ما هي الفيزياء النووية الحديثة؟
تعرف الفيزياء النووية الحديثة (بالإنجليزية: Modern Nuclear Physics) بأنها مجال فرعي من الفيزياء النووية، وهي تركز على دراسة بنية وسلوك وخصائص النوى الذرية والقوى الأساسية التي تحكم تفاعلاتها، وقد تطورت الفيزياء النووية الحديثة بشكلٍ ملحوظ على مر السنين، بالإضافة إلى أن الأبحاث المعاصرة في هذا المجال أصبحت تغطي مجموعة واسعة من المواضيع ذات الصلة بالنوى الذرية وتفاعلاتها.[١][٢]
ما هي موضوعات الفيزياء النووية الحديثة؟
من أهم المجالات والموضوعات الرئيسية التي تتضمنها الفيزياء النووية الحديثة كلًا مما يأتي:[٢][١][٣]
البنية النووية
وهي تشمل كلًا من:
- النموذج الغلافي للنواة: أي دراسة ترتيب البروتونات والنيوترونات داخل النواة من حيث مستويات الطاقة والأعداد الكمومية.
- الإثارات المجمعة: دراسة الحركة الجماعية للنيوكليونات (البروتونات والنيوترونات معًا) مثل الدوران والاهتزازات داخل النواة.
التفاعلات النووية
وهي تشمل كلًا من:
- تجارب التشتت: من خلال استخدام مسرعات الجسيمات لدراسة كيفية تفاعل النوى الذرية مع بعضها البعض عند تصادمها، مما يوفر نظرة ثاقبة على القوى النووية وطبيعتها.
- الاندماج والانشطار النووي: دراسة عمليات الاندماج النووي (دمج النوى مع بعضها البعض) والانشطار النووي (تقسيم النوى الذرية)، وهي عمليات ضرورية في مجال إنتاج الطاقة النووية، والأسلحة النووية.
النماذج النووية
وهي تشمل كلًا من:
- نموذج القطرة السائلة أو قطرة السائل: هو نموذج تقريبي لبناء النواة الذرية، وهو نموذج يتعامل مع النواة كقطرة من مادة نووية غير قابلة للضغط لفهم وشرح خصائصها.
- نموذج الغلاف النووي: نموذج يصف النواة باستخدام ميكانيكا الكم، على غرار نموذج الغلاف الإلكتروني للذرات.
- نماذج المجال المتوسط: توظيف نظرية الاحتمالات الوسطية أو النظرية الميدانية لفهم التفاعلات بين النيوكليونات داخل النواة.
الفيزياء الفلكية النووية
وهي تشمل كلًا من:
- تفاعلات الانصهار النجمي: تتضمن استكشاف تركيب العناصر الموجودة داخل النجوم، بما في ذلك تكوين العناصر الثقيلة من خلال العمليات النووية المختلفة التي تحدث في النجوم.
- المستعر الأعظم والنجوم النيوترونية: دراسة دور الفيزياء النووية في تطور وخصائص المستعر الأعظم والنجوم النيوترونية.
النوى الغريبة
وهي تشمل كلًا من:
- الأيزومرات النووية أو المصاوغ النووي: دراسة الحالات المثارة للنوى ذات العمر غير العادي وخصائص الاضمحلال الخاصة بها.
- نواة هالو: تعرف نواة هالو في الفيزياء النوويّة بأنها ترتيب داخل نواة الذرة يكون فيه جزء مركزي من النواة محاطاً بجزء ثانوي من بروتونات أو نيوترونات تدور حول الجزء هذا الجزء المركزي، أي أنها نوى غريبة محاطة بسحابة نيوترونية أو بروتونية خارجية غير محكمة الارتباط.
موضوعات أخرى للفيزياء النووية الحديثة
- الاضمحلال النووي والنشاط الإشعاعي: يشمل دراسة كل من اضمحلال ألفا وبيتا وجاما، وفهم الأنماط المختلفة للتحلل الإشعاعي وآثارها على الاستقرار النووي.
- لطب النووي: يشمل دراسة المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية، وتطوير واستخدام النظائر المشعة في التصوير الطبي وعلاج السرطان.
- البيانات والتطبيقات النووية: من خلال تجميع وتقييم البيانات النووية، مثل المقاطع العرضية وخصائص الاضمحلال، والتي يتم الاستفادة منها في تطبيقات الطاقة النووية والفيزياء الفلكية والطب.
- التقنيات النووية: وتشمل دراسة المفاعلات النووية ودورات الوقود النووي ومصادر الطاقة النووية البديلة، ومعالجة القضايا المتعلقة بتطوير الأسلحة النووية ومنع انتشارها.
المراجع
- ^ أ ب "Introduction to Modern Nuclear Physics", staff.ustc.edu, Retrieved 14/9/2023. Edited.
- ^ أ ب "Division of Nuclear Physics", engage.aps, Retrieved 14/9/2023. Edited.
- ↑ "Modern Nuclear Physics", link.springer, Retrieved 14/9/2023. Edited.
