​​​​Arabian Journal of Scientific Research-المجلة العربية للبحث العلمي - Volume 5 (2024), Issue 2

لقد مضت خَمْس سنوات من عُمْر المجلة العربية للبحث العلمي، التي أُسِّسَتْ لِتَكُون مجلة علمية مُحَكَّمَة متنوعة الموضوعات العلمية التي تنشرها في شتى المجالات، والتي تهمّ - بالدرجة الأولى - الباحث العربي، وصُنّاع القرار العلمي في البلدان العربية. وبالرغم من هذه المدة القصيرة، إلا أنَّ المجلة أخذَتْ حيزًا مهمًّا، وبان دورها في المكتبات العربية، وبخاصة المكتبات الإلكترونية والرقمية في الجامعات العربية، وحتى الجامعات العالمية، حيث انتشرت محتوياتها العلمية في الكشافات العربية، مثل: أرسيف ARCIF، والعالمية دوج DOAJ للفهرسة، فضلًا عن جوجل العلماء Google Scholar وحققت المجلة إنجازات متوافقة مع المعايير العالمية. وما زالت الجهود ماضية في هذا المجال لتوسيع انضمام المجلة إلى كشافات وقواعد معلومات أخرى، سواءً أكانت عربية، أَم عالمية. ومِن هذا المنطلَق.. آلَت المجلة على نفسها أن تكون منبرًا لاختيار البحوث ذات الجودة العالية للنشر، بعد عمليات تحكيم من لدن خبراء معروفين في مجالاتهم العلمية، تُرَافِقها جهود فريق من هيئة التحرير والفنيين الذين يدركون حجم المسؤولية الملقاة على عواتقهم، لضمان نشر بحوث علمية مبدعة تتصف بالمحتوى العلمي الراقي، والإخراج الفني المتميز، فضلًا عن عدم التهاون في عمليات كشف الانتحال، ومَنْعها، وتحرير المخطوطات ومراجعتها لغويًّا وعلميًّا بأفضل شكل ممكن. ولهذا.. نرى مستوًى عاليًا من البحوث في الأعداد التي نُشرت خلال الأعوام السابقة من المجلة، وهي تشير إلى مدى حرص المجلة على جودة المحتوى، وكونها تُشَكِّل إضافةً إلى التقدم العلمي في المجالات العلمية النظرية والتطبيقية، مع تميُّز واضح بكونها باللغة العربية؛ في سبيل هدفٍ أسمى؛ ألا وهو النهوض بالعِلْم في العالم العربي؛ خدمةً للمجتمع العربي في خِضَمّ التحديات العلمية التي تواجهنا. من هنا جاء هذا العدد الثاني من المجلد الخامس للمجلة العربية للبحث العلمي لسنة 2024 شاملًا مواضيعَ تهمّ المجتمع العلمي العربي، وهي بخصوص جسيمات الكوبالت النانوية، والشبكة الكهربائية الذكية، وأنظمة الحماية الكهربائية في ظل تهديدات سيبرانية، وفاعلية مستخلَص بذور السبحبح كمبيد حيوي، فضلًا عن دور المدينة الذكية في مواجهة الكوارث الطبيعية. ونرى أنَّ هذه البحوث قد قام بها باحثون متميزون من بلدان عربية متعددة، ومن مَعامل ومختبرات علمية تابعة لجامعات ومؤسسات علمية في العالم العربي، تُوَاكِب مثيلاتها العالمية، فَلَهُم وللمُحَكِّمِين العلميين كل الشكر والامتنان. ونُشِير بالبَنَان والتقدير إلى كل مَنْ أَسْهَمَ في إخراج هذا العدد.. مِنْ هيئة التحرير، ومكتب التحرير، والفنيين الذين قاموا بواجبهم على الوجه الأكمل، والكمالُ لله تعالى وحده. ونأمل أن تكون مجلتنا قد أخذت دورها المشرق والمستمر في العطاء في السياق المحدد لها بنشر العِلْم وثقافة الكتابة باللغة العربية ضمن المجتمع العلمي العربي في مختلف مناحي العلم والمعرفة. وهذه دعوةٌ للباحثين العرب وطلاب الدراسات العليا في الجامعات والمعاهد العربية لنشر بحوثهم وإسهاماتهم المبتكرة، ومستلات الأطروحات العلمية المتميزة في المجلة العربية للبحث العلمي، التي أصبحت فريدة من نوعها في العالم العربي، والحريصة دائمًا على النوعية العالية للبحوث التي تَظْهَر ضمن صفحاتها.

واللهُ المُوَفِّق.

الملخص

تُوظَّف الجسيمات النانوية المغناطيسية في مجموعة متنوعة من الصناعات، مثل المحركات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية، وتؤدي أيضًا دوراً مهماً في المجالات الطبية والكيميائية. وبناءً عليه، يستخدم الكوبالت في الكثير من التطبيقات، نظراً إلى استقراره في الطور الفيرومغناطيسي عند درجات الحرارة العالية. تعدّ طرق التحضير المختلفة لجسيمات الكوبالت النانوية فعالة جداً في الخواص المغناطيسية، حيث تتيح تقنيات التصنيع التحكمَ الدقيق في شكل الجسيمات المغناطيسية وحجمها. في هذا البحث، جرى تحضير جسيمات الكوبالت النانوية وأكسيد الكوبالت (Co3O4) بطريقة الاختزال الكيميائي لأيونات الكوبالت عن طريق العامل المختزل بوروهيدريد الصوديوم (NaBH4)، لكونها بسيطة وسريعة في إنتاج الجسيمات النانوية. وقد شُخصت العيّنات المحضرة بواسطة ‎XRD‎ و‎FE-SEM‎ و‎EDS-Mapping‎ و‎VSM. وأُجريت عملية التلدين للمساحيق تحت غاز الأرغون والهيدروجين من أجل تحسين الخواص المغناطيسية. وقد تشكّلت المواد بتراكيب بلورية مختلفة مع وجود شوائب، وجرى قياس السلوك المغناطيسي للعينات في درجة حرارة الغرفة، حيث ازدادت قيم التشبع المغناطيسي على حساب قيم المجال القسري التي انخفضت نتيجة تبخّر الأكسجين، إضافةً إلى زيادة حجم الجسيمات وارتفاع نسبة النقاوة. وتشير النتائج إلى الحصول على مجال قسري عالٍ قبل التلدين يصل إلى Oe 490 ومغنطة تشبّع بمقدار emu/g 86.38 بعد تأثير عملية التلدين. وختاماً، أُجريت محاكاة لحلقة الهسترة الفيرومغناطيسية التي تصف السلوك المغناطيسي لجسيمات الكوبالت من خلال تطبيق نموذج جايلز-أثيرتون.

Magnetic nanoparticles are employed in a variety of industries such as electric motors and electronic devices and play a crucial role in the medical and chemical fields. Accordingly, cobalt is used in many applications due to its stability in the ferromagnetic phase at high temperatures. Different preparation methods for cobalt nanoparticles are very effective in magnetic properties, as manufacturing techniques allow precise control of the shape and size of magnetic particles. In this paper, cobalt nanoparticles and cobalt oxide (Co3O4) were prepared by chemical reduction method of cobalt ions by reducing agent NaBH4, being simple and fast in producing nanoparticles. The prepared samples were characterized by XRD, FE-SEM, EDS-Mapping, VSM. Powder annealing was carried out under the pump of gas mixed with argon and hydrogen in order to improve the magnetic properties. The material was formed with different crystal structures with impurities, the magnetic behavior of the samples was measured at room temperature, where the magnetic saturation values increased at the expense of the coercive field values that decreased as a result of oxygen evaporation in addition to increasing the particle size and high purity. The results indicated obtaining a high coercive field before annealing up to 490 Oe and magnetization of saturation of 86.38 emu/g after annealing effect. In conclusion, a simulation of a ferromagnetic hysteresis loop describing the magnetic behavior of cobalt particles was made by applying the Jiles–Atherton (JA) model.

الملخص

في السنوات الأخيرة، مع تزايُد دمج مصادر الطاقة المتجددة وشبكات الاتصال ضمن الشبكة الكهربائية والسعي نحو شبكات ذكية، فإنه ظهرت تحديات جديدة في مجالات التحكم وحماية أنظمة الطاقة. وأيضاً تثير قابلية الشبكات الكهربائية الذكية للهجمات السيبرانية وتأثيراتها المحتملة على استقرار الشبكة قلقاً متزايداً. وتستكشف هذه الدراسة تأثيرات التهديدات السيبرانية من خلال استهداف أنظمة الحماية الكهربائية الذكية والتكيُّفية الخاصة بزيادة التيار (OCR). ويهدف هذا العمل إلى تقييم الهجمات السيبرانية المختلفة على نموذج شبكة كهربائي حقيقي مع تحليل الظواهر العابرة للنظام الكهربائي أثناء عمليات التشغيل المختلفة، والأعطال الفيزيائية. في هذا العمل، يُستخدم برنامج دراسة الظواهر الكهرومغناطيسية (EMTP) لفهم كيفية سلوك الأنظمة الكهربائية خلال الأحداث العابرة. بالإضافة لذلك، أوضح البحث إمكانية استخدام أنظمة الحماية الكهربائية الذكية (IEDs) مع أنظمة اتصالات قليلة التكلفة مثل تقنية الشبكة الواسعة عبر المسافات الطويلة (LoRaWAN) لتعزيز كفاءة الشبكة الكهربائية. وتسلط نتائج تحليلنا الضوء على تقييم الأداء الشامل واستقرار الشبكة في مواجهة الهجمات السيبرانية. على سبيل المثال، في هجوم سيبراني على المغذي الخاص بالأحمال، فشل جهاز الحماية في اكتشاف أن العطل وهمي، وهذا أدى إلى فصل التيار الكهربائي. وبشكل عام، تقدم دراستنا إسهامات كبيرة في تعزيز فهمنا لقضايا الأمن السيبراني في الشبكات الكهربائية الذكية. وتسلط الضوء على ضرورة تنفيذ تدابير حماية محسّنة وتقنيات مرنة للتكيُّف مع تطور المشهد الطاقي نحو الشبكات الذكية

In recent years, with the increasing integration of renewable energy sources and communication networks into the modern power grid, and the transition towards smart grids, new challenges have emerged in the fields of power system control and protection. The vulnerability of smart grids to cyber assaults and their potential for disrupting grid stability have become a great concern. This study explores the effects of cyber threats by targeting intelligent and adaptive protection systems, related to overcurrent protection relay (OCR). The objective of this work is to assess different cyber attacks on a real power grid model, analyzing transient phenomena during different operational scenarios and physical faults. In this work, the Electromagnetic Transients Program (EMTP) is employed to understand the behavior of electrical systems during transient events. In addition, the study highlights the possible application of Intelligent Electronic Devices (IEDs) such as OCRs with economic communication technologies, Long-Range Wide Area Network (LoRaWAN), to improve the effectiveness of the power grid. The investigation and results of the study provide insights into the thorough assessment of the smart power network's performance and resilience under cyber threats. For instance, in a cyber-attack on the load feeder, the protection device failed to detect the unreal fault, resulting in the disconnection of the healthy feeder. Overall, our study provides significant contributions to advancing the understanding of cyber security issues in smart grids, emphasizing the importance of implementing enhanced protective measures and resilience techniques to improve the performance of smart grid models.

الملخص

أجريت دراسة مختبرية وحقلية في مختبرات قسم وقاية النبات في كلية الزراعة بجامعة تكريت خلال عام 2019. الغرض من الدراسة هو تقييم فاعلية المبيدين الأحيائيين ‎(Verticillium lecanii 2% A.S.) Varunastra و‎،(Hirsutella thompsonii 2% A.S.) Almite والمبيد الكيميائي Levo (Oxymatrine 2.4%)، ومستخلص بذور السبحبح Melia azdirach على حشرة مَنّ الباقلاء الأسود Aphis fabae، وطُبِّقت تجارب البحث بواسطة التصميم العشوائي الكامل (RCBD). بيّنت نتائج الدراسة تبايناً في نسبة الموت لحشرة مَنّ الباقلاء الأسود تبعاً لنوع وتركيز المبيد المستخدم وطول فترة المعاملة. إذ أعطت معاملة توافق مبيد الليفو مع فطر V. lecanii أعلى نسبة قتل بالتركيز15 ppm ؛ إذ بلغت نسبة القتل بمتوسط %97.10 يليه في التأثير معاملة مبيد الليفو عند التركيز ppm 30 ؛ إذ بلغت نسبة القتل %92.76. وبَيّنت نتائج التحليل الإحصائي أن هناك اختلافات معنوية في متوسطات التداخل بين المبيدات والفترات؛ إذ أظهرت الفترة ما بعد 72 ساعة أعلى قيمة بلغت 74.76%، وتلتها بالتأثير الفترة ما بعد 48 ساعة؛ حيث بلغت 35.2%، وجاءت في الأخير الفترة ما بعد 24 ساعة؛ إذ بلغت %11.86. كذلك أوضحت النتائج تفوُّق معاملة توافق مستخلص السبحبح الكحولي والمبيد الحيوي H. thompsonii عند التركيز %6 للمستخلص؛ حيث أعطت أعلى نسبة قتل لحشرة مَنّ الباقلاء الأسود A. fabae بعد 72 ساعة؛ فقد بلغت 84.05%، ويليه في التأثير معاملة توافق مستخلص السبحبح الكحولي والمبيد الحيوي V. lecanii عند التركيز %9 للسبحبح بعد 72 ساعة؛ حيث بلغ متوسط نسبة القتل 78.26%، وانخفضت نسبة القتل في معاملة التوافق بين مستخلص السبحبح المائي والمبيد الحيوي V. lecanii عند التركيز %3 للمستخلص بعد 72 ساعة؛ حيث بلغ متوسط نسبة القتل %52.17. وبيّنت نتائج التحليل الإحصائي تبايناً معنويّاً في متوسطات التداخل بين الفترات ومستخلص السبحبح الكحولي والمائي حيث أعطت الفترة ما بعد 72 ساعة أعلى قيمة؛ حيث بلغت %70.80 حشرة، تليها الفترة ما بعد 48 ساعة؛ إذ أعطت قيمة بلغت %31.52 حشرة، وانخفضت القيمة في الفترة ما بعد 24 ساعة؛ حيث أعطت قيمة بلغت %10.50 حشرة.

A laboratory and field study was conducted in the laboratories of the Plant Protection Department at the College of Agriculture at Tikrit University during the year 2019. The study aimed at evaluating the effectiveness of the two biopesticides Varunastra (Verticillium lecanii 2% A.S.) and Almite (Hirsutella thompsonii 2% A.S.), the chemical pesticide Levo (Oxymatrine 2.4%), and Melia azdirach seed extract on the black bean aphid Aphis fabae. The research experiments were applied using a randomized complete block design (RCBD). The results of the study showed a variation in the death rate of the black bean aphid depending on the type and concentration of the pesticide used and the length of the treatment period. The compatibility treatment of Levo pesticide with the V. lecanii fungus at concentration 15 ppm achieved the highest killing rate of 97.10%. This was followed in effect by treatment with the Levo pesticide at a concentration of 30 ppm, which resulted in a killing rate of 92.76%. The statistical analysis showed significant differences in the averages interaction between pesticides and time periods. After 72 hours, the highest value was recorded at 74.76%, followed by 35.2% after 48 hours. The lowest effectiveness was after 24 hours with a rate of 11.86%. Moreover, the results showed the superior compatibility treatment of alcoholic azdirach extract and the biopesticide H. thompsonii at a concentration of 6% of the extract, giving the highest percentage of killing the black bean aphid, A. fabae, after 72 hours, reaching 84.05%. This was followed by a treatment that matches the alcoholic safflower extract and the biocide V. lecanii at a concentration of 9% azdirach, which also showed significant effectiveness after 72 hours with an average murder rate of 78.26%. The killing rate decreased in the combination treatment of azdirach extract and the biopesticide V. lecanii at a 3% concentration after 72 hours., resulting in an average killing rate of 52.17%. The statistical analysis revealed significant differences in the averages of the interactions between the time periods and the alcoholic and aqueous extracts of azdirach: after 72 hours giving the highest killing rate of 70.80% of the insects, followed by 31.52% after 48 hours, then decreased to 10.50% insect after 24 hours.

الملخص

بسبب اشتداد الأخطار الطبيعية المرتبطة بتغير المناخ والتوسع الحضري السريع، تواجه العديد من المدن سؤالاً حساساً، وهو: كيف يمكنها أن تواجه بسرعةٍ التحديات الهائلة وغير المتوقعة في سياق نقص الموارد؟ وتتطلب التحديات الجديدة تكييف البنى التحتية الحضرية والتنظيمات الاجتماعية والاقتصادية مع مستويات من المخاطر تتجاوز تلك التي صُممت المدينة من أجلها. وتتطلّب الاستجابة لهذه التحديات الجديدة تطوير مفاهيم وأدوات جديدة لتعزيز قدرة المدن على مواجهة المخاطر الطبيعية المتزايدة. ويعرض هذا المقال مفهومين حضريين قويين يمكن أن يساعدا في تهيئة المدينة لمواجهة اشتداد المخاطر الطبيعية: المدن المرنة والذكية.

يشرح هذا المقال كيف يمكن لمفهوم المدينة الذكية أن يعزِّز قدرة المدن على الصمود في مواجهة المخاطر الطبيعية. ويبين أن الجمع بين البيانات المتعلقة بالمدينة والبيانات المتعلقة بالكوارث الطبيعية يمكّننا من فَهمٍ أفضلَ لاستجابات النظم الحضرية للأخطار الطبيعية، وتحديد أوجه الخلل، واتخاذ التدابير اللازمة لتعزيز قدرة المدن على الصمود.

Faced with the intensification of natural hazards linked to climate change and massive urbanization, many cities face a delicate question: how can they rapidly cope with enormous, unexpected challenges in the context of resource tension? The new challenges require urban infrastructures and social and economic organizations to adapt to levels of risk beyond those for which the city was designed. Responding to these new challenges requires the development of new concepts and tools. This article presents two powerful urban concepts that can help prepare the city for the intensification of natural hazards: resilient and smart cities.

This article explains how the smart city concept can enhance cities’ resilience to natural hazards. It shows that combining data on the city with data on natural disasters enables us to better understand urban systems’ responses to natural hazards, identify malfunctions, and take the necessary measures to strengthen urban resilience.