تقديم : عمرو بدر

كتله الذره كميه أصيله تميز العناصر المختلفه، فلا توجد أي عناصر (او بدقه أكثر، نظائر نوويه) تتشارك في نفس الكتله، فهي صفه متفرده للنظير الواحد تماما كبصمه الأصبع اذ لا يوجد شخصان يتطابقان تماما في بصمه اصبعيهما.

Bader-2

 

كلما زادت الطريده ثمنا و أهميه زاد الكمين للايقاع بها حبكه و تعقيدا، فماذا اذا كانت الطريده أصغر وحده في بناء الماده، و تعيش أقل بألف مره من الثانيه الواحده ؟! لا بد في هذه الحال

ه من نصب فخ محكم للايقاع بها. ليس أي فخ، فالفخ الذري على درجه من التعقيد و الاتقان بحيث يحتاج ميزانيه قد تصل الملايين، مختبرات متخصصه، و جيش صغير من العلماء   والباحثين!

لا يمكن احتجاز الذره بسهوله مباشره في الفخ، بل يجب ترويضها بشكل مناسب قبل احتجازها و هو ما يسمى بعمليه التجهيز. يتم التجهيز بحقن الذرات في فخ ايونات أول

 

 لتبريدها و تشكيلها في حزم، ثم ترسل الى فخ أيونات ثان لرفع شحنتها، و لأن عمليه رفع الشحنه تزيد من الطاقه الكليه للشعاع الذري يتم ارسال الشعاع الى فخ ثالث ليقوم بتبريد الذرات و خفض طاقتها. أخيرا، يتم حقن الذرات في الفخ الرابع و الأخير لقياس كتلها فعليا. عند دخول الذرات الفخ يتم الحد من حركتها و احتجازها، ثم تهييجها كهربائيا لفتره من الزمن حتى تصل حاله الرنين و من ثم يخلى سبيلها لتعبر الى أحد الكواشف لرصدها. كل العمليات السابقه، من تبريد و تحزيم، و شحن و تبريد مجددا، و الحقن و التهييج ثم الارسال للكاشف انتهاء بالقياس، يجب أن تتم في أجزاء من الألف من الثاتيه قبل اضمحلال الذره و ضياعها. كل ذلك، مع الأخذ بعين الاعتبار المحافظه على الدقه المطلوبه في القياس، و هي جزء من الواحد على 100 مليون، او ما يماثل قياس كتله طائره ضخمه لنقل الركاب من طراز “جت” الى كتله صفحه واحده من جواز السفر !

 

تتطلب هذه الدقه الخياليه تقليل مصادر التشويش التي قد تؤثر على الحسابات خلال عمليه القياس، كالانحرافات في المجال المغناطيسي و الكهريائي، و حتى تحريك رافعه “كراين” في

Bader-1

 

المنشأه الموجود فيها الفخ خلال التجربه قد يؤثر سلبا على النتائج. هذا ما يجعل حقل دراسه الكتل النوويه حقلا علميا معقدا، و لا يوجد حاليا سوى 6 أو 7 مجموعات بحثيه تقوم بهذه الدراسات حول العالم.

يتميز فخ الأيونات “تايتان” في ترايامف عن بقيه نظرائه بالسرعه، فقد قام بقياس أقصر النظائر عمرا حتى الان مقارنه بأي فخ ايونات اخر (ليثيوم 11)، و بقدرته أيضا على رفع شحنه النظائر المشعه قبيل قياس كتلتها، و هو المنشأه الوحيده لقياس الكتل التي تمتلك هذه الميزه في العالم، وبذلك يظهر تفرد “تايتان” عن بقيه فخاخ

الايونات الموجوده حاليا.

للاطلاع أكثرعلى فن قياس الكتل النوويه يمكن معاينه الرابط التالي.

http://titan.triumf.ca