فرز الذرات باللف المغزلي النووي ✎ سريع

الأصل: "Separation of even-even from even-odd isotopes using ultrafast lasers"
· Jacob Levitt
arXiv:2605.00959 · 2026-05-01 · arXiv non-exclusive · تحليل مستقل · 1 دقيقة
ليزر يفصل النظائر ليس بوزن النواة بل بدورانها.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

عادةً ما تُفصل النظائر بالاعتماد على الفرق في وزن النواة. هذا الفرق ضئيل للغاية — وكأننا نفرز حبيبات رمل يبلغ الفرق بينها واحدًا على مئة من المليمتر. أما الطريقة الجديدة فلا تنظر إلى الوزن بل إلى دوران النواة — أي لفها المغزلي.

يوجه الليزر نبضتين إلى الجزيئات بفاصل زمني قصير. بالنسبة للأنوية ذات اللف المغزلي الصفري (كما في النظائر الزوجية)، تعيد النبضة الثانية الأمور إلى نصابها — مثل صدى يردد الصوت بدقة. أما إذا كان هناك لف مغزلي (النظائر الفردية)، ينشأ داخل النواة مجال مغناطيسي إضافي. هذا المجال يخل بالطور، فلا ينغلق الصدى — وتبقى بعض الجزيئات في حالة مثارة. ويمكن جمعها.

نسبة الجزيئات العالقة تعتمد فقط على الأعداد الكمومية للزخم الزاوي ولا تتغير بتغير قوة الليزر. بالنسبة لليورانيوم-235 تبلغ حوالي 0.23–0.47.

في الظروف العادية، حيث تتصادم الجزيئات، تحقق الطريقة تركيزًا يتجاوز 90% في مرور واحد. لا حاجة لبناء سلاسل من آلاف المراحل — يكفي جهاز ليزر واحد.

اكتُشف اللف المغزلي النووي من خلال الانشطار فائق الدقة لخطوط الطيف — وكأن نغمة "لا" تتغير قليلًا في ارتفاعها بفضل مغناطيس صغير داخل الذرة.

في رواية «المريخي»، تُستخدم نظائر البلوتونيوم كمصدر للطاقة لمركبة المريخ — ربما في المستقبل سيُستخرج بهذه الطريقة الليزرية تحديدًا.

العلماء
James Clerk MaxwellArno PenziasRalph AlpherRobert Woodrow WilsonWilhelm WienMax Planck
المفاهيم
تسريع ليزري بلازمي النظير ليزر الإلكترون الحر نبضة فائقة القصر بوزون غاز متأين أزواج إلكترونية اختراع الليزر مبدأ باولي