تفاعلات الانتزاع والالتقاط في الفيزياء النووية
مقدمة
تعد التفاعلات النووية من أهم الظواهر في الفيزياء النووية، حيث تلعب دوراً محورياً في فهم سلوك النوى الذرية وتطبيقاتها. في هذا المقال، سنتعمق في دراسة نوعين مهمين من التفاعلات النووية: تفاعلات الانتزاع وتفاعلات الالتقاط.
تفاعل الإنتزاع – Stripping reaction
في الفيزياء النووية، نسمي “تفاعل الإنتزاع – Stripping reaction ” كل تفاعل نووي يتم خلاله إنتزاع جزء القذيفة النووية ( projectile nucleus ) – أثناء التفاعل النووي – من طرف النواة الهدف (target nucleus) . في حين أن الجزء الآخر من القذيفة يكمل طريقه في مسار منحرف بزاوية θ، من خلالها يمكن تحديد طبيعة التفاعل .
مثال لهذا التفاعل :
\( ^2_1d + _{92}^{235}U \rightarrow _1^1p+ _{92}^{236}U\)
في هذا المثال، يتم انتزاع بروتون من الديوتيريوم ، بينما تندمج النواة المتبقية مع نواة اليورانيوم المستهدفة 235، مما يؤدي إلى تكوين اليورانيوم 236 .
تفاعل الالتقاط – pick-up reaction
وعلى العكس من تفاعل الإنتزاع، نجد تفاعل الالتقاط (Pick-up reaction)، والذي يمثل التفاعل العكسي. في هذا النوع من التفاعل، تقوم القذيفة النووية بالتقاط جزء من النواة الهدف، مما يؤدي إلى تغيير في تكوين النواة المتفاعلة وإنتاج نواة جديدة.
\( _2^3He + ^{20}Ne → _2^4He + ^{19}Ne \)
في هذا التفاعل، يقوم الهيليوم 3 بالتقاط نيوترون من النيون 20، مما يؤدي إلى إنتاج نواة النيون 19 والهيليوم 4.
التوزع الزاوي في التفاعلين
التفاعلان – سواء تفاعل الإنتزاع أو الالتقاط – ينتجان توزيعات زاوية متشابهة تقريبًا. من الناحية النظرية، فإن التوزيع الزاوي الناتج عن كلا التفاعلين يكون متماثلًا تمامًا، إلا أن بعض العوامل التجريبية قد تؤدي إلى انحرافات طفيفة في القيم المقاسة مقارنةً بالنماذج النظرية.
التطبيقات والأهمية
تعد دراسة هذه التفاعلات ذات أهمية كبيرة في مجال الفيزياء النووية، حيث تساعد على فهم خصائص النوى والتفاعلات التي تحدث في النجوم وعملية التخليق النووي للعناصر. كما تُستخدم في تطوير تقنيات الطاقة النووية وفهم آليات التفاعلات النووية في المفاعلات والمسرعات النووية.
الخاتمة
تمثل تفاعلات الإنتزاع والالتقاط نموذجًا مهمًا في دراسة التفاعلات النووية، حيث تساعد في تفسير آليات التحولات النووية المختلفة، سواء في المختبرات أو في الطبيعة، مثلما يحدث داخل النجوم. يوفر فهم هذه التفاعلات رؤى مهمة حول استقرار النوى، وإمكانية توظيفها في التطبيقات النووية السلمية، مثل إنتاج الطاقة ومعالجة النفايات المشعة. من خلال الأبحاث المستمرة، يمكن تحسين نماذج هذه التفاعلات والاستفادة منها في مختلف المجالات العلمية والتكنولوجية.
