اكتشاف هياكل نادرة في نوى الغادولينيوم-150: خطوة نحو مستقبل جديد في العلوم

الرئيسية | منوعات | 23 مارس 2025 12:37 ص

إن فهم هذه الهياكل قد يسهم في ابتكار مواد جديدة، مثل تلك المستخدمة في الموصلات الفائقة أو الطاقة النووية.

حشد نت- متابعات:

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن فريق دولي من العلماء من إثبات وجود هياكل نابضة نادرة في نوى ذرات الغادولينيوم-150، وذلك لأول مرة. 

يتكون هذا الفريق من 12 مؤسسة بحثية في 6 دول، بما في ذلك جامعة "ساري" البريطانية، وقد قامت هذه الدراسة بنشر نتائجها في مجلة "Physical Review Letters"، مما يفتح آفاقاً جديدة في مجال الفيزياء الكمومية، ويعزز من تأثيرها على تكنولوجيا المستقبل.

يعتبر الغادولينيوم-150 نظيراً مشعاً للمعدن الأرضي النادر الغادولينيوم، ويتميز بوجوده بكميات ضئيلة في الطبيعة.

ومع ذلك، فإنه يلعب دوراً حيوياً في مجالات متعددة، حيث يُستخدم في المواد فائقة التوصيل التي تنقل الكهرباء دون فقدان الطاقة، وفي الطاقة النووية للتحكم بالتفاعلات داخل المفاعلات، بالإضافة إلى استخدامه في الطب كعامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي، مما يساعد الأطباء على تحسين رؤية الأعضاء.

تشير الأبحاث إلى أن النواة الذرية، التي تتكون من البروتونات والنيوترونات، تتخذ شكلاً يشبه الكمثرى في حالة الغادولينيوم-150، نتيجة لـ "رقص" متزامن للجسيمات داخلها، مما يؤدي إلى عدم تناظرها.

ورغم صعوبة رؤية النوى الذرية حتى باستخدام أقوى المجاهر، فقد قام العلماء بقياس شعاع غاما، وهو الإشعاع الناتج عن "تهدئة" النواة بعد التذبذبات. ويمكن تشبيه ذلك بصدى الصوت الذي يساعد في فهم شكل الغرفة.

ويعتبر هذا الاكتشاف بمثابة "فيمتوسكوب" للذرات، حيث يكشف كيفية تنظيم المادة على المستوى الذري. لاختبار هذه النظرية، قام الفيزيائيون بفحص خمسة نماذج حديثة لبنية النواة.

وفي هذا السياق، أشار البروفيسور باتريك ريغان، أحد المشرفين على البحث، إلى أهمية هذا الاكتشاف قائلاً: "من الرائع أن نتمكن من "رؤية" أشكال هذه الأجسام الكمومية الدقيقة للغاية. إن فهم هذه الهياكل قد يسهم في ابتكار مواد جديدة، مثل تلك المستخدمة في الموصلات الفائقة أو الطاقة النووية."