ميزان لللامرئي: كيف نزن اضمحلال الذرة ✎ سريع

الأصل: "Precise determination of electron-capture $$Q$$ value of $$^{113}$$Sn decay related to electron neutrino mass measurements"
arXiv:2604.03410 · 2026-04-03 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
فيزيائيون يقيسون طاقة اضمحلال القصدير-113 بدقة تفتح الطريق للبحث عن كتلة النيوترينو.

في قبو مختبر بمدينة يوفاسكولا، يوجد مصيدة تمسك بذرة واحدة معلقة في الهواء، كأنها كرة على طرف إصبع مشعوذ. ذرة القصدير-113 غير مستقرة: عاجلاً أم آجلاً تلتقط أحد إلكتروناتها وتتحول إلى إنديوم-113، باعثةً جسيمًا خفيًا هو النيوترينو. كمية الطاقة المنبعثة في هذه العملية لم تكن معروفة من قبل إلا بشكل تقريبي.

قام الفيزيائيون بقياس هذه الطاقة باستخدام جهاز يقارن كتل الذرات بإجبارها على الدوران في مجال مغناطيسي. اتضح أن للقصدير-113 مسارين للاضمحلال تنبعث فيهما طاقة قليلة جدًا — كما لو أن حجرًا يتدحرج على منحدر لطيف بدلاً من أن يسقط من حافة جرف. أحد المسارين مثير للاهتمام بشكل خاص: فيه تذهب الطاقة كلها تقريبًا إلى النيوترينو، وليس إلى جسيمات أخرى.

النيوترينو جسيم شبح: مليارات منها تمر عبرنا كل ثانية دون أن تصطدم بأي ذرة. كتلته ما زالت مجهولة.

المعرفة الدقيقة لطاقة الاضمحلال هي كخريطة دقيقة للمنطقة قبل رحلة استكشافية. التجارب المستقبلية ستتمكن من استخدام هذا الاضمحلال للقبض على النيوترينو وربما أخيرًا وزنه. وفي هذه الأثناء، يبقى القصدير-113 في المصيدة، منتظرًا بصبر تحوله.

الطاقة المنبعثة في أحد اضمحلالات القصدير-113 أقل من طاقة صورة أشعة سينية للأسنان — حوالي 15 ألف إلكترون فولت.

العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
كتلة الإلكترون التقاط إلكترون كتلة النيوترون قياس خط طيفي غيغا إلكترون فولت التقاط نيوتروني كيلو إلكترون فولت