في إنجاز علمي كبير، أعلن علماء ألمان من مركز GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung عن اكتشاف نظير نووي فائق الثقل يحمل الرمز 257Sg (سيبورجيوم-257)، والذي يُعدّ من العناصر النادرة ذات البنية النووية المعقدة.
وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Physical Review Letters، مسلطة الضوء على سلوك هذا النظير الذي عاش لمدة 12.6 ميلي ثانية، وهي فترة زمنية أطول بكثير مما هو معتاد لعناصر فائقة الثقل.
تركيبة نووية غير متوقعة عبر دمج الكروم والرصاص
تم تصنيع النظير عبر دمج نوى الكروم-52 مع الرصاص-206، ما أدى إلى تكوين سيبورجيوم-257، والذي فاجأ الباحثين بمقاومته للانشطار النووي وتحلله لاحقًا إلى رافورديوم-253.
ويُعدّ هذا السلوك مؤشراً على أهمية الزخم الزاوي الكمومي (K-quantum number) في تأخير الانشطار، وهو ما يفتح الباب أمام إعادة تقييم مفاهيم الفيزياء النووية التقليدية.
تحدٍ للنظريات التقليدية حول أعداد الكم K
بحسب الدراسة، كانت النظريات السابقة تشير إلى أن القيم الأعلى لأعداد K تقلل من احتمالية الانشطار النووي، لكن التجربة الجديدة كشفت عن تعقيد أكبر في هذا التفاعل. وصرّح الدكتور بافول موسات، أحد المشاركين في البحث:
“لقد اكتشفنا أن أعداد K توفر بالفعل مقاومة للانشطار، لكن مدى تأثيرها لا يزال غير محسوم بدقة.”
أول إثبات لحالة “K-Isomer” في عنصر السيبورغيوم
من أبرز ما كشفت عنه التجربة أيضًا، هو رصد أول حالة K-Isomer في نظير 259Sg، حيث لوحظ تأخير في إصدار الإشارة الإلكترونية بمقدار 40 ميكروثانية بعد التكوين النووي. وهذا يُعدّ دليلًا مباشرًا على وجود حالات طاقة عالية الزخم الزاوي، والتي تتمتع بعمر أطول وقدرة أكبر على مقاومة الانشطار مقارنة بالحالات الأرضية العادية.
آثار عميقة على “جزيرة الاستقرار” النووية
لطالما افترض العلماء وجود “جزيرة استقرار” في الجدول الدوري، وهي منطقة تتسم فيها العناصر فائق الثقل بأعمار نصف أطول نسبيًا. وتُشير النتائج إلى أن وجود K-Isomers في عناصر مثل العنصر 120 — الذي لم يُكتشف بعد — يمكن أن يُساعد في رصد هذه الأنوية التي قد تختفي في أقل من ميكروثانية، لولا هذه الحالات الخاصة.
خطط مستقبلية لرصد سيبورغيوم-256 بأجهزة استشعار فائق السرعة
يتجه الفريق البحثي حاليًا نحو محاولة تصنيع نظير سيبورغيوم-256، والذي يُعتقد أنه يضمحل بشكل أسرع من المتوقع. وتعتمد المهمة على أنظمة الكشف الفائق السرعة التي طوّرها GSI، والقادرة على تسجيل أحداث نووية في غضون 100 نانوثانية فقط.
إعادة تشكيل البحث في عناصر الجدول الدوري الأثقل
تمثل هذه الاكتشافات المتتالية خطوة كبيرة في فهم سلوك العناصر الفائقة الثقل وتطوير أدوات جديدة لرصدها.
ويؤكد الباحثون أن هذه المعطيات قد تعيد رسم خريطة البحث النووي في الفيزياء الأساسية، وتفتح آفاقًا جديدة نحو توسيع حدود الجدول الدوري وربما تحقيق اكتشافات ثورية في تقنيات الطاقة والطب والبيئة.
تعليقات