النوى الذرية المحطمة: كشف النقاب عن أشكالها الغامضة
النوى الذرية المحطمة: كشف النقاب عن أشكالها الغامضة
لقد اكتشفعلماء الفيزياء طريقة جديدة لفحص شكل نواة ذرية تدميرهم في تصادمات عالية الطاقة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة العلماء على فهم أشكال النوى بشكل أفضل ، والتي ، على سبيل المثال ، تؤثر على معدل تعليم العناصر في النجوم ويساعد على تحديد المواد الأكثر ملاءمة كوقود نووي.
يقول جي منغ ، وهو عالم نووي بجامعة بكين في بكين: "إن شكل النواة يؤثر على جميع جوانب النواة الذرية والعمليات النووية". يقول منغ إن طريقة التصوير الجديدة المنشورة في 6 نوفمبر في مجلة Nature Journal تمثل "تقدمًا مهمًا ومثيرًا".قام فريق في مصادم أيون الثقيل النسبي (RHIC) في مختبر بروكهافن الوطني في أبتون ، نيويورك ، بتركين من أشعة اليورانيوم 238 وبعد اثنين من أشعة الذهب والطاقة المتطرفة. لقد التقيا "بعنف للغاية لدرجة أننا ذابنا من الناحية العملية في حساء" ، كما يقول مؤلف المشارك جيانجونج جيا ، عالم فيزيائي في جامعة ستوني بروك في نيويورك.
توسع البلازما الساخنة الناتجة عن التصادم بسرعة كبيرة تحت الضغط ، حيث تم توصيل هذا بالشكل الأولي للنواة. من خلال كاشف يسمى تعقب الملف اللولبي في RHIC أو Star ، الذي سجل الدافع لعدة آلاف من الجسيمات التي تم إنشاؤها بواسطة كلا النوعين من الاصطدامات وقارن النتائج مع النماذج ، تمكن الفريق من "إعادة الساعة إلى الوراء من أجل استخلاص شكل النواة ، يوضح Jia.
الأشكال المخفية
تتكون النواة الذرية من البروتونات والنيوترونات التي تشغل مستويات الطاقة مثل الإلكترونات. بشكل عام ، تأخذ الجسيمات شكلًا يقلل من طاقة النظام. على غرار قطرة الماء ، يمكن أن يأخذ النواة أشكالًا مختلفة ، بما في ذلك تلك الموجودة في الكمثرى أو كرة القدم الأمريكية أو قذيفة الفول السوداني. يقول جيا إن شكل النواة "يصعب التنبؤ به". يمكنك أيضًا
يمكن أن يساعد هذا النوع من التصوير في إدارة المهمة الصعبة ، والتمييز بين النوى "الصلبة" ، أي أن لها أشكال محددة جيدًا ، و "ناعمة" تتقلب ، كما يقول زيليسكا. جيا إن فريقه يريد أيضًا استخدام الطريقة لفحص الاختلافات بين الأيونات الخفيفة مثل الأكسجين والنيون. أكسجين قلب كروي تقريبًا ، في حين أن بذور النيون - التي ترتدي أيضًا بروتونين ونيوترونات - عازمة. من شأن المقارنة بين أشكالهم أن تمكن الباحثين من فهم كيف تتشكل بروتونات ومجموعات النيوترونات في النوى ، وفقًا لجيا. معلومات حول النموذج أيضًا ما إذا كان من المحتمل أن تتفاعل النوى مع بعضها البعض أو تمر عبر قسم نووي ويمكن أن تزيد من احتمال تسمى neutrino-los
تعاون النجوم الطبيعة https://doi.org/10.1038/S41586-08097-2 (2024). صعبة أم ناعمة؟