علوم علماء يبتكرون تقنية جديدة لرصد تفاصيل كيميائية خاصة بالذرات
تاريخ النشر: 13th, July 2023 GMT
علوم، علماء يبتكرون تقنية جديدة لرصد تفاصيل كيميائية خاصة بالذرات،قد تؤدي طريقة جديدة في دراسة خاصية أساسية للإلكترون، دوراً في مجال كيمياء .،عبر صحافة الصحافة العربية، حيث يهتم الكثير من الناس بمشاهدة ومتابعه الاخبار، وتصدر خبر علماء يبتكرون تقنية جديدة لرصد تفاصيل كيميائية خاصة بالذرات، محركات البحث العالمية و نتابع معكم تفاصيل ومعلوماته كما وردت الينا والان إلى التفاصيل.
قد تؤدي طريقة جديدة في دراسة خاصية أساسية للإلكترون، دوراً في مجال كيمياء الذرات أو تطوير الحوسبة الكمومية أو حتى الأعمال البحثية المرتبطة بالمادة المظلمة.
ومع هذه التقنية المُسماة "التدوير الإلكتروني" (سبين الكرتونيك) يؤدي الإلكترون دور مغناطيس صغير. لكن ينبغي أن يكون هذا الإلكترون في مدار منفرد حول نواة الذرة، بينما في المادة عادة ما تكون الإلكترونات في المدار بأزواج، مما يلغي تأثير المغنطة لديها.
وقد يؤدي إدخال عيوب أو شوائب إلى المادة إلى ظهور الإلكترونات منفردة، على غرار الذرات المسامة الجذور الحرة كتلك المرتبطة بشيخوخة الخلية أو عدد كبير من التفاعلات الكيميائية.
وفي حديث إلى وكالة فرانس برس، يقول باتريس بيرتيه، وهو عالم فيزياء في مفوضية الطاقة الذرية والطاقات البديلة ومشارك في إعداد الدراسة التي نُشرت الأربعاء في مجلة "نيتشر"، "ندرس هذه الإلكترونات بتقنية تعود إلى 70 أو 80 عاماً وتتمثل بالتحليل الطيفي بالرنين المغزلي للإلكترون".
ولا تتأثر هذه التقنية "المستخدمة كثيراً في مجالات كثيرة كالكيمياء وعلم الأحياء وعلوم المواد والتحكم بالأغذية"، سريعاً، لذا تتطلب عدداً كبيراً من الجزيئات أو الذرات التي تحتوي على هذه الإلكترونات غير الموجودة بأزواج لرصد أي إشارة، مما يمنع تطبيقها على العينات المجهرية.
وابتكر فريق كوانترونيك التابع لمفوضية الطاقة الذرية والطاقات البديلة الطاقة الذرية طريقة جديدة لرصد دوران الإلكترون لإلكترون واحد منفرد، أي لعزل "الذرات الفردية ودوران الإلكترون المنفرد، وهو ما كان مستحيلاً سابقاً"، بحسب بيرتيه.
- عزم مغناطيسي -
ويتمثل مبدأ التقنية الجديدة في تحريك ذرة تحتوي على إلكترون منفرد من خلال دفعة بالموجات الصغيرة (مايكروويف). وعندما يعود الإلكترون إلى حالته الأساسية، يطلق كمية من طاقة على شكل فوتون مايكروويف، وهو كمية صغيرة من الضوء. ويعجز أي جهاز كشف تجاري على رصد إشارة ضعيفة مماثلة، بينما يتمكّن الجهاز الذي ابتكره فريق المفوضية من ذلك.
وتساهم طريقة الرصد الجديدة في مجالي أبحاث أقلّه هما الكيمياء والحوسبة الكمومية.
ففي الكيمياء، "قد تتيح رصد خصائص المادة حول الذرة بشكل أدق بكثير"، مع ما تحمله من تأثير على التحليل الجزيئي، لدراسة تركيبة جزيء والروابط بين الذرات التي يتألف منها.
ويلفت بيرتيه إلى أنّ هذه التقنية "قابلة للتطبيق مبدئياً على كل الذرات أو الجزيئات التي تحتوي على إلكترونات منفردة"، بالإضافة إلى احتمال استخدامها لدراسة الجزيئات أو البروتينات الفردية.
وتتمتع الذرة التي استُخدمت في التجربة وهي "أيون الإربيوم" بخاصية مميزة في الحوسبة الكمومية. ويحافظ عزمها المغناطيسي على خصائصها الكمومية لفترة ملحوظة بحدود ثلاثة أجزاء من الثانية... وهي فترة طويلة جداً في الحوسبة الكمومية تتيح استخدام ذرة مماثلة كـ"دوران كيوبت".
ويشير عالم الفيزياء إلى أنّ جهاز كشف الفوتون الميكروي "له مستقبل مشرق"، إذ تتيح له قدرته السريعة على التأثّر رصد الإشارات "غير المُكتشفة قط".
ويمكن استخدامه في التجارب الرامية إلى اكتشاف المادة المظلمة، وهي مكون نظري للمادة في الكون، إذ تحتاج أبحاث مماثلة إلى جهاز كشف للفوتونات الميكروية يظهر قدرة كبيرة على التأثر سريعاً.
المصدر: صحافة العرب
كلمات دلالية: موعد عاجل الدولار الامريكي اليوم اسعار الذهب اسعار النفط مباريات اليوم جدول ترتيب حالة الطقس جدیدة فی
إقرأ أيضاً:
البيئة: تؤكد استمرار أعمال البرنامج العلمي لرصد وتتبع أسماك القرش في البحر الأحمر
أكد الدكتور علي أبو سنة، الرئيس التنفيذي لجهاز شئون البيئة، علي استمرار أعمال البرنامج العلمي لرصد وتتبع أسماك القرش في البحر الأحمر، للحد من مخاطر هجماتها والوقوف علي الأسباب العلمية لتغير سلوكها خلال السنوات الأخيرة ومعالجتها، خاصة أنواع التايجر، والماكو، والمحيطي وذلك بما يحقق سلامة السائحين والعاملين في قطاع الغوص والحفاظ على الأنشطة البحرية.
وأضاف أبو سنة أن البرنامج يهدف إلى تتبع حركات أسماك القرش ودراسة سلوكياتها البيئية خلال مواسم الهجرة والتكاثر والتغذية، من خلال جمع وتحليل بيانات دقيقة باستخدام تقنيات متطورة والذي يُعد جزءًا من خطة وطنية شاملة لتحقيق التوازن بين حماية البيئة البحرية وضمان استدامة الأنشطة السياحية.
أوضح الدكتور أبو سنة أن الوزارة وفرت التمويل اللازم للبرنامج عبر موازنات المشروعات الوطنية وبرامج التمويل الأجنبي، بما يشمل شراء أجهزة التتبع الحديثة واستقدام خبراء دوليين متخصصين. كما تم تنظيم أربع ورش عمل تدريبية شملت الباحثين، والصيادين المحليين، وخبراء المجتمع المدني، بهدف رفع الكفاءة وتعزيز القدرات الفنية للمشاركين.
وأشار أبو سنة أنه سبق أن تم تنفيذ عدة رحلات بحرية بالتعاون مع الخبراء الأجانب لتركيب أجهزة التتبع على أسماك القرش، مع مراعاة مواسم النشاط السياحي لتجنب التأثير على حركة السائحين وضمان سلامة فرق العمل.
وشدد أبو سنة علي أن النتائج الأولية مشجعة حيث تم تجربة أكثر من طريقة وتقنيات مختلفة لعمليات صيد القروش لتركيب الاجهزة ومعالجة المشكلات الفنية التي لاتتناسب مع ظروف وبيئة الكائنات بالبحر الاحمر حيث تم جمع بيانات هامة ونعمل حاليا عليها للوصول إلى فهم وتحديد مسارات القروش والتي تساعد في تفسير لبعض الظواهر التي قد تطراء كرد فعل عكسي، بناءا علي تلك المعلومات.
أوضح الرئيس التنفيذي أن التتبع المرخص باستخدامه حاليًا يعتمد غعلي تخزين المعلومات لمدد زمنية ولا يتم استقبالها دون وصول الجهاز إلى السطح في وضعية سليمة ويتم اتصاله إلكترونيا بالقمر الصناعي لإرسال البيانات ومن ثم استقبالها دون ذاك لا يمكن وصول اي معلومات ما دام ظلت تحت سطح البحر ولذلك فإن الوصول إلى تحقيق نتائج مباشرة في وقت قصير يخالف الجانب الفني والتصميمي للاجهزة والتي تعمل علي نمط سلوكي وقياسي في نفس الوقت مشيرا إلى ان تحقيق النتائج المرجوة يتطلب فترة زمنية طويلة قد تصل إلى خمس سنوات، لضمان دقة البيانات وفاعلية الحلول.
أشار الدكتور أبو سنة أن البرنامج لا يقتصر على رصد أسماك القرش، بل يهدف أيضًا إلى معالجة المشكلات البيئية التي تؤثر على سلوكها، مثل الصيد الجائر، وإلقاء المخلفات البحرية، وتلوث المياه، وتنظيم الأنشطة البحرية، لافتا أن هذا البرنامج يُعد خطوة رائدة في حماية البيئة البحرية ودعم السياحة المستدامة، مؤكدًا علي التزام وزارة البيئة بتحقيق التوازن بين التنمية وحماية الموارد الطبيعية، بما يعزز مكانة مصر كوجهة سياحية بيئية عالمية.
الأونروا: لا مكان "آمنًا" بغزة وكل يوم يمضي بدون وقف إطلاق النار سيجلب المزيد من المآسي