محمد عريف
02-25-2010, 08:29 PM
العنصر 118 يفتح آفاق جديدة للعلم
منذ عدة سنوات أعلن معمل بيركلي اكتشاف عنصرين جديدين فائقي الثقل super Heavy، العنصر الأول عدده الذري 118 والذي ينحل علي الفور إلي العنصر 116، لقد تمت صناعة هذا العنصر بواسطة سيكلوترون 88 بوصة، وذلك عندما تم قذف هدف من الرصاص 208 بحزمة عالية الشدة والطاقة من أيونات الكريبتون 86، وعلي الرغم من أن العناصر الجديدة تنحل بسرعة إلي عناصر أخري إلا أن متسلسلة الانحلال الإشعاعي لها تتفق تماماً مع النظريات التي تنبأت منذ وقت طويل بما يعرف باسم ( جزيرة الاستقرار ) island of stability للأنوية التي تحتوي تقريباً علي 114 بروتون و184 نيوترون.
وقد عبر الفيزيائي النووي فيكتور نينوف Vector Ninov بقوله " لقد قفزنا فوق بحر الاستقرار إلي جزيرة الاستقرار كما تنبأت النظريات منذ عام 1970"
وصرح مدير المشروع الكيميائي النووي Ken Gerogorich بأنهم استطاعوا إنتاج هذه العناصر الفائقة الثقل بتلك التقنية والتي لم تكن تستخدم قبل شهور قليلة، وقد فتح النجاح الباهر لهذه التقنية عالماً واسعاً لإمكانية استخدام التفاعلات النووية المشابهة مثل العناصر والنظائر الجديدة، اختبارات استقرارية النواة ونماذج الكتل، كما أنها تعطي صورة أفضل حول التفاعلات النووية لإنتاج العناصر الفائقة الثقل.
لقد تم تصنيع العنصرين 118 و 116 عن طريق تعجيل شعاع من أيونات الكريبتون 86 بطاقة 449 ميجا إلكترون فولت، ثم ضربه بهدف من الرصاص 208 مما أنتج نواة مركبة ثقيلة عند مستوي إثارة منخفض.
وخلال الأعوام القليلة الماضية فشلت التفاعلات التي تعتمد علي طاقة إثارة منخفضة في التوصل إلي عناصر أثقل من العنصر 112 مما دعانا إلي افتراض أن معدلات إنتاج الأنوية الثقيلة بهذه التفاعلات صغير جداً لا يمكن من خلالها مد الجدول الدوري إلي ما بعد العنصر 112، لكن الحسابات الحديثة التي قام بها Smolanczuk، أشارت إلي إمكانية زيادة هذه المعدلات لتفاعل Pb208 + Kr86 الأمر الذي شجع علي القيام بالتجارب للعنصر 118 في بيركلي.
إن مفتاح النجاح في هذه التجارب كان بسبب إنشاء جهاز الفصل الغازي الجديد Berkeley Gas-filled Separator ( BGS ) وقد صرح Ken Gerogorich مدير المشروع أن اختراع هذا الجهاز أدي إلي كفاءة فصل منقطعة النظير، بالإضافة إلي التخلص من العناصر الأخرى الغير مرغوبة، والذي سمح لنا بالقيام بتجارب التفاعلات النووية والتي يكون معدلات الإنتاج فيها أقل من ذرة واحدة أسبوعيا، إن المجال المغناطيسي القوي لهذا الجهاز استطاع تركيز أيونات العنصر 118 وفصلها بصورة جيدة بعيداً عن جميع نواتج التفاعل الغير مرغوبة والتي تنتج في التفاعل بكميات كبيرة.
http://user88.lbl.gov/images/venus3_4.jpg
إن عامل النجاح التجريبي الآخر كان في القدرة الهائلة للسيكلوترون 88 بوصة في تعجيل النظائر الغنية بالنيوترونات مثل الكريبتون 86 إلي طاقات عالية بكثافة مرتفعة تقترب في المتوسط من 2 تريليون أيون في الثانية الواحدة.
http://www.mediafire.com/imgbnc.php/9b2ef645d0559a2825f3cc7042b51d554g. jpg
وقد صرح الفيزيائي الذي يرأس فريق العمل في المعمل Claude Lyneis بأن هذا السيكلوترون هو الوحيد في الولايات المتحدة الأمريكية في الوقت الحالي القادر علي إنتاج أيونات الكريبتون بكثافة تكفي لإتمام هذه التجربة.
ففي عام 1961 تم تطوير هذا المعجل بإضافة مصادر أيونات عالية الأداء تكفي الآن لتسريع حزم من أيونات خفيفة مثل الهيدروجين وأيونات ثقيلة مثل اليورانيوم، ومن حينها أصبح هذا المعجل أحد المؤسسات الدولية التي تستخدم في خدمة الباحثين حول العالم في الأبحاث الأساسية والتطبيقية علي السواء.
http://user88.lbl.gov/images/4B%20Chamber_0.JPG
وقد صرح المدير العلمي للمعجل I-Yang Lee أنه منذ التوصل إلي العنصرين الجديدين فائقي الثقل، أصبح بالإمكان الآن الوصول إلي "جزيرة الاستقرار" بالإضافة إلي أن مثل هذه التفاعلات النووية البسيطة أصبح بإمكانها إنتاج العناصر والنظائر الأخرى، وتفتح مجالاً جديداً من الدراسات النووية والخواص الكيميائية.
ويعد الوصول لعنصر آخر بعد العنصر 118 سيفتح أفاق جديدة للعلماء في مجال دراسة الذرة وسيبدل من مناهج العلوم، فستكون المرة الأولي الذي يمكننا أن نقول أن أكبر الذرات المعروفة بها ثمان مستويات للطاقة بدلاً من سبعة، ليس هذا وفقد بل إن التوصل إلي المزيد من تلك العناصر سيؤدي إلي زيادة تعقيد المستويات الفرعية للذرة لأنه سوف يبدأ مستوي الطاقة الفرعي ( 5g ) والذي سيحل مباشرة بعد المدار ( 8s) وسيحمل هذا العنصر رقم 121، وستبدأ الذرة مرة أخري في طرح مفاهيم جديدة خفية لها.
منذ عدة سنوات أعلن معمل بيركلي اكتشاف عنصرين جديدين فائقي الثقل super Heavy، العنصر الأول عدده الذري 118 والذي ينحل علي الفور إلي العنصر 116، لقد تمت صناعة هذا العنصر بواسطة سيكلوترون 88 بوصة، وذلك عندما تم قذف هدف من الرصاص 208 بحزمة عالية الشدة والطاقة من أيونات الكريبتون 86، وعلي الرغم من أن العناصر الجديدة تنحل بسرعة إلي عناصر أخري إلا أن متسلسلة الانحلال الإشعاعي لها تتفق تماماً مع النظريات التي تنبأت منذ وقت طويل بما يعرف باسم ( جزيرة الاستقرار ) island of stability للأنوية التي تحتوي تقريباً علي 114 بروتون و184 نيوترون.
وقد عبر الفيزيائي النووي فيكتور نينوف Vector Ninov بقوله " لقد قفزنا فوق بحر الاستقرار إلي جزيرة الاستقرار كما تنبأت النظريات منذ عام 1970"
وصرح مدير المشروع الكيميائي النووي Ken Gerogorich بأنهم استطاعوا إنتاج هذه العناصر الفائقة الثقل بتلك التقنية والتي لم تكن تستخدم قبل شهور قليلة، وقد فتح النجاح الباهر لهذه التقنية عالماً واسعاً لإمكانية استخدام التفاعلات النووية المشابهة مثل العناصر والنظائر الجديدة، اختبارات استقرارية النواة ونماذج الكتل، كما أنها تعطي صورة أفضل حول التفاعلات النووية لإنتاج العناصر الفائقة الثقل.
لقد تم تصنيع العنصرين 118 و 116 عن طريق تعجيل شعاع من أيونات الكريبتون 86 بطاقة 449 ميجا إلكترون فولت، ثم ضربه بهدف من الرصاص 208 مما أنتج نواة مركبة ثقيلة عند مستوي إثارة منخفض.
وخلال الأعوام القليلة الماضية فشلت التفاعلات التي تعتمد علي طاقة إثارة منخفضة في التوصل إلي عناصر أثقل من العنصر 112 مما دعانا إلي افتراض أن معدلات إنتاج الأنوية الثقيلة بهذه التفاعلات صغير جداً لا يمكن من خلالها مد الجدول الدوري إلي ما بعد العنصر 112، لكن الحسابات الحديثة التي قام بها Smolanczuk، أشارت إلي إمكانية زيادة هذه المعدلات لتفاعل Pb208 + Kr86 الأمر الذي شجع علي القيام بالتجارب للعنصر 118 في بيركلي.
إن مفتاح النجاح في هذه التجارب كان بسبب إنشاء جهاز الفصل الغازي الجديد Berkeley Gas-filled Separator ( BGS ) وقد صرح Ken Gerogorich مدير المشروع أن اختراع هذا الجهاز أدي إلي كفاءة فصل منقطعة النظير، بالإضافة إلي التخلص من العناصر الأخرى الغير مرغوبة، والذي سمح لنا بالقيام بتجارب التفاعلات النووية والتي يكون معدلات الإنتاج فيها أقل من ذرة واحدة أسبوعيا، إن المجال المغناطيسي القوي لهذا الجهاز استطاع تركيز أيونات العنصر 118 وفصلها بصورة جيدة بعيداً عن جميع نواتج التفاعل الغير مرغوبة والتي تنتج في التفاعل بكميات كبيرة.
http://user88.lbl.gov/images/venus3_4.jpg
إن عامل النجاح التجريبي الآخر كان في القدرة الهائلة للسيكلوترون 88 بوصة في تعجيل النظائر الغنية بالنيوترونات مثل الكريبتون 86 إلي طاقات عالية بكثافة مرتفعة تقترب في المتوسط من 2 تريليون أيون في الثانية الواحدة.
http://www.mediafire.com/imgbnc.php/9b2ef645d0559a2825f3cc7042b51d554g. jpg
وقد صرح الفيزيائي الذي يرأس فريق العمل في المعمل Claude Lyneis بأن هذا السيكلوترون هو الوحيد في الولايات المتحدة الأمريكية في الوقت الحالي القادر علي إنتاج أيونات الكريبتون بكثافة تكفي لإتمام هذه التجربة.
ففي عام 1961 تم تطوير هذا المعجل بإضافة مصادر أيونات عالية الأداء تكفي الآن لتسريع حزم من أيونات خفيفة مثل الهيدروجين وأيونات ثقيلة مثل اليورانيوم، ومن حينها أصبح هذا المعجل أحد المؤسسات الدولية التي تستخدم في خدمة الباحثين حول العالم في الأبحاث الأساسية والتطبيقية علي السواء.
http://user88.lbl.gov/images/4B%20Chamber_0.JPG
وقد صرح المدير العلمي للمعجل I-Yang Lee أنه منذ التوصل إلي العنصرين الجديدين فائقي الثقل، أصبح بالإمكان الآن الوصول إلي "جزيرة الاستقرار" بالإضافة إلي أن مثل هذه التفاعلات النووية البسيطة أصبح بإمكانها إنتاج العناصر والنظائر الأخرى، وتفتح مجالاً جديداً من الدراسات النووية والخواص الكيميائية.
ويعد الوصول لعنصر آخر بعد العنصر 118 سيفتح أفاق جديدة للعلماء في مجال دراسة الذرة وسيبدل من مناهج العلوم، فستكون المرة الأولي الذي يمكننا أن نقول أن أكبر الذرات المعروفة بها ثمان مستويات للطاقة بدلاً من سبعة، ليس هذا وفقد بل إن التوصل إلي المزيد من تلك العناصر سيؤدي إلي زيادة تعقيد المستويات الفرعية للذرة لأنه سوف يبدأ مستوي الطاقة الفرعي ( 5g ) والذي سيحل مباشرة بعد المدار ( 8s) وسيحمل هذا العنصر رقم 121، وستبدأ الذرة مرة أخري في طرح مفاهيم جديدة خفية لها.