دخلت الأبحاث المتعلقة بالأشعة السينية عصرًا جديدًا، بعد أن نجح مختبر التسريع الوطني SLAC التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في إنتاج نوع جديد أُطلق عليه LCLS-II.
وتم التوصل إلى هذا النوع الجديد من الأشعة السينية من خلال ليزر الإلكترون الحر بالأشعة السينية (XFEL) الذي يعمل بمصدر الضوء المتماسك Linac Coherent Light Source (LCLS).
ما أهمية هذه الأشعة؟
تتفوق هذه الأشعة بإنتاج مليون ومضة من الأشعة السينية في الثانية، أي بفارق 8 آلاف ومضة عن سابقتها.
وهذه القدرة ستمكن العلماء من إجراء دراسات على ظواهر سريعة على المستوى الذري، وكذلك فحص المواد الكمومية (مواد تتشابك بشكل كمي وهي ظاهرة فيزيائية مهمة) بدقة في نطاقاتها الزمنية الطبيعية، بما يخدم مجال الحوسبة والاتصالات.
وسيتمكن العلماء أيضًا من العلاقات الكيميائية غير المعروفة، والتي تساهم في استكشاف تقنيات الطاقة النظيفة وخدمة الاستدامة.
ومن خلال الأشعة يستطيع الباحثون رصد الوظائف التي تقوم بها الجزيئات البشرية، بما يفتح مجالًا أكبر أمام تطوير المستحضرات الصيدلانية، وتعزيز البحث العلمي بشكل عام.
وحاليًا يستعد العلماء لإطلاق مشروعات وبرامج علمية طموحة تتعلق بهذا النوع من الأشعة.
ووفق مدير المشروع، غريغ هايز، فإن هذا الإنجاز هو بمثابة تتويج لعقود من العمل بدأت في عام 2010، بهدف تطوير النوع الأساسي من ليزر الأشعة السينية وهو LCLS.
وأوضح أن المشروع ساهم فيه العديد من العلماء والمهندسين والفنيين في وزارة النقل، بتكاليف تُقدر بـ 1.1 مليار دولار.
وقال مدير المختبر المؤقت في SLAC، ستيفن سترايفر، إن هذا التقدم يضمن استمرار ريادتهم في مجال اختبارات الأشعة السينية والذي بدأ قبل 60 عامًا، ويدفعهم لإنجاز المزيد.
دور أجهزة XFEL
تنتج هذه الأجهزة نبضات قصيرة من الأشعة السينية، بما يساعد العلماء على اكتشاف تفاصيل الجزيئات والذرات والإلكترونات بشكل غير مسبوق.
وعلى مدار تاريخ الاختبارات العلمية، كان لأجهزة XFEL دورًا كبيرًا في العديد من الإنجازات العلمية كان منها: إنشاء أول “فيلم جزيئي” لدراسة العمليات الكيميائية المعقدة، ومعرفة الطريقة التي تمتص بها النباتات والطحالب ضوء الشمس لإنتاج كل الأكسجين الذي نتنفسه.
وخرج أو جهاز XFEL صلب في العالم إلى النور في عام 2009، والذي ساهم في توليد نبضات من الأشعة السينية أكثر سطوعًا.
وبحسب مدير LCLS، مايك دن، فمن المقرر أن تبدأ التجارب بالأشعة الجديدة خلال الأسابيع أو الشهور المقبلة، بمشاركة آلاف الباحثين من حول العالم.
وأشار إلى أن وزارة الطاقة ستُتيح مرافقها دون مقابل للباحثين لإجراء اختباراتهم، للوصول إلى أفضل نتائج بما يحقق ثورة في العديد من القطاعات الأكاديمية والصناعية.
مدينة ألمانية تكافح تغير المناخ بقشور الكاكاو!
الجثث “غير البشرية” التي عُرضت في المكسيك.. ماذا تقول عن قرب؟
“جيمس ويب” يكتشف مادة كيميائية في الفضاء لا تنتجها إلا الكائنات الحية!
