فهرست مطالب

عنوان                                صفحه

 فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات… 2

1-2- طرح موضوع و اهمیت آن.. 3

1-3- هدف و روش تحقیق.. 3

1-4- مطالعات گذشته به روی موضوع موردنظر. 5

1-5- مطالعات پیشین به روی منطقه. 7

1-6- موقعیت جغرافیایی و آب و هوایی منطقه مورد مطالعه. 7

1-6-1- پوشش گیاهی.. 9

1-7- راه­های دسترسی.. 10

1-8- ویژگی­های اجتماعی منطقه مورد مطالعه. 11

 فصل دوم: زمین‌شناسی منطقه مورد مطالعه

2-1-مقدمه. 13

2-2-فعالیت ماگمایی زاگرس چین‌خورده 14

2-3-توان اقتصادی زاگرس…. 15

2-4-سازند هرمز. 16

2-5-سن سازند هرمز. 20

2-6-دیاپیریسم یا جریان­های دیاپیری.. 20

2-7-منشاء گنبدهای نمکی.. 21

2-8-بخش‌های مختلف یک گنبدنمکی.. 23

2-9-اشکال متنوع گنبدنمکی.. 23

2-10-پدیده‌های مؤید جریان و شکل­پذیری نمک در گنبدهای نمکی.. 24

2-11-تکتونیک و ارتباط آن با گنبدهای نمکی.. 25

2-12-ساخت­های ایجاد شده پیرامون گنبدهای نمکی.. 27

2-13-پراکندگی گنبدهای نمکی در جهان.. 28

2-14-گنبدهای نمکی ایران.. 29

2-15-گنبدهای نمکی زاگرس…. 31

2-16-گسل‌های مرتبط با رخنمون گنبدهای نمکی در زاگرس…. 32

2-16-1-راندگی اصلی زاگرس…. 32

2-16-2-گسل کازرون.. 32

2-16-3-گسل دنا (دینار) 33

2-16-4-گسل میناب… 33

2-17-دگرگونی در گنبدهای نمکی.. 34

2-17-1-دگرگونی اینفراکامبرین پسین.. 34

2-18-اهمیت ساختمان گنبدهای نمکی در زمین‌شناسی نفت… 36

2-18-1-نفتگیرهای گنبدنمکی.. 36

2-19- انواع نفتگیرهای حاصل از گنبدهای نمکی.. 36

2-19-1-نفتگیر کلاهک گنبدنمکی.. 36

2-19-2-نفتگیرهای دامنه­ای گنبدنمکی.. 37

2-19-3-نفتگیر فوق کلاهک…. 37

2-19-4-نفتگیرهای چینه‌ای.. 37

2-20-تاثیر گنبدهای نمکی بر فرسایش…. 38

2-21-تاثیر گنبدهای نمکی بر محیط زیست… 38

2-22- اهمیت اقتصادی گنبدهای نمکی.. 40

2-23-روش‌های مطالعه گنبدهای نمکی.. 41

2-24-واحدهای چینه‌شناسی منطقه. 42

2-24-1-پرکامبرین پسین.. 42

2-24-2-مزوزوئیک…. 42

2-24-3-سنوزوئیک…. 44

2-24-4-کواترنری.. 49

2-25-تکتونیک منطقه. 49

2-26-پتانسیل­های اقتصادی منطقه. 50

2-27-زمین‌شناسی گنبدنمکی مورد مطالعه. 51

2-27-1-موقعیت زمین‌شناسی ناحیه­ای.. 51

2-27-2-خصوصیات مورفولوژیکی.. 52

2-27-3-خصوصیات هیدرولوژیکی.. 52

2-27-4-خصوصیات سنگ‌شناختی.. 53

 فصل سوم: تحلیل طیفی نمونه سنگ‌های گنبد نمکی سیاه‌تاق

 

 

3-1-مقدمه. 63

3-2-مراحل جمع­آوری و طیف‌سنجی نمونه‌ها 66

3-3-بررسی رفتار طیفی کلی سنگ‌های آذرین در محدوده VNIR-SWIR.. 68

3-4- بررسی رفتار طیفی کلی سنگ‌های رسوبی در محدوده VNIR-SWIR.. 69

3-5-رفتار طیفی عوامل بنیادین موثر در طیف سنگ­ها و کانی‌ها در محدوده VNIR-SWIR.. 71

3-6-بررسی طیف‌های بازتابی اندازه‌گیری شده از سطح تازه و هوازده نمونه‌های گنبدنمکی سیاه‌تاق با بهره گرفتن از دستگاه طیف‌سنج ASD.. 72

3-7-طبقه ­بندی طیف‌های بازنویسی شده به 9 باند استر و نمونه سنگ‌های گنبدنمکی سیاه‌تاق  97

3-8-روش‌های مختلف استخراج طیف تصویر. 99

3-8-1-روش Z-Profile. 99

3-8-2-روش PPI 99

3-9-بررسی طیف‌های استخراج شده از تصویر بر اساس Z-Profile. 100

3-10-بررسی طیف‌های استخراج شده از تصویر بر اساس فرایند PPI و n-D.Visulizer 104

 فصل چهارم: پردازش داده‌های ماهواره­ای منطقه

4-1-مقدمه. 107

4-2-پردازش داده‌های ماهواره‌ای.. 109

4-2-1-پیش پردازش داده‌های بازتابی استر……………………………………………………………. 110

4-2-1-1-تصحیح جوی……………………………………………………………………………………………. 110

4-2-2-پردازش اصلی داده ­های بازتابی استر…………………………………………………………… 111

4-2-2-1-الگوریتم تصویرپایه تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA)………………………… 112

4-2-2-2-اجرای پردازش تحلیل مولفه‌های اصلی به روی داده خام………………. 113

4-2-2-3-الگوریتم طیف پایه انطباق سیمای طیفی (SFF)……………………………. 114

4-2-2-4-اجرای پردازش انطباق سیمای طیفی بر روی داده‌های بازتابی………. 114

4-2-2-4-1- اجرای الگوریتم SFF با بهره گرفتن از طیف نمونه سنگ‌های گنبد 115

4-2-2-4-2- اجرای الگوریتم SFF با بهره گرفتن از طیف‌های استخراج شده به

روش Z-Profile…………………………………………………………………………………………………….. 117

4-2-2-4-3- اجرای الگوریتم SFF با بهره گرفتن از طیف‌های استخراج شده به

روش PPI………………………………………………………………………………………………………………. 119

4-2-1-پیش پردازش داده‌های بازتابی استر. 108

4-2-2-پردازش اصلی داده ­های بازتابی استر. 109

4-2-3-مرحله پس از پردازش…. 118

 فصل پنجم: بحث و نتیجه ­گیری

5-1-نتایج حاصل از مطالعات طیف‌سنجی و مقاطع میکروسکوپی نمونه سنگ‌های گنبد سیاه‌تاق  120

5-2-نتایج حاصل از پردازش تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) 121

5-3-نتایج حاصل از پردازش انطباق سیمای طیفی (SFF) 121

5-4-ارزیابی کیفیت و صحت نتایج.. 122

5-5-بررسی پتانسیل­های اقتصادی گنبد. 123

5-6-نتیجه ­گیری.. 124

5-7-پیشنهادها 126

 منابع و مأخذ

منابع فارسی .

منابع انگلیسی ……….

مقدمه

1-1- کلیات

گنبدهای نمکی ساختمان‌های زمین‌شناسی گنبدی شکلی هستند که به واسطه کمتر بودن چگالی لایه‌های نمک نسبت به سنگ‌های اطراف و نیز تحت تاثیر یک لرزش ناگهانی مانند زلزله و یا نیروهای تکتونیکی، شروع به بالا آمدن نموده و به صورت برجستگی‌های دایره­ای و یا بیضوی شکل اغلب در تاقدیس­ها و نقاط ضعف پوسته زمین رخنمون پیدا کرده‌اند. اهمیت اقتصادی آنها به دلیل قرارگیری مخازن نفتی در ساخت­های همراه با گنبدهای نمکی و نیز وجود ذخایر متعددی از نمک، پتاس، اکسیدهای آهن، گوگرد و خاک سرخ است.

سالهاست که پژوهشگران مختلف از جمله زمین­شناسان در پی آنند تا با بهره گرفتن از تکنولوژی‌های پیشرفته به اطلاعات بیشتر و دقیق­تری در خصوص پدیده‌ها و منابع مختلف زمینی از جمله گنبدهای نمکی دست یابند و در این راستا فن­آوری سنجش از دور تحولات عظیمی در پیشبرد این اهداف پدید آورده است. از این فن­آوری می‌توان در اکتشاف مواد معدنی، نفت و آب زیرزمینی، مطالعات زیست محیطی و مهندسی و همچنین نقشه­ برداری منابع زمینی بهره برد. در سنجش از دور، بازتاب امواج الکترومغناطیسی پس از برخورد با پدیده‌های مختلف زمین، بوسیله سنجنده‌هایی که بر روی سکوهای مختلف تعبیه شده ­اند ثبت و سپس مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد.

1-2- طرح موضوع و اهمیت آن

فراوانی گنبدهای نمکی در ایران، بخصوص در پهنه زاگرس چین‌خورده و خلیج فارس، بررسی‌های ویژه‌ای از دیدگاه ­های مختلف سنگ­شناختی، زیست محیطی و اقتصادی می­طلبد. با توجه به اینکه ذخایر مناسبی از هالیت، گوگرد، گچ، هماتیت، پتاس (گنبد پل)، خاک سرخ (گنبد هرمز) و … در آنها یافت می‌شود، لازم است که تحقیقات بیشتری در این زمینه­ها صورت گیرد تا بتوان مواد باارزش مناسب بسیاری از صنایع را از این گنبدها استخراج و در داخل کشور تولید کرد. داده‌های استر برای محدوده وسیعی از تحقیقات استفاده می‌شود. هدف پروژه استر توسعه شناخت عوارض محلی و ناحیه­ای در سطح زمین و اتمسفر است. یکی از این اهداف مطالعه پدیده‌های زمینی سطوح تکتونیکی و تاریخچه زمین از طریق نقشه‌برداری دقیق توپوگرافی و سازندهای زمین شناختی است. استفاده از داده‌های استر با توجه به کارایی و توان تفکیک طیفی و مکانی بالای آنها، روز به روز در حال افزایش است. تهیه یک نقشه زمین‌شناسی از گنبدنمکی سیاه‌تاق، به گونه‌ای که واحدهای سنگی درهم آمیخته سری هرمز را تا حد امکان تفکیک کند، به عنوان یکی از اهداف این پژوهش، کار جدید و باارزشی محسوب می‌شود. این موضوع بخصوص در زمان شناسایی نقاطی که دسترسی به آنها دشوار بوده و یا زمان­بر می‌باشد، اهمیت و نقش سنجش از دور را پررنگ­تر می‌کند. ضمن اینکه با بهره گرفتن از نقشه تهیه شده به عنوان خروجی کار، می‌توان در مورد حضور یا عدم حضور پتانسیل اقتصادی در مناطق دور از دسترس با اطمینان بیشتری صحبت کرد.

1-3- هدف و روش تحقیق

گنبدهای نمکی به دلیل نفوذ در لایه‌های  بالایی و به همراه آوردن قطعاتی از آنها به سطح زمین، تنوع سنگ‌شناختی فوق­العاده­ای دارند و از لحاظ نظم و ترتیب، به شدت بهم ریخته­اند، بنابراین تهیه نقشه زمین‌شناسی از یک گنبدنمکی به گونه‌ای که به خوبی واحدهای سنگی را تفکیک کند کار مشکلی است و تنها با تکیه بر کار میدانی نمی‌توان یک نقشه دقیق تهیه کرد. توسعه روش­های نقشه­ برداری انواع سنگها، یکی از هدف­های اصلی سنجش از دور زمین‌شناسی بوده است. در این تحقیق سعی بر آنست که با بهره گرفتن از داده‌های SWIR و VNIR سنجنده استر، به شناسایی ویژگی­های طیفی و بارزسازی دقیق­تر واحدهای سنگ­شناختی پرداخته، به کمک تفاوتهای موجود آنها را رده­بندی کرده تا اندیس­های معدنی معرفی و شناخت بیشتری در خصوص منابع معدنی این گنبد حاصل شود. تاکنون مطالعات زیادی در زمینه گنبدهای نمکی صورت گرفته، و منابع فراوانی نیز وجود دارد، اما این تحقیق در زمینه بررسی سنگ‌شناسی و اقتصادی در نوع خود جدید می‌باشد. مراحل انجام کار به طور خلاصه به صورت زیر است:

1- گردآوری تصاویر استر و نقشه زمین‌شناسی مناسب از منطقه مورد مطالعه، و همچنین جمع­آوری سایر اطلاعات و منابع

2- بازدید میدانی و برداشت نمونه‌ها

3- تهیه مقاطع نازک و بررسی‌های میکروسکوپی

4- تهیه طیف صحرایی (آزمایشگاهی) و طیف تصویر

5- آنالیزهای طیفی

6- پردازش اولیه تصویر (تصحیح جوی)

7- پردازش­های پیشرفته شامل: تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA)، کسر کمترین نوفه (MNF) و اندیس خلوص پیکسل (PPI) به منظور استخراج عضوهای خالص تصویر که می‌توان خالص­ترین طیف پیکسل­ها را در تصاویر بدست آورد، و اجرای الگوریتم انطباق سیمای طیفی (SFF)

8- بررسی و مقایسه داده‌های بدست آمده از مطالعات میکروسکوپی با داده‌های طیفی و تهیه نقشه سنگ‌شناسی به عنوان خروجی الگوریتم‌ها

9- آنالیز XRD  

10- بحث و نتیجه ­گیری وجمع­بندی

1-4- مطالعات گذشته به روی موضوع موردنظر

مطالعات زیادی به روی گنبدهای نمکی از زمان­های قدیم تا کنون صورت گرفته، اما نتایجی که  با بهره گرفتن از فن­آوری سنجش از دور به دست آمده باشد بسیار اندک است.

طیبی و همکاران (2011) با تلفیق داده‌های SWIR و VNIR استر و یک نوع پردازش زمین رقمی، نواحی متاثر از دیاپیرهای نمکی در جنوب شرقی شیراز (کنارسیاه و جهانی) را با روشMLP  نقشه­ برداری کرد. در تحقیق ایشان، مدل شبکه عصبی MLP با چندین محدوده آموزشی بین 01/0 و 1/0 به روی داده L1B استر اجرا شد و نتایج به وسیله ماتریس الحاقی مقایسه شدند تا در نهایت واحدهای سنگ‌شناختی این 2 گنبد شناسایی و نقشه‌برداری شود.

در سال 2011 تنگستانی و همکاران با بهره گرفتن از داده‌های بازتابی و گسیلشی سنجنده استر، واحدهای سنگی افیولیت نیریز را نقشه‌برداری کردند. در این تحقیق، داده‌ها با بهره گرفتن از روش طیف مرجع و تصحیح اتمسفری و توپوگرافی (ATCOR-3) کالیبره شده و سپس با الگوریتم SFF مورد ارزیابی قرار گرفتند. طیف‌های واحدهای سنگی بوسیله طیف‌سنج­های ASD و FTIR اندازه‌گیری و به عنوان عضوهای انتهایی در الگوریتم SFF استفاده شدند. انطباق سیمای طیفی (SFF) که تفاوت در شدت بازتاب طیف‌ها را بررسی می‌کند، طبقه ­بندی­های دقیق­تر و بهتری در محدوده SWIR نسبت به VNIR+SWIR و TIR ارائه می‌دهد.

توکلی (2008) با بکارگیری داده‌های استر و TM لندست، روش‌های آنالیز مولفه‌های اصلی (PCA) و نقشه­بردار زاویه طیفی (SAM) را به منظور تفکیک واحدهای سنگ‌شناختی دیاپیرهای نمکی جهانی و کنارسیاه، ادغام کرد. وی همچنین پردازش بسط ناهمبستگی را به روی باندهای حاصل از فاکتور شاخص بهینه اجرا کرد و از طریق نسبت­گیری طیفی با بهره گرفتن از داده‌های گرمایی استر، موفق به بارزسازی هالیت در گنبدهای نمکی شد، بطوریکه در هیچ کدام از پردازش­ها این عمل میسر نبود.

عزیزی و همکاران (1389) با بهره گرفتن از داده‌های فروسرخ کوتاه‌موج (SWIR) استر، دگرسانی­های هیدروترمالی را در ناحیه شرق زنجان استخراج کردند. ایشان از روش وابسته به لگاریتم (LRM) و تبدیل کسر کمترین نویز (MNF) به منظور اجرای شاخص خلوص پیکسل (PPI) استفاده کردند. سه روش وزنی انطباق سیمای طیفی (SFF)، نقشه‌برداری زاویه طیفی (SAM) و رمزگذاری دوتایی (BE) برای شناسایی انواع کانی بکار برده شد. در این تحقیق دو زون اصلی پروپیلی تیک و فیلیک-آرژیلیک از یکدیگر تفکیک شدند.

ملندز-پاستور[1] و همکاران (2010) از تکنیک­های طیف­نمایی تصویری مانند MF و MTMF برای نقشه‌برداری خاک­های شور در ناحیه جنوب شرقی اسپانیا بین شهرهای الچه و آلیکانته استفاده کردند. دو رویکرد متفاوت برای نقشه‌برداری خاکهای شور بکار برده شد: 1) استفاده از طیف تصویر نواحی آموزشی شور و غیر شور و 2) استفاده از طیف نمک به عنوان نماینده طیف خاکهای شور. در نهایت ارزیابی دقت با بهره گرفتن از تکنیک ROC بررسی شد و مشخص گردید که تکنیک MTMF نسبت به MF نتایج بهتری را نشان می‌دهد و رویکرد تصویر پایه به عنوان بهترین روش برای نقشه‌برداری و به تصویر کشیدن خاک­های شور شناخته شد.

داده‌های بازتابی VNIR و SWIR استر برای نقشه‌برداری حاشیه غربی بیابان کالاهاری واقع در نامیبیا موثر واقع شدند. تیم تحقیقاتی گومز[2] (2004) با بهره گرفتن از تکنیک تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) به روی 9 باند استر، به منظور کاهش اطلاعات اضافی در باندهای با همبستگی بالا، موفق به نقشه‌برداری این ناحیه شدند و نتایج قابل قبولی بدست آوردند.

بر اساس بررسی خواص طیفی سنگ‌های تیپیک پوسته زمین، چندین شاخص کانی شناسی شامل شاخص کوارتز (QI)، شاخص کربنات (CI) و شاخص میفیک (MI) به منظور تشخیص ترکیب شیمیایی یا کانی­شناسی سنگ‌های کربناتی و سیلیکاتی با بهره گرفتن از داده‌های استر، پیشنهاد شده‌است. این شاخص ­ها به روی تصاویر داده‌های فروسرخ گرمایی مناطقی در چین و استرالیا بکار برده شد (نینومیا[3] و همکاران، 2005) و منجر به بارزسازی سنگ‌های سیلیکاتی، کربناتی و همچنین سنگهای میفیک-الترامیفیک گردید.

1-5- مطالعات پیشین به روی منطقه

 در سال 1998 یک تیم تحقیقاتی از جمهوری چک گنبدهای نمکی جنوب ایران را مطالعه و آنها را از نقطه نظر ساختاری، مورفولوژیکی، مراحل تکامل، محتوای سنگ‌شناسی و کانه­زایی بررسی کردند. گزارش این تحقیق در دسترس

چکیده

مقدمه: آسیب های ایسکمی/خونرسانی مجدد کلیه علل عمده نارسایی حاد کلیوی هستند. ایسکمی با استرس اکسیداتیو و آپوپتوز مرتبط می باشد استرس اکسیداتیو حاصل عدم تعادل بین تولید گونه های واکنش گر اکسیژن، آنتی اکسیدان ها و فرایندهای ترمیمی است. کوئرستین یک آنتی اکسیدان قوی با توانایی جاروب کنندگی رادیکال می باشد.

هدف: اثرات کوئرستین بر اختلالات عملکردی کلیه طی فاز اولیه ری پرفیوژن متعاقب ایسکمی دوطرفه کلیوی مورد بررسی قرار گرفت.  

روشها: پس  از جراحی و کانول گذاری در رتهای نر ویستار(320-270 گرم) بیهوش شده با پنتوباربیتال سدیم، یک دوره کلیرانس نیمساعته کنترل انجام شد. به دنبال انسداد 30 دقیقه ای شریانهای کلیوی، یک دوره کلیرانس یکساعته انجام شد.  در انتها نمونه های خونی و ادرار جهت سنجش بعدی غلظت کراتینین، نیتروژن اوره و الکترولیت ها جمع آوری گردید. از 120 دقیقه قبل از جراحی (30 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن) کوئرستین بصورت داخل صفاقی در گروه کوئرستین، نرمال سالین در گروه کنترل و نرمال سالین بدون انسداد شریان های کلیوی در گروه شاهد تزریق شد.

نتایج: در گروه کنترل کلیرانس کراتینین و بازجذب سدیم در انتهای دوره  ری پرفیوژن کاهش یافتند. استفاده از کوئرستین کلیرانس کراتینین را خفیف کرد  و باز جذب سدیم را بهتر نمود.

نتیجه گیری: کوئرستین اثر بهبودی بخش  روی اختللات  همودینامیک و عملکرد دفعی کلیه در طی فاز اولیه ری پرفیوژن  در رت دارد.

الف) مقدمه

بر اساس مطالعاتی كه تا كنون انجام شده، مشخص گردیده است كه یكی از عوامل ایجاد كننده نارسایی حاد كلیوی (ARF)[1]، ایسكمی می باشد.

اگر ایسكمی به مدت كافی ادامه یابد سبب ایجاد آسیب در توبول های كلیوی می شود كه حاصل آن ایجاد اختلال در عملكرد دفعی نفرون ها ، توانایی تغلیظ كنندگی اداری كلیه ، ایجاد التهاب و آسیب به سلولهای اندوتلیالی عروق اطرف توبول های ناحیه خارجی مدولا می باشد. در نتیجه كاهش جریان خون و احتقان در این ناحیه از كلیه بوجود می آید که آسیب های بیشتر توبول های كلیه را موجب می گردد. همچنین فیلتراسیون گلومرولی کاهش می یابد که می تواند ناشی از كاهش جریان خون كلیه، انسداد توبول ها در نتیجه تشكیل قالب های توبولی و نشت برگشتی به علت صدمه بافت اپیتلیومی توبول ها  باشد (1).

یكی از اتفاقاتی كه در شرایط ایسكمی / خون رسانی مجدد رخ می دهد، تولید بیشتر گونه های واكنشگر اكسیژن (ROS)[2] است. گونه های واكنشگر اكسیژن تولیدی طی مراحلی موجب ایجاد آسیب هایی تحت عنوان استرس اكسیداتیو و لیپید پراكسیداسیون در سلول های بدن می گردند. در نتیجه این آسیب ها، سلول های بدن صدمه دیده، آسیب های بافتی و اختلال در اعمال فیزیولوژیک بدن رخ می دهد و در نتیجه بیماری های مختلفی را موجب می گردد (2).

بنابراین در شرایط ایسكمی / خونرسانی مجدد در كلیه نیز، گونه های واكنشگر اكسیژن تولیدی می توانند طی مراحلی موجب ایجاد آسیب های استرس اكسیداتیو و لیپیدپراكسیداسیون در سلول ها و بافت كلیه گردند و ایجاد اختلالات حاد عملكردی را بوجود آورند.

یكی از راه های دفاعی بدن در برابر این صدمات، آنتی اكسیدان ها می باشند. آنتی اكسیدان های گیاهی اثرات مضر گونه های واكنشگر اكسیژن را به كمترین حد می رسانند. از آنجاییكه این رادیكال های آزاد در بسیاری بیماری های ناشی از استرس اکسیداتیو حائز اهمیت هستند، مطالعات زیادی اثرات حفاظتی آنتی اكسیدان ها را در صدمات حاصل از ایسكمی / خونرسانی مجدد در قلب، كلیه، كبد و روده نشان داده اند (2).

فلاونوئیدها تركیبات فنولی- گیاهی همراه با اثرات آنتی اكسیدانی قوی هستند كه در منابع غذایی مختلفی از قبیل چای، پیاز، كلم بروكلی، سیب و لوبیا سبز یافت می شوند (3). كوئرستین به عنوان یک تركیب فنولی – گیاهی جزیی از خانواده آنتی اكسیدان های فلاونوئیدی به حساب می آید، جز آنتی اكسیدان های قوی گیاهی است که در بین سبزیجات و میوه جات به وفور یافت می شود و دارای خاصیت جاروب كنندگی در برابر رادیكال های آزاد است. همچنین به عنوان یک ممانعت كننده زانتین اكسیداز (آنزیم محرك تولید گونه های واكنشگر اكسیژن) و لیپید پراكسیداسیون به شمار می رود (5 ،4).

بر اساس گزارشات، كوئرستین اثرات مثبت فراوانی در سلامتی انسان و پیشگیری و بهبود بیماری های مختلف دارد. با در نظر گرفتن ایجاد اختلالات حاد كلیوی القاء شده توسط ایسكمی/ خونرسانی مجدد، همچنین با توجه به مشاهدات انجام شده در مورد آنتی اكسیدان های گیاهی در صدمات حاصل از ایسكمی / خونرسانی مجدد، هدف از این تحقیق بررسی اثرات كوئرستین به عنوان یک آنتی اكسیدان قوی بر روی اختلالات عملكردی ناشی از ایسكمی / خونرسانی مجدد در كلیه رت است تا اهداف زیر مورد تحقیق قرار گیرند:

تغییرات همودینامیک و دفعی كلیوی حاصل از ایسكمی دو طرفه كلیه در طی یک دوره یک ساعته خونرسانی مجدد مشخص شود و تأثیر كوئرستین بر این تغییرات تعیین گردد.

ب)نارسایی حاد كلیوی

1-تعریف

نارسایی حاد كلیوی[3] (ARF) یک نشانگان شایع بالینی است كه با كاهش حاد و برگشت پذیر میزان فیلتراسیون گلومرولی و یا عملكرد كلیه، كه در یک دوره زمانی چند ساعته یا چند روزه اتفاق می افتد، مشخص می شود (6).

2- اتیولوژی

 

نارسایی حاد كلیوی بر اساس پاتوفیزیولوژی به سه دسته تقسیم می شود:

• نارسایی حاد كلیوی با منشأ پیش كلیوی[4] كه در آن كاهش حجم مؤثر خون در گردش و یا جریان خون كلیوی ممكن است منجر به كاهش میزان فیلتراسیون كلیوی شود. در حالی كه عملكرد لوله ای نسبتاً دست نخورده باقی بماند و حدود 55% موارد را شامل می شود (7).
• نارسایی حاد كلیوی با منشأ درون كلیوی[5] كه دلیل آن آسیب به پارانشیم كلیه است و حدود 40% موارد را شامل می شود (7).
• نارسایی حاد كلیوی با منشأ پس كلیوی[6] كه دلیل آن انسداد در سیستم ادراری است و حدود 5% موارد را شامل می شود(7).

3- پاتوفیزیولوژی نارسایی حاد كلیوی

یكی از علل شایع نارسایی حاد كلیوی، ایسكمی است. ایسكمی شدید كلیه از شوك شدید گردش خون ناشی می شود. در شوك، قلب نمی تواند مقدار كافی خون را برای تغذیه كافی به قسمتهای مختلف بدن برساند و جریان خون كلیوی مخصوصاً به علت تنگ شدن شدید عروق كلیوی بر اثر تحریک سمپاتیک یا بر اثر وجود مواد تنگ كننده رگی در خون بیماران فوق العاده كاهش می یابد. بنابراین فقدان تغذیه كافی غالباً بسیاری از سلولهای اپی تلیال توبولی را خراب كرده و از این راه نفرون های متعددی را مسدود می سازد (8).

مدل ایسکمی / خونرسانی مجدد (I/R)[7] به عنوان متداولترین روش القاء ARF در مدل های آزمایشگاهی است (21). مكانیسمی كه به واسطه آنI/R  منجر به آسیب سلول های توبول كلیه می شود شامل تخلیه اكسیژن و ATP است که با فروپاشی اسكلت سلولی سبب از دست رفتن لبه های برسی میكروپرزها[8]، اتصالات سلولی، جابه جایی اینتگرین ها و پمپ Na+-K+ATPase از سطح قاعده ای به سطح رأسی[9] سلول می شود (6،11). كه این خود باعث تغییراتی در قطبیت سلولهای اپی تلیالی توبول می شود و مجموعه این تغییرات زمینه را برای انسداد مجاری توبولی كلیه ها فراهم می كند (12).

تخلیه ATP باعث فعال شدن پروتئازها و فسفولیپازهایی می شود كه به دنبال جریان مجدد خون سبب آسیب های اكسیداتیو[10] شده و نقش مهمی در پاتوژنز ARF دارد. این آسیب ها در سلول های اپی تلیال مویرگهای توبولی و بخصوص در مدولای خارجی رخ می دهد (22،23).

اگر ایسكمی كلیه به مدت كافی باقی بماند به پارانشیم كلیه آسیب وارد نموده و نکروز حاد توبول[11] (ATN) را ایجاد می كند. اما معمولاً آسیب ناشی از ایسكمی در قطعه مستقیم توبول پروگزیمال[12] (قطعه S3) و قسمت ضخیم بالا رونده لوپ هنله در ناحیه مدولای خارجی[13] (mTAL) بیشتر می باشد (9). و دلیل آن هیپوكسی نسبی مدولای خارجی است كه ناشی از جریان  مخالف اكسیژن[14] از شاخه نزولی عروقی مستقیم[15] به شاخه صعودی آن می باشد. بیشتر بودن جریان خون طبیعی ناحیه کورتکس نسبت به مدولا به دلیل مصرف بالای اكسیژن در قطعات توبولی S3 و   mTAL که وظیفه انتقال املاح را به عهده دارند (10 ، 11 ). پس ایسكمی با كاهش جریان خون كلیه باعث پائین آوردن فشار اكسیژن در ناحیه مدولای خارجی می شود و اینگونه منجر به آسیب پذیری آن می گردد.

اختلالات و آسیب های ایجاد شده در نارسایی حاد كلیوی را می توان به چهار دسته تقسیم نمود كه شامل آسیب به سلول های توبولی، اختلالات در عملكرد جذبی و ترشحی توبول ها، اختلالات همودینامیک و نقص در توانایی تغلیظ كنندگی ادرار تقسیم كرد (12).

 1 .3 – آسیب به سلول های اپی تلیال توبول های كلیوی

-3.1.1 آسیب های كشنده

این آسیب ها شامل آپوپتوز یا نكروز است. آپوپتوز مرگ برنامه ریزی شده سلول های توبولی با سیگنال آسیب رسان و مسیر آپوپتوتیک است كه می تواند به دلیل افزایش عوامل سیتوتوكسیک ناشی از ایسكمی ایجاد شود. در حالیکه، نكروز سلولی به دلیل كاهش حاد سدیم و ذخایر انرژی سلولی به وجود می آید كه باعث تورم سلولی و در نهایت تركیدن و مرگ سلول می شود (14،13،9).

3.1.2 – آسیب های غیر كشنده[16]

این آسیب ها شامل به وجود آمدن یكسری تاول در غشا اپیكال[17] سلولهای توبولی و از بین رفتن انسجام ساختمانی لبه های برسی[18] توبول های پروگزیمال، قطبیت غشایی سلول، اتصال طبیعی سلول های توبولی به غشای پایه و عملكرد اتصالات بسته[19] بین سلولی است و بیشتر به دلیل از بین رفتن انسجام اسكلت سلولی اكتین ناشی از كاهش ATP می باشند. به محض برقراری مجدد جریان خون كلیه و برطرف شدن ایسکمی و كمبود ATP این تغییرات قابل برگشت هستند (14،13،9).

3.2 – اختلال در عملكرد جذبی و ترشحی توبول ها

آسیب های كشنده و غیر كشنده سلول های توبولی موجب این اختلالات می گردند. آسیب های كشنده باعث اتلاف سلول های اپی تلیال لوله های كلیوی و كاهش سلول های فعال در قطعات S3 و mTAL (از نواحی اصلی در انتقال املاح) می گردد و اختلالات زیادی در عملكرد دفعی نفرون ها بوجود می آورند. از بین رفتن قطبیت سلول ها در نتیجه جابه جایی اینتگرین ها و پمپ Na+-K+ATPase از سطح قاعده ای به سطح رأسی سلول اپی تلیال موجب اختلال در انتقال یكطرفه مواد از خلال لایه اپی تلیال توبول ها می شود (11،10،15).

اختلال در عملكرد دروازه ای اتصالات بسته[20] محدودیت در باز جذب از مسیر كنار سلولی را از بین می برد و باعث افزایش نشت برگشتی[21] مایع فیلترا از لومن به میان بافتی كلیه می شود كه موجب اختلال در عملكرد دفعی توبول می شود (15).

تخلیه اكسیژن و ATP  با فروپاشی اسكلت سلولی[22] سبب از دست رفتن لبه های برسی و جدا شدن اجزای آن از غشای اپیكال و ریزش آن بداخل لومن می شود كه منجر به انسداد توبول و كاهش سطح جذب شده و در نتیجه موجب اختلال بیشتر در عملكرد توبول ها می گردد (11 ،10 ،15).

سلول های توبولی كنده شده در اثر آپوپتوز و نكروز سلولی، لبه های برسی جدا شده از توبول های پروگزیمال و پروتئین ها (گلیكوپروتئین Tamm-horsfall كه بوسیله سلول های قسمتmTAL   ساخته می شود)، موجب ایجاد قالب هایی[23] مخصوصاً در قطعات انتهایی نفرون ها می شود كه از طریق انسداد و در نتیجه افزایش نشت برگشتی مایع فیلترا باعث اختلال در عملكرد توبول ها می گردند. این تغییرات اسكلت سلولی، تخریب اتصالات سلولی، تخلیه ATP و مجاورت با عوامل اكسیدان مسئول افزایش نفوذپذیری پاراسلولار و نشت مواد از بستر عروقی به بافت اطراف می باشد كه این شرایط باعث متورم شدن سلول های اندوتلیال و اختلال در جریان خون بواسطه فشرده كردن مویرگ ها و بسته شدن لومن عروقی می شود (16،15).

3.3- اختلالات همودینامیک كلیوی

دو متغیر همودینامیک عمده در نارسایی حاد كلیوی، كاهش جریان خون كلیوی و میزان فیلتراسیون گلومرولی (GFR) هستند. جریان خون كلیوی در نارسایی حاد كلیوی حدود 50-40 درصد كاهش می یابد (17 ، 14). این موضوع باعث تشدید هیپوكسی بویژه در ناحیه ی مدولای خارجی می شود و این اتفاق بوسیله ی دو فاكتور صورت می گیرد:

الف) افزایش انقباض در عروق كلیوی مخصوصا ًدر آرتریول های آوران[24] كه در اثر از بین رفتن تعادل بین مواد منقبض كننده عروقی بخصوص اندوتلین و مواد گشاد كننده عروقی مثل نیتریک اكساید[25] ایجاد می شود. همچنین نقص در خود تنظیمی عروق كلیه به علت تشدید فعالیت مكانیسم فیدبك توبولی- گلومرولی (TGF) [26]در نتیجه افزایش تولید آدنوزین و افزایش سیستم آدرنرژیک و رنین – آنژیوتنسین[27] نیز می تواند در افزایش انقباض عروقی كلیه مؤثر باشد (18،17،14) .

ب) احتقان عروق مدولا كه بر اثر به هم چسبیدن گلبول های سفید، گلبول های قرمز و پلاكت ها به یكدیگر و به دیواره مویرگ ها بر اثر افزایش آزاد شدن واسطه های التهابی مثل سیتوكین ها[28] بوجود می آید (11،14). عواملی هم که موجب کاهش GFR توسط ایسکمی کلیوی می گردند عبارتند از: اثرات عروقی آن که موجب افزایش انقباض عروق پیش گلومرولی شده و از این طریق فشار فیلتراسیون گلومرولی را کاهش می دهند. اثرات توبولی، به علت از بین رفتن قطبیت سلول های توبولی در نتیجه جابجایی پمپ سدیم – پتاسیم از غشای قاعده ای – جانبی به غشای اپیکال، بازجذب سدیم کاهش یافته و این موضوع موجب افزایش تحویل سدیم به توبول دیستال و ماکولادنسا گردیده، که از این طریق فعالیت مکانیسم TGF افزایش می یابد که آن نیز باعث انقباض بیشتر آرتریول های آوران از طریق واسطه خود یعنی آدنوزین شده که به کاهش GFR کمک می کند. انسداد قسمت های دیستال توسط قالب ها که باعث افزایش فشار هیدروستاتیک در قطعات فوقانی نفرون بویژه در توبول پروگزیمال و کپسول بومن می گردد نیز باعث کاهش GFR می شود (14،19). همچنین، افزایش نشت  برگشتی مایع فیلترا از لومن به داخل بافت بینابینی کلیه ناشی از افزایش فشار داخل لومنی به علت انسداد توبولی، صدمه یافتن اپی تلیوم توبول ها و از بین رفتن انسجام اتصالات بسته از عوامل دیگر کاهش دهنده GFR در طی نارسایی حاد کلیوی می باشند (14،19). بنابراین ترکیبی از انقباض عروق کلیه، احتقان عروق ناحیه مدولا، انسداد توبولی و نشت برگشتی مایع فیلترا از علل عمده کاهش GFR محسوب می گردند.

4- تظاهرات بالینی نارسایی حاد كلیوی

نارسایی حاد كلیوی منجر به علایم و نشانه هایی می شود كه نشان دهنده ازبین رفتن اعمال تنظیمی، دفعی و اندوكرین كلیه هستند. ناتوانی تنظیم حجم قسمتهای مختلف مایعات بدن ممكن است به صورت ادم هیپرتانسیون و یا نارسایی احتقانی قلب متظاهر شود. عدم توانایی تنظیم تركیب مایعات بدن، به صورت هیپركالمی – اسیدوزمتابولیک و هیپرفسفاتمی مشخص خواهد شد. از دست رفتن توانایی دفعی كلیه به صورت افزایش غلظت پلاسمایی مواد خاصی

1-2- مدل استاندارد……………………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3- نیروهای چهار گانه ……………………………………………………………………………………………………………… 6

1-4- الکترو دینامیک کوانتومی ( QED )………………………………………………………………………………… 7

1-5- کرومودینامیک کوانتومی (QCD )…………………………………………………………………………………… 9

1-6- بر همکنش های ضعیف……………………………………………………………………………………………………… 12

1-6-1- لپتون ها……………………………………………………………………………………………………………………… 12

1-6-2- کوارک ها ………………………………………………………………………………………………………………….. 14

فصل دوم: مدل های هسته ای

2-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 16

2-2- تاریخچه فیزیک هسته ای …………………………………………………………………………………………………. 19

2-3- مدل قطره مایع……………………………………………………………………………………………………………………. 19

2-3-1- فرمول نیمه تجربی جرم …………………………………………………………………………………………. 20

2-3-2- سهمی های جرم ……………………………………………………………………………………………………… 23

2-4- مدل لایه ای ……………………………………………………………………………………………………………………….. 25

2-4-1- مدل لایه ای تک ذره ای ………………………………………………………………………………………… 26

2-4-2- مدل جفت شدگی اسپین _ مدار……………………………………………………………………………. 28

2-4-3- انرژی جفت شدگی در مدل پوسته ای ………………………………………………………………….. 30

2-4-4- دامنه موفقیت های مدل لایه ای ……………………………………………………………………………. 3

فصل سوم: واکنش های هسته ای

3-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 33

3-2- واکنش های هسته ای  ……………………………………………………………………………………………………… 34

3-3- کاربرد قوانین پایستگی ………………………………………………………………………………………………………. 36

3-3-الف- انرژی واکنش های هسته ای ……………………………………………………………………………………. 37

3-3-ب- پایستگی تکانه خطی ……………………………………………………………………………………………………. 38

3-3-ج- سایر قوانین پایستگی ……………………………………………………………………………………………………. 41

3-4- انواع واکنش های هسته ای ……………………………………………………………………………………………… 42

3-5- سطح مقطع………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

فصل چهارم: مدل شبه کوارکی و نگرشی جدید به واکنش های هسته ای

4-1- مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………. 47

4-2- مدل کوارکی و اعداد جادویی ……………………………………………………………………………………………. 48

4-3- انرژی بستگی هسته ای براساس مدل شبه کوارکی ………………………………………………………. 49

4-4- محاسبه ضریب پایداری هسته (  )………………………………………………………………………………….. 54

4-5- محاسبه انرژی آزاد شده واکنش های هسته ای بر اساس مدل شبه کوارک………………… 55

4-6- سطح مقطع واکنش های هسته ای بر اساس مدل شبه – کوارک ……………………………….. 59

4-7- آهنگ واکنش) Reaction Rate ( واکنش های هسته ای بر اساس مدل

شبه کوارک ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 7

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………. 81

5-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………. 82

 

فهرست منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………… 83

فهرست جدول‌ها

جدول ( 1- 1 ): دسته بندی لپتون ها………………………………………………………………………………………… 5

 

جدول ( 1-2 ): دسته بندی کوارک ها………………………………………………………………………………………… 6

جدول (4-1): مقایسه انرژی بستگی هسته ای در مدل (INM ) با مدل قطره مایع و داده های

تجربی…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 51

جدول(4-2): ضریب پایداری هسته (  ) برای هسته های مختلف…………………………………………… 54

جدول (4-3): مقایسه انرژی آزاد شده در واکنش های هسته ای در مدل (INM) با مقادیر تجربی و مدل قطره مایع   58

جدول (4-4): محاسبه سطح مقطع کوارک ها در انرژی های مختلف……………………………………… 62

جدول (4-5): سطح مقطع واکنش   بر اساس مدل شبه کوارکی با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا در انرژی‌های مختلف …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 65

جدول (4-6): مقایسه سطح مقطع واکنش   بر اساس مدل شبه کوارکی با در

نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقادیر تجربی در انرژی‌های مختلف وقتی پیوندهای کوارکی مشترک قبل و بعد از برخورد را در نظر بگیریم……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67

جدول (4-7): مقایسه سطح مقطع واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در

نظر گرفتن 20  کوارک دریا با مقادیر تجربی  در انرژی های مختلف، وقتی پیوند های کوارکی مشترک قبل و بعد از برخورد را در نظر بگیریم………………………………………………………………………………………………………………………………………. 69

جدول (4-8): مقایسه آهنگ واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقدار تجربی  75

جدول (4-9): مقایسه آهنگ واکنش  بر اساس مدل شبه کوارک با در نظر گرفتن 20% کوارک دریا با مقدار تجربی   78

فهرست شکل‌ها

شکل ( 1- 1 ): سلسله مراتب ساختار ماده…………………………………………………………………………………. 4

شکل (1-2): گره بنیادی……………………………………………………………………………………………………………….. 8

شکل (1-3): پراکندگی مولر…………………………………………………………………………………………………………. 8

شکل (1-4): پراکندگی باهاباها…………………………………………………………………………………………………….. 9

شکل(1-5 ): گره کوارک – گلوئونی…………………………………………………………………………………………….. 10

شکل (1- 6 ): نمودارqq   qq ………………………………………………………………………………………………. 10

شکل (1- 7 ): پایستگی رنگ در گره کوارک-گلوئونی……………………………………………………………….. 11

شکل(1-8): گره باردار بنیادی لپتونی………………………………………………………………………………………….. 13

شکل (1-9): پراکندگی نوترینو و میوان………………………………………………………………………………………. 13

شکل (1- 10): گره خنثی بنیادی لپتونی…………………………………………………………………………………… 13

شکل (1-11 ): پراکندگی نوترینو و میوان…………………………………………………………………………………… 14

شکل (1-12 ): گره باردار بنیادی کوارک…………………………………………………………………………………….. 14

شکل (1-13 ): گره خنثی بنیادی کوارک…………………………………………………………………………………… 14

شکل (2-1): نمودار انرژی بستگی بر نوکلئون…………………………………………………………………………….. 20

شکل(2-2): نمودار توزیع هسته های پایدار………………………………………………………………………………… 21

شکل (2-3): نمودار شماتیک سطوح انرژی………………………………………………………………………………… 22

شکل (2-4): سهمی های جرمی………………………………………………………………………………………………….. 24

شکل (2-5): ترازهای انرزی نوکلئون ها ……………………………………………………………………………………… 27

شکل ( 2-6): ترازهای انرژی در یک چاه پتانسیل گرد شده شامل یک شکافتگی قوی

اسپین – مدار…………………………………………………………………………………………………………………………………. 30

شکل ( 3-1 ): رشته مراحل یک واکنش هسته ای بر طبق  نظریه وایسکوف ……………………….. 35

شکل ( 3-2): واکنش هسته ای در سیستم آزمایشگاهی………………………………………………………….. 39

شکل ( 3-3): واکنش هسته ای در سیستم مرکز جرم……………………………………………………………… 40

شکل ( 3-4): آرایش اساسی تجربی برای تعیین سطح مقطع یک واکنش هسته ای…………….. 44

شکل (4-1): مدل کوارکی و اعداد جادویی…………………………………………………………………………………. 49

شکل (4-2): داده های تجربی انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون بر حسب عدد جرمی      52

شکل(4-3): داده های انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون در مدل قطره مایع برحسب عدد جرمی    53

شکل (4-4) : داده های انرژی بستگی هسته ای به ازای هر نوکلئون در مدل جامع هسته ای بر حسب عدد جرمی    5

 چکیده

در این رساله مدل های هسته ای مطرح و نقاط قوت و ضعف این مدل ها مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. همچنین واکنش هسته ای را مورد بررسی قرار دادیم. سپس با بهره گرفتن از مدل کوارک-گلوئونی، انرژی آزاد شده، سطح مقطع و آهنگ واکنش، واکنش های هسته ای محاسبه شد. نتایج به دست آمده با داده های تجربی مقایسه گردید. این مدل به خوبی می تواند این پدیده ها را توجیه کند و نتایج آن با نتایج تجربی هم خوانی خوبی دارد. لازم به ذکر است که پیش از این بر اساس مدل کوارک- گلوئونی اعداد جادویی به دست آمده و عدد جادویی 184 هم پیش بینی شده است و همچنین فرمولی ساده و متقارن برای انرژی بستگی هسته که تابع Z  و  N  هسته می باشد،به دست آمده است. در این مدل هسته شامل پلاسمایی سوپ مانند از کوارک ها و گلوئون ها می باشد که می توان خواص هسته ها را با توجه به کوارک های محتوایی به جای نوکلئون ها به دست آورد. با توجه به نتایج به دست آمده، این تحقیق را می توان پژوهشی مفید و امیدوار کننده در مورد مدل کوارک – گلوئونی توصیف کرد.

1-1- مقدمه

 تحقیقات امروز فیزیکدانان ذرات بنیادی در پیچیده ترین دستگاه ها نشان دهنده بلند پروازی بشر برای دستیابی به ساختارهای بنیادی عالم بوده است. جدول تناوبی عناصر از اولین کارهای اصولی بود که نشان می داد بلوک های سازنده ماده، بنیادی هستند و تعداد زیاد این عناصر و نظم جدول به زیر ساختارهای این مواد اشاره داشت. تا سال 1932 الکترون e، پروتون p، نوترون n به عنوان ساختارهای نهایی ماده شناخته شده بودند. نظریه ها همراه با تلاش های آزمایشگاهی در قرن اخیر، بشر را به دنیای باز هم ریزتر ( ذرات بنیادی سازنده عالم ) هدایت کرد: جهان کوارک ها، لپتون ها و بوزون های پیمانه ای [1].

دهه 1950 همچنین شاهد یک سری تحولات فناوری بود که طی آنها باریکه های پرانرژی ذرات در آزمایشگا هها تولید شد. در دهه 1960 این آزمایش ها منجر به کشف تعداد زیادی از ذرات ناپایدار با نیمه عمرهای بسیار کوتاه شد و نیاز به یک نظریه بنیادی برای حل حجم زیاد مشاهدات فراهم شده، احساس گردید. در اواسط دهه 1960مدل کوارکی برای این منظور ابداع گشت. موری گلمن و تقریبا به طور همزمان جورج زوایگ، مدلی را ارائه نمودند که در آن، این ذرات حالت مقیدی در سه نوع کوارک بودند. به این ترتیب کوارک ها به عنوان ذرات بنیادی تر مطرح شدند. نام کوارک اولین بار توسط گلمن پیشنهاد شد[1]. شواهد تجربی برای وجود کوارک ها به عنوان ذرات واقعی در دهه 1960 طی آزمایشاتی شبیه به آزمایشات رادرفورد به دست آمد. در این آزمایشها باریکه های پر انرژی الکترون و نوترینو به وسیله نوکلئون ها پراکنده می شدند. تحلیل توزیع زاویه ای ذرات پراکنده شده نشان داد که نوکلئون ها حالت‌های مقید سه جزء نقطه گونه با مشخصات شبیه کوارک های پیشنهاد شده هستند.

کوارک ها دارای بار کسری    و  می باشند. تصویر امروزه ما نیز بر همین اساس است. کوارک ها به همراه تعدادی از ذرات دیگر مثل الکترون ها و نوترینو ها واقعا بنیادی اند اما نوکلئون ها چنین نمی باشند [2 ].

فصل دوم: تئوری                                                              6
2-1- مایعات یونی                                                      7
2-2- تاریخچه مایعات یونی                                               7
2-3- خواص مایعات یونی                                                    9
2-4- کاربردهای مایعات یونی                                  11
2-4-1- استفاده از مایعات یونی جهت ترسیب الکتروشیمیایی فلزات و نیمه رساناها              11
2-4-2- استفاده از مایعات یونی در کروماتوگرافی                                          12
2-4-3- استفاده از مایعات یونی در پیل­های سوختی با غشای پلیمری                     12
2-5- الكترود های اصلاح شده شیمیایی                                  13
2-5-1- الکترود­های اصلاح شده با فیلم­های پلیمری                                 13
2-5-2- الکترودهای اصلاح شده با پلیمرهای قالب مولکولی               15
2-5-3- الکترودهای اصلاح شده با نانوذرات                             16
2-5-4- الکترودهای اصلاح شده با آنزیم­ها                                   17
2-6- الکتروکاتالیز در سطح الکترودهای اصلاح شده       18
2-7- كاربرد اصلاح­گر در بافت خمیركربن                                  20
 فصل سوم: بخش تجربی                                      23
3-1- مواد شیمیایی                                                       24
3-2- تجهیزات                                                                  25
3-3- الکترودهای مورد استفاده                               25
3-4- روش ساخت الکترودکار                                    26
فصل چهارم: تهیه الکترودهای خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی فاقد و واجد نیکل و بررسی رفتار الکتروشیمیایی
آنها                 27
4-1- کلیات             28
4-2- مطالعه پاسخ الکتروشیمیایی الکترودهای T-CPE و IL/CPE به روش ولتامتری چرخه­ای            28
4-3- مطالعه امپدانس الکتروشیمیایی الکترودهای خمیر کربن ساده و خمیر کربن اصلاح شده با مایع یونی      30
4-4- تهیه الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل (Ni/IL/CPE)     31
4-5- بررسی اثر سرعت روبش پتانسیل بر رفتار Ni/IL/CPE              34
4–6- پاسخ الکتروشیمیایی  Ni/IL/CPEبه روش کرونوآمپرومتری با پله پتانسیل دو گانه           37
4–7- نتیجه گیری              39

 

فصل پنجم: استفاده از الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل(II) برای الکتروکاتالیز
 فرایند اکسایش متانول                 40
5-1- کلیات             41
5-2- بررسی فرایند اکسایش متانول در سطح الکترود­ خمیر کربن          41
5-3- بررسی فرایند اکسایش متانول در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی فاقد و واجد Ni(II)      42
5-4- تاثیر افزایش غلظت متانول بر فرایند الکتروکاتالیز اکسایش متانول         47
5-5- بررسی فرایند الکتروکاتالیز اکسایش متانول در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده به روش کرونوآمپرومتری
 با پلۀ پتانسیل دوگانه                        49
5-6- محاسبۀ ضریب نفوذ متانول و ثابت سرعت واکنش شیمیایی کاتالیزی بین متانول و محل های فعال نیکل           51
5-7- پایداری الکترود اصلاح شده                 53
5-8- نتیجه گیری           53
فصل ششم: استفاده از الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل(II) برای الکتروکاتالیز فرایند
 اکسایش فرمالدهید               55
6-1- کلیات      56
6-2- بررسی فرایند اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن ساده و الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی        57
6-3- بررسی الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد Ni(II) به
 روش ولتامتری چرخه­ای                 58
6-4- اثر سرعت روبش پتانسیل بر فرایند الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید         60
6-5- بررسی فرایند الکتروکاتالیز اکسایش فرمالدهید در سطح الکترود خمیرکربن اصلاح شده با مایع یونی واجد نیکل
 به روش کرونوآمپرومتری با پلۀ پتانسیل دوگانه              62
6-6- محاسبۀ ثابت سرعت واکنش شیمیایی کاتالیزی بین فرمالدهید با محل های فعال نیکل  64
6-7- نتیجه گیری         65
نتیجه گیری کلی              66
پیشنهادات            69
منابع         70
چکیده انگلیسی             76
مقدمه
   اصلاح سطح الکترودها به منظور فراهم کردن برخی کنترل­ها بر روی نحوه­ برهمکنش الکترود با محیط اطرافش یکی از فعالترین زمینه ­های تحقیقاتی مورد علاقه در الکتروشیمی در طی سی سال اخیر بوده است. در حالی که کارآیی یک الکترود به مواردی از قبیل جنس الکترود، محلولی که الکترود در آن قرار دارد و پتانسیل اعمالی به الکترود، محدود می­ شود، امروزه قابلیت الکترودهای اصلاح شده مسیر قدرتمندی جهت بهبود کارآیی آنها فراهم کرده است. برای الکتروشیمی تجزیه­ای این موضوع بسیار مهم بوده که اصلاح سطوح الکترودها مسیرهایی جهت افزایش گزینش پذیری، مقاومت در برابر زنگ زدگی، تغلیظ گونه­ ها، بهبود خواص الکتروکاتالیزی و محدودیت دسترسی گونه­ های مزاحم به سطح الکترود در یک نمونه پیچیده، مانند یک مایع بیولوژیکی را فراهم کرده ­اند[2،1]. همچنین نقش مهمی جهت تحقیق در زمینه تبدیل و ذخیره انرژی، محافظت از خوردگی، الکترونیک مولکولی[1] ، ابزارهای الکتروکرومیک[2] و تحقیقات بنیادی در زمینه پدیده­های مؤثر بر فرایندهای الکتروشیمیایی داشته است [3].
   در اهداف الکتروکاتالیزی، الکترودهای اصلاح شده شیمیایی جهت تسریع در سرعت انتقال الکترون ماده تجزیه­ای مورد نظر در پتانسیلی که این انتقال در سطح الکترود برهنه کند است، به کار می­روند. واکنش­های الکترودی بسیاری از

عنوان                صفحه

فصل اول : کلیات پژوهش

1-1- مقدمه. 3

1-2- طرح مسأله. 7

1-3- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق.. 11

1-4- مرور ادبیات و سوابق پژوهش…. 12

1-5- اهداف مشخص تحقیق.. 21

1-6- اهداف عملیاتی.. 21

1-7- سؤالات تحقیق.. 22

1-8- فرضیه‏های تحقیق.. 22

1-9- جنبه جدید بودن و نوآوری در تحقیق.. 22

1-10- موانع و محدودیتها 22

فصل دوم: ادبیات و مبانی نظری پژوهش…. 24

2-1- مقدمه. 25

2-2- محله. 27

2-2-1- سیر تاریخی نظریه محله. 29

2-2-2- مفهوم محله در شهرهای ایران.. 30

2-2-3- کارکرد محله‏های شهری.. 31

2-3- مبانی و مفاهیم پایداری، توسعه پایدار و محله پایدار 32

2-3-1- پایداری.. 32

2-3-2- توسعه. 33

2-3-3- توسعه پایدار 33

2-4- توسعه پایدار شهری.. 35

2-5- ناپایداری توسعه شهری.. 36

2-6- بنیادهای شهر پایدار 36

2-7- مفاهیم و دیدگاه های اساسی در توسعه محله‏ای.. 37

2-8- محله پایدار 40

2-9- پیدایش دیدگاه توسعه محلهای پایدار 40

2-10- نمونه‏هایی از رویکردهای مرتبط با محله پایدار 41

2-10-1- طراحی محله سنتی.. 41

2-10-2- توسعه محلی مبتنی بر حمل و نقل عمومی.. 41

2-10-3- محلات سرزنده 42

2-10-4- ایده محدوده امن.. 42

2-10-5- ایده رشد هوشمند. 43

2-10-6- توسعه محله‏ای پایدار 43

2-10-7- ابعاد و معیارهای پایداری محله. 44

2-11- وظایف شهرداری در زمینه توسعه پایدار محله‏ای.. 51

2-12- اسکان غیررسمی.. 54

2-12-1- ویژگی‏های اساسی سکونتگاه های غیر رسمی.. 57

2-13- نقد مفهوم حاشیه نشینی.. 63

2-15- پایداری محله‏ای.. 65

2-16- ابعاد شهر پایدار 65

2-17- شاخص های توسعه پایدار 68

2-18- شاخص های پایداری در جهان.. 73

 

 

2-18-1- انگلیس…. 73

2-18-2- چین.. 73

2-18-3- آمریکا 74

فصل سوم: روش شناسی و محدوده مورد مطالعه. 80

3-1- مقدمه. 81

3-2- روش تحقیق.. 81

3-3- جامعه آماری.. 83

3-4- گروه نمونه و روش نمونه گیری.. 83

3-5- ابزار گردآوری اطلاعات و روایی و پایایی آن.. 85

3-5-1- ابزار گردآوری اطلاعات… 85

3-5-2- روایی و پایایی پرسشنامه. 86

3-6- روش تجزیه و تحلیل داده‏ها 87

3-7- فرایند انجام تحقیق.. 88

3-8- محدوده مورد مطالعه (محله جعفرآباد) 90

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل یافته های پژوهش…. 97

4-1- مقدمه. 98

4-2-آمارهای توصیفی.. 98

4-3-1-8- بررسی شاخص‏های توسعه پایدار محلی در محله جعفرآباد. 130

– امنیت و ایمنی.. 132

– تنوع و سرزندگی.. 132

– هویت و خوانایی.. 134

– پویایی و سازگاری.. 134

– احساس تعلق.. 135

– دسترسی.. 136

4-3-1-1-تحلیل توسعه پایدار شهری در محله جعفرآباد. 140

فصل پنجم: آزمون فرضیه ها، نتایج پژوهش و پیشنهادها 143

5-1- مقدمه. 144

5-2- بررسی و تفسیر یافته‏های پژوهش و آزمون فرضیات… 144

5-3- نتیجه‏گیری.. 146

5-4- پیشنهادها 144

منابع: 156

پیوست… 160

چکیده

راه رسیدن به پایداری شهری از توسعه محله‏ای می‏گذرد. محله به عنوان کوچک­ترین و مهم­ترین واحد شهری، از نخستین اولویت­ها بوده و محله پایدار می ­تواند زیربنای مناسبی را برای توسعه پایدار شهری فراهم نماید. ناپایداری توسعه شهری مهمترین چالش هزاره سوم است. محلات فقیرنشین و اسکان غیررسمی در شهرها با توسعه پایدار شهری در تناقض قرار دارد. هدف این پژوهش بررسی توسعه پایدار شهری و محله‏ای در محله جعفرآباد شهر کرمانشاه می‏باشد. روش پژوهش توصیفی ـ تحلیلی و از نوع کاربردی بوده و به­ صورت پیمایشی و با بهره گرفتن از ابزار پرسشنامه انجام گرفته شده است. جامعه آماری شامل کلیه ساکنین محله جعفرآباد که براساس سرشماری 1390، برابر 37423 نفر است، حجم نمونه براساس فرمول کوکران 268 نفر بدست آمده است. همچنین روش نمونه گیری به صورت روش تصادفی ساده می‏باشد. توسعه پایدار محله جعفرآباد در شاخص سرزندگی (96/1)، دسترسی(74/2)، جذابیت و تمایز(12/2)، راحتی، آسایش و آرامش(11/2)، آلودگی صوتی و بصری(04/3)، تنوع و خوانایی(32/2)، ایمنی و امنیت(17/2)، احساس تعلق(56/2)، پویایی و سازگاری(14/2)، هویت و خوانایی(89/2)، تراکم و معیارهای قابل تحمل محله(01/2) و مشارکت (28/3) بوده است که در بیشتر شاخص ها از حد متوسط و استاندارد پایین تر بوده است. نتایج تحلیل توسعه پایدار شهری در محله جعفرآباد بیانگر آن است که تمام شاخص‏های پایداری کالبدی با میانگین آزمون t تک نمونه ای (79/2)، پایداری اجتماعی (53/2)، پایداری اقتصادی (93/1) و پایداری زیست محیطی (35/2) در محله جعفرآباد پایین‏تر از حد متوسط و استاندارد قرار دارد. عمده ترین متغیرهای مستقل تأثیرگذار بر توسعه پایدار محله به ترتیب اولویت، عبارتند از پایداری کالبدی، اجتماعی، زیست محیطی و اقتصادی می‏باشد. بنابراین با توجه به بررسی این شاخص‏ها و مقدار پایین بودن آنها از حد استاندارد محله جعفرآباد دچار ناپایداری است.

 واژگان کلیدی: توسعه پایدار شهری- اسکان غیررسمی- محله پایدار- محله جعفرآباد

 1-1- مقدمه

توسعه شهری درمعنای عام آن، براثر بازتاب فضایی اسکان غیر رسمی، ناپایدار شده است، موضوعی که ارائه و مورد بحث قرار خواهد گرفت، امروزه یکی از چالش‌های عمده ناپایدار کننده شهری و گونه‏ای شهرنشینی با مشکلات حاد موسوم به اسکان غیر رسمی یا حاشیه نشینی می‌باشد. سکونتگاه های غیررسمی همواره یکی از مسائل اصلی شهرهای کشورهای در حال توسعه و از جمله ایران بوده است. در دهه‏های اخیر بحث فقر شهری و سکونتگاه های غیررسمی بیش از پیش با مفهوم عام توسعه پایدار شهری گره خورده است. امروزه درک فراگیری در سطح بین‏المللی از مسئله پایداری و نقش آن در پایداری اجتماعی و پایداری شهری شکل گرفته است به نحوی که در بسیاری از پیمان‏های بین‏المللی محو فقر به طور عام و فقر شهری به طو خاص به عنوان یکی از اهداف اصلی جامعه جهانی تعریف می‏شود. در این زمینه شاخص‏ترین توافق جهانی بر روی اهداف توسعه هزاره از سوی رهبران جهان (2000) است که از میان بردن فقر و گرسنگی و تضمین پایداری زیست محیطی (بهبود دسترسی به مسکن مناسب و بهبود اسکان غیررسمی) از اهداف اصلی آن است (ایراندوست، 1388: 27).

محلات فقیرنشین و اسکان غیررسمی در شهرها با توسعه پایدار شهری در تناقض قرار دارد. امروزه پدیده اسکان غیررسمی در اطراف شهرها امری است اجتناب ناپذیر که بخصوص در کشورهای جهان سوم باید مورد توجه برنامه ریزان شهری و مسئولان و متولیان شهرها، قرار گیرد. در بعد کلان، اسکان غیررسمی عبارت است از شکل گیری شیوه شهرنشینی ناپایداری که در سکونتگاه های درون یا مجاور شهرها با سیمایی ناخوشایند و خارج از فضاهای رسمی و برنامه ریزی شده تجلی می‏یابد (گروه مطالعات برنامه ریزی و توسعه پایدار شهری، 1390: 2). حاشیه نشینی یکی از پاشنه آشیل‏های توسعه پایدار شهری تلقی می‏شود، براساس مصوبات برنامه توسعه هزاره سازمان ملل بایستی تا سال 2015 میلادی دست کم 100 میلیون زاغه نشین از امکانات بهداشت، مسکن و فرصتهای نوین آموزش برخوردار شوند (نقدی و صادقی، 1385: 219).

طی دهه­های اخیر به تدریج محلات نابسامان و سكونتگاه­های غیررسمی، به­ طور عمده در حاشیه شهرهای بزرگ كشور، خارج از برنامه رسمی توسعه شهری و به­صورت خودرو شكل گرفته و گسترش یافته است. این پدیده در مطالعات شهری به­عنوان یكی از آسیب­های شهری مطرح می­باشد. تجمع اقشار کم­درآمد و مشاغل غیررسمی در سگونتگاه­های غیررسمی شیوه­ای از شهرنشینی ناپایدار را بوجود آورده است و زمینه ساز بسیاری از آسیب­ها و ناهنجاری­های اجتماعی شده است (جمشیدی و همکاران، 1393: 242-221). از پدیده های عمده ناپایدار کننده شهری به ویژه در کشــــورهای درحال توسعه، گونه‏ای شهرنشینی با مشکلات حاد موسوم به اسکان غیر رسمی[1] است که بنابر مشاهدات جهانی درحال گسترش فزاینده است. این گونه سکونتگاه‏ها هر چند جلوه‏ای از فقر است اما بازتاب کاستی‏ها و نارسایی های سیاستهای دولتی و بازار رسمی نیز محسوب می شوند. اسکان غیر رسمی به سبب باز تولید فقر و گسترش آن، به مخاطره انداختن محیط زیست و تحمیل هزینه ای بیشتر برای حل مشکلات، در مقایسه با هزینه پیشگیری از آنها، تهدیدی جدی برای پایداری و انسجام جامعه شهری و نیازمند تدابیر ویژه ای برای ساماندهی وضعیت کنونی و جلوگیری از گسترش آنها در آینده است. از آنجا که اسکان غیر رسمی از زمینه‏ای فراتر از امکان آن نشات می گیرد و بر محیطی فراتر از مکان آن نیز تاثیر می گذارد، چاره جویی این مسئله به سیاستگذاری و اقداماتی نه فقط درسطح محلی آن، بلکه درسطح ملی نیاز دارد.

توسعه شهری درمعنای عام آن، براثر بازتاب فضایی اسکان غیر رسمی ، ناپایدار شده است، واقعیت این است که انتقال ناگهانی بسیاری از ساکنان سکونتگاه‏های غیر رسمی از شیوه معیشت سنتی و رسمی جعفرآبادیی به معشیت نامشخص و نوینی که تمهیدات لازم و متناسب شهرنشینی – در ابعاد اقتصادی، اجتماعی ، فرهنگی و کالبدی فراهم نیست، آنها را به سکونتگاه های ناپایداری کشانده است که به منظور جای پا یافتن در شهر و به امید طی دوره گذار، انتخاب شده اند. علاوه بر این ، مسئله بلاتکلیفی بسیاری از این سکونتگاه ها از نظر قانون – که ساکنان را دائم درخطر تخریب، تخلیه و تعرض رسمی نگاه می دارد – موجب احساس ناامیدی و عدم امنیت خانوارها و مانع تلاش، مشارکت اجتماعی و همبستگی آنها باجامعه شهری است، امری که پیامدهای نامطلوب فرهنگی ( حتی برای نسلهای آتی آنها و محیط‏های مجاور ) در بر دارد. ازاین رو، در وضع موجود مسئله عبارت است از: محرومیت ساکنان این سکونتگاه‏های گسترده که حامل یا مستعد نابنهجاری‏های اجتماعی، اقتصادی، کالبدی و زیست محیطی‏اند و نیاز مبرمی به ارتقای شرایط محیطی دارند.

باتوجه به گرایش های موجود و نبود نشانه‏ای ازتغییر سیاست‏ها، چشم انداز نگران کننده‏ای از رشد اسکان غیر رسمی و ناپایدارسازی شهرها وجود دارد که اراده‏ای ملی و تدابیری مشخص، متفاوت از روال کنونی ، می‏طلبد.

اسكان غیررسمی كه به­ طور عمده با تصرف و ساخت غیررسمی زمین و مسكن، عدم رعایت ضوابط و مقررات رسمی و متعارف شهری و ساختمانی، كمبود شدید خدمات زیرساختی و استفاده غیررسمی از تأسیسات و تجهیزات شهری، رشد سریع كالبدی و جمعیتی، اشتغال غالب غیررسمی، ناپایداری سازه­ای و تأسیساتی، پایین بودن سرانه­های خدماتی، ناپایداری درآمد و در نهایت بستر كالبدی مناسب جهت رشد آسیب­های اجتماعی و شكل­گیری خرده فرهنگ­های كجرو و ایجاد مأمن و پناهگاه مناسب جهت مجرمین و بزهكاران اجتماعی مشخص و شناخته می­ شود، طی دو دهه گذشته تبدیل به چالشی بزرگ، به شكل غالب در حاشیه به ویژه دركلان شهرها، شده است. اسكان غیررسمی از عوامل كلان ساختاری در سطح ملی و منطقه­ای ناشی می­ شود. رشد فزاینده جمعیت شهری از توان سازمان­های دولتی و غیردولتی جهت توسعه و ارائه خدمات و تسهیلات شهری برای این جمعیت فزاینده پیشی گرفته و برآورده نشدن نیاز مسكن و سرپناه اقشار كم درآمد در فضای رسمی و برنامه ­ریزی شده شهر، حاشیه­نشینی و اسكان غیررسمی را به گونه­ ای بی­سابقه گسترش داده است (شیعه و همکاران، 1390، 40).

ایران نیز به ­عنوان یکی از کشورهای در حال توسعه که با مسأله اسکان غیررسمی مواجه می­باشد، از لحاظ نحوه­ برخورد با این پدیده قابل بررسی می­باشد. منشأ و روند شکل­ گیری سکونت­گاه­های غیررسمی در ایران می ­تواند همانند کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه باشد، ولی به­ طور مقایسه­ای از شدت و وحدت یکسانی برخوردار نیست. اسکان غیررسمی به­شیوه­ مرسوم در ایران از دهه­ 1320 آغاز، تا اواخر دهه­ 50 با شدت نسبتاً زیادی روند گسترش خود را طی نموده و بعداز انقلاب از لحاظ شدت شکل­ گیری به­عنوان یکی از معضلات اساسی شهرهای ایران مطرح می­ شود. در طی این دوران، به­دنبال رشد روابط و مناسبات سرمایه­داری، تحولات و دگرگونی­های سیاسی، اقتصادی و اجتماعی شگرفی به­وجود آمد. تمرکز دولت وقت در معدودی از شهرهای کشور به­عنوان کانون­های رشد و توسعه به واسطه روابط سرمایه­داری وابسته یا غیر مولد بوده که این عوامل موجب فاصله شهر و روستا و مهاجرت بخشی از روستاییان به شهرها به امید کسب اشتغال همراه با مسائل و مشکلات متعددی از جمله شکل­ گیری اسکان غیررسمی در حواشی و حتی مناطق داخل شهرها گردید. در طی روند تحولات مذکور، تمامی شرایط لازم جهت تقویت گرایش­ها و رشد شهرنشینی به شکل شتابان فراهم آمد. همچنین، فرایند توسعه کشور به شکل برونزا در قالب سرمایه­داری وابسته به پیرامونی موجب از همپاشی نظام­های کهن و سنتی تولید معیشتی شد (خاکپور و همکاران، 1390، 158). بطور کلی، آنچه مسلم می­نماید این است كه در كشور ایران علاوه بر روند فوق، تحولات ناشی از شكل تقسیم كار بین ­المللی و دگرگونی ساختار اقتصادی كشور، افزایش و انباشت درآمدهای نفتی و اصلاحات ارضی بعد از دهه چهل از جمله علل عمده­ی تسریع روند شهرنشینی و به تبع آن شكل­گیری اسكان غیررسمی می­باشند(جمشیدی و همکاران، 1393: 242-221). براساس مطالعات انجام شده در زمینه­ حاشیه­نشینی در مناطق مختلف حاشیه­نشین ایران، می­توان گفت که مهمترین ویژگی‏های