الكشف عن أول ساعة نووية في العالم!
تاريخ النشر: 7th, September 2024 GMT
#سواليف
نجح باحثو معهد JILA المشترك بين المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) وجامعة كولورادو بولدر، في إثبات عمل جميع المكونات اللازمة لإنتاج أول #ساعة_نووية في العالم.
وعلى عكس #الساعة_الذرية، التي تستخدم الاهتزازات من الذرة لقياس الوقت، تستخدم الساعة النووية إشارات من نواة الذرة لضبط #الوقت.
وتعد الساعات الذرية الطريقة الأكثر دقة المتاحة لقياس الوقت، حيث تنسق المناطق الزمنية الدولية وتزامن الإنترنت والمعاملات المالية. وقد يفترض البعض أن دقة الساعة الذرية قد لا يكون لها دور في الحياة اليومية، ولكن خدمات عديدة، مثل أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) والاتصالات الرقمية وسرعات الإنترنت، تعتمد عليها.
مقالات ذات صلة
وعلى الرغم من العمل المستمر على تطوير الساعات الذرية، فإن الباحثين في JILA حريصون على تصميم ساعة نووية، حيث يمكنها تقديم دقة أعلى بكثير من خلال قياس الوقت باستخدام قفزات الطاقة من نواة الذرة.
وفي رسالة بالبريد الإلكتروني لـ Interesting Engineering، قال تشوانكون تشانغ، عالم الفيزياء في معهد JILA: “إن مستوى طاقة الساعة النووية مرتبط ارتباطا وثيقا بالقوى القوية في النواة، بينما تعتمد الساعات الذرية بشكل أساسي على القوى الكهرومغناطيسية. وبالتالي، فإن مقارنة الساعة النووية بالساعة الذرية يمكن أن توفر اختبارات حساسة للفيزياء الأساسية”.
وأوضح فريق البحث أن الساعات النووية أكثر دقة من نظيراتها الذرية، لأن النواة تتأثر بشكل أقل بالاضطرابات الخارجية مثل المجالات المغناطيسية الضالة. ومع ذلك، فإن صنع ساعة نووية ليس بالأمر السهل، لأن قفزات الطاقة اللازمة لعمل الساعة النووية لا يمكن إنشاؤها إلا بواسطة الأشعة السينية المتماسكة عالية الطاقة، ولا تستطيع تقنية الليزر الحالية إنتاجها.
وبهذا الصدد، ركز الباحثون على “الثوريوم 229” لأن نواته تحتاج إلى قفزة طاقة أصغر من أي ذرة أخرى معروفة، وتتطلب ضوءا فوق بنفسجيا، والذي يحتوي على طاقة أقل من الأشعة السينية.
وفي أبريل من هذا العام، نجح الباحثون في استخدام الليزر فوق البنفسجي الذي يمكنه تحقيق قفزة طاقة داخل نواة الثوريوم.
وربط باحثو JILA تصميمات ساعاتهم الذرية السابقة بنوى الثوريوم، وصمموا مكونات أخرى مطلوبة لصنع ساعة نووية.
ولم يقم الباحثون بتجميع الساعة النووية بعد، ولكن جميع المكونات اللازمة لصنع واحدة أصبحت لديهم إذا لزم الأمر. وركز الفريق على قياس وتيرة قفزة الطاقة بدقة أكبر.
وأوضح تشانغ في البريد الإلكتروني: “لقد تمكنا من تحسين دقة هذا القياس بمليون مرة مقارنة بالقياسات السابقة. وهذا يسمح لنا بحل مستويات الطاقة الكمومية الفرعية لهذا الانتقال النووي لأول مرة”.
وكشف الباحثون أن الميزة الإضافية التي سيقدمها استخدام ساعة نووية بدلا من الذرية، تتمثل في بساطة عملها.
نُشرت الدراسة في مجلة Nature.
المصدر: سواليف
كلمات دلالية: سواليف ساعة نووية الساعة الذرية الوقت الساعة النوویة ساعة نوویة
إقرأ أيضاً:
تقرير: 22 دولة فقط التزمت بتعهداتها الأممية حول الطاقة المتجددة
أشار تقرير لمؤسسة "إمبر" البحثية إلى أن معظم دول العالم فشلت في تنفيذ تعهد الأمم المتحدة لعام 2030 بمضاعفة قدرة العالم على إنتاج الطاقة المتجددة بحلول عام 2030، في ظل عدم تحقيق تقدم ملموس بالدول المسؤولة عن معظم الانبعاثات الكربونية وخصوصا الولايات المتحدة وروسيا والصين.
ومن المرجح أن يستمر الاعتماد على الوقود الأحفوري، ولن يتم تحقيق هدف مؤتمر الأطراف الـ28 المتمثل في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمي إلى أقل من 1.5 درجة مئوية، وهو ما يعني أن العالم سوف يتخلف كثيراً عن تحقيق أهدافه بمجال الطاقة النظيفة.
اقرأ أيضا list of 3 itemslist 1 of 3كيف تكون الطاقة المتجددة نظيفة وموثوقة في نفس الوقت؟list 2 of 3استثمارات الصين الخارجية بالطاقة المتجددة تتجاوز الوقود الأحفوريlist 3 of 3توقع تراجع الاستثمار في النفط لحساب الطاقة المتجددةend of listوكشف التقرير الصادر عن مؤسسة "إمبر" لأبحاث المناخ أن 22 دولة فقط، معظمها داخل الاتحاد الأوروبي، زادت طموحاتها في مجال الطاقة المتجددة منذ أن انضمت أكثر من 130 دولة إلى ميثاق الطاقة المتجددة في محادثات المناخ "كوب 28" التي نظمتها الأمم المتحدة في دبي قبل عامين تقريبا.
ويعني ذلك -حسب التقرير- أن إجمالي الأهداف الوطنية للطاقة المتجددة العالمية أصبح الآن أعلى بنسبة 2% فقط مما كان عليه في مؤتمر دبي. ومع ذلك فإن الحكومات ستتخلف كثيرا عن 11 تيراواط اللازمة لتحقيق الهدف الأممي المتمثل في مضاعفة الطاقة المتجددة 3 مرات، وفقا للمحللين.
وذكر التقرير أن مضاعفة الطاقة الإنتاجية العالمية من مصادر الطاقة المتجددة 3 مرات بحلول عام 2030 تُعدّ أكبر إجراء منفرد هذا العقد للبقاء على المسار الصحيح نحو مسار المناخ الذي لا يتجاوز درجة الحرارة 1.5 درجة مئوية.
كما أشار إلى أنه رغم اتفاق مؤتمر الأطراف الـ28 التاريخي للوصول إلى 11 ألف غيغاواط من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030، فلا تزال الأهداف الوطنية دون تغيير إلى حد كبير، وهي أقل من المطلوب.
ووجد التقرير أنه باستثناء الاتحاد الأوروبي، هناك 7 دول فقط قامت بتحديث أهدافها المتعلقة بالطاقة المتجددة منذ توقيع الاتفاقية، بما في ذلك المكسيك وإندونيسيا اللتان خففتا من أهدافهما.
إعلانومن بين الدول التي فشلت في التحرك الولايات المتحدة والصين وروسيا، والتي تعتبر من بين أكبر مستهلكي الطاقة في العالم، وهي مسؤولة مجتمعةً عن ما يقرب من نصف الانبعاثات الكربونية السنوية في العالم.
ويرى التقرير أن مصير اتفاقية الطاقة المتجددة العالمية قد يعتمد على سياسات بكين التي من المتوقع أن تُنهي خطتها الخمسية الـ 15 للطاقة في وقت لاحق من هذا العام، والتي تغطي الفترة من 2026 إلى 2030.
وفي المقابل، لا توجد أهداف محددة للطاقة المتجددة في واشنطن وموسكو لعام 2030، ومن غير المتوقع أن يضع قادتهما السياسيون أي أهداف وفقا لتقرير مؤسسة إمبر.
كما ظلت أهداف الطاقة النظيفة بالهند دون تغيير أيضا، لكن طموح البلاد لبناء 500 غيغاواط من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 يتماشى بالفعل مع الهدف العالمي لمضاعفة قدرة الطاقة المتجددة 3 مرات، وفقا للتقرير.
ويشير التقرير إلى أن فيتنام هي الدولة التي أبدت أكبر طموح في مجال الطاقة المتجددة منذ مؤتمر الأطراف الـ28، والتي تعهدت هذا العام بزيادة قدرتها الإنتاجية بمقدار 86 غيغاواط بحلول نهاية العقد، بينما وعدت أستراليا والبرازيل بزيادة إنتاجهما المحلي من الطاقة المتجددة بمقدار 18 و15 غيغاواط.
كما حدّثت المملكة المتحدة خططها للطاقة المتجددة العام الماضي، مع تعهدها ببناء 7 غيغاواط إضافية من الطاقة المتجددة بحلول عام 2030، لتحقيق هدف حكومة حزب العمال المتمثل في إنشاء نظام كهرباء خالٍ تقريبا من الكربون. في حين يتوقع أن تنمو مصادر الطاقة المتجددة في كوريا الجنوبية بمقدار 9 غيغاواط بحلول عام 2030.
كم عمر الدرع وأبناء درع السودان وهل لديهم ثقافة حرب عمرها يتجاوز العشرين عام