tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
נכון ל-2012, סוללות אלומיניום הן תאים ראשוניים, כלומר לא ניתנים לטעינה חשמלית.
בתהליך הפריקה האלומיניום יוצר אלומיניום הידרוקסיד אשר בין היתר מונע אפשרות טעינה חשמלית.
אך ניתן לטעון את הסוללה בצורה מכנית על ידי רגנרציה של אלומיניום הדרוקסיד לאלומיניום בתהליכים כימיים.
לאחר הרגנרציה ניתן להכניס את האנודה לתא אלומיניום אוויר לשימוש נוסף.
לשימוש של רכבים חשמליים דבר זה יהיה דומה למודל של חברת בטר פלייס של תחנות החלפת סוללות.
באלקטרוליטים מימיים (תמיסת KOH) חלון הפוטנציאלים של האלקטרוליט הוא 1.23V, לכן בפועל מתח התא לא יעלה על 1.2V.
סוללות ליתיום-אוויר הוצעו כבר בשנות ה-70 של המאה ה-20 כמקור הספק לרכב חשמלי, אך רק לקראת סוף המאה ה-20 נוצרו התנאים הטכנולוגיים (בעיקר בתחום החומרים) המתאימים לתחילת מחקר ופיתוח של סוללות אלו.
קיימים ארבעה סוגים של תאי ליתיום אוויר (לפי סוג האלקטורליט): א-פרוטי, מיימי, מוצק ועירוב בין אפרוטי ומיימי.
האפליקציה העיקרית שהסוללות מיועדות לה היא פתרונות לתחבורה.
הודות לצפיפות האנרגיה של המערכת, הסוללה יכולה להתחרות עם מערכות מבוססות דלק המוכרות לנו היום.
סוללה זו נמצאת בפיתוח בקבוצות האלקטרוכימיה המובילות בעולם.
סוללות מתכת אוויר מבוססות ליתיום מראות ביצועים טובים יותר מסוללות אחרות הודות לצפיפות האנרגטית הגבוהה יותר של הליתיום ביחס לחומרים אחרים.
לסוללות מגנזיום–אוויר יש צפיפות אנרגיה (נפחית) ואנרגיה ספציפית (ליחידת מסה) גבוהות המאפיינות את רוב סוללות המתכת-אוויר: צפיפות אנרגיה של 6859W∙hr/l, ואנרגיה ספציפית של 3942W∙hr/kg, עקב כך שימושים אפשריים לסוללות אלו כוללים מכשירים הצורכים אנרגיה לטווח ארוך, ואפילו כלי תחבורה.
בשנות השבעים נעשו ניסיונות לחקור מערכות אשר התבססו על אלקטרוליט מיימי.
הבעיות היו קורוזיה, יצירת גז מימן, חוסר יציבות בשכבת המגנזיום בסביבה חומצית ויצירת שכבת פסיבציה אשר אינה מאפשרת פריקה של האנודה בסביבה בסיסית.
כמו כן, יש פולריזציה (קיטוב) גדולה בקתודת האוויר.
יותר מאוחר נעשו ניסיונות לחקור בטריות מגנזיום נטענות על בסיס אלקטרוליטים אל-מימיים (מבוססים על חומרים אורגניים ללא מים), אך ללא קתודת אוויר וללא אוויר כאחד המגיבים.
האתגר העיקרי לפיתוח מערכת הכוללת אוויר כמגיב הוא למצוא אלקטרוליטים התומכים במערכת המאפשרת זרמים גבוהים לטעינה ופריקה אך גם יציבים בחשיפה לאוויר.
התגובה של האנודה: -Mg→ Mg+2+2e
היתרון הבולט ביותר של מערכות מתכת-אוויר הוא צפיפות האנרגיה שלהן.
דבר הנובע מכך שהחומר הקתודי הפעיל (מחמצן) אינו אגור בתוך התא עצמו אלא עושה שימוש בחמצן אטמוספירי הנמצא בסביבה.
עובדה זו מביאה יתרון נוסף של מערכות מסוג זה: המחיר הכולל של התא יורד משמעותית עקב שימוש בחמצן אטמוספירי אשר אינו עולה כסף, בניגוד לסוללות אחרות העושות שימוש בחומרים קתודיים יקרים.
כמו טכנולוגיות סוללות אחרות, גם סוללות מתכת-אוויר סובלות מבעיות מדעיות וטכנולוגיות.
האתגרים העיקריים הם הניצולת הנמוכה של האנודה והקינטיקה האיטית של הקתודה.
באנודה מתקיימים תהליכי פסיבציה ו/או קורוזיה במגע עם האלקטרוליט.
תוצרי הקרוזיה והפסיבציה כגון אוקסידים או הידרוסידים הן של מתכת והן צורונים אחרים על פני השטח של האנודה מונעים את הגישה של האלקטרוליט לפני המתכת ועל ידי כך מונעים המשך פריקה של האנודה (מתכת) או אפשרות של טעינתה.
פריקה עצמית וקורוזיה של אנודת המתכת מקטינות את האפקטיביות הקולומבית של האנודה ואת זמן חיי הסוללה
עבור קתודה (קתודת האוויר), האתגרים העיקרי הם קצבי הראקציה האיטיים, פוטנציאלי יתר גבוהים והפיכות גרועה של תגובת החמצון.
התגובות בקתודה מערבות תהליכים מורכבים אשר לא תמיד ידועים.
באופן לא מפתיע אלקטרודות האוויר מהוות את האתגר הדומיננטי בשיפור ביצועי מערכות מתכת-אוויר.
באופן עקרוני, סוללות מתכת-אוויר מיועדות לשמש כמקור אנרגיה להנעת רכבים חשמליים, הודות לצפיפות האנרגיה שלהם.
כיום סוללות אלו (נכון להיום רק סוללת אבץ אוויר מסחרית) משמשות כמקור כוח במכשירי שמיעה ולאפליקציות צבאיות.
שנת 2020, חברה ישראלית בשם פינרג'י בבעלות היזם הישראלי אביב צידון החלה לגייס כספים לקראת הנפקה בבורסה.
החברה עוסקת בפיתוח פתרונות אנרגיה ירוקה באמצעות טכנולוגיות 'אלומיניום-אוויר' ו'אבץ-אוויר' לייצור, להובלה ולאגירה של אנרגיה.
סוללות האלומיניום-אוויר של פינרג'י כבר נמצאות בשלבי חדירה לשוק ומיועדות לאספקת אנרגיה ירוקה לתשתיות כמו תחנות תקשורת, מבנים גדולים ותעשיית הרכבים החשמליים.
סוללת מידל היל היא סוללת ארטילריה בגיברלטר.
היא ממוקמת במידל היל, בקצה הצפון-מזרחי של שמורת הטבע של הצוק העליון, דרומית לסוללת גרינס לודג' וסוללת רוק גאן.
בשנת 1727 הוצב רובה בודד בסוללת מידל היל.
מבנים נוספים בקרבת הסוללה היו חלק מהקומפלקס של סוללת מידל היל, בהם צריף האחיות (Nursery Hut; שימש כקסרקטין של החיילים) וכן קבוצת מידל היל - קבוצה של מבנים בקצה הצוק.
במאה ה-18 היו מוצבים שומרים באופן שגרתי בסוללה, וזאת על מנת למנוע עריקה כיוון שבכמה מקרים ערקו משם חיילים ששילשלו עצמם במורד הצוק על ידי חבלים; אך דווח שהיה גם מקרה שהשומר עצמו ניסה לערוק משם.
בינואר 1783 החלה שרפה בקופסאות תחמושת באחד מהמבנים שהרכיבו את הקומפלקס של סוללת מידל היל.
הפיצוץ השמיד את בניין המפקדה וחלק מהחומה וכן פצע מספר שומרים, אך הנזק שנגרם תוקן במהירות.
באמצע המאה ה-19, ב-1859, היה מוצב רק תותח אחד בסוללת מידל היל.
בשנת 1900 הוצבו בסוללה 6 תותחים נטעני-לוע בקוטר 10 אינץ' במערך דומה לזה שבסוללת ספייגלס.
השינויים בהצבות הנשק בסוללה בתחילת המאה ה-20 מוצגים במפה (בצד שמאל) משנת 1908; ניתן לראות שהוצבו בסוללה שלוש שורות של תותחים; הטווח של התותחים היה 8,200 מטר והם כוונו למטרות בספרד.
המפה מוכיחה גם שהקסרקטין של החיילים במקום המכונה "צריף האחיות" היה קיים בשנת 1908.במלחמת העולם השנייה הוצב תותח בופורס 40 מ"מ בסוללה.
לאחר המלחמה הפך המקום לחוות אנטנות של משרד ההגנה הבריטי ושופץ בשנת 1958.
סוללת מידל היל הייתה שטח אסור לכניסה במשך עשור, וכניסה בלתי מורשית לסוללה נחשבה לעבירה פלילית.
בהסכם שנחתם ב-20 באפריל 2004, רוב השטח של הסוללה הועבר ממשרד ההגנה הבריטי לידיה של ממשלת גיברלטר בשנת 2005. הסגל של משרד ההגנה עזב את הסוללה ולקח איתו את רוב הציוד, אף על פי שסוללת גאן רוק נותרה בשליטת משרד ההגנה הבריטי.
וכיום המקום מנוהל על ידי החברה לאורניתולוגיה וידיעת הטבע של גיברלטר.
באתר המקורי של הסוללה עצמה נמצא כיום שנאי.
מחסן התחמושת וחדרי האחסון עודם קיימים, אך אחד מהם הוסב למטרות שעשוע לסגל חיל האוויר הבריטי - "Aardvark Bar".
צריף האחיות וקבוצת מידל היל גם הם נותרו, אם כי במצב גרוע.
עמדת תצפית ממוקמת מדרום לסוללה, מדריגות מובילות לנקודה הגבוהה של הסוללה, עשויות מבטון מוצק.
סולם ג'אז הוא כל סולם מוזיקלי שנעשה בו שימוש במוזיקת ג'אז.
הרבה "סולמות ג'אז" הם סולמות נפוצים שמקורם במוזיקה הקלאסית, כולל הדיאטוני, סולם הטונים השלמים, הסולם האוקטטוני (או הסולם המוקטן) והמינור המלודי.
כל הסולמות האלה היו בשימוש נפוץ בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 על ידי מלחינים כגון רימסקי-קורסקוב, דביסי, ראוול וסטרווינסקי, לעיתים קרובות באופנים דומים מאוד לאלה ששימשו מאוחר יותר במוזיקת הג'אז.
סולמות ג'אז מסוימים, כגון סולם הביבופ, נוצרים על ידי הוספת צלילים עוברים כרומטיים לצלילי סולם דיאטוני מוכר.
אחת התכונות החשובות של הג'אז היא מה שתאורטיקנים מכנים "תאימות אקורד-סולם": הרעיון כי רצף אקורדים יוצר רצף תואם של סולמות.
במוזיקה הקלאסית, האקורדים בדרך כלל שייכים לסולם בו כתובה היצירה (לדוגמה, במהלך ההרמוני ii-V-I בדו מז'ור ייעשה שימוש בדרך כלל רק בתווי הסולם דו מז'ור).
בג'אז, לעומת זאת, מהלך הרמוני המורכב מארבעה אקורדים עשוי לעשות שימוש בארבעה סולמות שונים, לעיתים קרובות כתוצאה של אלטרציות שונות.
לדוגמה, בסולם דו מז'ור, מלחין ג'אז עשוי לשנות את האקורד V (סול-סי-רה-פה) באמצעות הנמכת הדרגה החמישית (סול-סי-רה♭-פה)♭.
המאלתר יכול לבחור סולם המכיל את ארבעת התווים הללו, כגון סולם הטונים השלמים (סול-לה-סי-דו♯-רה♯-פה), סולם אוקטטוני (סול-לה♭-סי♭-סי-דו♯-רה-מי-פה), רה מינור מלודי (סול-לה-סי-דו♯-רה-מי-פה) או לה♭ מינור מלודי (סול-לה♭-סי♭-דו♭-רה♭-מי♭-פה).
בכל אחד מהמקרים הללו, הסולם מכיל את צלילי האקורד סול-סי-רה♭-פה, ולכן הוא "מתאים" לאקורד.
רעיון זה של "תאימות אקורד-סולם" מהווה הבדל מהותי בין ההרמוניה של הג'אז להרמוניה המסורתית הקלאסית.
צליל מנע הוא צליל בסולם ג'אז הנחשב, מבחינה תאורטית ומעשית, דיסוננטי מכדי להיות מנוגן כנגד אקורד הבסיס, ולכן נמנעים מלנגן אותו באופן בולט מדי או שמבצעים עליו אלטרציה.
לדוגמה, בסולם המז'ור, הדרגה הרביעית (וכן הדרגה ה-11) היא צליל מנע ולכן משמשת רק כצליל עובר או לחלופין היא מוגדלת (מוגבהת בחצי טון).
צלילי המנע הם לעיתים קרובות צלילים הגבוהים בחצי טון מצלילי האקורד או צלילים הגבוהים בקוורטה משורש האקורד.ניתן לחוש את ההבדל בין ההרמוניה הקלאסית וההרמוניה שאינה קלאסית לפי הדרך בה הן מתמודדות עם צלילי מתח (דיסוננטים).
ההרמוניה הקלאסית מתייחסת לכל הצלילים שלא שייכים לאקורד כצלילים דיסוננטיים פוטנציאליים, אשר יש "לפתור" אותם...
ההרמוניה שאינה קלאסית רק מדריכה מאיזה צליל בסולם יש להימנע (כי הוא באמת דיסוננטי), כלומר, כל שאר הצלילים הם קבילים.
מספר הסולמות הזמינים לנגני הג'אז ממשיך להתרחב.
ככל שטכניקות מודרניות ומבנים מוזיקליים חדשים נוצרים, נגני הג'אז מוצאים מתוכם את אלה שהם יכולים להשתמש בהם ביצירות או באלתורים שלהם.
דוגמה לשימוש בסולמות שונים במוזיקת הג'אז הם שבעת המודוסים הנוצרים מסולם המז'ור הדיאטוני:
הטבלה לעיל משווה כל אחד מהמודוסים לסולם דו מז'ור על מנת להבליט את ההבדלים ביניהם.
דרך אחרת להציג את המודוסים היא כמתאימים לדרגות השונות של סולם המז'ור.
המודוס יוני מבוסס על הדרגה הראשונה של סולם המז'ור, הדורי מבוסס על הדרגה השנייה, הפריגי על השלישית וכן הלאה:
סולם ביבופ נוצר על ידי הוספת תו עובר כרומטי לסולם רגיל בן 7 צלילים (מודוס יוני או מיקסולידי).
יחד עם התו שנוסף, נוצר סולם בן 8 צלילים אשר מאפשר תנועה ריתמית רציפה של תווים באורך שמיניות על פני תיבות באורך 4/4 - תכונה שימושית לצורך תרגול סולמות.
כאשר מתחילים לנגן סולם ביבופ בשמיניות כך שתו השייך לאקורד (שורש, 3, 5 או 7♭) נופל על הפעמה, שאר תווי האקורד ייפלו על הפעמה גם הם.
כתוצאה מכך, כל התווים בסולם שאינם שייכים לאקורד נופלים בין הפעמות ("off-beat"), ומנוגנים כתווים עוברים.
ישנם שתי צורות נפוצות של סולמות ביבופ:
סולם ביבופ על הדומיננטה, בו נוסף צליל למודוס המיקסולידי:
הערה: סולם ביבופ על הדומיננטה יכול להתאים היטב למהלך ii-V כולו.
מודוסים של סולם המינור המלודי
לסולם המינור המלודי חשיבות רבה בהתפתחות ההרמוניה של הג'אז.
סולם זה הוא למעשה סולם מז'ור דיאטוני עם דרגה שלישית מונמכת, לדוגמה: דו רה מי♭ פה סול לה סי.
כמו בכל סולם אחר, יצירת מודוסים על ידי שינוי השורש של הסולם מגלה סדרה חדשה של סולמות ג'אז.
מודוסים הנובעים מסולם דו מינור מלודי בעליה:
יצוין כי שמות המודוסים הנובעים מסולם המינור המלודי הם וריאציות של חלק משמות המודוסים הנובעים מהסולם המז'ורי.
לדוגמה, פריגי ♮6 (המודוס השני של המינור המלודי) נקרא כך כי הוא זהה למודוס הפריגי (המודוס השלישי בסולם המז'ורי) מלבד התו השישי המוגבה (♮♮6).
ישנם שני סוגים של סולמות סימטריים מוקטנים.
סולמות אלה נקראים לפעמים סולמות אוקטטוניים כי הם מכילים שמונה צלילים.
הם מבוססים על סדרה של סקונדות גדולות וקטנות לסירוגין.
הסוג הראשון מתחיל עם סקונדה קטנה (ק-ג-ק-ג-ק-ג-ק-ג), והשני מתחיל עם סקונדה גדולה (ג-ק-ג-ק-ג-ק-ג-ק).
[ק = סקונדה קטנה, ג = סקונדה גדולה]
מכיוון שהתבנית של סדר המרווחים בסולמות אלו חוזרת על עצמה בכל שני תווים, כל תו בסולם יכול להיות השורש של סולם סימטרי מוקטן אחר.
לדוגמה, הסולם הסימטרי המוקטן על דו שמתחיל עם סקונדה קטנה, מורכב מאותם צלילים של אותו סוג סולם המתחיל מהתו מי♭♭, ושל הסולם רה♭♭ המתחיל מסקונדה גדולה:
כל השלושה מורכבים מאותה קבוצת תווים:
למעשה, כל הסולמות הסימטריים המוקטנים מורכבים משלוש קבוצות תווים בלבד:
דו רה♭ מי♭ מי פה♯ סול לה סי♭
סולם הטונים השלמים, המורכב אך ורק מסקונדות גדולות, משמש לעיתים קרובות על אקורד V7+5 (לדוגמה, +G7).
שני סולמות פנטטוניים נפוצים בג'אז הם הסולם הפנטטוני המז'ורי והסולם הפנטטוני המינורי.
כל אחד מהם הוא מודוס של השני.
הסולם הפנטטוני המז'ורי בנוי מהסולם המז'ורי ללא הדרגות הרביעית והשביעית.
סולם דו מז'ור הוא (דו, רה, מי, פה, סול, לה, סי), ולכן הסולם דו פנטטוני מז'ורי הוא (דו, רה, מי, סול, לה) :
הסולם הפנטטוני המינורי משתמש באותם תווים כמו הסולם הפנטטוני המז'ורי, אך מתחיל מהדרגה השישית של הסולם המז'ורי.
בהמשך לדוגמה לעיל, התו לה הוא הדרגה השישית בסולם דו מז'ור, ולכן סולם לה פנטטוני מינורי יהיה (לה, דו, רה, מי, סול):
נגני ג'אז, בפרט בסיסטים וגיטריסטים, משתמשים בסולמות אלה במספר דרכים מעניינות.
סולמות הבלוז גם הם מתחלקים למז'ור ומינור.
סולם לה בלוז מינורי הוא (לה דו רה רה♯ מי סול) בעליה או (לה סול מי מי♭ רה דו) בירידה.
ההבדל בין ירידה לעליה מתבטא רק באנהרמוניה, כלומר בשמו של התו מי♭/רה♯.
סולם דו בלוז מז'ורי הוא (דו רה רה♯ מי סול) בעליה או (דו לה סול מי מי♭ רה) בירידה.
יצוין כי בדומה לסולמות הפנטטוניים, הסולם דו בלוז מז'ורי והסולם המינורי היחסי שלו, לה בלוז מינורי, מכילים אותם תווים.
הם נבדלים רק בבחירת התו המהווה את שורש הסולם.
גיטריסטים משלבים לעיתים קרובות את הסולמות הפנטטוניים המז'ורי והמינורי באותו רגע מוזיקלי, וכן את סולמות הבלוז או את המודוסים הדורי והמיקסולידי.
סולם המינור ההרמוני גם הוא מהווה חומר רב ערך עבור מאלתרים רבים, מכיוון שהוא מציע גוון שונה עבור מהלכים הרמוניים נפוצים.
לדוגמה, סולם דו מינור הרמוני (דו-רה-מי♭-פה-סול-לה♭-סי) יכול לשמש על אקורדים ביצירה הכתובה בסולם דו מינור, בפרט על המהלך ההרמוני ii-V7-i.
סולם altered, או בשמו המלא סולם altered dominant, נקרא כך מכיוון שמתבצעת בו אליטרציה על כל צליל אפשרי ביחס לסולם הדומיננטה (מיקסולידי) כל עוד נשמרת הפונקציה הדומיננטית של הסולם.
הסולם כולל את שתי האלטרציות על ה-9 (מוגבה ומונמך) ואת שתי האלטרציות על ה-5 (13 מונמך ו-5 מונמך).
הסולם altered מתאים לאקורדים דומיננטיים המכילים ♯11 ו-♭13. הדרגה הראשונה, הדרגה שלישית המז'ורית (כרביעית מוקטנת) והדרגה השביעית הדומיננטית שומרות על הצבע הדומיננטי של הסולם.
הסולם יכול להיות מובן גם כמודוס על הדרגה השביעית של סולם מינור מלודי עולה, כפי שהודגם לעיל.
סולם זה נקרא גם "סופר לוקרי", מכיוון שהוא זהה למודוס הלוקרי מלבד הדרגה הרביעית המונמכת, אם כי הוא נחשב בדרך כלל כבעל צבע מז'ורי.
שם נוסף לסולם הוא "מוקטן - טונים שלמים" מכיוון שהטטרקורד הראשון שלו דומה לסולם המוקטן (ק, ג) בעוד הטטרקורד השני שלו שייך לסולם הטונים השלמים.
סוללת עופרת חומצה (או מצבר עופרת-חומצה; מצבר רכב; באנגלית: Lead-acid battery), היא סוללה חשמלית נטענת המבוססת על תגובה כימית של לוחות עופרת בתמיסה מימית של חומצה גופרתית.
הסוללה הומצאה בשנת 1859 על ידי הפיזיקאי הצרפתי גסטון פלנטה (Gaston Planté) ונמצאת בשימוש עד היום.
סוללת עופרת-חומצה היא מהסוללות הנפוצות ביותר הקיימות, עם סכום מכירות שנתי של כ-15.6 מיליארד דולר, המהווה כ-33% מסך ההוצאה העולמית על סוללות (נכון לשנת 2009).
השימושים העיקריים של סוללות עופרת-חומצה הן: מקור כוח חשמלי להתנעת כלי רכב (60%), מערכות גיבוי למתקנים נייחים (25%) ואגירת אנרגיה (15%).
סוללות עופרת-חומצה מצטיינות באורך חיים ארוך (500–800 מחזורים) ובפעולה בטווח טמפרטורות רחב (Min.
אולם, הן בעלות צפיפות אנרגיה נמוכה מאוד (משקלית: 33-42 Wh/kg; נפחית: 60-110 Wh/L) ועל כן השימוש בסוללות עופרת-חומצה מוגבל בעיקר ליישומים בהן אין חשיבות גבוהה למשקל הסוללה.
סוללת עופרת-חומצה הומצאה בשנת 1859, על ידי הפיזיקאי הצרפתי גסטון פלנטה (1834–1889).
המודל הראשון שבנה פלנטה הורכב משני לוחות עופרת (שעל אחד מהן הוא מרח שכבת תחמוצת עופרת).
הלוחות הופרדו באמצעות רצועות גומי אשר גולגלו לצורה ספירלית והוטבלו בתמיסה מימית שהכילה כ-10 אחוז חומצה גופרתית.
סוללות העופרת-חומצה היו הסוללות הראשונות שהיו יכולות להיטען על ידי העברת זרם חשמלי דרכן.
סוללות עופרת-חומצה שימשו תחילה כמקור חשמלי לתאורת רכבות בשעה שהן עצרו בתחנות הנוסעים.
השדרוג הראשון של סוללות עופרת-חומצה בוצע בשנת 1881, על ידי מהנדס הכימיה הצרפתי קמיל אלפונס פור (1840–1898), אשר החליף את אחד מלוחות העופרת ברשת של סגסוגת עופרת שעליהן הוא מרח משחה של תחמוצת העופרת (PbO2).
שיפור זה הקל על הייצור ההמוני של הסוללה.
בראשית שנות ה-30 של המאה ה-20 פותח אלקטרוליט מסוג ג'ל עבור סוללת עופרת-חומצה.
אלקטרוליט זה הכיל תרכובות סיליקטיות שהפכו את האלקטרוליט לפחות נזיל מה שהפך את הסוללה לבטוחה יותר במקרה של שבר.
מסיבות שונות, שיפור זה אינו נמצא בכל סוללות העופרת-חומצה המיוצרות כיום.
למעשה מאז שנת 1930 ועד היום לא בוצעו שינויים משמעותיים נוספים בטכנולוגיה הכימית של סוללות עופרת-חומצה.
תא של סוללת עופרת-חומצה מורכב מאנודה המבוססת על לוח עופרת (Pb), וכנגדה נמצאת הקתודה, המבוססת על תחמוצת העופרת (PbO2).
הקתודה מורכבת מרשת של עופרת שעליה נמרחה משחה של עופרת דו-חמצנית (החומר הפעיל בקתודה).
המשחה נמרחה על רשת במקום על לוח שטוח משיקולים של הולכה חשמלית ויציבות מכנית.
האלקטרוליט בתא עופרת-חומצה הוא תמיסה מימית של חומצה גופרתית (H2SO4), וזהו מקור השם "חומצה" בסוללה זו.
פעולת התא במהלך הפריקה (Discharge)
בשעה שסוגרים את המעגל החשמלי בתא על ידי חיבור האלקטרודות באמצעות כבל מוליך, מתרחשת פעולת הפריקה, במהלכה התא מספק זרם חשמלי עם מתח גבוה (כ-2.1 וולט בתנאים תקניים).
במהלך תגובת הפריקה, האנודה עוברת חמצון, כך שלוח העופרת (Pb) מגיב עם יוני -HSO4 של החומצה הגופרתית לקבלת עופרת גופרתית (PbSO4), יוני הידרון (+H) ואלקטרונים (-e).
האלקטרונים עוברים דרך הכבל המוליך אל עבר הקתודה, שם מתבצעת תגובת החיזור: הקתודה (PbO2) מגיבה עם יוני החומצה הגופרתית (+HSO4-,H) לקבלת עופרת גופרתית (PbSO4) ומים (H2O) כך שהתגובה השלמה היא קומפרופורציונציה שבה עופרת בדרגת חמצון 0 באנודה ועופרת בדרגת חמצון 4+ בקתודב עוברים לדרגת חמצון 2+.
במהלך פריקת התא, האלקטרוליט נעשה מהול יותר (יורד מריכוז של 4 ל-2 מולר) בשל ההיווצרות של עופרת גופרתית על האלקטרודות ובשל יציאת המים.
המסה המולרית הכללית של המגיבים היא 642.6 גרם למול.
על פי היחסים הסטוכיומטרים של התגובה, עולה כי עוברים 2 מול אלקטרונים, כלומר 192,971 קולון.
על כן, באופן תאורטי, התא אמור לספק 83.4 אמפר-שעה לקילוגרם (או 13.9 אמפר-שעה לקילוגרם עבור סוללה של 12 וולט).
באופן מעשי, הערכים נמוכים יותר.
פעולת התא במהלך הטעינה (Charging)
במהלך הטעינה של הסוללה, התגובות על שתי האלקטרודות נהפכות, כך שהאנודה חוזרת להיות עופרת מתכתית, והקתודה חוזרת למצבה כעופרת דו-חמצנית (PbO2).
במהלך שלב הטעינה, האלקטרוליט נעשה חומצי ומרוכז יותר (עולה לריכוז של כ-6 מולר), בשל הייצור מחדש של החומצה הגופרתית.
במקרה של טעינת יתר במתח גבוה (Overcharging), תתרחש אלקטרוליזה של האלקטרוליט המימי, לקבלת גז מימן (H2) וחמצן (O2).
קביעת רמת הטעינה של סוללת עופרת-חומצה
ניתן לקבוע בצורה טובה את רמת הטעינה של סוללת עופרת חומצה על סמך בדיקת הצפיפות של האלקטרוליט.
ככל שהאלקטרוליט צפוף יותר (מהול פחות) אזי הסוללה נמצאת ברמת טעינה גבוהה יותר, כלומר היא יכולה לספק זרם חשמלי עוד זמן רב.
ירידה בצפיפות של האלקטרוליט מצביעה על התרוקנות הסוללה.
בדיקה של צפיפות האלקטרוליט יכולה להיעשות באמצעות הידרומטר.
יש סוללות עופרת-חומצה שמכילות כדוריות ציפה צבעוניות המגיעות בצפיפויות שונות, שניתן להתבונן בהן דרך פתח מתאים בסוללה ובכך לעמוד אחר צפיפותו של האלקטרוליט.
שיטה כזו משמשת בצוללות דיזל, שעושות שימוש בסוללות כשהצוללת נמצאת מתחת למים.
אנשי הצוות הטכני, של הצוללת, מבצעים מדידות שגרתיות של רמת הטעינה של הסוללות ומעדכנים את המידע על לוח מיוחד בחדר הבקרה של הצוללת.
כך ניתן לדעת כמה זמן תוכל הצוללת לשהות מתחת למים.
תא סוללת עופרת חומצה מספקת מתח של 2.10 וולט במצב טעינה מלא (Open-circuit voltage), ומתח הדקים של 1.95 וולט.
מתח הטעינה הנדרש הוא 2.28-2.4 וולט (המתח עשוי להשתנות בטמפרטורות שונות), מתחים גבוהים יביאו לאלקטרוליזה בקצב גבוה של האלקטרוליט המימי (פליטה של גז מימן וחמצן מהמערכת).
בדרך כלל, סוללות העופרת-חומצה נמכרות במארזים שבהן 6 תאים (סוללת 12 וולט) או במארזים ובהן 12 תאים (סוללת 24 וולט).
הערה: הנתונים עבור טמפ' של 20 מעלות צלזיוס.
ההערכות הן שכ-75% מהייצור השנתי העולמי של עופרת מיועד לייצור של סוללות עופרת חומצה.
רוב סוללות העופרת-חומצה משמשות כסוללות ברכבים מנועיים, שם תפקידן בהנעה הראשונית של הרכב ובאספקת החשמל כשהמנוע כבוי.
שאר השימושים הם כמקורות גיבוי חשמליים עבור מרכזי טלפוניה ומחשבים, מתקני תאורת חירום ומשאבות.
סוללות עופרת חומצה משמשות גם כמקור ההנעה של רכבים חשמליים קטנים כמו עגלות גולף, וכמקור הנעה נוסף בצוללות דיזל, וכמערכות גיבוי חשמליים בכלי שיט גרעיניים.
טעינת יתר של סוללת עופרת-חומצה תגרום לתגובת אלקטרוליזה ולפליטה של גז מימן וחמצן לתוך מארז הסוללה.
מצב זה עשוי להביא להתנפחות הסוללה ואף להתפוצצותה, אולם ברוב הסוללות מותקנים שסתומים לשחרור לחץ עודף, ובחלקן מותקנות גם מערכות קטליטיות שמסוגלות לבצע רקומבינציה (Recombination) של מימן וחמצן בחזרה למים.
יש סוללות עופרת-חומצה שבהן האלקטרוליט הוא מסוג ג'ל, שמקטין את הסיכון מהסוללה במקרה דליפה או שבר.
ביצוע פעולות עם סוללות עופרת חומצה שאינן תקינות עלול להסתיים בכוויות קשות כתוצאה מהתזה של חומצה במקרה של התפוצצות הסוללה, ועל כן יש להשתמש באמצעי מיגון הכוללים: מיגון פנים, כפפות וביגוד ארוך לכיסויי חלקי גוף גלויים.
יש להימנע ממגע ישיר באלקטרודות של סוללות עופרת חומצה, בדגש על תחמוצות עופרת שהן רעילות מאוד (במיוחד במקרה של שאיפה).
תרכובות אלה עשויות להביא לפגיעה קשה בכליות ובמוח, במיוחד בילדים.
המרכיב העיקרי והיקר בסוללות עופרת-חומצה, הוא העופרת.
בשל מחירה הגבוה באופן יחסית, ובשל הרעילות הגבוהה של הסוללה עצמה, פותחו תוכניות למיחזור של סוללות אלה.
למעשה, סוללות העופרת-חומצה הן מהסוללות הממוחזרות ביותר בעולם.
בארצות הברית לבדה, בין השנים 2009 ל-2013, היווה מיחזור של סוללות העופרת-חומצה, מקור לכ-99% מסך העופרת שמוחזרה.
סוללת מצור היא אמצעי הנדסי, שנועד לסייע לכיבוש מבצרים וערים מוקפות חומה, בעיקר בעת העתיקה.
הסוללה הוקמה בדרך כלל מבולי עץ שנכרתו מהסביבה, אבנים ועפר.
היא טיפסה בשיפוע אל מול החומה או המבצר, עד סמוך לשיא גובהם.
בקצה הסוללה נבנה משטח לחימה מיושר, שאפשר לכוח התוקף לטפס על החומות בעזרת סולמות, או להציב עליו מגדלי מצור וכלי מצור שונים, במטרה להבקיע את החומה או לפגוע בלוחמים המגִנים העומדים על החומה, ולמנוע מהם לשבש את מאמצי ההבקעה של החומה.
התרגום של "סוללה" כנשק ארטילרי - קבוצת כלי ירייה (ובשלב זה - התותחים המודרניים) הופיעה בעיתונות לראשונה רק ב-1877 (בעיתון הצפירה).
השימוש של "סוללה" עבור סוללה חשמלית ("בטרייה") הופיע מאוחר יותר - רק בשנות ה-30 של המאה ה-20. העתקת המילה למשמעות זו נבעה מ-battery האנגלית ו-batterie הצרפתית, המשמשות אף הן משמעות כפולה - לסוללה החשמלית לצד הארטילריה.
סוללת המצור הקדומה ביותר, שנמצאו ראיות ארכאולוגיות לקיומה, היא הסוללה שהוקמה על יד צבאו של סנחריב מלך אשור מול העיר לכיש (כיום תל לכיש) במהלך מסע כיבושיו בארץ ישראל (701 לפנה"ס).
הסוללה היא הסוללה האשורית היחידה שנמצאה במזרח הקרוב, אך ידוע ממקורות שונים, שהצבא האשורי השתמש בסוללות מצור גם במקרים נוספים.
הסוללה האשורית בלכיש נבנתה מאבנים שנאספו בסביבה ונשפכו כנגד המדרון התלול של לכיש.
את שכבת האבנים העליונה ציפו האשורים בטיט כדי שיוכלו לנוע עליה בקלות.
בקצה העליון של הסוללה יצרו האשורים משטח עפר מיושר, כדי שיוכלו להציב עליו את אילי המלחמה בהם תקפו את החומה.
הסוללה האשורית הייתה שונה מסוללות המצור הרומיות שבאו אחריה; בעוד שהסוללות הרומיות הן צרות וארוכות, הסוללה האשורית הוקמה בצורת מניפה: בבסיסה היא רחבה ביותר, ועם התנשאותה היא הלכה והפכה לצרה יותר.
מידותיה המשוערות הן 75-70 מטרים רוחב הבסיס, 25 מטרים רוחב הקצה העליון, 16 מטרים גובה.
בתבליט האשורי נראים חמישה אילי מלחמה התוקפים את החומה, וכפי הנראה היה מספיק ברוחב פסגתה להצבת חמישה אילים אלו זה בצד זה.
שרידי הסוללה ניכרים עד היום באתר תל לכיש.
המשלחת הבריטית שערכה במקום חפירות ארכאולוגיות נרחבות בשנים 1938-1932 בראשות ג'יימס לסלי סטרקי פינתה חלק גדול מהסוללה.
בקצה החפירה שביצעו נוצר מעין חתך המאפשר לראות דרכו את מדרון התל ואת שכבת אבני הסוללה שנשפכו כנגדו.
בצבא הרומי היו הסוללות טקטיקה שיטתית ששימשה את הצבא הרומי בהכנעת ערים מבוצרות בחומות איתנות.
הסוללה הרומית הייתה צרה וארוכה; רוחבה בתחתיתה היה זהה לרוחבה בפסגתה.
ישנם אזכורים על שימוש בסוללות מצור כבר במצור על אתונה ופיראוס (87-86 לפנה"ס) שבמלחמת מיתרידטס הראשונה.
באמצעות מערך סוללות שנבנו מעצים, אבנים ועפר, הצליח המצביא הרומאי סולה שהקים אותן, להרוס את החומה המחברת בין אתונה ופיראוס, ובהמשך להכניע את הערים.
שימוש נוסף בסוללות התבצע במצור על אוואריקום שנערך בשנת 52 לפנה"ס, במהלך מלחמת גאליה.
יוליוס קיסר מצא את העיר אוואריקום (בורז' המודרנית) מבוצרת היטב, וכדי להכניעה היה עליו לערוך מצור מסודר.
קיסר בנה מול שני שערי העיר סוללות באורך של 100 מטרים שהגיעו עד לגובה של 24 מטרים, עליהן קידם מגדלי מצור.
ניסיונות התקיפה וההצתה של הגאלים נכשלו, ועם השלמת הסוללה נכבשה העיר ותושביה נטבחו ברובם.
במהלך המצור על ירושלים שהביא לסיום המרד הגדול בשנת 70 לספירה, בוצעה מלאכת ביקוע החומות בעזרת טכניקת הסוללות, לאחר שכל אמצעי הכיבוש האחרים כשלו.
גם במהלך כיבוש מצדה בשנת 73 השתמשו הרומאים לכיבוש המבצר בעזרת טכניקה זו.
סוללת ניקל–ברזל (סוללת NiFe) היא סוללה נטענת שבה הקתודה היא תחמוצת ניקל (III) אוקסידי וברזל משמש כאנודה, עם אלקטרוליט של אשלגן הידרוקסידי.
החומרים הפעילים נמצאים בצינורות פלדה מצופים בניקל או בתאים מחוררים.
זוהי סוללה חזקה מאוד ועמידה לשינויים (טעינת יתר, שימוש יתר, וקצר חשמלי) ויכול להיות בשימוש זמן רב אפילו אם סבלה משימוש לא נכון.
סוללות ניקל-ברזל משמשות לעיתים קרובות כסוללות גיבוי, כאשר הן נטענות באופן רציף, ויכולות להיות שמישות יותר מ-20 שנה.
בשל אנרגיה סגולית נמוכה, בשל יכולתה הנמוכה לשמור אנרגיה ובשל עלות גבוהה של ייצור, סוגים אחרים של סוללות נטענות החליפו את סוללות ניקל–ברזל ברוב היישומים.
סוללות ניקל–ברזל היו בשימוש לאורך שנים ארוכות במכרות באירופה בגלל עמידותן הטובה לזעזועים, רעידות, טמפרטורות גבוהות ותנאים פיזיים קשים אחרים.
במאה ה-21 נשקל פעם נוספת השימוש בסוללות אלה במערכות להפקת אנרגיית רוח ואנרגיה סולארית, בהן משקל הסוללה איננו שיקול מרכזי.
בכלים רכבתיים רבים קיימות סוללות ניקל-ברזל.
כך למשל בקטרים חשמליים של הרכבת התחתית של לונדון ובקרונות מדגם R62A של הרכבת התחתית של ניו יורק.
טכנולוגיה סוללות ניקל-ברזל זכתה לפופולריות בקרב התיישבויות אדם המנותקות מתשתיות מרכזיות, שאז טעינה מחדש של סוללות אלה היא בגדר טכנולוגיה ראויה (Appropriate technology).
קיים מחקר הבוחן שימוש בסוללות ניקל–ברזל לשימוש בשילוב עם אלקטרוליזה להפקת מימן לצורך תאי דלק במכוניות ולאחסון.
יכולתן של סוללות אלה להמשיך ולפעול על מחזורים תכופים של טעינה ופריקה היא בשל המסיסות נמוכה של המגיבים באלקטרוליט.
היווצרות של ברזל מתכתי במהלך הטעינה היא איטית בגלל המסיסות נמוכה של ברזל הידרוקסידי.
בעוד שהיווצרות איטית של גבישי ברזל משמר את אלקטרודות, הדבר גם מגביל את שיעור הביצועים של הסוללה: סוללות אלה נטענות לאט, ומסוגלות לפרוק מתח באיטיות.
אין לטעון סוללות ניקל–ברזל ממקור אספקת מתח קבוע כיוון שהן יכולות להינזק מהתחממות מהירה; מתח התא יורד כאשר מתחיל להיווצר גז, דבר המעלה את הטמפרטורה, אשר מגביר הזרם הנצרך, דבר המגביר עוד יותר את היווצרות הגז ועליית הטמפרטורה.
תגובת חצי התא באלקטרודה החיובית:
(את הפריקה יש לקרוא משמאל לימין והטעינה מימין לשמאל.)
מתח מעגל פתוח הוא 1.4 וולט, היורד ל-1.2 וולט במהלך הפריקה.
תערובת האלקטרוליט של אשלגן הידרוקסידי וליתיום הידרוקסידי לא נצרך בטעינה או פריקה, כך שבשונה מסוללת חומצה-עופרת משקל האלקטרוליט אינו מעיד על מצב הטעינה.
המתח הנדרש לטעינת סוללת ניקל-ברזל חייב להיות שווה או גדול מ-1.6 וולט לכל תא.
ליתיום הידרוקסידי משפר את ביצועי התא.
הממציא השוודי ולדמר יונגנר המציא את סוללת ניקל-קדמיום בשנת 1899. יונגנר ביצע ניסויים בהחלפת ברזל במקום קדמיום בכמויות משתנות, כולל החלפה מלאה של ברזל בקדמיום.
יונגנר גילה כי היתרון העיקרי סוללת ברזל היא בעלותה, אולם כיוון שיעילות טעינתה נמוכה יותר ומימן רב יותר נוצר בעת התגובה הכימית, הטכנולוגיה של סוללת ניקל-ברזל זוהתה ונינטשה.
יונגנר רשם מספר פטנטים על גרסתו לסוללת ברזל (Swedish pat.
הוא אף רשם פטנט על סוללת ניקל-קדמיום: Swed.pat No.
בשנת 1901 תומאס אלווה אדיסון רשם פטנט ומיסחר סוללות ניקל-ברזל בארצות הברית, והציעה סוללות אלה כמקור אנרגיה לכלי רכב חשמליים אשר יוצרו בתקופתו.
אדיסון טען כי עיצוב סוללות ניקל–ברזל הוא טוב בהרבה מסוללות עופרת-חומצה.
אדיסון רשם מספר פטנטים על הסוללות בארצות הברית ובגרמניה: U.S.
אדיסון היה מאוכזב כי הסוללה שפיתח לא נבחרה על ידי יצרי הרכב להנעת מנועי בעירה פנימית, וייצור כלי רכב חשמליים הופסק שנים ספורות לאחר שהחל לייצר את הסוללה שלו.
הוא פיתח את הסוללה במטרה שתהווה סוללה מועדפת בכלי רכב חשמליים אשר היו כלי הרכב המועדף בשנים הראשונות של המאה ה-20 (יותר מאשר כלי רכב מונעים בדלק או בקיטור).
בסוללות של אדיסון הייתה אגירת אנרגיה רבה יותר מאשר בסוללות עופרת-חומצה באותה עת, וניתן היה לטעון אותן בחצי הזמן, אולם ביצועיהן היו גרועים בטמפרטורות נמוכות, והן היו יקרות יותר.
בעת מלחמת העולם השנייה טילי V-2 של גרמניה הנאצית הכילו סוללת ניקל-ברזל במתח 50 וולט כמקור זרם ישיר עיקרי, לצד שתי סוללות 16 וולט אשר סיפקו אנרגיה לארבעה גירוסקופים.
ייצור סוללות אדיסון היה רווחי בין השנים 1903 עד 1972 והן יוצרו במפעל הסוללות של אדיסון בניו ג'רזי.
בשנת 1972 החברה נמכרה לחברת הסוללות Exide אשר הפסיקה את ייצור המוצר בשנת 1975. הסוללה הייתה בשימוש נרחב בסימנורים, מלגזות, וכסוללת גיבוי למכשירים שונים.
תאי סוללות ניקל–ברזל מיוצרים בקיבולת שנעה בין 5 ל-1250 אמפר-שעה.
רבים מן היצרנים המקוריים של סוללות אלה, מתחילת המאה ה-20, אינם מייצרים עוד את הסוללות, אולם ייצור סוללות ניקל-ברזל נמשך על ידי חברות חדשות במספר מדינות בעולם.
בניגוד לסוללות שבהן עופרת או קדמיום, אשר עם גמר השימוש בהן יש להתייחס אליהן כאל פסולת מסוכנת הדורשת טיפול מיוחד, סוללות ניקל-ברזל אינן מכילות חומרים מסוכנים הדורשים טיפול מיוחד.
סוללת מצב מוצק היא טכנולוגיית סוללה, המשתמשת באלקטרודות מוצקות ואלקטרוליט מוצק, במקום אלקטרוליטים ג'ל נוזלי או פולימרי המצוי בסוללות יוני ליתיום או ליתיום פולימר.
אף שאלקטרוליטים מוצקים התגלו לראשונה כבר במאה ה-19, כמה חסרונות, כמו צפיפות אנרגיה נמוכה, מנעו יישום נרחב.
ההתפתחויות בסוף המאה ה-20 ובתחילת המאה ה-21 גרמו להתעניינות מחודשת בטכנולוגיות סוללה במצב מוצק, במיוחד בהקשר לרכבים חשמליים.
החומרים המוצעים לשימוש כאלקטרוליטים מוצקים בסוללות מצב מוצק כוללים קרמיקה (למשל תחמוצות, סולפידים, פוספטים) ופולימרים מוצקים.
סוללות מצב מוצק נמצאו שימושיות בקוצבי לב, RFID ומכשירים לבישים.
הן עשויות להיות בטוחות יותר, עם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר, אך במחיר גבוה משמעותית.
האתגרים לאימוץ נרחב כוללים אנרגיה וצפיפות כוח, עמידות, עלויות חומר, רגישות ויציבות.
מקובל לחשוב שטכנולוגיית סוללת מצב מוצק מספקת צפיפות אנרגיה גבוהה (2.5x), על ידי הפעלת אנודות מתכת ליתיום.
הן עשויות להימנע משימוש בחומרים מסוכנים או רעילים המצויים בסוללות מסחריות, כגון אלקטרוליטים אורגניים.
מכיוון שרוב האלקטרוליטים הנוזליים הם דליקים ואלקטרוליטים מוצקים אינם דליקים, סביר כי סוללות במצב מוצק הן בעלות סיכון נמוך יותר להתלקחות.
יש צורך בפחות מערכות בטיחות, מה שמגדיל עוד יותר את צפיפות האנרגיה.
מחקרים אחרונים מראים כי ייצור חום בפנים הוא רק ~ 20-30% מהסוללות הקונבנציונליות עם אלקטרוליט נוזלי תחת בריחה תרמית.
הצפי מבחינה מדעית הוא כי טכנולוגיית סוללה במצב מוצק יאפשר טעינה מהירה יותר.
מתח גבוה יותר וחיי מחזור ארוכים יותר ייתכנו גם כן.
סולם האונספילד הוא מרחב הערכים המקושרים להנחתה הליניארית של קרני הרנטגן שמיוחסת לרקמות הגוף ולחומרים במרחב הסריקה הטומוגרפית - CT.
יחידות האונספילד הן יחידות חסרות ממד שמשמשות בסריקת טומוגרפיה ממוחשבת לביטוי מספרי CT בצורה סטנדרטית ונוחה.
ערכי האונספילד מתקבלים מהתמרה ליניארית של מקדמי ההנחתה הנמדדים בסורקי CT.
הערכים נמדדים ומדווחים במגוון יישומים קליניים.
לא קיימת מקבילה ליחידות האונספילד בשום צורה אחרת של דימות מבני.
יחידות האונספילד נקראות על שם סר גודפרי האונספילד, זוכה פרס נובל וממציא ה-CT.
צפיפות האלקטרונים בחומרים שדרכם מעבירים את קרני הרנטגן גורמת להנחתה ליניארית של הקרינה.
ההנחתה הליניארית של קרינת רנטגן שעוברת דרך מים מוגדרת באופן שרירותי כאפס יחידות האונספילד HU.
ההנחתה הליניארית של קרינת רנטגן שעוברת דרך אוויר מוגדרת כמינוס 1000 HU.
שני ערכים אלה מגדירים את כל שאר הערכים באמצעות הנוסחה:
μ = מקדם ההנחתה הליניארי המקורי של החומר.
μwater = מקדם ההנחתה הליניארי של מים.
μair = מקדם ההנחתה הליניארית של אוויר.
ערכי האונספילד HU מבוטאים בתצוגת המחשב כגוונים של אפור.
הערכים הנמוכים מוצגים באפור כהה עד שחור, והגבוהים באפור בהיר עד לבן בהתאם לחלון הצפייה שנבחר בטכנולוגיית החַלּוֹנָאוּת הטומוגרפית – CT Windowing.
עצם, שצפיפות האלקטרונים בה גבוהה, תראה בהירה יחסית לרקמות רכות עשירות במים שצפיפות האלקטרונים בהן נמוכה.
סולם האפורים הפוך לסולם הצפיפויות לשם התאמה לתמונות שהרופאים רגילים לראות בצילום רנטגן דו-ממדי שמוצג כתשליל.
סולם הערכים שנגזר מההנחתות במעבר דרך רקמות הגוף השונות נע בין 1000- HU בסריקת אוויר לבין 2000~+ HU עבור עצם צפופה מאוד.
בנוסף לרקמות הגוף הסריקה צריכה להציג גם שתלים שערכי ההנחתה שלהם מגיעים עד 3000 HU.
כל יחידת נפח (voxel) בתמונת CT מאוחסנת באמצעות 12 סיביות, לכן נקבע שגבולות ברירת המחדל לתצוגת ערכי האונספילד בתמונות הן בין 1024- לבין 3071+.
מאז שנכנסו לתעשיית השתלים מתכות בעלות צפיפות גבוהה יותר דוגמת טיטניום ופלדת אל חלד הוחלט לאפשר אחסון היחידות בתמונות CT באמצעות 16 סיביות.
שלושת החומרים האחרונים בטבלה חורגים מגבולות 12 סיביות ולכן צריך לשמור את הסריקות שמכילות אותם באמצעות 16 סיביות.
אם נשמור אותם באמצעות 12 סיביות הם יקבלו ערך 3071 ויהיו לבנים תמיד.
סולם דגים, המכונה גם דרך דגים, מעבר דגים, מדרגות דגים או תותח דגים הוא מבנה אשר מוקם על או סביב מחסומים מלאכותיים וטבעיים (כגון סכרים, תאי שיט ומפלי מים) כדי להקל על הנדידה הטבעית של בין הים לנהרות כמו גם נדידה של דגים בין מקורות מים מתוקים.
רוב סולמות הדגים מאפשרים לדגים לעבור את המחסומים על ידי שחייה וזינוק במעלה סדרה של מדרגות נמוכות יחסית (ומכאן המונח סולם) אל תוך המים בצד השני.
מהירות המים הנופלים על המדרגות צריכה להיות גדולה מספיק כדי למשוך את הדגים אל הסולם, אבל לא גדולה מדי, כדי שלא תסחף את הדגים בחזרה במורד הזרם או תתיש אותם עד כדי חוסר יכולת להמשיך במסע במעלה הנהר.
דיווחים כתובים על דרכי דגים גסות מתוארכים לצרפת של המאה ה-17, שם צרורות של ענפים שימשו ליצירת מדרגות בתעלות תלולות כדי לעקוף מכשולים.
סולם דגים מטיפוס סכרים ובריכות עבור דגי אלתית נבנה בסביבות 1830 על ידי ג'יימס סמית (James Smith), מהנדס סקוטי על הנהר טיית (River Teith), ליד דינסטון (Deanston), בסקוטלנד.
הסולם נמצא שם גם כיום וסולמות אלתית רבים שנבנו בסקוטלנד היו בהשראתו.
גרסה של סולם דגים נרשמה כפטנט בשנת 1837 על ידי ריצ'רד מקפרלן (Richard McFarlan) מבת'רסט, בניו ברנזוויק בקנדה, שתכנן דרך דגים כדי לעקוף סכר במנסרה שלו שהופעלה במים.
בשנים 1852–1854, מעבר הדגים בליסדור (Ballisodare Fish Pass) נבנה במחוז סלייגו שבאירלנד כדי למשוך אלתית לנהר שלא היו בו דגים קודם לכן.
בשנת 1880, נבנה סולם הדגים הראשון ברוד איילנד בארצות הברית, על סכר .
הסולם הוסר ב-1924, כאשר העיר פרובידנס החליפה את סכר העץ בסכר בטון.
ככל שהעידן התעשייתי התקדם, סכרים וצורות חסימה אחרות של נהרות הפכו גדולים ונפוצים יותר, מה שהוביל לצורך במעקפים יעילים עבור הדגים.
סכרים ובריכות (Pool and weir) אחת השיטות העתיקות ביותר של סולמות דגים.
סדרה של סכרים קטנים ובריכות באורך קבוע יוצרת תעלה ארוכה ומשופעת שמאפשרת לדגים לעקוף את החסימה.
הערוץ פועל כתא שיט קבוע להורדת מפלס המים בהדרגה; כדי לעלות במעלה הזרם, דגים חייבים לקפוץ מבריכה לבריכה בסולם.
דרך דגים מווסתת (Baffle fishway) עושה שימוש בסדרה של וסתי זרם סימטריים במרווחים קרובים בתעלה כדי לנתב מחדש את זרימת המים, ומאפשרת לדגים לשחות סביב המחסום.
דרך דגים מווסתת לא חייבת לכלול אזורי מנוחה, אם כי ניתן לכלול בריכות כדי לאפשר אזור מנוחה לדגים או להפחית את מהירות הזרימה.
ניתן לבנות דרכי דגים כאלו עם פיתולים חדים כדי להקטין את השטח הנדרש לבנייתם.
וסתי זרם מגיעים במגוון עיצובים.
העיצוב הנפוץ ביותר הוא מעבר לרינייה (Larinier pass), על שם המהנדס הצרפתי שתכנן אותם.
הם מתאימים לדגים גדולים כמו טרוטה וגם לאלתית, וניתן לבנות אותם מספיק גדולים לשימוש בקאנו.
העיצוב המקורי של דרך דגים דניל (Denil fishway) פותח ב-1909 על ידי מדען בלגי, ג.
דניל; מאז הוא אומץ והותאם בדרכים רבות.
ה-Alskan Steeppass, למשל, הוא גרסה מודולרית טרומית של דרך דגים דניל שתוכננה במקור לאזורים מרוחקים באלסקה.
וסתי זרם הותקנו במיזם מאיטאי (Project Maitai) במספר נתיבי מים בנלסון בניו זילנד, כדי לשפר את מעבר הדגים כחלק משיקום סביבתי כללי.
מעלית דגים (Fish elevator) שובר את עיצוב הסולם על ידי מעין מעלית שנושאת דגים מעל מחסום.
שיטה זו מתאימה היטב למחסומים גבוהים.
עם מעלית דגים, דגים שוחים לתוך אזור איסוף בבסיס החסימה.
כשמספיק דגים מצטברים באזור האיסוף, הם נדחפים לתוך מכל מים הנושא אותם לתוך צינור הנשפך לנהר מעל המכשול.
בנהר קונטיקט, למשל, שתי מעליות דגים מרימות עד 500 דגים בכל פעם, קרוב ל-16 מטרים, כדי לעקוף את .
ניתוב דגים באמצעות רמפת סלעים (Rock-ramp fishway) שימוש בסלעים ובעצים גדולים כדי ליצור בריכות ומפלים קטנים המחקים מבנים טבעיים.
בגלל אורך התעלה הדרוש לסולם, מבנים כאלה מתאימים ביותר למחסומים קצרים יחסית.
יש להם יתרון משמעותי בכך שהם יכולים לספק בית גידול לרביית דגים.
מעבר דגים בחריץ אנכי (Vertical-slot fish passage) דומה למערכת סכרים ובריכות, אלא שלכל "סכר" יש חריץ צר בסמוך לקיר התעלה.
זה מאפשר לדגים לשחות במעלה הזרם מבלי לזנק מעל מכשול.
מעברי דגים בחריץ אנכי נוטים להתמודד בצורה סבירה עם התנודות העונתיות במפלסי המים בכל צד של המכשול.
מחקרים אחרונים מצביעים על כך שלתאי שיט יש פוטנציאל להיות מופעלים כמעברי דגים עם חריצים אנכיים כדי לספק גישה מוגברת למגוון של דגים, כולל שחיינים חלשים.
סיפון דגים (Fish siphon) מאפשר את התקנת המעבר במקביל לנתיב המים וניתן לקשר באמצעותו שני נתיבי מים.
המעבר משתמש באפקט הסיפון כדי לווסת את זרימתו.
שיטה זו מועדפת במיוחד כדי לסייע בהגנה מפני הצפות.
תותח דגים (Fish cannon) צינור פנאומטי רטוב וגמיש משתמש בלחץ אוויר כדי לינוק אלתית אחת בכל פעם ולירות אותה בעדינות אל מי היעד.
המערכת תוכננה במקור על ידי חברת Whooshh מבלוויו בוושינגטון כדי להעביר בבטחה תפוחים.
היעילות של סולמות הדגים אינה חד-משמעית, והיא משתנה עבור סוגים שונים של מיני דגים.
מחקר אחד הראה שרק שלושה אחוזים מדגי ה- (באנגלית American shad) עוברים את כל סולמות הדגים בדרך לסביבת הטלת הביצים ההיסטורית שלהם.
האפקטיביות תלויה ביכולת השחייה של מיני הדגים, ובאופן שבו הדג נע במעלה ובמורד הזרם.
למשל, מעבר דגים שנועד לאפשר לדגים לעבור במעלה הזרם עלול שלא לאפשר מעבר במורד הזרם.
מעברי דגים לא תמיד עובדים.
בפועל האתגר הוא התאמת נתוני ביצועי שחייה למדידות הידרודינמיות.
בדיקות יכולת שחייה ממעטות להשתמש באותו פרוטוקול והפלט הוא מדידה נקודתית או מהירות בתפזורת.
לעומת זאת, מודלים פיזיים ונומריים של זרימת נוזלים (כלומר הידרודינמיקה) מספקים מפת זרימה מפורטת, עם רזולוציה מרחבית וזמנית מפורטת.
לסוכנויות רגולטוריות יש משימה לא קלה להתאים מדידות הידרודינמיות ונתוני ביצועי שחייה.
סולם בריסטול הוא כלי עזר רפואי שנועד לשייך את צורתה של צואה אנושית לאחד משבעה סוגי צואה.
כלי זה הוא פרי מחקר של צוות חוקרים בראשות KW Heaton מאוניברסיטת בריסטול, ופורסם לראשונה בשנת 1997 בכתב עת מדעי לגסטרואנטרולוגיה.
הוא נמצא בשימוש נרחב ככלי מחקרי להערכת יעילותם של טיפולים במחלות שונות של המעיים, וכן משמש כאחד המדדים לאבחון תסמונת המעי הרגיז.
סוג 1: גושים קשים ונפרדים, בצורת אגוזי מלך
סוג 2: נקניק צואה נוקשה וגושי
סוג 3: נקניקיה אחידה עם סדקים, קושי בינוני
סוג 4: נקניק או נחש, חלק ורך
סוג 5: פיסות צואה רכות בעלות גבולות ברורים
סוג 6: נתחי צואה דייסתיים, רכים ונמרחים
סוג 7: צואה נוזלית ללא חלקים מוצקים.
שני הסוגים הראשונים של צואה מציינים עצירות.
סוגים 3 ו-4 מציינים מצב תקין, בו הצואה מופרשת בקלות.
סוגים 5 עד 7 מציינים דרגות שונות של שלשול.
על פי מחקרים שנעשו בארצות הברית, אחד מכל 5 אנשים סובל מעצירות (סוגים 1 ו-2 של צואה בסולם בריסטול), ואחד מכל 12 אנשים סובל משלשול (סוגים 6 ו-7 בסולם בריסטול).
אופי הצואה מושפע בעיקר מגיל, מין, ומדד מסת גוף.
כמו כן, כריתת כיס המרה ומחלות פסיכוסומטיות (סומטיזציה) משפיעות על הצורה והמרקם של הצואה.
לא נמצאו השפעות כתוצאה מגורמים כמו עישון, צריכת משקאות חריפים, רמת השכלה, כריתת תוספתן, מצב משפחתי או שימוש בגלולות למניעת היריון.
סולם בריסטול פותח בממלכה המאוחדת על פי מדגם של 838 גברים ו-1,059 נשים, תושבי המדינה.
גרסאות מתורגמות שלו נבדקו על קבוצות אוכלוסייה בברזיל, ספרד ופולין, ונמצא שהוא תקף גם במדינות אלה.
בשנת 2011 פורסמה גרסה של סולם בריסטול המותאמת לילדים בגילאי 6 עד 8 שנים.
סולם הוא ארגון חינוכי המטפל בילדים עם מוגבלות על הרצף האוטיסטי.
הארגון מפעיל 126 כיתות לימוד, ולומדים בו למעלה מ-1,000 תלמידים.
"סולם" הוקם ב-1981 על ידי אסתר ארנסטר עבור ילדים עם מוגבלות ברמות שונות, על הרצף האוטיסטי.
הארגון פעיל בערים ירושלים, בית שמש, מודיעין עילית, בת ים, לוד וקריית יערים.
הארגון מפעיל 26 סניפים המונים יחד 126 כיתות טיפוליות, בהן לומדים יותר מ-1,000 תלמידים.
בארגון חברים למעלה מ-1,600 אנשי צוות ומתנדבים.
בכלל אלו מופעלים על ידי הארגון בית ספר סולם יעקב (בית שמש), תלמוד תורה תורת יעקב (בית שמש), ישיבת אהלי יעקב (בית שמש), מעונות, גני תקשורת, גני עיכוב, גני תצפית, מועדוניות ובריכה הידרותרפית.
בנוסף, פועל הארגון בשיתוף פעולה עם עמותות גדולות נוספות הפועלות בתחום האוטיזם, כגון שתילים, מסוגלים, עלי-שיח ועוד.
משרדי הארגון הראשיים נמצאים בקרית המדע הר חוצבים בירושלים.
סולם בורטל הוא סולם מספרי בן תשע דרגות המודד את בהירות שמי הלילה של מיקום מסוים.
הסולם מדרג את יכולת הצפייה האסטרונומית בעצמים שמימיים ואת ההפרעות הנגרמות מזיהום אור באתר מסוים.
ג'ון בורטל יצר את הסולם ופרסם אותו במהדורת פברואר 2001 של מגזין Sky & Telescope כדי לעזור לאסטרונומים חובבים להעריך את מידת החשיכה באתר תצפית, ולהשוות את מידת החשיכה של אתרי תצפית שונים לצורך בחירת האתרים הטובים ביותר לתצפית אסטרונומית בכל אזור.
הסולם נע בין 1, השמיים החשוכים ביותר הזמינים על פני כדור הארץ, ועד 9, שמי מרכז עיר גדולה המוארים ביותר.
בחלק מהדרגות יכולים להיות הבדלים קיצוניים מאוד מזה שליד, למשל 4 ו-5. הדיוק והתועלת של הסולם הוטלו בספק במחקרים האחרונים.
בשל רמת זיהום האור הגבוהה במדינת ישראל – האתרים החשוכים ביותר במדינה, במערב הנגב, הם בדרגה 3 בלבד בסולם בורטל.
הסולם נותן מספר קריטריונים לקביעת כל דרגה:
הגודל המגביל בעין בלתי מזוינת (NELM) – כלומר הבהירות המינימלית של כוכבים שניתו לראות בעין בלתי מזוינת, שפירושו בעצם מספר הכוכבים הניתן לצפייה בעין בלתי מזוינת.
מידת היכולת לצפות בעצמים אסטרונומיים בעלי בהירות נמוכה כמו שביל החלב, גלקסיית אנדרומדה, גלקסיית המשולש.
מידת היכולת לצפות בתופעות אופטיות אסטרונומיות או אטמוספיריות בעלות בהירות נמוכה כמו אור גלגל המזלות (zodiac light), אור נגדי (gegenschein) וזוהר לילי (airglow).
מידת היכולת להבחין באנשים ועצמים בסביבת הצופה ללא פנס.
מידת היכולת להבחין בעננים על רקע השמיים.
טבלת קיטלוג עבור שמי לילה לפי הסולם
קטגוריה שם סימון צבע במפות גבול בהירות נראית עבור עין אנושית (NELM) שיערוך SQM (נמדד ב-mag/arcsec2) תיאור תמונה 1 שמיים חשוכים לחלוטין 7.6–8.0 21.76–22.0 אור גלגל המזלות נראה בעין בלתי מזוינת במלוא הצבעים.
קשת גלגל המזלות נראית בעין בלתי מזוינת.
קבוצות הכוכבים עקרב וקשת שנמצאות בליבת שביל החלב מטילות צל אשר נראה לעין.
קבוצות כוכבים רבות, בייחוד עמומות יותר, בקושי ניתנות לזיהוי בין מספר הכוכבים הגדול.
אובייקטים בקטלוג מסיה וצבירי כוכבים רבים נראים בעין בלתי מזוינת.
גלקסיית המשולש (M33) נראית בעין בלתי מזוינת באופן ברור.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 17.5.
הבהירות של נגה וצדק משפיעות על הסתגלות העין לאפלה.
2 שמיים חשוכים טיפוסיים 7.1–7.5 21.6–21.75 אור גלגל המזלות נראה בגוון צהבהב ובהיר מספיק על מנת להטיל צל בשעת הדמדומים ובעלות השחר.
הזוהר הלילי נראה עמום סמוך לקו האופק.
האור הנגדי נראה בעין בלתי מזוינת.
העננים נראים ככתמים שחורים על רקע השמיים.
הסביבה נראית בקושי, כצלליות על רקע השמיים.
ליבת שביל החלב נראית בדיוק רב.
גלקסיית המשולש (M33) נראית בעין בלתי מזוינת בקלות.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 16.5. 3 שמיים כפריים 6.6–7.0 21.3–21.6 אור גלגל המזלות בולט באביב ובסתיו, וצבעו עדיין נראה לעין.
מעט זיהום אור ניכר באופק.
העננים מוארים סמוך לאופק, חשוכים מלמעלה.
ליבת שביל החלב עדיין נראית בפירוט.
צביר פגסוס (M15), M4, M5 ו-M22 נראים בעין בלתי מזוינת.
גלקסיית המשולש (M33) נראית עם אמצעי עזר כמו משקפת.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 16. 4 שמיים כפריים מוארים 6.3–6.5 20.8–21.3 אור גלגל המזלות עדיין נראה לעין אך אינו משתרע עד מחצית הדרך לזניט בשעת הדמדומים או עלות השחר.
"כיפות" המסמנות אזורי זיהום אור נראות במספר כיוונים.
העננים מוארים בכיוון מקורות האור, אך עדיין חשוכים מלמעלה.
הסביבה נראית באופן ברור, גם למרחק.
ליבת שביל החלב והזרועות עדיין נראים, אך חסרי פירוט.
גלקסיית המשולש (M33) כבר לא נראית יותר בעין ואף אמצעי עזר יתקשו בלהראותה.
הגלקסייה תיראה רק כאשר נמצאים במקום גבוה.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15.5. 4.5 שמיים כפריים/פרווריים 6.1–6.3 20.3–20.8 לעננים יש זוהר אפרורי בזניט ומוטל עליהם אור מסוים מכיוון מקורות האור השונים.
שביל החלב נראית באופן עמום, רק כ-10–15 מעלות מעל קו האופק.
אף על פי כן בתנאי תאורה טובים, הקרע הגדול נראה בבירור כאשר הוא מעל הראש.
אף על פי שצבירים כדורים בהירים נראים בבירור בטלסקופ בקוטר של 10 אינץ', כמעט ולא ניתן לראות את אזורי השוליים של גלקסיות.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15.2. 5 שמיים פרווריים 5.6–6.0 19.25–20.3 רק מקטעים מסוימים של אור גלגל המזלות נראים בלילות הנקיים ביותר בעונות הסתיו והאביב.
זיהום האור נראה היטב כמעט, אם לא בכל הכיוונים.
העננים נראים בהירים יותר בצורה משמעותית.
שביל החלב לא נראית יותר סמוך לאופק ונראית מאוד חיוורת מעל הראש.
זרועות הגלקסיה נראים מאוד עדינים.
כאשר יש ירח חצי מלא (ברביע הראשון/האחרון) באזור עם שמיים חשוכים, השמיים יראו כמו בבורטל 5, אך בשונה מבורטל 5 הם יופיעו בגוון כחול כהה.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 15. 6 שמיים פרווריים מוארים rowspan="2" 5.1–5.5 18.5–19.25 אור גלגל המזלות לא נראה יותר לעין.
זיהום האור גורם לכך שהשמיים יקבלו גוון לבן זוהר מקו האופק עד 35 מעלות.
העננים נראים בהירים מכל כיוון.
גם עננים גבוהים (צירוס) נראים בהירים מאשר השמיים.
שביל החלב נראית אך ורק סמוך לזינט.
גלקסיית המשולש (M33) לא נראית יותר לעין, גלקסיית אנדרומדה (M31) עדיין נראית לעין אך בצורה חיוורת.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 14.5. 7 שמיים פרווריים/עירונים 4.6–5.0 18.00–18.5 זיהום האור גורם לשמיים לקבל גוון אפרורי.
מקורות אור חזקים נראים מכל הכיוונים.
העננים מוארים כמו באור יום.
שביל החלב לא נראית יותר לעין.
לא ניתן לראות פרטים בגלקסיית המשולש (M33) ובצביר הכוורת (M44) גם עם אמצעי עזר.
דרך טלסקופ, האובייקטים הבהירים ביותר בקטלוג מסיה נראים מאוד חיוורים ביחס למראה האמיתי שלהם.
כאשר ישנו ירח מלא באזור עם שמיים חשוכים, השמיים יראו כמו בבורטל 7, אך בשונה מבורטל 7 הם יופיעו בגוון כחול.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 14. 8 שמי העיר rowspan="2" 4.1–4.5 <18.00 השמיים מקבלים גוון אפרורי או כתמתם – בני אדם יוכלו לקרוא טקסטים ללא כל בעיה בתנאי תאורה כאלו.
קבוצות כוכבים ייראו מאוד חיוורות ולעיתים קרובות גם בלתי נראות לחלוטין.
גלקסיית אנדרומדה (M31) וצביר הכוורת (M44) נראות לעין רק עבור צופה מנוסה בלילות עם תנאי תאורה טובים.
גם עם טלסקופ, ניתן לזהות רק את האובייקטים הבהירים ביותר בקטלוג מסיה.
גבול הבהירות הנראית המקסימלית עבור טלסקופ מחזיר אור בקוטר 12.5 אינץ' (32 ס"מ) הוא 13. 9 שמי מרכז העיר <4.0 השמיים מוארים לחלוטין.
את רוב קבוצות הכוכבים לא יהיה ניתן לראות כלל ורוב הצבירים החיוורים בלתי ניתנים לזיהוי.
חוץ מהפליאדות, כלל האובייקטים בקטלוג מסיה לא נראים יותר לעין.
מבין האובייקטים שכן ניתן לראות כוללים את הירח, כוכבי הלכת במערכת השמש, לוויינים בהירים ומספר צבירי כוכבים בהירים מאוד.
קטגוריה שם סימון צבע במפות גבול בהירות נראית עבור עין אנושית (NELM) שיערוך SQM (נמדד ב-mag/arcsec2) תיאור תמונה
סולם MSK 64 הוא סקאלה מאקרוסייסמית בן 12 דרגות להערכת עוצמה סייסמית, שהיא מיון תאוצת הקרקע על פי חומרת האפקטים הסייסמיים שנצפו באתר/אזור מוגדר בזמן רעידת אדמה.
הסולם הוצע לראשונה בשנת 1964 על ידי סרגיי מדבדב (ברית המועצות), וילהלם ספונהר (מזרח גרמניה), ו-וויט קרניק (צ'כוסלובקיה).
שם הסולם הוא צירוף של האותיות הראשונות של שם משפחתו של כל אחד מהם.
הסולם התבסס על תצפיות של אפקטים סייסמיים מרעידות אדמה שהתרחשו במדינות מרכז אירופה עד שנות הששים.
דרגות העוצמה הסייסמית מסומנות בספרות רומיות, כדי להבדילן מדרגות גודל כגון: סולם מגניטודה לפי מומנט, סולם ריכטר ודומיהם.
הסולם מתאר בכל דרגת עוצמה סייסמית אפקטים סייסמיים החמורים יותר מהדרגה שמתחתיה ובצורה מדורגת.
איכות בניית המבנים חולקה לשלוש רמות של איכות בנייה: A - איכות גרועה, B - איכות בינונית, C - איכות טובה.
האיכות נקבעה על פי מידת תאוצת הקרקע (המקסימלית), שכנגדה המבנה עדיין עמיד - ראו פירוט במטריצת הפגיעות המפורטת להלן.
דרגות הנזק נקבעו על פי עלות השבת המבנה למצבו הקודם, כחלק יחסי משווי המבנה - פירוט, לרבות נזקים אופייניים לדרגות הנזק השונות, מתוארים בתחתית מטריצת הפגיעות המפורטת.
הכמות היחסית של המבנים שניזוקו נזק דומה באותו אתר/אזור הוגדרה כ: מבנים בודדים (2% - 9% מהמבנים שניזוקו נזק מדרגה נתונה; מבנים רבים (10% - 50% מהמבנים); או רוב המבנים (51% עד קרוב ל־100%).
כפועל יוצא ממחקרים רבים שבוצעו על רעידות אדמה רבות שהתרחשו במאה ה-20 באירופה, תוך שימוש בסולם MSK, לרבות שימוש בדיעבד לחקר רעידות אדמה היסטוריות, נוצרו מטריצות פגיעוּת אמפיריות למבני מגורים באירופה.
המטריצות הללו התחלקו ל"עקומות פגיעות כלליות" שהגדירו כמה מבנים באיכות בניה נתונה ניזוקים נזק כלשהו, ומטריצת פגיעות מפורטת, שמפרטת באופן יחסי את התפלגות המבנים שניזוקים נזק כלשהו, בחתך איכויות המבנים השונים ודרגות הנזק השונות - ראו האיור והטבלה משמאל.
השימוש העיקרי במטריצות הפגיעות הוא להערכת היקף הנזקים הצפוי באזור נתון, אשר העוצמה הסייסמית הצפויה בו ברעידת אדמה עתידית ידועה, על פי תרחיש שנקבע.
סולם בינלאומי לסיווג קושי נהר הוא שיטה אמריקאית המשמשת לדירוג קושי השייט והחתירה בקטע של נהר, או בנהר לכל ארכו.
הסולם נוצר על ידי איגוד המים הלבנים האמריקאי כדי להעריך קושי נהרות ברחבי העולם.
אין לבלבל אותו עם "סולם המים הלבנים" בשימוש בינלאומי, המתפרסם ומותאם על ידי ועדה של פדרציית הקאנו הבינלאומית (ICF).
הציון משקף את הקושי הטכני ואת רמת המיומנות הנדרשת מהשייטים בקטע המסווג של הנהר.
הסולם משמש לענפי ספורט ופעילויות מים שונים, כגון רפטינג, גלישה על נהר, שיט בקאנו, גלישת חתירה בעמידה ושייט קיאקים לבנים.
הסולם אינו ליניארי, ואינו קבוע.
למשל, יכולה להיות דרגה שנייה קשה, ודרגה שלישית בעלת קטעים קלים יותר וכן הלאה.
דרגת הנהר עשויה להשתנות עם רמת הזרימה.
לעיתים קרובות נהר יקבל ציון מספרי, ולאחר מכן פלוס (+) או מינוס (-) כדי לציין אם הוא בקצה הגבוה או הנמוך של דרגת הקושי.
בעוד שקטע נהר עשוי לקבל דירוג כולל, הוא עלול להכיל קטעים מעל הציון הזה, שצוינו לעיתים קרובות כמאפיינים, או להפך - הוא עשוי להכיל גם קטעים של מים בדרגה נמוכה יותר.
סיכום של סיווגי נהרות כפי שהוצג על ידי איגוד המים הלבנים האמריקאי.
דרגה I - קל - המים נעים במהירות, עם גלים קטנים.
מעט חסימות של סלעים, כולן ברורות וניתנות לעקיפה בקלות עם מעט אימון.
הסיכון לשחיינים קל, חילוץ עצמי קל.
דרגה II - למתחילים - מפלים אנכיים עם ערוצים רחבים וברורים שניכרים ללא חיפושים.
ייתכן שיידרש תמרון מדי פעם, אך חותרים מיומנים נמנעים בקלות מסלעים וגלים בגודל בינוני.
שחיינים נפצעים רק לעיתים רחוקות, וסיוע קבוצתי, למרות שהוא מועיל, נדרש רק לעיתים רחוקות.
מפלים שנמצאים בקצה העליון של טווח הקושי הזה מוגדרים כ-דרגה II+
דרגה III - בינוני - מפלים עם גלים מתונים ולא סדירים, שקשה להימנע מהם, ואשר עלולים להציף קאנו פתוח.
לעיתים קרובות נדרשים תמרונים מורכבים בזרם מהיר, ושליטה טובה בסירה במעברים הדוקים או סביב זיזים; גלים גדולים עלולים להיות נוכחים, אך ניתנים להתגברות בקלות.
ניתן למצוא מערבולות חזקות והשפעות זרם חזקות, במיוחד בנהרות בנפח גדול.
לצופים מומלץ לאירועים לחסרי ניסיון.
פציעות בזמן שחייה הן נדירות; חילוץ עצמי הוא בדרך כלל קל, אך ייתכן שיידרש סיוע קבוצתי כדי להימנע משחיות ארוכות.
אשדות שנמצאות בקצה התחתון או העליון של דרגת הקושי הזו מסווגות כ- דרגה III- או דרגה +III בהתאמה.
דרגה IV - למתקדמים - מפלים עזים, חזקים אך צפויים הדורשים טיפול מדויק בסירה במים סוערים.
בהתאם לאופיו של הנהר, הוא עלול לכלול גלים ו"חורים" גדולים ובלתי נמנעים או מעברים צרים הדורשים תמרונים מהירים ותחת לחץ.
ייתכן שיהיה צורך בסיבוב אדי מהיר ואמין כדי להתחיל תמרונים באשדות או יציאה למנוחה.
ייתכן שיהיה צורך בגישוש מראש בפעם הראשונה, לאיתור קטעים מסוכנים.
הסיכון לפציעה של שחיינים בינוני עד גבוה, ותנאי המים עשויים להקשות על חילוץ עצמי.
סיוע קבוצתי לחילוץ הוא לרוב חיוני ודורש מיומנות מתאימה.
לחובבי קיאקים מומלץ מאוד גלגול אסקימואי.
מפלים שנמצאים בקצה התחתון או העליון של טווח הקושי הזה מסווגים כדרגה IV- או דרגה +IV בהתאמה.
דרגה V - למקצוענים - מפלים ארוכים במיוחד, אלימים מאוד, החושפים את החותרים לסיכון נוסף.
הקטע עלול להכיל גלים וחורים גדולים ובלתי נמנעים, או אשדות תלולים וצפופים עם מסלולים מורכבים ותובעניים.
האשדות עלולים להימשך למרחקים ארוכים בין הבריכות, הדורשים רמת כושר גבוהה.
גישוש מקדים מומלץ, אך עלול להיות קשה.
שחייה מסוכנת, וההצלה היא לרוב קשה אפילו למקצוענים.
ציוד מתאים, ניסיון רב, ומיומנויות חילוץ מתורגלות, הן חיוניות.
בגלל טווח הקושי הגדול שקיים במעבר מדרגה IV, דרגה V היא סולם פתוח, מרובת רמות, המיועדת לסיווגי משנה כמו 5.0, 5.1, 5.2 וכו'.
כל אחת מהדרגות הללו, היא בסדר גודל קשה יותר מהקודמת.
כלומר, מעבר מדרגה V לדרגה 5.1 הוא סדר גודל דומה למעבר מ-דרגה IV לדרגה V.
דרגה VI - מפלים קיצוניים ובראשיתיים - שיוט וחתירה בסיווג זה מבוצעים לעיתים רחוקות, וכשהם מתקיימים בכל זאת, הם מדגימים את קיצוניות הקושי, העדר חיזוי, וסכנה.
ההשלכות של טעויות הן חמורות, וההצלה עלולה להיות בלתי אפשרית.
הסיווגים יכולים להשתנות מאוד, בהתאם לרמת המיומנות והניסיון של החותרים שדירגו את הנהר.
סביר להניח שדרגת נהר תשתנה בהתאם למפלס המים.