الكوخ

الكوخ - تعرف على المادة المضادة اغلى مادة على وجه الارض

1/ نبذة تعريفية

ما هي المادة المضادة: هي عكس المادة العادية، وبمعنى أدق فإن الجسيمات دون الذرية للمادة المضادة لها عكس خصائص المادة الطبيعية وعكس شحنتها الكهربائية.

المادة المضادة من أكثر الأشياء ندرة في الكون، وهي مصنفة كواحدة من أخطر المواد في العالم.

2/ ‏لمحة تاريخية

في عام 1928تنبأ الفيزيائي البريطاني "باول ديراك" بوجود مادة مضادة من خلال معادلة رياضية انتهت بإجابتين أحدهما إيجابية والأخرى سلبية.

بعد خمس سنوات تم اكتشاف أول جسيم مضاد بواسطة الفيزيائي الأمريكي "كارل اندرسون". الجسيم هو الكترون بشحنة موجبة سُميَّ "بوزيترون

3/ طريقة اختبارها ودراستها

منذ خمسينيات القرن الماضي استخدمت مسارعات الجسيمات لدراسة واختبار الجسيمات المضادة، وفي الوقت الحالي يستخدم المركز الأوروبي للبحوث النووية CERN مصادم هادرون الكبير وهو مسرّع جسيمات لإنشاء ودراسة الجسيمات المضادة..(انظر الصور)

4/ ‏المادة المضادة بلغة الأرقام

- 0.5 غرام منها = قوة القنبلة النووية التي استخدمت في هيروشيما.

- 1.5 كيلو غرام = قوة أقوى سلاح نووي في العالم.

- 10 غرامات كافية لنقل المركبات الفضائية للمريخ خلال شهر واحد فقط.

- 2.5 كيلو طن = قوة الكويكب اصطدم بالأرض وتسبب بانقراض الديناصورات

‏رغم أن المادة المضادة تعتبر خطيرة جدًا إلّا أن استخدامها بشكل إيجابي سيزود العالم بأفضل أنواع الوقود كفاءة، وسيحدث قفزة كبيرة لمفهوم صناعة الطاقة

‏التحديات الكبرى

يواجه العلماء تحديان كبيران للحصول على المادة المضادة:

الأول: أنها تتدمر وتختفي تتحول الي ضوء بمجرد ملامستها للمادة الطبيعية ؛ وهذا يجعل الحفاظ عليها تحديًا صعبًا.

الثاني: إنشاء المادة المضادة مكلف جدًا حيث يبلغ سعر الغرام الواحد أكثر من 60 تريليون دولار.

‏حتى الآن تم تحقيق أفضل نتيجة في الحفاظ على المادة المضادة لمدة 1000ثانية فقط داخل المختبر، وصنعت بكميات قليلة جدًا تساوي تقريبًا 19نانوغرام فقط. تعادل 114000 دولار

‏

المادة المضادة:(الجزء الثاني):

•التخزين:

لا يمكن تخزين المادة المضادة في وعاء مصنوع من مادة عادية لأن المادة المضادة تتفاعل مع أي مادة تمسها، وتبيد نفسها بملامستها جدار الحاوية. تتكون المادة المضادة من جسيمات مشحونة يمكن احتواؤها من خلال مزيج من حقل كهربائي وحقل مغناطيسي في جهاز يعرف بـ(فخ الكتابة Penning trap). وهذا الجهاز لا يمكن مع ذلك، احتواء المادة المضادة التي تتكون من جسيمات غير مشحونة، والتي تستخدم فيها الفخاخ الذرية.

•التكلفة:

تعتبر المادة المضادة أكثر المواد تكلفة في الوجود، بتكلفة تقدر بـ25 مليار دولار للجرام الواحد من البوزيترون، و62.5 تريليون دولار للجرام الواحد من الهيدروجين المضاد. وذلك لأن الإنتاج أمر صعب (يتم أنتاج بروتونات مضادة قليلة فقط في ردود الفعل في معجل جسيمات)، ولأن هناك زيادة في الطلب على الاستخدامات الأخرى لمسرعات الجسيمات. وفقا لسيرن، قد تكلف بضع مئات من ملايين فرنك سويسري ( لإنتاج حوالي 1 على مليار من الجرام)

تستكشف عدة دراسات لمعهد المفاهيم المتقدمة لناسا ما إذا كان قد يكون من الممكن استخدام المجارف المغناطيسية لجمع المادة المضادة التي تتكون بشكل طبيعي في حزام فان ألن للأرض، وبعد ذلك، أحزمة من الكواكب الغازية الضخمة مثل المشتري، وتأمل في انخفاض التكلفة للجرام الواحد.

•الاستخدامات الطبية:

لتفاعلات المادة المضادة تطبيقات عملية في التصوير الطبي، مثل انبعاث بوزيترون المقطعي. في تحلل بيتا الإيجابي، وهو فقدان فائضنويدة للشحنة الايجابية عن طريق انبعاث البوزيترون (في الحدث ذاته، يصبح البروتون نيوترون، ونيوترينويوقف أيضا). وتصنع النويدات مع فائض الشحنة الموجبة بسهولة على نطاق واسع في السيكلوترون للاستخدام الطبي.

عاجل

شريط الاخبار

Monday, August 28, 2023

اغلى المواد على الأرض

المزيد من الاخبار

الصفحات

ــ

تابعونا في اخبار جوجل news google

ــ

Send Quick Message