اكتشاف النظير “سيبورجيوم-257” يتيح رؤى جديدة في عالم الانشطار النووي
في إنجاز علمي بارز، أعلن علماء من مركز GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung في ألمانيا عن اكتشاف نظير نووي فائق الثقل يحمل الرمز 257Sg (سيبورجيوم-257)، ويعتبر هذا العنصر من العناصر النادرة التي تتمتع ببنية نووية معقدة.
| العنصر | الرمز | عمر النصف (ميلي ثانية) |
|---|---|---|
| سيبورجيوم-257 | 257Sg | 12.6 |
تم نشر نتائج الدراسة في مجلة Physical Review Letters، حيث تم تسليط الضوء على سلوك هذا النظير الذي عاش لمدة 12.6 ميلي ثانية، وهي مدة طويلة نسبياً مقارنةً بعمر العناصر الفائقة الثقل الأخرى.
تركيبة نووية غير متوقعة عبر دمج الكروم والرصاص
تم تصنيع هذا النظير من خلال دمج نوى الكروم-52 مع الرصاص-206، مما أدى إلى تكوين سيبورجيوم-257، وقد أدهش الباحثين بمقاومته للانشطار النووي، قبل أن يتحلل لاحقاً إلى رافورديوم-253.
تشير هذه السلوكيات إلى أهمية الزخم الزاوي الكمومي (K-quantum number) في تأخير الانشطار، ما قد يمهد الطريق لإعادة تقييم بعض المفاهيم التقليدية في الفيزياء النووية.
تحدٍ للنظريات التقليدية حول أعداد الكم K
أوضحت الدراسة أن النظريات السابقة كانت تشير إلى أن القيم المرتفعة لأعداد K تقلل من احتمالية الانشطار النووي، ولكن التجربة الجديدة أظهرت تعقيداً أكبر في هذا التفاعل، وفي هذا السياق، قال الدكتور بافول موسات، أحد المشاركين في البحث:
“لقد اكتشفنا أن أعداد K توفر فعلاً مقاومة للانشطار، لكن مدى تأثيرها لا يزال غير محسوم بدقة.”
أول إثبات لحالة “K-Isomer” في عنصر السيبورغيوم
ومن أبرز نتائج التجربة أيضاً كان رصد أول حالة K-Isomer في نظير 259Sg، حيث لوحظ تأخير في إصدار الإشارة الإلكترونية قدره 40 ميكروثانية بعد تكوين النواة، ويعتبر هذا دليلاً مباشراً على وجود حالات طاقة عالية الزخم الزاوي، والتي لديها عمر أطول وقدرة أكبر على مقاومة الانشطار مقارنةً بالحالات الأرضية العادية.
آثار عميقة على “جزيرة الاستقرار” النووية
لطالما افترض العلماء وجود “جزيرة استقرار” في الجدول الدوري، حيث تتميز العناصر فائق الثقل بأعمار نصف أطول نسبياً، وتشير النتائج الجديدة إلى أن وجود K-Isomers في عناصر مثل العنصر 120، الذي لم يُكتشف بعد، قد يساعد في رصد الأنوية التي قد تختفي سريعاً دون هذه الحالات الخاصة.
خطط مستقبلية لرصد سيبورغيوم-256 بأجهزة استشعار فائق السرعة
يتطلع الفريق البحثي حالياً نحو تصنيع نظير سيبورغيوم-256، والذي يُعتقد أنه يضمحل بشكل أسرع من المتوقع، وتعتمد هذه المهمة على أنظمة الكشف الفائق السرعة التي طوّرها GSI، والتي يمكنها تسجيل الأحداث النووية في غضون 100 نانوثانية فقط.
إعادة تشكيل البحث في عناصر الجدول الدوري الأثقل
تمثل هذه الاكتشافات المتتالية خطوة هامة نحو فهم سلوك العناصر الفائقة الثقل وتطوير أدوات جديدة لرصدها، ويؤكد الباحثون أن هذه المعطيات قد تعيد رسم خريطة البحث النووي في الفيزياء الأساسية، مما يفتح آفاقاً جديدة نحو توسيع حدود الجدول الدوري، وربما تحقيق اكتشافات ثورية في مجالات الطاقة والطب والبيئة.
