معلومات عن تخصص الفيزياء النووية

تعريف تخصص الفيزياء النوويّة

هو أحد فروع الفيزياء الّتي تهتم بدراسة بنية النواة الذريّة ، والإشعاع الصادر من النوى غير المستقرة، حيث يتم استخدام هذه الدراسات في جوانب صناعيّة ضخمة مثل الاستفادة من الطاقة النوويّة، تصنيع الأسلحة النوويّة، الطب النووي، أجهزة الرنين المغناطيسي، كما يبلغ مقدار الطاقة النوويّة مليون مرة ضعف مقدار طاقة القوة الذريّة النموذجيّة.

يهتم تخصص الفيزياء النوويّة في فهم الأشكال المألوفة وغير المألوفة للمادة ومكوناتها، كدراسة المادة الّتي تشكلت نتيجة الانفجار العظيم ، والّتي توجد لليوم في كافة النجوم النيوترونيّة، وتهدف دراسة الفيزياء النوويّة أيضًّا إلى الاستفادة من الطاقة الصادرة منها في المجالات الصناعيّة، الطبيّة، التجاريّة، ومجالات الأمن القومي.

يستخدم الفيزيائيون النوويون بعض التجارب النووية الدقيقة منخفضة الطاقة للكشف عن التفاعلات النوويّة عبر أجهزة استشعار دقيقة، ثمّ يبدأوا بمقارنة الملاحظات التجريبية والتنبؤات النظرية لفهم طبيعة المادة النووية والنظر نحو اتجاهات جديدة للبحث التجريبي والنظري.

المحاور الّتي يدرسها تخصص الفيزياء النوويّة

يدخل تخصص الفيزياء النوويّة بدراسة بعض المحاور المهمة مثل ما يأتي:

هيكل الذرة

تتكون الذرة من ثلاثة جسيمات وهي: البروتونات (موجبة الشحنة)، النتيوترونات (متعادلة الشحنة)، والإلكترونات (سالبة الشحنة)، حيث تقع البروتونات والنيوترونات داخل النواة محاوطين بالإلكترونات، ويحدث بينهما قوة تجاذب كبيرة، وهذا ما يحافظ على استقرار النواة.

النظائر

هما ذرتان تمتلكان نفس عدد البروتونات لكنهما يختلفان في عدد النيوترونات.

الاستقرار النووي

معظم النظائر تكون غير مستقرة في الطبيعة، وكي تصبح مستقرة فهي بحاجة إلى تحويل بروتون إلى نيوترون، أو نيوترون إلى بروتون، أو أن تنقسم النواة إلى نواتين أصغر حجمًا.

أنواع الإشعاع

يوجد 3 أشعة تصدر من النوى غير المستقرة وهي:

• جسيمات ألفا

هي جسيمات لنوى الهيليوم الّتي تتكون من بروتونين ونيوترونين، تعتبر من الجسيمات كبيرة الحجم.

• جسيمات بيتا

عبارة عن جسيمات إلكترونيّة، ذات طاقة عالية، تتكون نتيجة تحول النيوترون إلى بروتون، وتتفوق على جسيمات ألفا بالسرعة.

• جسيمات جاما

أحد الأمواج الكهرومغناطيسيّة، وتدخل في الصناعات الطبية بسبب قدرتها على اختراق أجهزة الجسم بسهولة.

نظرية الكم

تعتبر نظرية الكم من أبرز النظريات الّتي ساهمت في تفسير نظريات فيزيائيّة كان يصعب تفسيرها مثل انبعاث ذرة الهيدروجين، تأثير كومبتون، كما وتفسر النظرية الكميّة ما يحدث للذرة وجسيماتها وآلية حركة الجسيمات وطريقة تفاعلها، كما وتدخل فيزياء الكم في دراسة الخصائص الطيفيّة، الكهربائية، والفيزيائيّة للذرات والجزيئات.

ما هي متطلبات دراسة تخصص الفيزياء النوويّة

يوجد بعض الأساسيات والمهارات الّتي يجب عليك امتلاكها إن كانت لديك رغبة حقيقية في دراسة تخصص الفيزياء النووية، ومن أبرز هذه المهارات ما يأتي:

• مهارة التحليل ودقة الملاحظة.
• مهارات الاستنتاج بسرعة للتجارب العلميّة واستنباط القوانين بناءً على نتائج كل تجربة.
• قوة التذكر والحفظ وسرعة الإدراك.
• مهارات الحسابات الرياضيّة.
• الاطلاع على العلوم المتنوعة كعلم البصريات، علم الفلك، المعادلات التفاضليّة، الفيزياء الحيويّة ، الميكانيكا، وعلوم أخرى ستتطرق لكل منها خلال دراستك لهذا التخصص بشكل تفصيليّ.