کیا لیزر نیوٹران اسٹار انضمام میں پیدا ہونے والے بھاری عناصر کی ترکیب کر سکتے ہیں؟ - طبیعیات کی دنیا

ایک فلکی طبیعی عمل جو لوہے سے بھاری عناصر کو تخلیق کرتا ہے لیبارٹری میں دوبارہ پیدا کرنا اس سے بھی زیادہ مشکل ہوسکتا ہے جتنا کہ پہلے خیال کیا جاتا تھا - لیکن ناممکن نہیں۔ یہ فرانس میں Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses (LULI) کے محققین کا نتیجہ ہے، جو رپورٹ کرتے ہیں کہ نیوٹران اسٹار انضمام کے دوران عام طور پر دیکھے جانے والے حالات دوبارہ پیدا کرنے کے لیے پروٹون اور نیوٹران دونوں ذرائع میں بڑی بہتری کی ضرورت ہوگی۔ ان کا کہنا ہے کہ یہ بصیرت بہت اہم ہے، کیونکہ یہ شاندار عمل کو نقل کرنے کے لیے مستقبل کی کوششوں کے لیے ایک زیادہ حقیقت پسندانہ فریم ورک فراہم کرتا ہے۔

لوہے سے زیادہ بھاری عناصر نام نہاد کے ذریعے بنتے ہیں۔ r- عمل، کہاں r تیزی سے نیوٹران کی گرفتاری سے مراد ہے۔ یہ عمل اس وقت ہوتا ہے جب دو نیوٹران ستارے آپس میں مل جاتے ہیں، جس سے مفت نیوٹران کی کثرت پیدا ہوتی ہے۔ ان نیوٹران سے بھرپور ماحول میں، ایٹم نیوکلی اس سے کہیں زیادہ تیزی سے نیوٹران کو پکڑ لیتے ہیں جتنا کہ وہ بیٹا کشی کے ذریعے ان کو کھو سکتے ہیں (جو اس وقت ہوتا ہے جب ایک نیوکلئس ایک توانائی بخش الیکٹران یا پوزیٹرون خارج کرتا ہے، اس طرح اس کے نیوٹران میں سے ایک کو پروٹون میں تبدیل کر دیتا ہے)۔

سائنسدانوں کا خیال ہے کہ r- عمل آج کائنات میں پائے جانے والے تمام بھاری عناصر میں سے نصف کا ذریعہ ہے۔ تاہم، تیزی سے نیوٹران کی گرفتاری کی سہولت کے لیے درکار درست حالات پوری طرح سے سمجھ میں نہیں آئے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ لیبارٹری میں نیوٹران سے بھرپور آاسوٹوپس بنانے کے لیے درکار انتہائی اعلی کثافت والے نیوٹران بہاؤ پیدا کرنا انتہائی مشکل ہے۔

اگلی نسل کا ملٹی پیٹ واٹ لیزر سسٹم

اچھی خبر یہ ہے کہ لیزر سے چلنے والے (پلسڈ) نیوٹران ذرائع مطلوبہ نیوٹران بیم کی اقسام پیدا کر سکتے ہیں۔ کی طرف سے تیار نقطہ نظر میں Vojtěch Horný اور ساتھیوں میں لولی، اس طرح کا لیزر پہلے انتہائی شدید روشنی کی دالوں کو ٹھوس ہدف پر بھیجے گا۔ ہورنی بتاتے ہیں کہ اس سے ہدف کی سطح پر آلودہ پرت سے ہائیڈروجن آئن روشنی کی رفتار کے ایک اہم حصے تک تیز ہو جائیں گے۔ ان ہائیڈروجن آئنوں کو پھر سونے سے بنے ایک ثانوی ہدف کی طرف لے جایا جائے گا جو نیوٹران کنورٹر اور نیوٹران کیپچر ہدف دونوں کے طور پر کام کرے گا۔

"روایتی طریقہ کے برعکس جو کم ایٹمک نمبر کنورٹر (مثال کے طور پر بیریلیم سے بنا) میں فیوژن ری ایکشن کے لیے ڈیوٹرنز [بھاری ہائیڈروجن آئنوں] کو تیز کرتا ہے تاکہ نیوٹران جاری کیے جا سکیں، ہمارا نقطہ نظر نئی نسل کے ملٹی پیٹ واٹ لیزر سسٹم کا فائدہ اٹھاتا ہے۔ اعلی جوہری نمبر والے مواد میں زیادہ موثر سپلیشن کے عمل کو متحرک کرتا ہے،" ہورنی بتاتا ہے۔ طبیعیات کی دنیا. "یہاں، سینکڑوں میگا الیکٹرون وولٹ (MeV) رینج میں توانائی کے لیے تیز رفتار پروٹون ایک بھاری نیوکلئس پر حملہ کرتے ہیں، جس سے زیادہ تعداد میں نیوٹران خارج ہوتے ہیں۔"

نیوٹران کی پیداوار کو بڑھانے کے طریقے

Horný کا کہنا ہے کہ اس طریقہ کار کا مقصد، جس میں بیان کیا گیا ہے۔ جسمانی جائزہ C، نمایاں طور پر نیوٹران کی پیداوار کو بڑھانے کے لئے ہے. عددی تخروپن کا استعمال کرتے ہوئے، اس نے اور اس کے ساتھیوں نے حساب لگایا کہ فی الحال دستیاب لیزرز نہ ہونے کے برابر تعداد میں نیوٹران سے بھرپور آاسوٹوپس تیار کریں گے (ان کی تعریف ابتدائی بیج نیوکلئس کے مقابلے میں کم از کم دو نیوٹران کے ساتھ)۔

تاہم، ایک اچھی آاسوٹوپ کی گنتی اس کے باوجود ممکن ہو گی اگر نیوٹران کو بہت کم توانائیوں (20 ملی الیکٹرون وولٹس، ٹھوس ہائیڈروجن کے درجہ حرارت کے مطابق) تک سست کر دیا جائے۔ اس طرح کی سست رفتار نیوٹران کے پکڑے جانے کے امکان کو بڑھا دے گی۔ لیزر کو کئی گھنٹوں تک 100 ہرٹز کی فریکوئنسی پر نبض کرنے کی بھی ضرورت ہوگی۔

یہ تمام لمبے آرڈرز ہیں، لیکن ہورنی ہار نہیں مان رہی ہے۔ "اس سنجیدہ ادراک کے باوجود کہ موجودہ پروٹون اور نیوٹران کے ذرائع قریبی مدت کے مشاہدے کو روکتے ہیں۔ r-لیزر سے چلنے والے نیوٹران ذرائع کے ذریعے عمل، ہمارے کام نے اہم بنیاد رکھی ہے،" وہ کہتے ہیں۔ تکنیکی ترقی کے بارے میں پرامید ہونے کی وجوہات بھی ہیں۔ مثال کے طور پر، ہورنی ایک جاری کا حوالہ دیتا ہے۔ کولوراڈو اسٹیٹ یونیورسٹی میں پروجیکٹ امریکہ میں، جہاں محققین دو 200-جول، 100-فیمٹو سیکنڈ، 100 ہرٹز لیزر بنا رہے ہیں۔ ان کا کہنا ہے کہ یہ منصوبہ "ایک اہم قدم کی نمائندگی کرتا ہے"۔

ہورنی نے مزید کہا کہ ٹیم نے بیان کردہ نیوٹران کے شدید بہاؤ میں دیگر ایپلی کیشنز بھی ہو سکتی ہیں۔ ان میں فاسٹ نیوٹران ریزوننس ریڈیوگرافی کا استعمال کرتے ہوئے مواد کی بنیادی ساخت کی تشکیل نو شامل ہے۔ تیز نیوٹران ایکٹیویشن؛ اور ادویات میں تیز نیوٹران تھراپی۔

LULI ٹیم اب اپنے مجوزہ لیزر ماخذ کو بنانے کی تیاری کر رہی ہے، اس امید کے ساتھ کہ اس کا استعمال کرتے ہوئے ریکارڈ توڑنے والے نیوٹران پیرامیٹرز حاصل کر سکیں گے۔ اپولون لیزر سسٹم. Horný, اس کے حصے کے لئے, منتقل کر دیا گیا ہے ایکسٹریم لائٹ انفراسٹرکچر-نیوکلیئر فزکس (ELI-NP) رومانیہ میں، جہاں ایک تحقیقی سائنسدان کے طور پر ان کا کام الیکٹران اور آئن ایکسلریشن کو آگے بڑھانے کے ساتھ ساتھ لیزر-پلازما کے تعاملات سے اعلی توانائی کی تابکاری پیدا کرنے پر توجہ مرکوز کرے گا۔ وہ کہتے ہیں کہ نئے کردار میں نیوٹران سمیت ثانوی ذرات کے مختلف ذرائع کو تلاش کرنا شامل ہے۔

• 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/could-lasers-synthesize-heavy-elements-produced-in-neutron-star-mergers/