📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

نواة اليورانيوم-235 التي تلتقط نيوترونًا بطيئًا لا تتناثر إلى شظايا فورًا. بل تبدو وكأنها عالقة في «حفرتين»: حالتان بشكل مختلف. الأولى، الأساسية، هي قطرة ممدودة قليلًا. والثانية، الأيزوميرية، هي قطرة مشدودة أكثر لكنها لم تتمزق بعد. الانتقال من حفرة إلى أخرى يشبه التسلق فوق تل، ثم عبور حاجز خارجي، وبعده يبدأ التمزق غير القابل للعكس.

لأول مرة، تتبع العلماء حركة النواة في كل حفرة على حدة. استخدموا طريقة حسابية كانت تُطبق سابقًا على المرحلة الأخيرة فقط — من «السرج» (النقطة التي تكون فيها النواة جاهزة للتمزق) إلى التمزق نفسه. اتضح أن الحركة في كلتا الحفرتين «لزجة» للغاية: شكل النواة لا يتغير بحرية، بل كما لو كان في شراب كثيف. لكن هناك فرق أيضًا. في الحفرة الأساسية، أي انحراف أولي في الشكل يخمد بسرعة — تأخذ النواة شكلًا منتظمًا متماثلًا على الفور تقريبًا. أما في الحفرة الأيزوميرية فالأمر مختلف: يبدأ شكل النواة بالتأرجح بسعة كبيرة، تقريبًا مثل البندول، ولا يهدأ لفترة طويلة.

اكتشاف آخر: في كلتا الحفرتين، تصدر النواة نيوترونًا باحتمال صغير. هذا يعني أنه حتى قبل التمزق، قد يفقد اليورانيوم جزءًا من كتلته. يمكن أن تؤثر هذه النيوترونات على التفاعل المتسلسل في المفاعل أو القنبلة.

سابقًا، كانت هذه المراحل المبكرة من الانشطار توصف فقط بنماذج تقريبية. الآن ظهر حساب مجهري يمكن ربطه بالصورة المعروفة للمرحلة الأخيرة. في النهاية، تتشكل قصة كاملة: من التقاط النيوترون إلى تناثر الشظايا. سيساعد هذا في التنبؤ بدقة أكبر بكمية الطاقة المنبعثة والنظائر التي ستتولد في المفاعلات.

الملخص الأصلي

كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2608.08875v1

In fission induced by low energy neutrons, the mother nucleus spends a significant fraction of the time in the ground state and isomer wells, eventually passing beyond the outer barrier, where the primary fission fragments properties are defined. Despite this, the dynamics of these two early stages have not been investigated using microscopic models. This study examines the evolution of the mother nucleus in both wells separately, using time-dependent density functional theory, which has been previously used to treat the saddle-to-scission stage of fission for $$^{235}$$U(n,f) reactions. These two early stages of fission are essential blocks in the final theory of the formation and evolution of a compound nucleus. The present study shows that the dynamics in both wells is strongly dissipative, similar to the dynamics from saddle to scission. It also reveals that while the initial mass asymmetry of the system quickly settles to very small fluctuations in the ground state well, in the isomeric well, the mass asymmetry oscillates with a rather large amplitude, in almost harmonic motion. Furthermore, with low probability, neutrons are emitted in both wells.