الميونات المتولدة بالليزر تلتقط صورتها الأولى

استخدم فريق في البنية التحتية للضوء الشديد للفيزياء النووية (ELI-NP) في رومانيا الميونات المتولدة بالليزر لتصوير ظل كومة من كتل الرصاص المخفية خلف جدار سميك، مما أنتج أول "ميوغراف" مصنوع بالكامل تقريبًا من الميونات المتولدة صناعيًا .
الميونات جسيمات ثقيلة تشبه الإلكترونات، ولها القدرة على اختراق المواد السميكة والكثيفة. وقد استُخدمت الميونات التي تتساقط طبيعياً على الأرض لاستكشاف ما بداخل هياكل مثل الهرم الأكبر في الجيزة. إلا أن جمع كمية كافية من الميونات الطبيعية لتكوين صورة قد يستغرق شهوراً.
استخدم فريق ELI-NP بدلاً من ذلك الليزر القوي للمنشأة لتسريع الإلكترونات، التي اصطدمت بهدف من الرصاص وأنتجت الميونات. وقام مرشح بحجب الجسيمات الأخرى، مما سمح للباحثين بإرسال حزمة تتكون من 90% من الميونات عبر جدار خرساني سمكه متران إلى أجهزة الكشف داخل شاحنة.
قد تُستخدم هذه التقنية في نهاية المطاف لاستكشاف المواقع الأثرية أو المواد النووية المخفية. لكن الباحثين ما زالوا بحاجة إلى ليزرات محمولة أكثر قوة وكواشف أفضل قبل أن تصبح هذه التقنية عملية. 

المزيد

عالم روماني قديم يُحسّن التأريخ الجيولوجي الحديث

 في هذه اللوحة التي رُسمت عام ١٧٨٥، يظهر بليني الأصغر، البالغ من العمر ١٧ عامًا، وهو يدرس بينما يثور بركان فيزوف في الخلفية. (أنجليكا كوفمان، عبر متحف جامعة برينستون للفنون | CC0)
قبل ما يقرب من ألفي عام، دفن ثوران بركان فيزوف الشهير مدينتي بومبي وهيركولانيوم تحت الرماد والصخور، مما أسفر عن مقتل ما يصل إلى ١٦ ألف شخص. يتطلب فهم كيفية حدوث هذا الثوران، وما كانت عواقبه، معرفة التوقيت الدقيق للحدث برمته. والآن، يمتلك الباحثون أدلة تتجاوز الصخور: كتابات بليني الأصغر، وهو مؤلف ومحامٍ روماني قديم توفي عمه في الثوران.
لدراسة البركان، يستخدم الباحثون تقنية التأريخ بالأرجون-أرجون، التي تعتمد على احتواء الصخور البركانية على البوتاسيوم-40 المشع، وهو نظير يتحلل إلى الأرجون-40 بمرور الوقت، ولا يظهر عادةً قبل الثوران. ويمكنهم مقارنة كمية الأرجون-40 بكمية الأرجون-39، وهو نظير يتكون عند تشعيع البوتاسيوم-39 غير المتفاعل؛ فكلما زادت نسبة الأرجون-40 إلى الأرجون-39، دلّ ذلك على قدم العينة.
حلل الباحثون ثماني عينات من المعادن البركانية من بركان فيزوف، والتي دُفنت في بداية الثوران بفعل الرماد المتساقط. وللتحقق من صحة التواريخ الجيولوجية، استعانوا بكتابات بليني الأصغر، بالإضافة إلى العملات الرومانية التي يُعتقد أنها سُكّت قبل الثوران. وبينما كان يُعتقد أن الثوران حدث قبل 1938 عامًا، تشير الأدلة الأثرية الجديدة إلى أنه حدث قبل 1946 عامًا. تمكن الفريق أيضًا من تعديل عمر النصف لتحلل البوتاسيوم-40 إلى الأرجون-40 تعديلًا طفيفًا، والذي يبلغ حوالي 12 مليار سنة.
وقال عالم الأرض والكواكب، بول رين، في بيان: "إذا أردنا تتبع تاريخ ثوران بركان في فترة زمنية حديثة نسبيًا، فإن الدقة والضبط أمران بالغا الأهمية. تُظهر هذه الدراسة أنه بالإمكان تحقيق هذا المستوى العالي من الدقة والضبط في المجال التاريخي."

المزيد