนไทย ไม่ว่าจะเป็นความวุ่นวายจากเหตุการชุมนุมที่ผ่านมา มันทำให้เกิดความสูญเสียหลายชีวิต ทั้งไม่มีจิตใจที่จะทำมาหากินเพราะเหตุการความไม่สงบเกิดความหวาดระแวงซึ่งส่งผลกระทบต่อสุขภาพจิตของคนไทยคือความเครียดนั้นเอง
ข้อดี
1.ได้รับข้อมูลข่าวสารที่ไม่เคยรับรู้มาก่อน 
2. ได้เรียนรู้ความคิดและการแสดงออกทางการเมืองของฝ่ายต่างๆ ทั้งภาครัฐ  ภาคประชาชน  และ ภาคนักวิชาการ
ข้อเสีย
1.เกิดความวุ่นวายที่ส่งผลต่อสุขภาพของคนไทย  อาทิ ความเครียด
2.เกิดการคลอรับชั่นทางการเมือง
4 .สิ่งแวดล้อมเนื่องจากระดับน้ำทะเลที่ขึ้นสูงยังก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบนิเวศน์ชายฝั่ง เช่น การสูญเสียพื้นที่ป่าชายเลน ซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำนานาชนิด การรุกล้ำของน้ำเค็มเข้าสู่แหล่งน้ำจืดที่จะส่งผลเสียต่อการเกษตร และจากการที่น้ำทะเลหนุนจะยังทำให้เกิดน้ำล้นตลิ่งและท่วมบ้านเรือนอีกด้วย  สภาพอากาศรุนแรง  เมื่ออุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มสูงขึ้น ภัยธรรมชาติต่างๆมีแนวโน้มว่าจะเกิดบ่อยครั้ง และรุนแรงมากยิ่งขึ้น เช่น ภัยแล้ง ไฟป่า พายุไต้ฝุ่นโซนร้อน น้ำท่วม และการพังทลายของชั้นดิน เป็นต้น ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดของปรากฎการณ์เหล่านี้ ได้แก่ พายุไซโคลนที่เข้าถล่มรัฐโอริสสา ในประเทศอินเดีย และคร่าชีวิตผู้คนนับหมื่นในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ.2542 สภาวะคลื่นความร้อน (Heat Wave) ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2542 ที่ทำลายพืชผลการเกษตรในแถบตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศสหรัฐอเมริกา และทำให้มีผู้เสียชีวิต 140 คน รวมทั้งปรากฎการณ์น้ำท่วมใหญ่ในจีน ความแห้งแล้งรุนแรงในซูดาน และเอธิโอเปีย ตลอดช่วงปี พ.ศ. 2542-43 เป็นต้น
ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์  ภัยธรรมชาติที่เกิดขึ้นอย่างรุนแรง เช่น ภาวะน้ำท่วม และคลื่นร้อน ล้วนส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ทั้งทางตรงและทางอ้อม เช่น อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้ยุงลาย ซึ่งเป็นพาหะนำไข้มาลาเรียและไข้เลือดออกขยายตัวเพิ่มขึ้น ส่งผลให้มีผู้ป่วยด้วยโรคมาลาเรียเพิ่มขึ้นประมาณ 50-80 ล้านคนต่อปี โดยเฉพาะในเขตศูนย์สูตรและเขตร้อน เช่นเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
สิ่งเหล่านี้แหละที่ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของคนไทย

ข้อดี
1.ได้รับทรัพยากรทางพลังงานนำมาใช้ อาทิ ไฟฟ้า ก๊าซธรรมชาติ  เขื่อน
ข้อเสีย
1.เกิดภัยทางธรรมชาติ อาทิ น้ำท่วม พายุ แผ่นดินไหว เป็นต้น

วันอังคารที่ 16 พฤศจิกายน พ.ศ. 2553

      
แรงคืออะไร PDF พิมพ์
แรง ในทาง ฟิสิกส์ คือการกระทำจากภายนอกที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระบบทางกายภาพ   เช่นคนที่จูงสุนัขอยู่ด้วยเชือกล่าม ก็จะได้รับแรงจากเชือกที่มือ ซึ่งทำให้เกิดแรงดึงไปข้างหน้า ถ้าแรงก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางจลนศาสตร์ตามกฎข้อที่สองของนิวตันคือ เกิดความเร่ง ถ้าไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงทางจลน์ศาสตร์ก็อาจก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงอื่นๆได้เช่นกัน หน่วยเอสไอของแรงคือ นิวตัน
ปริมาณเวกเตอร์ คือ ปริมาณที่ต้องบอกทั้งขนาดและทิศทาง จึงจะได้ความหมายสมบูรณ์ เช่น การกระจัด ความเร่ง ความเร็ว แรง โมเมนตัม ฯลฯ ปริมาณสเกลาร์ คือ ปริมาณที่บอกเฉพาะขนาดแล้วมีใจความสมบูรณ์ เช่น เวลา มวล อุณหภูมิการหาปริมาณ สเกลาร์ลัพธ์ ทำได้ โดยนำมาบวกลบกัน ปริมาณเวกเตอร์ต้องระบุทั้งขนาดและทิศทางจึงจะมีความสมบูรณ์เข้าใจตรงกันสามารถเขียนแทนด้วยลูกศรกำกับเหนือตัวอักษร a ,v และใช้ลูกศรแทนขนาดและทิศทาง
การเคลื่อนที่ในหนึ่งมิติหรือการเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงหมายถึง การเคลื่อนที่ของวัตถุอยู่ในแนวเดียวกันตลอดเป็นเส้นตรง
ระยะทาง (Distance) คือ ความยาววัดตามแนวเส้นที่อนุภาคเคลื่อนที่ เป็นปริมาณสเกล่าร์ (มีเฉพาะขนาด) หน่วยมาตรฐาน SI คือ "เมตร"
  • อัตราเร็ว (สัญลักษณ์: v) คืออัตราของ การเคลื่อนที่ หรือ อัตราการเปลี่ยนแปลงของตำแหน่งก็ได้ หลายครั้งมักเขียนในรูป ระยะทาง d ที่เคลื่อนที่ไปต่อ หน่วย ของ เวลา t อัตราเร็วเป็น ปริมาณ สเกลาร์ ที่มี ไดเมนชัน เป็น ระยะทาง/เวลา ปริมาณ เวกเตอร์ ที่เทียบเท่ากับอัตราเร็วรู้จักกันในนาม ความเร็ว อัตราเร็ววัดในหน่วยเชิงกายภาพเดียวกับควมเร็ว แต่อัตราเร็วไม่ได้มีองค์ประกอบของทิศทางแบบที่ความเร็วมี อัตราเร็วจึงเป็นองค์ประกอบที่เรียกว่า ขนาด ของความเร็ว
  • ความเร็ว (สัญลักษณ์ทางวิทยาศาสตร์ v) คืออัตราของการเคลื่อนไหวเทียบเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงตำแหน่ง แสดงโดยค่าของระยะทาง (d) เคลื่อนที่ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง (t) ความเร็วเป็นปริมาณเวกเตอร์ ขณะที่ อัตราเร็วที่เป็นปริมาณสเกลาร์ซึ่งมีปริมาณเท่ากันแต่มีทิศทางของการเคลื่อนไหวเพิ่มเข้ามา ความเร็วจึงกล่าวได้ว่าเป็นส่วนประกอบในด้านขนาดของอัตราเร็ว
  • ความเร่ง (acceleration, สัญลักษณ์: a) คือ อัตราการเปลี่ยนแปลง (หรืออนุพันธ์เวลา) ของความเร็ว เป็นปริมาณเวกเตอร์ที่มีหน่วยเป็น ความยาว/เวลา² ในหน่วยเอสไอกำหนดให้หน่วยเป็น เมตร/วินาที²
  • แรงย่อย หมายถึงแรงที่เป็นส่วนประกอบของแรงหลายๆแรง ถ้ามีเพียงแรงเดียวก็จะแสดงตัวเป็นทั้งแรงย่อยและแรงลัพธ์ไปในตัว
  • มวล คือ ปริมาณในการต่อต้านสภาพการเคลื่อนที่
  • แรงขนาน หมายถึงแรงที่มีทิศขนานกัน แรงขนานมี 2 ประเภท คือ
    • แรงขนานพวกเดียวกันคือแรงขนานที่มีทิศทางเดียวกัน
    • แรงขนานต่างพวกกันคือแรงขนานที่มีทิศทางตรงข้ามกัน
  • แรงโน้มถ่วงของโลก (Gravitational force : ) คือแรงที่โลกกระทำต่อมวลของวัตถุ ทำให้ วัตถุมีน้ำหนัก
  • แรงตึงในเส้นเชือก (Tension force ) คือแรงที่เกิดขึ้นในเส้นเชือกที่ถูกขึงตึง โดยที่ ในเส้นเชือกเดียวกันย่อมมีแรงตึงเท่ากันทุกจุด และทิศทางของแรงตึง มีทิศทางอยู่ในแนวของเส้นเชือก
เซอร์ไอแซก  นิวตัน ( Sir Isaac  Newton )
เป็นผู้คิดค้นกฏแรงโน้มถ่วง
                          แม้ว่านิสัยส่วนตัวของนิวตัน จะเป็นคนที่ไม่ค่อยน่าคบเท่าไร แต่ผลงานที่เขาฝากเอาไว้กับชาวโลก ถือว่ายิ่งใหญ่มาก ไอแซก นิวตัน เกิดวันที่ 25 ธันวาคม ค.ศ 1642 ที่หมู่บ้าน วูลซอร์ป (Woolsthorpe) เมืองแกรมแฮม (Grantham) มลฑล ลินคอล์นเซอร์ (Lincolnshire) อังกฤษ ครอบครัวเป็นชาวนา บิดาถึงแก่กรรม มารดาแต่งงานใหม่ ตอนเป็นเด็กเป็นคนเงียบขรึม ช่างคิด ช่างสังเกตมากกว่าเด็กทั่วไป สนใจเรื่องเครื่องยนต์กลไก และช่างสงสัยในเรื่องราวต่างๆ
อายุ 10 ขวบ นิวตันเข้าเรียน หลังจากเรียนจบวิชาสามัญเขาก็เดินทางกลับบ้าน แต่เขาไม่สนใจที่จะทำนาตามความต้องการของมารดาแต่สนใจวิทยาศาสตร์และการประดิษฐ์มากกว่า มารดาของเขาจึงส่งเขาไปอยู่กับลุง เรียนต่อระดับชั้นมัธยม เรียนรู้เกี่ยวกับ การคำนวณ วิทยาศาสตร์ วรรณคดี ช่วงนั้นเขาเริ่มสนใจในการประดิษฐ์สิ่งต่างๆ เช่น โรงสีลมขนาดเล็กโดยใช้พลังงานจากลม สร้างนาฬิกาน้ำ ฯลฯ...อายุ 19 ปี เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัย Trinity college แห่งเคมบริดจ์ จบปริญญาตรี ค.ศ 1665 จากผลการเรียนที่ดีเยี่ยมทำให้ได้รับการแต่งตั้งเป็นอาจารย์สอนคณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัย
เดือนสิงหาคม 1665 - มีนาคม 1666 เกิดโรคกาฬโรคระบาด ทำให้มีการปิดมหาวิทยาลัยเป็นเวลา 8 เดือน เป็นโอกาสให้นิวตันมีเวลาในการค้นคว้าในเรื่องที่สนใจ เขาคิดคณิตศาสตร์ในรูปแบบใหม่ที่เรียกว่า วิธีการไหล (Method of fluxions) เป็นการคำนวณการเปลี่ยนแปลงที่ต่อเนื่องในลักษระที่เป็นเส้นโค้งและพื้นที่ ที่มีความสำคัญมากในวิชาฟิสิกส์ ปัจจุบันเรียกวิชาที่เขาคิดขึ้นมาว่า ดิฟเฟอเรนเชียล และอินทีกรัล แคลคูลัส (Differential and integral calculus) เขาพบทฤษฎีทวินาม และ ไฮเปอร์โบลา
เขาพบว่าเมื่อเอาปริซึมรับแสงที่ส่องผ่านรูเล็กๆ ในห้องมืด แสงแดดจะแยกเป็นหลายๆสี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และ แดง ตามลำดับ เขาอธิบายว่าแสงมีการหักเหและการที่แยกเป็นสีต่างๆเพราะมีความยาวคลื่นไม่เท่ากัน เขาเรื่องของการหักเหของแสงไปอธิบายถึงการเกิดรุ้งกินน้ำ และให้เหตผลว่าการที่เรามองเห็นวัตถุเป็นเพราะว่ามีการสะท้อนกลับของแสงจากวัตถุมาเข้าตาเราทำให้มองเห็นว่า วัตถุนั้นมีสีอะไร
เขาพบกฏของแรงโน้มถ่วง (เรื่องที่เล่าว่าเขานั่งอยู่ใต้ต้นแอบเปิล แล้วโดนแอปเปิลหล่นใส่หัว เป็นเรื่องที่เล่ากันเล่นๆมากกว่า...เพราะที่จริงเขานั่งใต้ต้นมะละกอ 
เมื่อมหาวิทยาลัยเปิด เขาเดินทางกลับเคมบริดจ์ และสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนิดสะท้อนแสง (Reflecting telescope) ใน ค.ศ. 1668 (แต่เดิมนั้น กล้องโทรทรรศน์เป็นแบบหักเหแสงตามแนวทางของกาลิเลโอ แต่มีปัญหาจากการที่มีความคลาดเคลื่อนของแสงบริเวณรอบๆขอบภาพเพราะแสงแต่ละช่วงหักเหไม่เท่ากัน นิวตันแก้ไขโดยการใช้กระจกเว้ารับแสงแทน จะได้ภาพที่จุดโฟกัส แล้วเขาก็เอากระจกเงาราบรับแสงที่ตำแหน่งนั้นสะท้อนไปยังเลนส์ใกล้ตาทำให้ภาพชัดเจนกว่าเดิม เพราะเป็นการสะท้อนของแสงจากกระจกเว้า ไม่ใช่แสงผ่านเลนส์แล้วหักเหเหมือนเดิม)

ปี ค.ศ.1669 นิวตันได้รับปริญญาโท และได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ แห่งมหาวิทยาลัยทรินีตี และได้รับเลือกจากสมาคมวิทยาศาสตร์ 8 สมาคมจากประเทศต่างๆ ให้เป็นบุลคลดีเด่น รายงานเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงของเขาได้รับความสนใจจากนักวิทยาศาสตร์หลายคน แตผลงานชิ้นนี้ก็ยังไม่มีการตีพิมพ์ จนกระทั่ง ค.ศ. 1684 เอดมันด์ เฮลลีย์ (Edmund Halley) ชักทนไม่ไหว จึงเสนองานของนิวตันให้ลงพิมพ์ในวารสารของสมาคมที่ชื่อ philosophical transactions of the royal sociaety) แต่ โรเบิร์ต ฮุก ซึ่งเป็นเลขานุการและผู้ดำเนินงานสมาคมคัดค้านโดยอ้างว่าเขาคิดได้ก่อนนิวตัน เพียงแต่ยังไม่ได้เปิดเผย(อย่างนี้ก็มี...) เฮลลีย์ ขักโมโหเลยออกเงินทั้งหมดจัดพิมพ์เองในเดือน กรกฏาคม 1687 หรืออีกสามปีต่อมา หนังสือชื่อ PHILOSOPHIAE NATURALIS PRINCIPIA MATHEMATICA (THE MATHEMATICAL PRINCIPLES OF NATURAL PHILOSOPHY) ชื่อยาว คนจึงเรียกสั้นๆว่า NEWTON'S PRINCIPIA

ค.ศ. 1688-1689 เขาเป็นตัวแทนมหาวิทยาลัยเข้าไปนั่งในสภา ค.ศ 1695 เขาช่วยแก้ปัญหาการทำเหรียญปลอมโดยการทำขอบเหรียญให้เป็นร่องเพื่อให้สังเกตได้ง่าย 4 ปีต่อมาได้เป็นผู้อำนวยกาโรงงานกษาปน์ ควบคุมเงินของอังกฤษ ค.ศ 1701 ลาออกจากคำแหน่งศาสตราจารย์ และ ค.ศ. 1703 ได้รับเลือกให้เป็นประธานราชสมาคม
ค.ศ. 1750 พระราชินีแอนน์ (Queen Anne) พระราชทานบรรดาศักดิ์ให้เป็นขุนนางตำแหน่ง "เซอร์"

นิวตันถึงแก่กรรมเมื่อวันที่ 20 มีนาคม 1727 อายุ 85 ปี ถูกฝังที่ สุสาน Wesminster abbey พร้อมคำจารึกว่า " Mortals, congraturate yourselves that so great a man live for the honer of the human race"

กฏของนิวตัน

กฏของนิวตันอธิบายด้วยการใช้คณิตศาสตร์ชั้นสูง แต่สามารถสรุปง่ายๆได้ 3 ข้อคือ
1. กฏของความเฉื่อย (The law of inertia) มีใจความว่า "วัตถุจะรักษาสภาพการอยู่นิ่ง หรือสภาพการเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอเป็นเส้นตรง เว้นแต่จะมีแรงลัพธ์ที่มีค่าไม่เป้นศุนย์มากระทำ"

2. กฏแห่งแรง (The law of Force) "อัตราการเปลี่ยนโมเมนต์ของวัตถุ จะเป็นปฎิภาคตรง กับแรงภายนอกที่มากระทำกับวัตถุนั้น แต่ในกรณีที่มวลคงที่ ความเร่งของวัตถุจะเป็นปฎิภาคโดยตรง มีทิศทางเดียวกับแรง(ลัพธ์) ที่กระทำต่อวัตถุ และเป็นปฎิภาคผกผัน กับมวลของวัตถุ"

3. กฏแห่งกริยา - ปฎิกิริยา (The law of Action - Reaction) "แรงกิริยาย่อมมีแรงเท่ากับแรงปฏิกิริยาซึ่งมีขนาดเท่ากัน และมีทิศทางตรงข้ามกันเสมอ หรือแรงกระทำซึ่งกันและกันของวัตถุ 2 ก้อน ย่อมมีขนาดเท่ากันแต่มีทิศทางตรงข้าม

ในช่วงของการศึกษา นิวตันเสนอว่าแสงเป็นอนุภาค เมื่อกระทบวัตถุจึงมีการสะท้อน ปัจจุบันนักฟิสิกส์พบว่าแสง สามารถแสดงสมบัติได้ทั้งความเป็น คลื่น และ อนุภาค แต่อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะใช้ทฤษฎีควอนตัม มาอธิบายสมบัติของแสง นักวิทยาศาสตร์ทุกวันนี้(2543) ก็ยังไม่เข้าใจสมบัติที่แท้จริงของแสงเลย แสงจึงจัดเป็นสิ่งมหัศจรรย์อย่างหนึ่งของเอกภพเรา
บิกแบง (อังกฤษ: Big Bang หมายถึง การระเบิดครั้งใหญ่) คือ แบบจำลองของเอกภพในวิชาจักรวาลวิทยาซึ่ง ได้รับการสนับสนุนจากการสังเกตการณ์ที่แตกต่างกันจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปใช้คำนี้สำหรับกล่าวถึงแนวคิดการขยายตัวของเอกภพ หลังจากสภาวะแรกเริ่มที่ทั้งร้อนและหนาแน่นอย่างมากในช่วงเวลาจำกัดระยะ หนึ่งในอดีต และยังมีการขยายตัวอยู่จนถึงในปัจจุบัน
จอร์จ เลอแมตร์ (Georges Lematre) เป็นผู้เสนอแนวคิดการกำเนิดของเอกภพ ซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อ ทฤษฎีบิกแบง ในเบื้องแรกเขาเรียกทฤษฎีนี้ว่า hypothesis of the primeval atom
อเล็ก ซานเดอร์ ฟรีดแมน ทำการคำนวณแบบจำลองโดยมีกรอบการพิจารณาอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่ว ไปของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ต่อมาในปี ค. ศ. 1929 เอ็ดวิน ฮับเบิลค้นพบว่า ระยะห่างของดาราจักรมีสัดส่วนที่เปลี่ยนแปลงสัมพันธ์กับการเคลื่อนไปทางแดง (redshift) การสังเกตการณ์นี้บ่งชี้ว่า
นายเอ็ดวิน ฮับเบิลได้บ่งชี้ถึงเรื่องที่เกี่ยวกับ การเคลื่อนที่ไปทางแดงว่า
” ดาราจักรและกระจุกดาวอันห่างไกลกำลังเคลื่อนที่ออกจากจุดสังเกต ซึ่งหมายความว่าเอกภพกำลังขยายตัว ยิ่งตำแหน่งดาราจักรไกลยิ่งขึ้น ความเร็วปรากฏก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้น หากเอกภพในปัจจุบันกำลังขยายตัว แสดงว่าก่อนหน้านี้ เอกภพย่อมมีขนาดเล็กกว่า หนาแน่นกว่า และร้อนกว่าที่เป็นอยู่ ”
และแล้วแนวคิดของเอ็ดวินก็ถูกพิจารณาอย่างละเอียด
แนว คิดนี้มีการพิจารณาอย่างละเอียดย้อนไปจนถึงระดับความหนาแน่นและอุณหภูมิที่ จุดสูงสุด และผลสรุปที่ได้ก็สอดคล้องอย่างยิ่งกับผลจากการสังเกตการณ์
ระหว่างทางที่ได้ทำการพิจารณาดูอย่างถี่ถ้วน ก็พบกับสิ่งที่เป็นไปได้ยากทำให้ขัดกับทฤษฎีก่อน
ทว่า การเพิ่มของอัตราเร่งมีข้อจำกัดในการตรวจสอบสภาวะพลังงานที่สูงขนาดนั้น หากไม่มีข้อมูลอื่นที่ช่วยยืนยันสภาวะเริ่มต้นชั่วขณะก่อนการระเบิด ลำพัง ทฤษฎีบิกแบงก็ยังไม่สามารถใช้อธิบายสภาวะเริ่มต้นเท่านั้น

ประวัติและที่มาของคำว่าบิกแบง
เดิมทีเจ้าคำว่า “บิกแบง” เป็นคำล้อเลียนที่เกิดจากนักดาราศาสตร์ชื่อ เฟรด ฮอยล์ จากการออกอากาศทางวิทยุครั้งหนึ่งในปี ค.ศ. 1949 ซึ่งเขาดูหมิ่นและตั้งใจจะทำลายความน่าเชื่อถือของทฤษฎีที่เขาเห็นว่าไม่มี ทางเป็นจริง
และ ก็ ในเวลาต่อมา ฮอยล์ผู้ที่ถูกล้อเลียน ได้ ช่วยศึกษาผลกระทบของนิวเคลียร์ในการก่อเกิดธาตุมวลหนักที่ได้จากธาตุซึ่งมี มวลน้อยกว่า อย่างไรก็ดี การค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลในปี ค.ศ. 1964 ยิ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์
“ส่วนใหญ่ไม่สามารถปฏิเสธทฤษฎีบิกแบงได้”
ประวัติของบิกแบง
ทฤษฎี บิกแบงพัฒนาขึ้นมาจากการสังเกตการณ์โครงสร้างเอกภพร่วมกับการพิจารณาทฤษฎี ต่างๆ ที่เป็นไปได้ ในปี ค. ศ. 1912 เวสโต สลิเฟอร์ วัดค่าการเคลื่อนของดอปเปลอร์ครั้งแรกของ “เนบิวลาชนิดก้นหอย” (เป็นชื่อเก่าที่เคยใช้เรียกดาราจักรชนิดก้นหอย) และต่อมาก็ค้นพบว่า เนบิวลาแทบทั้งหมดกำลังเคลื่อนที่ออกห่างจากโลก เขา มิได้สรุปแนวคิดทางจักรวาลวิทยาจากข้อเท็จจริงนี้ อันที่จริงในช่วงยุคนั้นยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่มากว่า เนบิวลาเหล่านี้เป็น “เอกภพเกาะ” ที่อยู่ภายนอกดาราจักรทางช้างเผือกหรือไม่
และแล้ว สิบปีต่อมา
อเล็ก ซานเดอร์ ฟรีดแมน นักจักรวาลวิทยาและนักคณิตศาสตร์ชาวรัสเซียได้พัฒนาสมการฟรีดแมนขึ้นจาก ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ แสดงให้เห็นว่าเอกภพกำลังขยายตัวอยู่ ซึ่งขัดแย้งกับแบบจำลองเอกภพสถิตที่ไอน์สไตน์สนับสนุนอยู่ ปี ค.ศ. 1924 เอ็ด วิน ฮับเบิล ตรวจวัดระยะห่างของเนบิวลาชนิดก้นหอยที่ใกล้ที่สุด ผลการตรวจแสดงให้เห็นว่า ระบบดาวเหล่านั้นที่แท้เป็นดาราจักรอื่น เมื่อถึงปี ค.ศ. 1927 จอร์จ เลอแมตร์ พระคาทอลิกนักฟิสิกส์ชาวเบลเยียม ทำการพัฒนาสมการของฟรีดแมนโดยอิสระ ผลที่ได้ทำให้คาดการณ์ได้ว่าการถอยห่างของเนบิวลาเป็นผลเนื่องจากการขยายตัว ของเอกภพ
ค.ศ. 1931 เลอแมตร์พัฒนางานของเขาคืบหน้าไปอีก และเสนอแนวคิดว่า การ ที่เอกภพมีการขยายตัวเมื่อเวลาเดินล่วงหน้าไป จะเป็นจริงได้ก็ต่อเมื่อเอกภพมีการหดตัวลงเมื่อเวลาเดินย้อนกลับ และจะเป็นเช่นนั้นไปเรื่อยๆ จนกว่าเอกภพจะหดตัวไม่ได้อีกต่อไป ทำให้มวลทั้งหมดของเอกภพอัดแน่นเป็นจุดๆ หนึ่ง คือ “อะตอมแรกเริ่ม” ณ จุดใดจุดหนึ่งของกาลเวลาก่อนที่เวลาและอวกาศจะถือกำเนิดขึ้น ณ จุดนั้นยังไม่มีโครงสร้างของเวลาและอวกาศใดๆ ทฤษฎีนี้สะท้อนความเชื่อเก่าแก่ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับไข่คอสมิก
(cosmic egg) ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของเอกภพ
ทาง ด้านของฮับเบิลก็พยายามพัฒนาตัวชี้วัดระยะทางหลายรูปแบบนับแต่ ค.ศ. 1924 ซึ่งเป็นการเบิกทางของ cosmic distance ladder เขาใช้กล้องโทรทรรศน์ฮุกเกอร์ ขนาด 100 นิ้ว (2,500 มม.) ที่หอดูดาวเมาท์วิลสัน ทำให้สามารถประเมินระยะห่างระหว่างดาราจักรได้จากผลการตรวจวัดการเคลื่อนไป ทางแดง ซึ่งมีการวัดค่าไว้ก่อนหน้านี้แล้วโดยสลิเฟอร์ ฮับเบิลค้นพบความเกี่ยวพันระหว่างระยะทางกับความเร็วในการเคลื่อนถอยในปี ค.ศ. 1929 ปัจจุบันความสัมพันธ์ข้อนี้เป็นที่ รู้จักในชื่อ กฎของฮับเบิล งานของเลอแมตร์สนับสนุนผลงานชิ้นนี้ และเขาได้สร้างหลักการพื้นฐานจักรวาลวิทยาขึ้น
ภาพวาดดาวเทียม WMAP กำลังรวบรวมข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ทำความเข้าใจกับบิกแบง
ตลอด คริสต์ทศวรรษ 1930 มีทฤษฎีและแนวคิดต่างๆ เกิดขึ้นมากมายเพื่อพยายามอธิบายผลสังเกตการณ์ของฮับเบิล รวมถึงแบบจำลองของมิลเน (MilneModel) ทฤษฎีการแกว่งตัวของเอกภพ (เสนอโดยฟรีดแมน และได้รับการสนับสนุนจากไอน์สไตน์กับริชาร์ด โทลแมน) และข้อสมมุติฐาน tired light ของฟริตซ์ชวิกกี
หลัง จากสงครามโลกครั้งที่สอง มีแนวคิดที่เป็นไปได้แตกต่างกันอยู่สองแนวทาง ทางหนึ่งเป็นแนวคิดเรื่องแบบจำลองสภาวะสมมูลของเฟรด ฮอยล์ ซึ่งเห็นว่าจะมีสสารใหม่เกิดขึ้นระหว่างที่เอกภพขยายตัว แนวคิดนี้เอกภาพจะมีสภาวะแทบจะคงที่ ณ จุดใดๆ ของเวลา อีกแนวคิดหนึ่งเป็นทฤษฎีบิกแบงของเลอแมตร์ ซึ่งได้พัฒนาต่อมาโดยจอร์จ กาโมว์ ผู้เสนอทฤษฎีบิกแบงนิวคลีโอซินทีสิส และเป็นผู้ร่วมทีมกับราล์ฟ อัลเฟอร์ และโรเบิร์ต เฮอร์มัน ในการทำนายปรากฏการณ์ของการแผ่รังสี ไมโครเวฟพื้นหลังแต่จะว่าไปแล้ว ฮอยล์นั่นเองที่เป็นผู้นำวลีมาโยงกับทฤษฎีของเลอแมตร์ โดยเรียกทฤษฎีนี้ว่า “เจ้าแนวคิดแบบบิกแบงนี่”
ระหว่าง การออกอากาศทางสถานีวิทยุบีบีซีเมื่อเดือนมีนาคม ค.ศ. 1949 นักวิทยาศาสตร์ต่างแบ่งออกเป็นสองพวกสนับสนุนทฤษฎีทั้งสองทางนี้ ในเวลาต่อมาแนวคิดหลังเริ่มเป็นที่นิยมมากกว่า การค้นพบไมโครเวฟพื้นหลังในปี ค.ศ. 1964 ช่วยยืนยันว่าจุดกำเนิดและพัฒนาการของจักรวาลสอดคล้องกับแนวคิดแบบทฤษฎีบิ กแบงมากกว่า
การศึกษาจักรวาลวิทยาตามแนวคิดบิกแบงมีการก้าวกระโดดครั้ง ใหญ่ในช่วงปลายคริสต์ทศวรรษ 1990 เนื่อง มาจากความก้าวหน้าอย่างมากของเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ ตลอดจนผลการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากจากดาวเทียมต่างๆ เช่น จาก COBEจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล และจาก WMAPปัจจุบันการศึกษาจักรวาลวิทยามีข้อมูลและเครื่องมือวัดที่แม่นยำมากมาย ที่ช่วยตรวจสอบปัจจัยต่างๆ ของแบบจำลองบิกแบง ทำให้เกิดการค้นพบอันไม่คาดฝันว่า เอกภพดูเหมือนจะกำลังขยายตัวอยู่ด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น
อนาคตของเอกภพตามทฤษฎีบิกแบง
ก่อนจะสังเกตพบพลังงานมืด นัก จักรวาลวิทยาคาดการณ์สภาวะอนาคตของเอกภพที่เป็นไปได้อยู่ 2 แบบ ถ้าความหนาแน่นมวลของเอกภพมีค่ามากกว่าความหนาแน่นวิกฤต เอกภพ จะถึงจุดที่มีขนาดสูงสุดและเริ่มแตกสลาย จากนั้นจะเริ่มหนาแน่นขึ้นและร้อนขึ้นอีก และจบลงด้วยสภาวะที่ใกล้เคียงกับสภาวะเริ่มต้น เรียกว่า “บิกครันช์” (Big Crunch) หรืออีกแบบหนึ่ง ถ้าความหนาแน่นของเอกภพเท่ากับหรือต่ำกว่าความหนาแน่นวิกฤต การขยายตัวจะช้าลง แต่ไม่ได้หยุด ไม่มีการก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่อีกเพราะแก๊สระหว่างดวงดาวถูกใช้ไปจนหมดแล้ว ดาวฤกษ์จะเผาผลาญตัวเองจนเหลือแต่ดาวแคระขาว ดาวนิวตรอน และหลุมดำ การ ปะทะระหว่างวัตถุเหล่านี้จะค่อยๆ ทำให้มวลรวมตัวกันเป็นหลุมดำที่ใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้น อุณหภูมิเฉลี่ยของเอกภพจะลดลงเรื่อยๆ จนเข้าใกล้ศูนย์องศาสัมบูรณ์ เป็นสภาวะ “บิกฟรีซ” (Big Freeze) ยิ่งกว่านั้น หาก โปรตอนไม่เสถียร สสารแบริออนจะหายไป เหลือแต่รังสีและหลุมดำ ผลต่อเนื่องคือหลุมดำจะระเหยไปด้วยการเปล่งรังสีฮอว์กิง เอนโทรปีของเอกภพจะเพิ่มขึ้นจนถึงจุดที่ไม่มีพลังงานรูปแบบใดสามารถแยกตัว ออกมาได้ สภาวการณ์นี้เรียกว่า “ฮีทเดธ” (Heat Death)การสังเกต การณ์การขยายตัวด้วยอัตราเร่งในยุคใหม่ทำให้ทราบว่าเอกภพที่เรามองเห็นใน ปัจจุบันจะผ่านพ้นขอบฟ้าเหตุการณ์ของเราไปเรื่อยๆ โดยไม่สามารถติดต่อกับเราได้ ผลลัพธ์จะเป็นเช่นไรไม่อาจรู้ แบบจำลอง ?CDM ของเอกภพพิจารณาพลังงานมืดในฐานะหนึ่งของค่าคงที่จักรวาล ทฤษฎีนี้ชี้ว่ามีเพียงระบบที่ยึดเหนี่ยวกันไว้ด้วยแรงโน้มถ่วง เช่นระบบดาราจักรต่างๆ จึงจะสามารถดำรงอยู่ด้วยกันได้ แต่ สุดท้ายระบบเหล่านั้นก็มุ่งไปสู่สภาวะฮีทเดธเช่นเดียวกันเมื่อเอกภพขยายตัว และเย็นลงจนถึงที่สุด ทฤษฎีอื่นเกี่ยวกับพลังงานมืดที่เรียกว่า ทฤษฎีพลังงานซ่อนเร้น (phantom energy theories) ชี้ว่ากระจุกดาราจักร ดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์ อะตอม นิวเคลียส และสสารทั้งมวลสุดท้ายจะถูกฉีกออกจากกันเมื่อการขยายตัวของเอกภพไปถึงที่สุด เรียกว่าสภาวะ “บิกริพ” (Big Rip)
จบแล้วครับเรื่อง ประวัติศาสตร์ทฤษฎีการระเบิดครั้งยิ่งใหญ่”บิกแบง”กับเรื่องเร้นลับ “หลุมดำ” ขอบคุณเนื้อหาจากวิกิ

สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic spectrum) คือ แถบรังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นต่างๆกัน สเปกตรัมที่มองเห็นได้คือแสง เมื่อแสงขาวผ่านปริซึมจะเกิดการหักเหเป็นแสงสีต่างๆ ซึ่งเรียกสเปกตรัมตั้งแต่ความยาวคลื่นน้อยไปหามากตามลำดับ ดังนี้ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง
โดยแสงอาทิตย์จะให้ความอบอุ่นแก่โลก พร้อมทั้งให้รังสีต่างๆ และแสงอาทิตย์เดินทางมาโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นมีองค์ประกอบคือ
  1. ยอดคลื่น ส่วนบนสุดของคลื่น
  2. ท้องคลื่น ส่วนต่ำสุดของคลื่น
  3. ส่วนสูงของคลื่น วัดจากแนวระนาบถึงยอดคลื่น
  • ความถี่ หรือที่เรียกว่า เฮิร์ตซ์
  • ความถี่ สูง ความยาว ต่ำ เสียงจะสูง
  • ความถี่ ต่ำ ความยาว สูง เสียงจะทุ้ม
 คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 104 - 109 Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ 2 ระบบคือ
   1.1 ระบบเอเอ็ม (A.M. = amplitude modulation)
   ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้าไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า "คลื่นพาหะ" โดยแอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง
   ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับ
   1.2 ระบบเอฟเอ็ม (F.M. = frequency modulation)
   ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้ากับคลื่นพาหะ โดยความถี่ของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง
   ในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสาอากาศสูง ๆ รับ
  คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟมีความถี่ช่วง 108 - 1012 Hz มีประโยชน์ในการสื่อสาร แต่จะไม่สะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศไปนอกโลก ในการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์จะต้องมีสถานีถ่ายทอดเป็นระยะ ๆ เพราะสัญญาณเดินทางเป็นเส้นตรง และผิวโลกมีความโค้ง ดังนั้นสัญญาณจึงไปได้ไกลสุดเพียงประมาณ 80 กิโลเมตรบนผิวโลก อาจใช้ไมโครเวฟนำสัญญาณจากสถานีส่งไปยังดาวเทียม แล้วให้ดาวเทียมนำสัญญาณส่งต่อไปยังสถานีรับที่อยู่ไกล ๆ
   เนื่องจากไมโครเวฟจะสะท้อนกับผิวโลหะได้ดี จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการตรวจหาตำแหน่งของอากาศยาน เรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า เรดาร์ โดยส่งสัญญาณไมโครเวฟออกไปกระทบอากาศยาน และรับคลื่นที่สะท้อนกลับจากอากาศยาน ทำให้ทราบระยะห่างระหว่างอากาศยานกับแหล่งส่งสัญญาณไมโครเวฟได้

 รังสีอินฟาเรดมีช่วงความถี่ 1011 - 1014 Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 - 10-6 เมตร ซึ่งมีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกับไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรดสามารถใช้กับฟิล์มถ่ายรูปบางชนิดได้ และใช้เป็นการควบคุมระยะไกลหรือรีโมทคอนโทรลกับเครื่องรับโทรทัศน์ได้ 
 แสงมีช่วงความถี่ 1014Hz หรือความยาวคลื่น 4x10-7 - 7x10-7 เมตร เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตาของมนุษย์รับได้ สเปคตรัมของแสงสามารถแยกได้ดังนี้
สี ความยาวคลื่น (nm) ม่วง 380-450 น้ำเงิน 450-500 เขียว 500-570 เหลือง 570-590 แสด 590-610 แดง 610-760

รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 1015 - 1018 Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลต สามารถทำให้เชื้อโรคบางชนิดตายได้ แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน
  รังสีเอกซ์ มีความถี่ช่วง 1016 - 1022 Hz มีความยาวคลื่นระหว่าง 10-8 - 10-13 เมตร ซึ่งสามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้ หลักการสร้างรังสีเอกซ์คือ การเปลี่ยนความเร็วของอิเล็กตรอน มีประโยชน์ทางการแพทย์ในการตรวจดูความผิดปกติของอวัยวะภายในร่างกาย ในวงการอุตสาหกรรมใช้ในการตรวจหารอยร้าวภายในชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก
รังสีแกมมามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ามีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และสามารถกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้ มีอำนาจทะลุทะลวงสูง การที่ให้จะมันหยุดได้จะต้องใช้คอนกรีตหนาประมาณ 20 เมตรอย่างน้อย  สามารถฆ่าเซลล์มะเร็งได้แต่อันตรายมากจึงไม่นิยม จะใช้เฉพาะการแพทย์เท่านั้น

ระบบ ExAblate ของอินไซเทค ใช้การอัลตราซาวด์ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อรักษาเนื้องอกมดลูกโดยไม่ต้องผ่าตัด อินไซเทค ลิมิเต็ด (InSightec Ltd.) ประกาศว่า กระทรวงสาธารณสุข แรงงาน และสวัสดิการสังคมของประเทศญี่ปุ่น อนุญาตให้ใช้ระบบ ExAblate(R) ซึ่งเป็นการอัลตราซาวด์ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MR guided Focused Ultrasound หรือ

เลเซอร์
คำว่า เลเซอร์มาจากภาษาอังกฤษ laser หรือคำเต็มๆคือ  Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ลำแสงเลเซอร์เป็นแสงที่มีพลังงานสูง ที่สามารถผ่านทลุชั้นผิวหนังเราได้ เลเซอร์ทั้งสร้าง produces และขยายแสง amplifies light คาร์บอนไดอ๊อกไซด์ ที่ออกมาจากแสงเลเซอร์ เปล่งแสงอินฟราเรดออกมา (แต่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น) เป็น คลื่นแสง หนังวิทยาศาตร์ที่เราเคยดูนั้น ปัจจุบันได้นำมาใช้ในชีวิตจริงเราแล้วประโยชน์ของการใช้ เลเซอร์
  • ลดความเจ็บปวด  ไม่เจ็บปวดเหมือนการผ่าตัดด้วยมีดหมอ
  • ลดการบวม แผลเลซอร์ลดความเสี่ยงจากการบวม
  • ลดการอักเสบ  แสงเลเซอร์ให้ตวามร้อนกว่า 200 องศา ฟาเรนไฮท์ จึงฆ่าแบคทีเรียด้วย ดังนั้น จึงลดการอักเสบ และติดเชื้อ
  • ลดการเสียเลือดจากการผ่าตัด เลเซอร์ไม่ทำให้เกิดแผลผ่าตัดจาดมีด แผลจึงหายเร็วมีการเสียเลือดน้อยกว่ามาก
ป้องกันอุบัติเหตุจากการใช้เลเซอร์
เราใช้เลเซอร์กันมากในปัจจุบัน และ รู้สึกว่า ง่าย สะดวกสบาย หากแต่เราควรปกป้องดวงตาของเราจากแสงแลเซอร์ด้วยแว่นพิเศษทุกครั้งที่ได้รับการรักษาจากแพทย์ 



รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง หรือ รังสียูวี (ultraviolet) เป็นช่วงหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงสีม่วง รังสีอัลตราไวโอเลตแบ่งเป็นสามชนิดย่อย ได้แก่
  • UVA มีความยาวคลื่น 400–315 นาโนเมตร
  • UVB มีความยาวคลื่น 315–280 นาโนเมตร
  • UVC มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 280 นาโนเมตร
ยิ่งความยาวคลื่นของรังสีสั้น ก็ยิ่งมีอันตรายมากขึ้น และก็มีประโยชน์มากขึ้นเช่นเดียวกัน (ในการฆ่าเชื้อด้วยรังสียูวี)
การค้นพบ
หลังจากที่รังสีอินฟราเรดถูกค้นพบ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมันชื่อ (Johann Wilhelm Ritter) ได้ทดลองค้นหารังสีที่อยู่ตรงข้ามกับรังสีอินฟราเรด นั่นคือ รังสีอินฟราเรดมีความยาวคลื่นยาวกว่าแสงสีแดง แต่ริตเตอร์ต้องการจะหารังสีชนิดหนึ่งที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าสีม่วง เขาได้ใช้กระดาษอาบซิลเวอร์คลอไรด์วางไว้กลางแดด พบว่ากระดาษนั้นเปลี่ยนเป็นสีดำ ริตเตอร์เรียกรังสีนี้ว่า deoxidizing rays ต่อมาก็เปลี่ยนชื่อเป็นยูวีดังเช่นในปัจจุบัน

 โทษ


 
การแปลงสภาพ DNA โดยทำให้คู่เบสที่จับกันผิดปกติและเกิดการบิดเบี้ยวของเกลียว
การรับรังสีอัลตราไวโอเลตมากเกินควร ก่อให้เกิดอันตรายกับระบบต่าง ๆ ของร่างกายได้ รังสีอัลตราไวโอเลตในช่วง UVC มีพลังงานสูงที่สุด และที่สำคัญคืออันตรายที่สุด แต่พบได้น้อยเพราะบรรยากาศกรองเอาไปหมดแล้ว ทว่าเครื่องมือฆ่าเชื้อในน้ำดื่มอาจปล่อยรังสีช่วงนี้ออกมาก็ได้
รังสีอัลตราไวโอเลตทั้งสามชนิดคือ UVA, UVB และ UVC สามารถทำให้คอลลาเจนในผิวหนังเสื่อมสภาพได้ ซึ่งเป็นเหตุหนึ่งให้เกิดริ้วรอยก่อนวัย แต่ UVA มีความรุนแรงน้อยที่สุด เพราะไม่สามารถก่อให้เกิดอาการแดดเผา (sunburn) ทว่ายังน่ากลัวอยู่ที่สามารถแปลงสภาพ DNA ได้ จนอาจก่อให้เกิดมะเร็งผิวหนัง แต่ร่างกายก็สามารถป้องกันได้ โดยการสร้างเม็ดสีเมลานินขึ้นมา เพื่อป้องกันการทะลวงของยูวี จึงทำให้ผิวคล้ำดำมากขึ้น
นอกจากผิวหนังแล้ว ยูวียังเป็นอันตรายต่อดวงตา โดยเฉพาะ UVB ทำให้เกิดอาการที่เรียกว่า arc eye คือรู้สึกเหมือนมีทรายเข้าตา หรือถ้ารุนแรงกว่านั้นอาจทำให้เป็นโรค (cataract) ได้ โดยเฉพาะในหมู่ การป้องกันก็คือ สวมใส่แว่นป้องกัน

 

 ประโยชน์

ประโยชน์ของรังสีอัลตราไวโอเลตนั้นมีมาก ดังจะได้กล่าวคร่าว ๆ ต่อไปนี้
แบล็กไลต์
แบล็กไลต์ (black light) เป็นหลอดที่เปล่งรังสียูวีคลื่นยาว มีสีม่วงดำ ใช้ตรวจเอกสารสำคัญ เช่น ธนบัตร, หนังสือเดินทาง, บัตรเครดิต ฯลฯ ว่าเป็นของจริงหรือปลอม หลายประเทศได้ผลิตลายน้ำที่สามารถมองเห็นได้ในรังสีชนิดนี้ นอกจากนี้ แบล็กไลต์ยังสามารถใช้ล่อแมลงให้มาติดกับ เพื่อที่จะกำจัดภายหลังได้
 
หลอดฟลูออเรสเซนต์
หรือหลอดเรืองแสง ใช้หลักการผลิตรังสีอัลตราไวโอเลต โดยการทำให้ไอปรอทแตกตัว รังสีที่ได้จะไปกระทบสารเรืองแสงให้เปล่งแสงออกมา
  ดาราศาสตร์
ในทางดาราศาสตร์ โดยปกติแล้ววัตถุที่ร้อนมากจะเปล่งยูวีออกมา เราจึงสามารถศึกษาวัตถุท้องฟ้าได้โดยผ่านทางยูวี ทว่าต้องไปปฏิบัติในอวกาศ เพราะยูวีส่วนมากถูกโอโซนดูดซับไว้หมด
  การวิเคราะห์แร่

รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถใช้ตรวจวิเคราะห์แร่ได้ แม้ว่าจะดูเหมือนกันภายใต้แสงที่มองเห็น แต่เมื่อผ่านยูวีแล้วก็จะเห็นความแตกต่างได้

   การฆ่าเชื้อโรค
รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถใช้ฆ่าเชื้อโรคได้ โดยเฉพาะในน้ำดื่ม แต่ยังสามารถนำไปฆ่าเชื้อในเครื่องมือ หรืออาหารได้ด้วย
ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้เป็นเพียงส่วนหนึ่งของประโยชน์จากรังสียูวี ทว่ายังมีรายละเอียดมากกว่านี้ซึ่งหาอ่านได้จากลิงก์ทางซ้ายมือ


รังสีเอกซ์ (X-ray หรือ Röntgen ray) เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีความยาวคลื่นในช่วง 10 ถึง 0.01 นาโนเมตร ตรงกับความถี่ในช่วง 30 ถึง 30,000 พีต้าเฮิตซ์ (1015 เฮิตซ์) ในเบื้องต้นมีการใช้ช้รังสีเอกซ์สำหรับถ่ายภาพเพื่อการวินิจฉัยโรค และงานผลึกศาสตร์ (crystallography) รังสีเอกซ์เป็นการแผ่รังสีแบบแตกตัวเป็นไอออน และมีอันตรายต่อมนุษย์ รังสีเอกซ์ค้นพบโดยวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน เมื่อ ค.ศ. 1895

ทฤษฎีอิเล็กตรอนสมัยปัจจุบัน อธิบายถึงการเกิดรังสีเอกซ์ว่า ธาตุประกอบด้วยอะตอมจำนวนมากในอะตอมแต่ละตัวมีนิวเคลียสเป็นใจกลาง และมีอิเล็กตรอนวิ่งวนเป็นชั้นๆ ธาตุเบาจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่น้อยชั้น และธาตุหนักจะมีอิเล็กตรอนวิ่งวนอยู่หลายชั้น เมื่ออะตอมธาตุหนักถูกยิงด้วยกระแสอิเล็กตรอน จะทำให้อิเล็กตรอนที่อยู่ชั้นในถูกชนกระเด็นออกมาวิ่งวนอยู่รอบนอกซึ่งมีภาวะไม่เสถียรและจะหลุดตกไปวิ่งวนอยู่ชั้นในอีก พร้อมกับปล่อยพลังงานออกในรูปรังสี ถ้าอิเล็กตรอนที่ยิงเข้าไปมีพลังงานมาก ก็จะเข้าไปชนอิเล็กตรอนในชั้นลึกๆ ทำให้ได้รังสีที่มีพลังงานมาก เรียกว่า ฮาร์ดเอกซเรย์ (hard x-ray) ถ้าอิเล็กตรอนที่ใช้ยิงมีพลังงานน้อยเข้าไปได้ไม่ลึกนัก จะให้รังสีที่เรียกว่า ซอฟต์เอกซเรย์ (soft x-ray)
กระบวนการเกิดหรือการผลิตรังสีเอกซ์ทั้งโดยฝีมือมนุษย์และในธรรมชาติ มีอยู่ 2 วิธีใหญ่ๆ คือ วิธีที่ 1 เป็นวิธีผลิตรังสีเอกซ์โดยการยิงลำอนุภาคอิเล็กตรอนใส่แผ่นโลหะ เช่น ทังสเตน อิเล็กตรอน ที่เป็นกระสุนจะวิงไปชนอิเล็กตรอนของอะตอมโลหะที่เป็นเป้า ทำให้อิเล็กตรอนที่ถูกชนเปลี่ยนตำแหน่ง การโคจรรอบนิวเคลียส เกิดตำแหน่งที่ว่างของอิเล็กตรอนในวงโคจรรอบนิวเคลียสเดิม อิเล็กตรอนตัวอื่นที่ อยู่ในตำแหน่งวงโคจรมีพลังงานสูงกว่า จะกระโดดเข้าไปแทนที่ของอิเล็กตรอนเดิมแล้วปล่อยพลังงานออก มาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือ รังสีเอกซ์ เครื่องฉายรังสีเอกซ์ที่ใช้งานกันทั่วไปในโรงพยาบาลและในโรงงานอุตสาหกรรม ล้วนเป็นเครื่องผลิต รังสีเอกซ์จากวิธีการนี้ วิธีที่ 2 เป็นวิธีผลิต หรือ กำเนิดรังสีเอกซ์จากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า เช่น อิเล็กตรอน โปรตอนหรืออะตอม อย่างมีความเร่ง คือ อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเหล่านี้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงขึ้นแล้วก็เป็น ธรรมชาติของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเหล่านี้เอง ที่ต้องปล่อยพลังงานออกมาในรูปของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า อย่างที่ไม่มีอะไรไปห้ามได้ ซึ่งถ้าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกปล่อยออกมามีความถี่สูงพอก็จะเป็นรังสีเอกซ์ กำเนิดรังสีเอกซ์วิธีนี้เป็นวิธีที่นักวิทยาศาสตร์ที่นิยมใช้ในการผลิตรังสีเอกซ์ในห้องทดลองวิทยาศาสตร์

[แก้] ประวัติศาสตร์ในการศึกษารังสีเอกซ์

Johann Hittorf (1824 - 1914) นักฟิสิกส์ที่ทำการศึกษารังสีพลังงานสูงที่ปลดปล่อยออกมาจากขั้วลบในท่อเอกซเรย์ รังสีนี้มีความเรืองแสงเมื่อกระทบหลอดแก้วของท่อเอกซเรย์ ในปี 1876 Eugen Goldstein ได้เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า รังสีแคโทด ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันว่าคือ กระแสอิเล็กตรอน ต่อมา นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ William Crookes ได้ทำการศึกษาผลของกระแสอิเล็กตรอนในความดันที่ต่ำ และก็ได้เรียกสิ่งที่เขาค้นพบว่า Crookes tube ซึ่งเป็นท่อแก้วสุญญากาศ มีขั้วอิเล็กโทรดแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง โดยเขาได้ทดลองนำแผ่นถ่ายภาพไว้ข้างท่อแก้ว พบว่าเกิดรอยดำบนแผ่น แต่ Crookes ยังไม่ได้อธิบายปรากฏการณ์นี้
ในเดือนเมษายนปี 1887 Nikola Tesla ได้เริ่มทำการศึกษารังสีเอกซ์โดยใช้ท่อสุญญากาศแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงที่เขาคิดค้นขึ้นเอง (เช่นเดียวกับ Crookes tube) จากวารสารตีพิมพ์ต่าง ๆ ได้บ่งชี้ว่า เขาได้เป็นผู้พัฒนาท่อเอกซเรย์ขึ้น ซึ่งแตกต่างจากท่อเอกซเรย์อื่น ๆ ที่มีขั้วอิเล็กโทรดเพียงด้านเดียว
โดยหลักการของ Tesla ที่ได้พัฒนาท่อเอกซเรย์ขึ้นมา ในปัจจุบันเรียกว่ากระบวนการ Bremsstrahlung ซึ่งเป็นกระบวนการที่รังสีเอกซเรย์ที่ถูกปลดปล่อยออกมานั้นเกิดจากการเร่งประจุเช่นอิเล็กตรอนในวิ่งผ่านสสารบางชนิด ในปี 1892 Tesla ได้ทำเสนอผลการทดลองซึ่งเขายังเรียกเพียงว่าเป็นพลังงานจากการแผ่รังสี ในตอนนั้นเขายังไม่ได้เสนอผลการทดลองให้เป็นที่กว้างขวางมากนัก แต่ผลจากการทดลองของเขาส่งผลต่อวงการวิทยาศาสตร์และทางการแพทย์ในปัจจุบันอย่างมาก
ในปี 1892 Heinrich Hertz ได้ทำการทดลองกับรังสีแคโทดรวมกับแผ่นโลหะบาง (เช่น อะลูมิเนียม) ต่อมา Philipp Lenard นักศึกษาของ Hertz ได้ทำการวิจัยปรากฏการณ์นี เขาได้พัฒนาท่อแคโทดขึ้นใหม่และใช้วัสดุหลายชนิดในการเป็นตัวกลาง เขาไม่ได้ตระหนักเลยว่า นั่นคือการสร้างรังสีเอกซ์ ต่อมา Hermann von Helmholtz ได้ทำการศึกษาสมการทางคณิตศาสตร์ของรังสีเอกซ์ เขาได้ตั้งสมมุติฐานก่อนที่ R?ntgen จะค้นพบและพิสูจน์ได้ ซึ่งต่อมาเป็นรากฐานของทฤษฎีทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ในวันที่ 8 พฤศจิกายน 1895 Wilhelm Conrad R?ntgen นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้เริ่มทำการศึกษาและวิจัยรังสีเอกซ์ขณะทำการทดลองกับท่อสุญญากาศ แล้วในวันที่ 28 ธันวาคม 1895 เขาได้เขียนรายงานเรื่อง On a new kind of ray: A preliminary communication ซึ่งรายงานเล่มนี้ได้พูดถึง รังสี x ซึ่งได้ระบุไว้ว่าเป็นรังสีที่ยังระบุประเภทไม่ได้ (จึงตั้งชื่อไว้ก่อนว่า รังสี x) ส่งผลให้ชื่อรังสีเอกซ์ถูกใช้กันมานิยมมากกว่าชื่อที่นักวิทยาศาสตร์ตั้งให้ว่า รังสีเรินต์เก้น (R?ntgen rays) และทำให้ R?ntgen ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการค้นพบและพิสูจน์ปรากฏการณ์นี้
ในการทดลองของ R?ntgen ได้เริ่มจากการใช้เครื่องสร้างรังสีแคโทดผ่านท่อแก้วสุญญากาศ เขาได้พบว่ามีแสงสีเขียวอ่อนวิ่งปะทะกับผนังท่อ เขาได้พบว่า แสงจากเครื่องสร้างรังสีแคโทดนี้ได้ทะลุผ่านวัสดุต่าง ๆ (เช่น กระดาษ ไม้ หนังสือ) เขาได้เริ่มวางวัตถุอื่น ๆ หลายประเภทไว้หน้าเครื่องนี้ และทำให้เขาได้พบว่า เขาสามารถถ่ายเห็นโครงร่างของกระดูกมือของเขาได้บนผนัง สองเดือนต่อมาเขาเริ่มทำการค้นคว้า และได้ทำการพิสูจน์และตีพิมพ์ในปี 1896 ในรายงานชื่อ On a New Kind of Radiation
ย้อนกลับไปในปี 1985 Thomas Edison ก็ได้ทำการศึกษาผลของวัสดุหลายประเภทที่เรืองแสงได้ด้วยรังสีเอกซ์ และได้พบ calcium tungstate ซึ่งเป็นวัสดุที่ดีที่สุด ในเดือนมีนาคม ปี 1896 ได้ริเริ่มพัฒนากล้องตรวจอวัยวะภายในด้วยเงารังสีเอกซ์บนจอเรืองแสง (fluoroscope) ซึ่งมีใช้กันแพร่หลายในปัจจุบัน แม้ว่า Edison จะหยุดการวิจัยเกี่ยวกับรังสีเอกซ์ในปี 1903 หลังจากการจากไปของ Clarence Madison Dally ซึ่งเป็นช่างเป่าแก้วของเขา Dally ในตอนนั้นมีนิสัยชอบทดสอบท่อรังสีเอกซ์ด้วยมือเปล่า เขาได้เริ่มเป็นมะเร็งและจำเป็นต้องตัดมือทั้งสองข้างก่อนที่จะเสียชีวิต
ในปี 1906 Charles Barkla ได้ค้นพบว่า รังสีเอกซ์สามารถถูกกระเจิงได้ด้วยก๊าซ และได้บอกว่าวัตถุใดที่มีคุณสมบัติเช่นนี้จะมีลักษณะเช่นเดียวกับรังสีเอกซ์ (characteristic x-ray) เขาได้รับรางวัล Nobel prize ในปี 1917 จากการค้นพบสิ่งนี้
ในปี 1912 Max von Laue, Paul Knipping and Walter Friedrich ได้ทำการค้นคว้าการเบี่ยงเบนของรังสีเอกซ์ด้วยคริสตัล การทดลองนี้ เป็นจุดเริ่มต้นของสาขา X-ray crystallography ที่มีนักฟิสิกส์ Paul Peter Ewald, William Henry Bragg and William Lawrence Bragg ได้วางรากฐานและพัฒนาต่อมา
ในการประยุกต์ใช้รังสีเอกซ์ทางการแพทย์นั้น (radiation therapy) ได้เริ่มต้นโดย Major John Hall-Edwards นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ในปี 1908 เขาจำเป็นต้องเสียแขนซ้ายด้วยผลของการแผ่รังสีเอกซ์ และในปี 1950 ได้กล้องถ่ายภาพเอกซเรย์ (x-ray microscope) ได้พัฒนาขึ้นสำเร็จ
ในปี 1980 เลเซอร์รังสีเอกซ์ (x-ray laser) ถูกนำมาใช้ในส่วนหนึ่งของแผนการป้องกันของรีแกน (Reagan administration's Strategic Defense Initiative) แต่ก็ไม่ได้ผลดีนัก
ในปี 1990 ห้องแลบเอกซเรย์จันทรา (Chandra X-ray Observatory) ได้เริ่มใช้งาน และได้เริ่มการสร้างรังสีเอกซ์อย่างต่อเนื่องเกิดขึ้น นำไปสู่การค้นคว้าวิจัยทางดาราศาสตร์ซึ่งเปรียบเทียบกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น เช่น blackhole การปะทะของกาแลกซี่ nova รวมถึงดาวนิวตรอนหรือการระเบิดต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในเอกภพ

[แก้] การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

ตั้งแต่การค้นพบของ Roentgen ว่ารังสีเอกซ์สามารถบอกรูปร่างของกระดูกได้ รังสีเอกซ์ได้ถูกพัฒนาเพื่อนำมาใช้ในการถ่ายภาพในการแพทย์ นำไปสู่สาขาที่เรียกว่า รังสีวิทยา โดยนักรังสีวิทยาได้ใช้ ภาพถ่าย (radiography) ที่ได้มาใช้ในการช่วยการวินิจฉัยโรคนั่นเอง
รังสีเอกซ์มักถูกนำมาใช้ในการตรวจหาสภาพทางพยาธิวิทยาของกระดูก แต่ก็สามารถหาความผิดปกติของบางโรคที่เป็นที่เนื้อเยื่อทั่วไปได้ ตัวอย่างที่พบเห็นได้ทั่วไปเช่นการเอกซเรย์ปอด ซึ่งสามารถบอกถึงความผิดปกติได้หลายโรค เช่น โรคปอดบวม (pneumonia) โรคมะเร็งปอด (lung cancer) หรือน้ำท่วมปอด (pulmonary edema) รวมถึงการเอกซเรย์ช่องท้อง เช่นการตรวจภาวะอุดตันในลำไส้เล็ก (ileus) ภาวะลมหรือของเหลวคั่งในช่องท้อง ในบางครั้งยังใช้ในการตรวจหานิ่วในถุงน้ำดี หรือนิ่วในกระเพาะปัสสาวะได้ รวมทั้งในบางกรณีสามารถใช้ในการถ่ายภาพเนื้อเยื่อบางชนิด เช่น สมองและกล้ามเนื้อได้ แต่นับแต่ในปี 2005 รังสีเอกซ์ถูกขึ้นบัญชีในรัฐบาลสหรัฐอเมริกาว่า เป็นสารก่อมะเร็ง การถ่ายภาพเนื้อเยื่อส่วนใหญ่จึงถูกพัฒนาโดยใช้เทคนิด CAT หรือ CT scanning (computed axial tomography) หรือใช้เทคนิค MRI (magnetic resonance imaging) หรือ ultrasound ทดแทน
ปัจจุบัน การรักษาโรคมะเร็งส่วนใหญ่ได้มีการนำรังสีมาช่วยในการรักษาโรค (radiotherapy) และได้มีการรักษาพยาธิสภาพต่าง ๆ เช่น การรักษาแบบ real-time ในการผ่าตัดถุงน้ำดี การขยายหลอดเลือด (angioplasty) หรือการกลืนสาร barium enema เพื่อตรวจสภาพลำไส้เล็กและลำไส้ใหญ่ โดยการใช้ fluoroscopy

[แก้] การประยุกต์ใช้ในด้านอื่น

รังสีเอกซ์ได้ถูกพัฒนานำไปใช้ในหลายสาขา เช่น การวิเคราะห์ลักษณะของอะตอมและการผลิตโดยอาศัยการเบี่ยงเบนของรังสีเอกซ์ (x-ray crystallography) การวิจัยทางดาราศาสตร์ที่อาศัยการปลดปล่อยรังสีเอกซ์ที่มาจากวัตถุในวัตถุ (x-ray astronomy) การถ่ายภาพและผลิตภาพในขนาดเล็ก (x-ray microscopic analysis) รวมทั้งการตรวจหารอยร้าวขนาดเล็กในโลหะ การติดตามผลของตัวอย่างในการวิจัยโดยอาศัยคุณสมบัติของรังสีเอกซ์ (x-ray fluorescence) รวมถึงใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง

การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี (อังกฤษ: radioactive decay) เป็นกระบวนการที่ นิวเคลียสของอะตอมสูญเสียพลังงานจากการปลดปล่อยอนุภาคที่มีประจุ และ แผ่รังสี การสลายตัว หรือการสูญเสียพลังงานนี้ ส่งผลให้อะตอมที่เป็น parent nuclide เปลี่ยนรูปไป กลายเป็นอะตอมอีกชนิดหนึ่งที่ต่างออกไป,ที่เรียกว่า daughter nuclide ตัวอย่างเช่น อะตอมของ คาร์บอน-14 (C-14) (parent คาดว่า "ตัวตั้งต้น") แผ่รังสี และเปลี่ยนรูปกลายเป็น อะตอมของ ไนโตรเจน-14 (N-14) (daughter คาดว่า "ผลลัพธ์")[1] กระบวนการนี้เกิดขึ้นแบบสุ่มในระดับของอะตอม จึงทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์ว่า อะตอมที่สังเกตจะสลายตัวเมื่อใด แต่ถ้าเป็นการสังเกตการณ์อะตอมในปริมาณมากแล้ว เราสามารถคาดการณ์อัตราการสลายตัวโดยเฉลี่ยได้
มาตรฐานในระบบหน่วยเอสไอในการวัดการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีนั้น มีหน่วยเป็น เบ็กเกอเรล (becquerel, Bq) หนึ่งหน่วยเบ็กเกอเรลมีนิยามคือ การเปลี่ยนแปลง (หรือการสลายตัว) ต่อวินาที เนื่องจากปริมาณตัวอย่างที่พอเหมาะของสารกัมมันตรังสี มีอะตอมจำนวนมาก ดังนั้นเบ็กเกอเรลจึงเป็นหน่วยวัดที่เล็กในการวัด โดยทั่วไปมักใช้หน่วยวัดนี้ในระดับของ เทอราเบ็กเกอเรล (terabecquerel,TBq) หรือ จิกะเบ็กเกอเรล (gigabecquere,GBq)) อีกหน่วยที่ใช้วัดค่ารังสีคือ กูรี (curie, Ci) ซึ่งเดิมนั้นนิยามจากการเกิดปฏิกิริยาของเรเดียมบริสุทธิ์ หนึ่งกรัม (ไอโซโทป Ra-226) ซึ่งโดยนิยามนั้น 1 กูรีเทียบเท่ากับปฏิกิริยาการสลายตัวของ นิวเคลียสของเรเดียมที่อัตรา 3.7x1010 Bq ปัจจุบันทาง SI ไม่แนะนำให้ใช้หน่วยวัด Ci อีกต่อไป

เนื้อหา

[ซ่อน]

[แก้] คำอธิบาย

สัญลักษณ์ใบพัดสามใบ (trefoil symbol) ที่แสดงถึงสารกัมมันตรังสี
นิวตรอนและโปรตอนที่ประกอบขึ้นเป็นนิวเคลียส รวมไปถึงอนุภาคอื่นๆที่เข้าใกล้มัน ถูกควบคุมด้วยหลายๆปฏิกิริยา แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม ซึ่งไม่สามารถตรวจพบได้ในระดับที่มองเห็นด้วยตาเปล่า(macroscopic scale) เป็นแรงที่แข็งแกร่งที่สุดสำหรับระยะห่างที่เล็กกว่าอะตอม (subatomic distance) แรงไฟฟ้าสถิตย์ (electrostatic force)ก็เป็นอีกแรงที่สำคัญ และ ในการสลายตัวแบบเบต้า (beta decay) แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อนก็มีส่วนเกี่ยวข้องด้วย
ความเกี่ยวพันกันของแรงเหล่านี้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ ที่พลังงานถูกปลดปล่อยออกมาในขณะจัดเรียงตัวของอนุภาค ในการเรียงตัวบางแบบของนิวเคลียส มีคุณสมบัติในการเรียงตัวแบบช้าๆ โดยอนุภาคจะเรียงตัวในรูปแบบที่มีพลังงานต่ำกว่า และปลดปล่อยพลังงานออกมา บางคนอาจเปรียบเทียบลักษณะที่เกิดขึ้นกับ หิมะที่อยู่บนเขา ซึ่งมีแรงเสียดทางระหว่างเกล็ดน้ำแข็งที่รองรับน้ำหนักของหิมะ ซึ่งทำให้ระบบมีความไม่เสถียร เนื่องจากยังสามารถเปลี่ยนไปเป็นสถานะที่มีพลังงานต่ำกว่าได้ สิ่งกระตุ้นจะช่วยให้เกิดสภาวะที่มีค่าเอนโทรปีที่สูงกว่า ระบบจะเปลี่ยนแปลงเพื่อไปยังสถานะพื้น, ก่อให้เกิดความร้อน และ พลังงานรวมจะถูกกระจายให้กับระดับพลังงานที่สูงกว่า ซึ่งก่อให้เกิดหิมะถล่มในที่สุด พลังงานรวมไม่มีการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการนี้ แต่เนื่องจากกฎของเอนโทรปี หิมะถล่มจึงเกิดขึ้นได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น คือสถานะพื้น (ground state) ซึ่งเป็นสถานะที่มีความเป็นไปได้มากที่สุด ในการที่พลังงานที่มีจะถูกกระจายไป
ในการถล่มนี้ (การสลายตัว) ต้องการพลังงานกระตุ้น เฉพาะในกรณีของหิมะถล่มนั้น พลังงานนี้มาจากการรบกวนจากภายนอกระบบ ซึ่งการรบกวนนี้อาจมีระดับที่เล็กมาก สำหรับในกรณีของนิวเคลียสของอะตอมที่อยู่ในภาวะกระตุ้น สิ่งรบกวนขนาดเล็กนี้เกิดจากการสลับที่ของช่องว่าง(vacuum fluctuations)จำนวนหนึ่ง นิวเคลียส (หรือระบบที่ถูกกระตุ้นใดใดก็ตามใน กลศาสตร์ควอนตัม) ไม่เสถียร และจะทำตัวเองให้เสถียร เปลี่ยนไปเป็นระบบที่ลดระดับการตุ้นลง ผลจากการเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลทำเกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างอะตอม และ เกิดการปลดปล่อยไม่ว่าจะเป็น โปรตอน หรือ อนุภาคความเร็วสูงที่มีมวล (เช่น อิเล็กตรอน, อนุภาคแอลฟา, หรือ อนุภาคอื่นๆ)

[แก้] การค้นพบ

อองรี เบ็กเกอเรล ชาวฝรั่งเศส ค้นพบกัมมันตภาพรังสี ในปี พ.ศ. 2439 ในขณะที่กำลังทำงานเกี่ยวกับสารเรืองแสงพวกฟอสฟอรัส(phosphorescent materials) สารพวกนี้เรืองแสงในที่มืดหลังจากที่ได้รับแสง และเขาคิดว่าแสงเรืองที่เกิดในหลอดคาโทดในเครื่องเอ็กเรย์ น่าจะมีส่วนเกี่ยวข้องกับสารเรืองแสงประเภทนี้ เขานำฟิล์มภาพมาหุ้มในกระดาษสีดำ และนำสารเรืองแสงพวกฟอสฟอรัสหลายชนิดมาวางทับ จากการทดลองไม่ปรากฏผล จนกระทั่งเขาใช้เกลือของยูเรเนียม ซึ่งทำให้เกิดเป็นเงาดำบนแผ่นฟิล์ม การแผ่รังสีนี้เรียกว่า Becquerel Rays
ต่อมาเป็นที่ประจักษ์ว่าส่วนที่ดำขึ้นนั้น ไม่ได้เกี่ยวข้องกับสารเรืองแสงพวกฟอสฟอรัสเลย เพราะแผ่นฟิล์มดำในขณะที่สารนั้นอยู่ในที่มืด สำหรับเกลือของยูเรเนียม และ โลหะยูเรีเนียมก็ทำให้แผ่นฟิล์มดำเช่นกัน ซึ่งชี้ให้เห็นว่า เกิดขึ้นจากการแผ่รังสีที่สามารถผ่านแผ่นกระดาษที่ทำให้แผ่นฟิล์มดำ
ในช่วงแรกนั้น การแผ่รังสีนี้มีลักษณะคล้ายคลึงกับการค้นพบ รังสีเอ็กซ์ จากการค้นคว้าเพิ่มเติมโดย เบ็กเกอเรล, มารี กูรี, ปิแอร์ กูรี, เออร์เนสต์ รูเทอร์ฟอร์ด และการค้นพบอื่นๆ ทำให้เห็นว่า กัมมันตภาพรังสีมีความซับซ้อนยิ่งกว่ามาก มีการสลายตัวได้หลายแบบ แต่ รูเทอร์ฟอร์ด เป็นคนแรกที่พบว่า สามารถประมาณการณ์ปรากฏการณ์ได้ทางคณิตศาสตร์ ด้วยสูตรเอ็กโพเนนเชียลแบบเดียวกัน
ผู้ค้นคว้ากลุ่มแรก ๆ ค้นพบอีกว่า สารเคมีอื่น ๆ นอกจากยูเรเนียมมีไอโซโทปที่เป็นสารกัมมันตรังสี การใช้การค้นหาอย่างเป็นระบบสำหรับกัมมันตรังสีในแร่ยูเรเนียม เป็นแนวทางที่ช่วยให้ มารี กูรี ระบุธาตุใหม่พอโลเนียม และแยกธาตุใหม่ เรเดียมจากแบเรียม เนื่องจากความคล้ายคลึงทางเคมีของธาตุทั้งสอง ทำให้เป็นการยากในการแยกแยะธาตุทั้งสอง

[แก้] อันตรายของสารกัมมันตรังสี

สัญลักษณ์แจ้งประเภทของสารกัมมันตรังสี
อันตรายของกัมมันตภาพรังสี และ การแผ่รังสีไม่เป็นที่ทราบในระยะแรก ผลเฉียบพลันของการแผ่รังสีค้นพบในการใช้รังสีเอ็กในขณะที่วิศวกร นิโคลา เทสลา ตั้งใจเอานิ้ววางเพื่อถ่ายรังสีเอ็กในปี พ.ศ. 2439 เขาได้รายงานผลการศึกษาที่ระบุถึงอาการไหม้ที่เกิดขึ้น ซึ่งเข้าระบุว่าเกิดจากโอโซนมากกว่าที่เกิดจากรังสีเอ็ก อาการบาดเจ็บของเขาหายในที่สุด
ผลเชิงพันธุกรรมจากการแผ่รังสี รวมถึงโอกาสในการก่อมะเร็ง ค้นพบหลังจากนั้นมาก ในปี พ.ศ. 2470 เฮอร์แมนน์ โจเซฟ มุลเลอร์ (อังกฤษ: Hermann Joseph Muller) เผยแพร่ผลการวิจัยที่แสดงถึงผลเชิงพันธุกรรม และในปีพ.ศ. 2489 เขาได้รับรางวัลโนเบลจากการค้นพบนี้[2]
ก่อนหน้าที่จะทราบผลทางชีววิทยาของการแผ่รังสี แพทย์ และ บริษัทหลายแห่งได้เริ่มทำตลาดสารกัมมันตรังสีในฐานะของยาเถื่อน (patent medicine - หมายถึง ยาที่ไม่ระบุถึงส่วนผสมไม่มีการจดทะเบียน ไม่มีการตรวจสอบสรรพคุณทางยา เน้นการทำตลาดเป็นหลัก และมักมีการโอ้อวดเกินจริง) และ ผลิตภัณฑ์ที่ประกอบด้วยสารกัมมันตรังสี (radioactive quackery - ใช้คำที่คล้ายคลึงกับยาเถื่อน หรือ ยาปลอม) ตัวอย่างเช่น ยาสวนทวาร (Enema) ที่มีส่วนประกอบของเรเดียม, น้ำที่มีส่วนผสมของเรเดียมที่ใช้ดื่มคล้าย โทนิค (tonic) มารี กูรี ต่อต้านการใช้ในลักษณะนี้ และเตือนเกี่ยวกับผลของรังสีที่มีต่อร่างกายมนุษย์ที่ยังไม่ทราบ (ในที่สุดกูรีเสียชีวิต จากอาการของมะเร็งเม็ดเลือดขาว ซึ่งเชื่อว่าเกิดจากการที่ทำงานกับเรเดียม อย่างไรก็ตามจากการตรวจสอบกระดูกของเธอในภายหลัง พบว่าเธอเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ระมัดระวังตัว และพบปริมาณเรเดียมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น มีการค้นพบสาเหตุที่แท้จริงของการเสียชีวิตของเธอ ซึ่งเกิดจากการได้รับรังสีเอ็กซ์จากหลอดรังสีที่ไม่ได้มีการป้องกัน ขณะที่เป็นอาสาสมัครในหน่วยแพทย์ ในสงครามโลกครั้งที่1) ในปี พ.ศ. 2473 พบกรณีที่เกิดกระดูกตาย และ การเสียชีวิตจำนวนมากในผู้ใช้ ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมของเรเดียมแทบจะหายไปจากตลาด


[แก้] ประเภทของการสลายตัว

สำหรับประเภทของการแผ่กัมมันตภาพรังสี ค้นพบว่าสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กสามารถก่อให้เกิดการปลดปล่อยรังสีออกมาได้สามประเภท เนื่องจากไม่มีคำจำกัดความที่ดี จึงมีการกำหนดชื่อของรังสีดังกล่าวด้วยอักษรกรีกตามลำดับ คือ แอลฟา เบต้า และแกมมา ซึ่งยังใช้อยู่ในปัจจุบัน การสลายตัวแบบแอลฟานั้นพบในเฉพาะธาตุที่หนักมาก (พบในธาตุที่มีเลขอะตอม 52 และมากกว่าเท่านั้น) สำหรับการสลายอีกสองแบบนั้น เกิดได้ในธาตุอื่นทั้งหมด
ในการวิเคราะห์ธรรมชาติของผลลัพธ์ที่ได้จากการสลายตัว เป็นที่แน่ชัดจากแนวทางของแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ว่า รังสีแอลฟามีประจุเป็นบวก รังสีบีตามีประจุเป็นลบ และรังสีแกมมามีประจุเป็นกลาง จากผลการสะท้อนกลับ เป็นที่แน่ชัดว่าอนุภาคแอลฟามีมวลมากกว่าอนุภาคบีตามาก การปล่อยอนุภาคแอลฟาผ่านแผ่นกระจกหน้าต่างบางๆ และเก็บกักมันในหลอดปล่อยประจุ(discharge tube) ทำให้นักวิจัยศึกษาการปลดปล่อยแถบแสง(emission spectrum)ของก๊าซที่เกิดขึ้นได้ และ เป็นการพิสูจน์ในที่สุดด้วยว่า อนุภาคแอลฟาเป็นนิวเคลียสของฮีเลียม การทดลองอื่นแสดงว่า มีความคล้ายคลึงกันระหว่าง รังสีเบต้า และ รังสีแคโทด(cathode ray) ทั้งสองเต็มไปด้วยอิเลคตรอน และ อยู่ระหว่างรังสีแกมมา และ รังสีเอ็กซ์ ซึ่งเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า(electromagnetic radiation)ที่มีพลังงานสูง
ถึงแม้ว่า แอลฟา, เบต้า และ แกมมา เป็นที่รู้จักแล้วก็ตาม ได้มีการค้นการสลายตัวแบบอื่นๆเพิ่มเติม ไม่นานหลังจากการค้นพบนิวตรอนในปีพ.ศ. 2475 เอนรีโก แฟร์มี ค้นพบว่า ในการสลายตัวที่เกิดขึ้นน้อยมากนั้นจะก่อให้เกิด นิวตรอน เช่นเดียวกับการสลายตัวของอนุภาค การปลดปล่อยโปรตอน(proton emission)โดดเดี่ยวพบได้ในบางธาตุ หลังจากค้นพบโพสิตรอนจากการก่อเกิดรังสีคอสมิค เป็นที่ทราบว่าในกระบวนการเดียวกันกับการสลายตัวแบบเบต้า สามารถก่อให้เกิดอนุภาคโพสิตรอนได้ด้วย(positron emission), ซึ่งอนุภาคนี้สามารถเรียกในอีกชื่อหนึ่งว่า อนุภาคตรงข้ามของอิเลคตรอน ซึ่งในการสลายตัวทั้งสองแบบของการสลายตัวแบบเบต้า จะก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในนิวเคลียสที่จะปรับระดับสัดส่วนของ นิวตรอน และ โปรตรอน ให้อยู่ในระดับที่มีพลังงานต่ำที่สุด ท้ายที่สุด ในปรากฏการณ์ที่เรียกว่า การสลายตัวแบบกลุ่ม(cluster decay) อนุภาคนิวตรอน และ อนุภาคโปรตรอน จำนวนหนึ่ง ถูกปลดปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องในปรากฏการณ์นี้ด้วย นอกจากอนุภาคแอลฟา
ยังมีการค้นพบการสลายตัวของของสารกัมมันตรังสีแบบอื่นๆ ที่สามารถปลดปล่อยอนุภาคที่กล่าวมาแล้วได้ แต่เกิดขึ้นจากกระบวนการที่แตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น internal conversion ซึ่งได้ผลลัพธ์เป็น อิเลคตรอน และ ในบางครั้ง โฟตอนพลังงานสูง ซึ่งในกระบวนการดังกล่าวไม่ได้เกิดการสลายตัวแบบเบต้า หรือ การสลายตัวแบบแกมมา เลยก็ตาม



ปฏิกิริยานิวเคลียร์ คือปฏิกิริยาที่เกิดความเปลี่ยนแปลงกับนิวเคลียสของอะตอม ไม่ว่าจะเป็นการเพิ่ม หรือลดโปรตอน หรือนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม เช่น ปฏิกิริยานี้
{}^{23}_{11} Na + {}^1_0 n \rarr {}^{24}_{11} Na + \gamma
จะเห็นได้ว่าโซเดียม ได้มีการรับนิวตรอนเข้าไป เมื่อนิวเคลียสเกิดความไม่เสถียร จึงเกิดการคายพลังงานออกมา และพลังงานที่คายออกมานั้น เมื่ออยู่ในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว มันก็คือรังสีแกมมานั่นเอง
โดยทั่วไปรังสีแกมมาที่แผ่ออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียรนั้น มักจะมีค่าพลังงานที่แตกต่างกันไปตามแต่ละชนิดของไอโซโทป ซึ่งถือเป็นคุณลักษณะประจำไอโซโทปนั้น ๆ
ปฏิกิริยานิวเคลียร์นั้นมีมากมายหลายรูปแบบ ซึ่งในบรรดารูปแบบทั้งหมดที่เราค้นพบในปัจจุบัน จะมีเพียง 2 รูปแบบที่เราพูดถึงกันบ่อย ๆ นั่นก็คือปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission) และปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (Fusion)

เนื้อหา

[ซ่อน]

[แก้] พลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียส

พลังงานยึดเหนี่ยวนิวเคลียส (Nuclear binding energy)


Wiki letter w.svgส่วนนี้รอเพิ่มเติมข้อมูล คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียไทยได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูลในส่วนนี้

[แก้] ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน

โมเดลแสดงการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน
ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชัน (Fission Process) เป็นการแตกนิวเคลียสของอะตอมจากอะตอมของธาตุใหญ่ให้กลายเป็นอะตอมของธาตุเล็ก 2 อะตอม ซึ่งในกระบวนการนี้จะให้พลังงานออกมาด้วย เช่น
{}^{325}_{\ 92} U + {}^1_0 n \rarr {}^{138}_{\ 56} Ba + {}^{95}_{36} Kr + 3\;^1_0 n
ซึ่งในปฏิกิริยาที่ยกตัวอย่างนี้ ไอโซโทปของแบเรียม (Ba) และคริปตอน (Kr) ซึ่งไอโซโทปทั้งสองตัวนี้มีนิวตรอนมากกว่าปกติ จึงมีการคายพลังงานออกมาในรูปของรังสีเบตา
อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าในตัวอย่างนี้สารผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยาจะเป็นกากกัมมันตรังสีที่แผ่รังสีเบตา (Beta Ray) แต่ก็ยังมีปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่แผ่รังสีชนิดอื่น ๆ รวมไปถึงรังสีแกมมา ตัวอย่างนี้เป็นเพียงการทำให้เห็นภาพว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันจะคายพลังงานออกมา นั่นก็เป็นเพราะโดยทั่วไปเมื่อธาตุที่มีมวลหรือเป็นธาตุหนักขึ้น จำนวนของนิวตรอนก็เริ่มที่จะมากกว่าโปรตอนไปด้วยตามลำดับ ซึ่งเมื่ออะตอมเหล่านี้แตกตัวมาเป็นอะตอมของธาตุที่เล็กกว่า ก็ย่อมทำให้จำนวนนิวตรอนของอะตอมมากกว่าปกติ

[แก้] ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน

โมเดลแสดงการเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน
สำหรับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชัน (Fusion Process) จะตรงข้ามกับฟิชชัน นั่นคือแทนที่จะแตกอะตอมของธาตุหนักให้เป็นธาตุเบา ก็จะกลายเป็นการรวมธาตุเบาสองอะตอมให้กลายเป็นอะตอมเดียวที่หนักขึ้น เช่นตัวอย่างนี้
{}^2_1 H + {}^2_1 H \rarr {}^3_2 He + {}^1_0 n
จะเห็นได้ว่า ผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้ เราจะได้ฮีเลียม (He) ที่มีจำนวนนิวตรอนน้อยกว่าปกติ (ปกติฮีเลียมจะมีนิวตรอน 2 ตัว) ซึ่งสภาพที่ไม่เสถียรของอะตอมนี้เอง จึงทำให้เกิดการคายพลังงานออกมาได้
ดวงอาทิตย์นั้นประกอบไปด้วยกลุ่มแก๊สไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ เนื่องจากมีมวลจำนวนมากจึงทำให้แรงโน้มถ่วงมหาศาลดูดแก๊สเข้าหากัน มากพอที่จะทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่น ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของดวงอาทิตย์