NATURE | ملخصات الأبحاث

التحليل الطيفي للتأيُّن الرنيني بالليزر لذَرَّة عنصر النوبليوم

M Laatiaoui et al

Published online

شَكَّلَ التحليل الطيفي الضوئي للنظائر البدائية الأساسَ لفَهْم البِنْيَة الذَّرِّيَّة لعناصرها، حيث أُجريت دراسات كهذه على معظم العناصر، كما يمكن إجراء النمذجة النظرية بدقة بالغة، مع الأخذ في الاعتبار الآثار النسبية التي تتدرج، كمربع العدد الذري تقريبًا. أمّا عناصر ما بعد الفيرميوم (عناصر ذات عدد ذري أكبر من 100)، فتركيبها الذري غير معروف تجريبيًّا، حيث يتم إنتاج هذه العناصر المشعَّة في تفاعلات الاندماج النووي عند معدلات لا تتعدى القليل من الذرات في الثانية، كما تجب دراستها مباشرة بعد إنتاجها، وهو ما حال حتى الآن دون التحليل الطيفي الضوئي لها. يقدِّم الباحثون التحليل الطيفي للتأين الرنيني بالليزر لعنصر النوبليوم (رقم العدد الذري له 102) بأعداد تبلغ ذَرَّة واحدة في المرة، وحَدَّدوا من خلاله انتقال الحالة. ومن خلال الجمع بين هذه النتيجة مع البيانات من سلسلة "ريدبيرج" التي تمت ملاحظتها، حصل الباحثون على الحد الأعلى لجهد تأيُّن النوبليوم. ولا يمكن بلوغ هذه النتائج الدقيقة من استثارة إلكترونات الأغلفة الخارجية مباشرة بالليزر باستخدام أحدث حسابات مسألة الجسيمات المتعددة النسبية، التي تشمل الآثار الكهروديناميكية الكمية، بسبب أوجه عدم اليقين الكبيرة في طاقات الانتقال المنمذجة للنظم المعقدة قيد الدراسة. إنّ هذا البحث يفتح الباب لقياسات عالية الدقة لمختلف الخواص الذَّرِّيَّة والنووية لعناصر أثقل من النوبليوم، كما يحفِّز المزيد من الأبحاث النظرية مستقبلًا.