تم حل لغز الانشطار النووي البالغ من العمر 40 عامًا

عندما ينفجر بالون منتفخ بشكل مفرط ، تطير أجزائه بعيدًا في اتجاهات متعاكسة وتؤدي مآثر مختلفة في الهواء. عملية الانشطار النووي، حيث تنقسم النواة إلى قسمين ، مصحوبة بانبعاث عدة نيوترونات ، تعمل بطريقة مماثلة. تتجلى الطاقة المنبعثة في العملية ليس فقط في شكل طاقة حركية للشظايا التي نشأت ، ولكن أيضًا في شكل دوران ومحفزات أساسية أخرى. واحدة من الظواهر المصاحبة هي انبعاث كوانتا أشعة جاماليس فقط فائض الطاقة المتولدة ، ولكن أيضًا الزخم الزاوي إلغاء (أي منع الدوران).

مصدر الصورة: Pixabay

في نظام الانقسام ، يكون الزخم الزاوي الأولي عمليا صفرا وآلية تشكيله كانت لغزا تجريبيا لم يتم استكشافه لأكثر من 40 عاما. على وجه الخصوص ، لم يكن واضحًا ما إذا كان يحدث قبل أو بعد انشطار النواة الذرية؟ أدت سلسلة من القياسات التي أجريت في Laboratoire de Physique des 2 Infinis Irène Joliot-Curie (IJC) في أورساي ، فرنسا ، إلى حل رائد لهذا السؤال. النتائج التي تم الحصول عليها ، والتي نُشرت في مجلة Nature ، هي نتيجة تعاون بين علماء الفيزياء من 37 مركزًا بحثيًا (من 16 دولة) ، بما في ذلك كلية الفيزياء بجامعة وارسو. علماء مختبر IJC ،

في عام 2018 ، لعبت أكثر من 1.200 ساعة من القياسات مع شعاع نيوتروني سريع موازٍ على نظام ALTO دورًا مهمًا. ال نيوترونات تواجه أهدافًا تحتوي على مواد انشطارية 238U أو 232Th وتحفز الانشطار النووي. تم فحص الانقسام العفوي لـ 252Cf أيضًا في قياس إضافي.تم تحديد إشعاع غاما المصاحب لتفاعلات الانقسام بواسطة نظام يبلغ حوالي 200 درجة مئوية. كشف مسجل. كان من الممكن إعادة بناء سلاسل من التقاطعات النووية في حوالي 30 شظية. أظهرت نتائج تحليل خصائص الإشعاع المنبعث بوضوح نقص الإشعاع في جميع الحالات التي تم فحصها الارتباط بين الزخم الزاوي للأجزاء الناتجة. هذا يعني أنه على عكس معظم نماذج الانقسام المستخدمة سابقًا ، فإن مصادر الزخم الزاوي مفصولة ويجب أن تنشأ بعد الانقسام. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد نقل للمعلومات بين الأجزاء المنتجة. سمحت لنا النتائج التي تم الحصول عليها باقتراح آلية من شأنها أن تقلل من توليد الزخم الزاوي في انقسام يصف. يفترض أنه عندما تنقسم النواة الذرية ، يحدث انقباض أولاً ثم الانقسام إلى نظامين مستقلين من الشكل الممدود للغاية. تميل الأنظمة الجديدة إلى أن تكون كروية ، وتتحول الطاقة المرتبطة بالتشوه إلى إثارة للنتيجة النوى الذرية منفذ. يوضح المسار المقترح للانقسام إحصائية طبيعة الاقتراحات ، بشكل مستقل عن كل جزء. يمكن تطبيق النتائج التي حققها الفيزيائيون على نمذجة المفاعلات النووية حيث يكون إشعاع غاما المنبعث من شظايا الشق والعديد من هذه المكونات الهامة لنقل الحرارة. كما أنها مهمة أيضًا لتخطيط التجارب لإنشاء عناصر جديدة فائقة الثقل وعناصر غريبة النويدات مع زيادة عالية من النيوترونات.