الصين حققت خطوة كبيرة في مجال الفيزياء النووية مع اكتشاف تفاعل اندماج نادر للغاية. هذه التقدم العلمي أثار اهتماماً كبيراً في المجتمع الدولي، ويوعد بتغيير فهمنا لعمليات الطاقة على المستوى الذري. الباحثون الصينين تمكنوا من ملاحظة ظاهرة كانت حتى الآن نظرية، مما يفتح آفاقاً جديدة لمستقبل إنتاج الطاقة النظيفة والمستدامة.
هذا التطور قد يمثل بداية عصر جديد في السعي الدائم للحصول على مصادر الطاقة البديلة، في نفس الوقت الذي يعزز فيه مكانة الصين كقائد عالمي في مجال البحث العلمي.
تفاعل اندماج الكربون: ظاهرة نادرة وحاسمة
الاندماج بين ذرتين من الكربون، أو 12C+12C، هو تفاعل نجمي نادر ولكنه أساسي في المراحل الأخيرة من تطور النجوم. هذا التفاعل، الذي يصعب اكتشافه بسبب الطاقة الضعيفة المعنية، يلعب دورًا رئيسيًا في بدء الأحداث الكونية المثيرة مثل السوبرنوفا والانفجارات السينية. مؤخرًا، استطاع باحثون صينيون قياس هذا التفاعل بحساسية غير مسبوقة، مما يفتح آفاق جديدة لفهم الاحتراق وموت النجوم.
هذه الاكتشافات يمكن أن تسلط الضوء أيضًا على أصل العناصر الثقيلة في الكون، مما يغني فهمنا للعمليات النجمية الأساسية.
التحديات التقنية والحلول المبتكرة
قياس الاندماج 12C+12C عند طاقات أقل من 3 MeV يمثل تحديات كبيرة، بما في ذلك حاجز كولوم وقسم فعّال للاندماج منخفض للغاية. للتغلب على هذه العقبات، استخدم الباحثون المسرع LEAF، الذي يمكنه إنتاج شعاعات من أيونات الكربون عالية الطاقة وتتجه بدقة نحو هدف مصنوع من الجرافيت ذي الاتجاه العالي (HOPG).
هذا المادة، بفضل نقائها البلوري، يقلل من الضوضاء الخلفية، مما يتيح اكتشافًا أكثر دقة للأحداث النادرة للاندماج. هذه الطريقة سمحت بقياس الجسيمات ألفا المنبعثة أثناء التفاعل، موفرة نظرة ثمينة على العمليات النووية التي تحدث في قلب النجوم.
قياس حساس وتأثيرات كونية
إنجاز الباحثين يكمن في اكتشاف تفاعل اندماج لكل 100 كوادريليون من أيونات الكربون، مع عائد استثنائي يصل إلى 10⁻¹⁷ لكل أيون وارد. هذه الحساسية غير المسبوقة توفر وجهة نظر جديدة حول الاحتراق النجمي وتكوين العناصر الثقيلة. ومع ذلك، كشفت التجربة عن تحديات، بما في ذلك تلف الهدف HOPG، مما يقلل من دقة القياسات.
تلك النتائج تبرز الحاجة لتحسين المواد المستهدفة لأبحاث أكثر استدامة في المستقبل. وعلى الرغم من هذه العقبات، فإن هذا التقدم يمكن أن يغير فهمنا للعمليات النجمية وأصول الكون، مما يثري النماذج الفلكية الحالية.
