كشف ذرات نادر خورشید زیر یك كوه در ایتالیا!
بیست و یكم: دانمشندان توانسته اند برای اولین بار ذرات نادر خورشید را در زیر یك كوه در ایتالیا شناسایی كنند كه ˮنوترینوهای چرخه CNOˮ نام دارند و ثابت می كنند كه خورشید دو روش برای همجوشی هیدروژن دارد.
به گزارش بیست و یکم به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، برای نخستین بار، فیزیکدانان ذرات کمیابی به نام "نوترینوهای چرخه CNO" را روی زمین شناسایی کرده اند. ذراتی که تابحال تصور می شد تنها در خورشید وجود دارند.
نوترینوهای چرخه CNO ذرات زیر اتمی هستند که توسط چرخه کربن-نیتروژن-اکسیژن خورشید تولید می شوند. در این آزمایش بنظر می رسد نوترینوها از خورشید به آشکارسازی که در اعماق کوهی در ایتالیا دفن شده بود، می رفتند.
این آزمایش با نام "بورکسینو"(Borexino) ما را به درک آنچه در خورشید روی می دهد، نزدیکتر می کند. این آزمایش کار ساده ای نیست و توسط پژوهشگران بعنوان یک کار پیچیده توصیف شده است.
در مقاله این پژوهشگران آمده است: بطور کلی، نوترینوهای خورشیدی را می توان تنها با ردیاب های بسیار حساس شکار کرد که قادر به سرکوب اغلب منابع سیگنال های پس زمینه هستند. برای دستیابی به حساسیت مورد نیاز، آزمایش "بورکسینو" با یک طراحی پیاز مانند ساخته شده است که با لایه های افزایش تابش رادیویی هنگام حرکت از حاشیه تا مرکز هم راه است.
ردیاب "بورکسینو" از یک مخزن با قد ۶۰ فوت(۱۸ متر) ساخته شده است که حاوی ۲۸۰ تن مایع بارقه دار یا جرقه زننده است. این مایع، مایعی است که وقتی الکترون های داخل آن با نوترینو در تعامل قرار می گیرند، از خودش یک نور ساطع می کند.
همین طور این مخزن در اعماق زمین دفن شده و در یک مخزن آب قرار گرفته است. این امر ضروری می باشد، برای اینکه بدون محافظت شدید، سایر سیگنال ها، سیگنال های نادری را که از نوترینوهای CNO ناشی می شود، غرق می کنند.
این دستگاه چشم گیر توانست به نتایجی برسد که ممکنست فصلی از فیزیک را که از دهه ۱۹۳۰ باز شده است، ببندد. در سال ۱۹۳۸، "بث" و "فون ویزساکر" بطور جداگانه این فرضیه را مطرح نمودند که ممکنست همجوشی هیدروژن در خورشید توسط کربن هسته سنگین، نیتروژن و اکسیژن کاتالیز شود.
آنها حدس زدند که این مکانیسم دوم سوختن هیدروژن به هلیوم پروسه تولید انرژی غالب خورشید را تکمیل می کند. با وجود این، این دو موتور فرضی که خورشید و ستاره ها را نیرو می بخشند، فقط با تأیید آزمایشگاهی مستقیم ناشی از کشف نوترینوهای نادر که آزمایش "بورکسینو" در نهایت آنرا شناسایی کرده است، قابل اثبات است.
چرخه پروتون پروتون که به اشتباه سی ان او(CNO) نامیده شده است، یکی از دو واکنش هسته ای است که ستارگان با آن هیدروژن را به هلیم دگرگون می سازند. چرخه دیگر، واکنش زنجیری سی ان او است. در ستارگان، دوگونه واکنش که مایه دگرگونی هیدروژن به هلیوم و سرانجام آزاد شدن انرژی می شود، وجود دارد:
• پروتون-پروتون یا زنجیره پی-پی که در ستارگانی با جرم برابر یا کمتر از جرم خورشید نقش مهمی دارند.
• چرخه سی ان او که در ابَرستارگان با اجرامی بمراتب بیشتر از خورشید از اهمیت ویژه ای برخوردارست.
چرخه واکنش های هسته ای سبب فرآوری انرژی در ستاره های رشته اصلی که جرمی بیش از ۱/۱ جرم خورشید دارند، می باشد. این چرخه برای نخستین بار بطور مستقل از هم توسط "هانس بت" و "کارل وون" در سال ۱۹۳۸ توصیف شده است. در این چرخه همجوشی چهار عدد هسته هیدروژن یا پروتون و تولید یک هسته هلیوم وجود دارد که در دمای بیشتر از ۴ میلیون درجه رخ می دهد.
این چرخه به دما بستگی دارد و در دمای بیش از ۲۰ میلیون درجه عامل اصلی تولید انرژی می باشد. جرم یک هسته هلیوم(۴٫۰۰۲۷ واحد جرم ا تمی) کمتر از وزن چهار هسته هیدروژن(۴٫۰۳۰۴ واحد جرم اتمی) است و این تفاوت جرم مطابق رابطه معروف اینشتین به انرژی به صورت تابش گاما تبدیل می شود و ذرات نوترینو و پوزیترون نیز تولید می شوند. حضور کربن به شکل کاتالیزور برای انجام واکنش لازم است. در ابتدای چرخه کربن -۱۲ مصرف می شود؛ ولی پس از چند واکنش باردیگر تولید می شود.
ایزوتوپ های کربن، اکسیژن و نیتروژن از موادی هستند که در میانه های چرخه تولید و مصرف می شوند.
چرخه سی ان او، بر خلاف واکنش زنجیری پرتون-پروتون یک چرخه کاتالیزور می باشد.
منبع: بیست و یكم
این مطلب بیست و یکم را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب