أحدث الأخبار مع #نيوترونات
صدى البلد
منذ يوم واحد
- علوم
- صدى البلد
حكاية الكاليفورنيوم النفيس.. الجرام بـ27 مليون دولار
عندما يُذكر مصطلح "المعادن الثمينة"، يتبادر إلى الذهن فورًا الذهب والفضة وربما الألماس، لكن خلف هذا البريق التقليدي، يختبئ معدن نادر ومذهل لا يعرفه كثيرون، رغم أنه الأغلى على وجه الأرض. إنه الكاليفورنيوم (Californium-252)، المعدن الذي تفوق قيمته المادية الخيال، ويصل سعر الجرام الواحد منه إلى 27 مليون دولار، متفوقًا بفارق شاسع على الذهب والروديوم وحتى الألماس. بداية الاكتشاف.. من قلب جامعة كاليفورنيا في عام 1950، تمكن فريق علمي في جامعة كاليفورنيا، بيركلي، من تصنيع عنصر جديد ضمن سلسلة الأكتينيدات المشعة، أطلق عليه اسم الكاليفورنيوم (Cf). استمر البحث، وبعد ثماني سنوات، تم التوصل إلى نسخة أثقل وأكثر ندرة، وهي كاليفورنيوم-252. هذا العنصر لم يكن فقط إضافة إلى الجدول الدوري، بل تحول إلى أداة نووية عالية الدقة، تفوق في خصائصها التكنولوجية كل التوقعات. معدن ذو خصائص خارقة الكاليفورنيوم معدن فضي مائل للبياض، يتمتع بمرونة عالية تجعله قابلًا للقطع بشفرة حلاقة، لكنه يتغير لونه عند تعرضه للهواء. لكن القيمة الحقيقية لا تكمن في مظهره، بل في قدرته على إصدار نيوترونات بكفاءة عالية، تُشبه ما يصدره مفاعل نووي صغير. ويمكن لجرام واحد منه أن يطلق ملايين النيوترونات، ما يجعله أداة فائقة الدقة في تحفيز التفاعلات النووية. إنتاجه المعقد ومحدودية توفره صناعة جرامات قليلة من الكاليفورنيوم تستغرق قرابة عامين كاملين، حيث يتم قصف عناصر ثقيلة مثل البلوتونيوم بالنيوترونات داخل مفاعلات نووية متخصصة. ولا يوجد سوى مركزين في العالم يمتلكان القدرة على إنتاج هذا العنصر، هما مختبر أوك ريدج الوطني (ORNL) في تينيسي بالولايات المتحدة، ومعهد أبحاث المفاعلات النووية (RIAR) في روسيا. هذه الندرة الهائلة في الإنتاج تفسر جزئيًا السعر الفلكي للمعدن. استخدامات لا تُقدّر بثمن رغم خطورته الإشعاعية، إلا أن Cf-252 يُستخدم في تطبيقات دقيقة وحيوية: الطب: يُستخدم في علاج أنواع معينة من السرطان، مثل سرطان الدماغ وعنق الرحم، من خلال استهداف الخلايا السرطانية باستخدام النيوترونات القوية. الطاقة: عند انشطار ذرة Cf-252، تُطلق نيوترونات ذات طاقة عالية، يمكن تسخيرها في أبحاث الطاقة النووية. الصناعة: يُستخدم لاختبار المتانة في الهياكل المعدنية، وتحديد مواقع حقول النفط، وكشف المتفجرات والمواد المشعة الخطرة. رغم أن اسمه لا يتردد كثيرًا خارج الأوساط العلمية، إلا أن الكاليفورنيوم يظل أحد أعظم إنجازات الكيمياء النووية الحديثة. فهو معدن لا يُقارن بثمن، ليس فقط لقيمته السوقية، بل للأدوار الحرجة التي يؤديها في الطب والصناعة والطاقة. وربما سيكون هذا العنصر، في المستقبل، أحد المفاتيح الرئيسية لفهم وتطويع الطاقة النووية في خدمة البشرية.
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
مقبرة نجمية تتحرك بسرعة صادمة وتحير العلماء
رصد تلسكوب هابل الفضائي جسما غريبا يندفع عبر مجرتنا بسرعة تصل إلى 177 ألف كم في الساعة، محطما كل التوقعات العلمية عن هذه الأجسام الكونية النادرة. وهذا 'النجم الزومبي' – كما يطلق عليه العلماء – هو في الواقع نوع من النجوم النيوترونية فائقة المغناطيسية يعرف بالنجم المغناطيسي '(Magnetar)، ويتميز بخصائص استثنائية. ويبلغ قطر هذا الجسم الكوني الغريب 20 كيلومترا فقط، لكنه يحمل كتلة تفوق كتلة شمسنا بأكملها، مع مجال مغناطيسي هائل أقوى من مجال الأرض المغناطيسي بتريليون مرة. وهذه الكثافة المفرطة تجعله أشبه بـ'مقبرة نجمية'، حيث يتكون بالكامل من النيوترونات المكدسة بشكل لا يمكن تصوره، وهو ما تبقى من نجم ضخم بعد موته. لكن الغريب في هذا النجم المغناطيسي تحديدا، والذي يحمل الرمز SGR 0501+4516، هو أنه يتحدى كل النظريات السابقة حول نشأة هذه الأجسام. فبخلاف معظم الماجنتارات المعروفة التي تتشكل من انفجارات المستعرات العظمى، يبدو أن هذا النجم الزومبي ولد بطريقة مختلفة تماما، ما يجعله كنزا علميا قد يحمل إجابات عن بعض أعظم ألغاز الكون. وحذر العلماء من أن اقتراب أي كائن حي من هذا النجم لمسافة أقل من 965 كم سيكون انتحارا مؤكدا، حيث سيقوم مجاله المغناطيسي الهائل بتمزيق الذرات داخل الجسم حرفيا. لكن هذه القوة المدمرة نفسها هي ما يجعل العلماء متحمسين لدراسته، حيث قد يكشف أسرار ظواهر كونية غامضة مثل الانفجارات الراديوية السريعة التي حيرت العلماء لعقود. ويقود فريق البحث العالم آشلي كرايمز، الذي يوضح أن 'ألنجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية – بقايا نجوم ميتة – تتكون بالكامل من نيوترونات. لكن ما يجعلها فريدة هو مجالاتها المغناطيسية الشديدة التي تفوق بأضعاف مضاعفة أقوى المغناطيسات على الأرض'. وتضيف الدكتورة ناندا ري من معهد علوم الفضاء في برشلونة: 'إن معدلات ولادة النجوم المغناطيسية وسيناريوهات تكوينها تمثل بعض أكثر الأسئلة إلحاحا في فيزياء الفلك عالية الطاقة، مع تداعيات على فهم العديد من أكثر الأحداث الكونية قوة'. وهذا الاكتشاف الاستثنائي لا يفتح فقط نافذة جديدة على فهم دورة حياة النجوم، ولكنه قد يكون المفتاح لفك شفرات بعض الظواهر الكونية الأكثر تطرفا، من انفجارات أشعة غاما إلى المستعرات العظمى فائقة اللمعان. ومن خلال متابعة مسار هذا النجم الزومبي الغامض عبر مجرتنا، يأمل العلماء في كتابة فصل جديد في سفر الكون العظيم.
خبرني
٢٨-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- خبرني
مقبرة نجمية تتحرك بسرعة صادمة وتحير العلماء
خبرني - رصد تلسكوب هابل الفضائي جسما غريبا يندفع عبر مجرتنا بسرعة تصل إلى 177 ألف كم في الساعة، محطما كل التوقعات العلمية عن هذه الأجسام الكونية النادرة. وهذا "النجم الزومبي" - كما يطلق عليه العلماء - هو في الواقع نوع من النجوم النيوترونية فائقة المغناطيسية يعرف بالنجم المغناطيسي "(Magnetar)، ويتميز بخصائص استثنائية. ويبلغ قطر هذا الجسم الكوني الغريب 20 كيلومترا فقط، لكنه يحمل كتلة تفوق كتلة شمسنا بأكملها، مع مجال مغناطيسي هائل أقوى من مجال الأرض المغناطيسي بتريليون مرة. وهذه الكثافة المفرطة تجعله أشبه بـ"مقبرة نجمية"، حيث يتكون بالكامل من النيوترونات المكدسة بشكل لا يمكن تصوره، وهو ما تبقى من نجم ضخم بعد موته. لكن الغريب في هذا النجم المغناطيسي تحديدا، والذي يحمل الرمز SGR 0501+4516، هو أنه يتحدى كل النظريات السابقة حول نشأة هذه الأجسام. فبخلاف معظم الماجنتارات المعروفة التي تتشكل من انفجارات المستعرات العظمى، يبدو أن هذا النجم الزومبي ولد بطريقة مختلفة تماما، ما يجعله كنزا علميا قد يحمل إجابات عن بعض أعظم ألغاز الكون. وحذر العلماء من أن اقتراب أي كائن حي من هذا النجم لمسافة أقل من 965 كم سيكون انتحارا مؤكدا، حيث سيقوم مجاله المغناطيسي الهائل بتمزيق الذرات داخل الجسم حرفيا. لكن هذه القوة المدمرة نفسها هي ما يجعل العلماء متحمسين لدراسته، حيث قد يكشف أسرار ظواهر كونية غامضة مثل الانفجارات الراديوية السريعة التي حيرت العلماء لعقود. ويقود فريق البحث العالم آشلي كرايمز، الذي يوضح أن "ألنجوم المغناطيسية هي نجوم نيوترونية - بقايا نجوم ميتة - تتكون بالكامل من نيوترونات. لكن ما يجعلها فريدة هو مجالاتها المغناطيسية الشديدة التي تفوق بأضعاف مضاعفة أقوى المغناطيسات على الأرض". وتضيف الدكتورة ناندا ري من معهد علوم الفضاء في برشلونة: "إن معدلات ولادة النجوم المغناطيسية وسيناريوهات تكوينها تمثل بعض أكثر الأسئلة إلحاحا في فيزياء الفلك عالية الطاقة، مع تداعيات على فهم العديد من أكثر الأحداث الكونية قوة". وهذا الاكتشاف الاستثنائي لا يفتح فقط نافذة جديدة على فهم دورة حياة النجوم، ولكنه قد يكون المفتاح لفك شفرات بعض الظواهر الكونية الأكثر تطرفا، من انفجارات أشعة غاما إلى المستعرات العظمى فائقة اللمعان. ومن خلال متابعة مسار هذا النجم الزومبي الغامض عبر مجرتنا، يأمل العلماء في كتابة فصل جديد في سفر الكون العظيم.
