کامپٹن کیمرہ جوہری طبیعیات کے تجربے میں گاما رے پولرائزیشن کی پیمائش کرتا ہے - فزکس ورلڈ

ایک کامپٹن کیمرہ جوہری طبیعیات کے تجربے میں گاما شعاعوں کے پولرائزیشن کی پیمائش کے لیے استعمال کیا گیا ہے۔ کی قیادت میں ایک ٹیم نے یہ کام کیا۔ شنتارو جاؤ جاپان کے RIKEN کلسٹر فار پاینیرنگ ریسرچ میں۔ ان کا کہنا ہے کہ ان کا نیا طریقہ طبیعیات دانوں کو ایٹم نیوکلی کی ساخت کو زیادہ بہتر تفصیل سے جانچنے میں مدد دے سکتا ہے۔

ایک جوہری مرکز میں پروٹان اور نیوٹران ہوتے ہیں جو مضبوط قوت سے جڑے ہوتے ہیں۔ ایک ایٹم یا مالیکیول میں الیکٹرانوں کی طرح، یہ پروٹون اور نیوٹران توانائی کی مختلف حالتوں میں موجود ہو سکتے ہیں - جو اکثر نیوکلئس کی مختلف شکلوں سے وابستہ ہوتے ہیں۔ ان ریاستوں کے درمیان ٹرانزیشن میں اکثر گاما رے فوٹان کا اخراج شامل ہوتا ہے اور ان فوٹونز کا مطالعہ نیوکلیائی کی اندرونی ساخت کے بارے میں اہم معلومات فراہم کرتا ہے - ایک ڈسپلن جسے نیوکلیئر سپیکٹروسکوپی کہتے ہیں۔

ان مطالعات میں نیوکللی کے اسپن اور برابری دونوں کا تعین کرنا شامل ہے، جو کہ خارج ہونے والی گاما شعاعوں کے پولرائزیشن کی پیمائش کر کے کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، گاما رے پولرائزیشن کی درست پیمائش کرنا کوئی آسان کام نہیں ہے۔

ملٹی لیئر کیمرہ

حال ہی میں، اعلیٰ معیار کی پیمائش کے نئے مواقع ملٹی لیئر کیڈمیم – ٹیلورائیڈ کامپٹن کیمرہ ڈیزائن سے آئے ہیں جو سب سے پہلے تیار کیا گیا تھا۔ تادایوکی تاکاہاشی اور ٹوکیو یونیورسٹی کے ساتھیوں۔

ایک کامپٹن کیمرا مواد کی کم از کم دو تہوں پر مشتمل ہوتا ہے جو گاما شعاعوں کے ساتھ تعامل کرتے ہیں اور اس کا پتہ لگاتے ہیں۔ یہ عمل ایک گاما رے فوٹوون کے ساتھ شروع ہوتا ہے جو پہلی تہہ سے بے ساختہ (کامپٹن) بکھرتا ہے۔ فوٹون پھر دوسری پرت کے ذریعے جذب ہو جاتا ہے۔ ان دونوں واقعات کی کھوج سے پوزیشن کی معلومات کا استعمال کرتے ہوئے، واقعہ گاما شعاع کے ماخذ کو خلا میں ایک دائرے میں تلاش کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کے بہت سے تعاملات کی پیمائش کرکے، گاما شعاعوں کے شہتیر کے ماخذ کو دائروں کے چوراہے کی طرف اشارہ کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، کامپٹن کیمروں نے گاما رے فلکیات میں اہم کردار ادا کیا ہے۔

درحقیقت، تاکاہاشی کا ڈیزائن سب سے پہلے جاپان کے Hitomi مشن پر استعمال کے لیے تیار کیا گیا تھا، جو کہ ایک بدقسمت خلائی دوربین تھی جسے 2016 میں لانچ کیا گیا تھا۔ تاہم، گو بتاتا ہے کہ "اس قسم کے ڈیٹیکٹر کو وسیع پیمانے پر فیلڈز پر لاگو کیا گیا ہے۔ اس کی ایپلی کیشنز جاپان میں نیوکلیئر پاور پلانٹ کے حادثے کے بعد جاری ہونے والے تابکار مواد کا پتہ لگانے سے لے کر نیوکلیئر میڈیسن میں ملٹی پروب ٹریکر کے طور پر کام کرتی ہیں۔

پولرائزیشن پر منحصر ہے۔

اب، گو کی ٹیم نے جوہری سپیکٹروسکوپی کے تجربے میں تاکاہاشی کا کامپٹن کیمرہ استعمال کیا ہے جس نے گاما شعاعوں کے پولرائزیشن کی پیمائش کی۔ ان کی تکنیک اس حقیقت کا فائدہ اٹھاتی ہے کہ فوٹان کے کسی خاص زاویے پر بکھرے ہوئے کامپٹن ہونے کا امکان اس کے پولرائزیشن پر منحصر ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ایک کامپٹن کیمرہ کسی معروف مقام پر کسی ماخذ سے نکلنے والے گاما رے بیم کے پولرائزیشن کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

گو کا کہنا ہے کہ "یہ نقطہ نظر پرجوش مرکزے سے گاما شعاعوں کے لکیری پولرائزیشن کے بارے میں قیمتی معلومات فراہم کرتا ہے۔"

تجربے میں، محققین نے لوہے کی پتلی ورق پر پروٹون کی ایک شہتیر فائر کی۔ ان میں سے کچھ پروٹون آئرن-56 نیوکللی سے بکھرتے ہیں - نیوکلی کو ایک پرجوش حالت میں ڈالتے ہیں جو گاما رے فوٹوون کے اخراج سے زوال پذیر ہوتی ہے۔ اس ثبوت کے اصولی تجربے میں، اس جوہری منتقلی کا انتخاب اس لیے کیا گیا کہ گاما شعاعیں ایک معروف پولرائزیشن کے ساتھ خارج ہوتی ہیں۔

گو اور ساتھیوں کی خوشی کے لیے، ان کے کامپٹن کیمرے کے ذریعے ماپا جانے والا فوٹوون پولرائزیشن معلوم قدر سے قریب سے مماثل ہے۔ اپنی نئی تجرباتی تکنیک کا کامیابی سے مظاہرہ کرنے کے بعد، گو کی ٹیم کو امید ہے کہ کیمرہ جلد ہی جدید ترین نیوکلیئر سپیکٹروسکوپی تجربات میں زیادہ وسیع پیمانے پر لاگو کیا جائے گا۔

گو بیان کرتا ہے، "ہماری دریافتوں میں نمایاں طور پر اعلیٰ حساسیت اور پتہ لگانے کی موثر کارکردگی شامل ہے۔ ان کا کہنا ہے کہ یہ نایاب تابکار نیوکلی کے مطالعہ کے لیے بہت کارآمد ثابت ہو گا، جس میں بہت کم تعداد میں فوٹون کا پتہ لگانا شامل ہے۔

تحقیق میں بیان کیا گیا ہے۔ سائنسی رپورٹیں.

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/compton-camera-measures-gamma-ray-polarization-in-nuclear-physics-experiment/