إذا اعتبرنا حزم الأشعة المعجلة على أنها مكافئة للمجهر ، بمعنى أنها تنظر » بحزمة أشعتها داخل ذرات الهدف وتتداخل مع تفاصيلها وهي بهذا تعطي معلومات عن تركيبها ، فإن ذلك يقودنا الى أن نعتبر مظهر « الكتلة . الموجة » الثنائي للجسيمات المعجلة . والآن ، فإنه بالنسبة الى المجهر البصري تستخدم فوتونات الضوء المرئي لتحليل تفاصيل الى درجة ميكرون واحد داخل العينة المستخدمة، وسبب ذلك أن طول موجة الفوتونات يكون بالتقريب قلة ذلك ، فإن الالكترونات المعجلة في المجهر الالكتروني بما لها من مظهر « الموجة - الكتلة » الثنائي يكون لها طول الموجة المناسب والمساوي إلى ، حيث ز = سرعة الالكترون ، ك كتلته ،

هـ ثابت بلانك .

وبناء على ذلك فإن المجهر الالكتروني يقدر على تحليل تفاصيل الى درجة قلة من عشرات الانجسترون. وعلى هذا الأساس فإن الالكترونات التي تُعجل الى طاقة قدرها قليل من الكيلو فلط الالكتروني، أو فوتونات ذات أطوال موجة صغيرة (الأشعة السينية) يمكن أن تستخدم في فحص التركيب النووي الجزيئي للمادة بتفاصيل الى درجة قلة من الانجستروم.

والآن ، بما أن نويات ( نيوكليونات) الذرة يكون قطرها حوالي 1 ف ( فیرمی ، والنواة ذاتها يكون قطرها قلة من الفيرمى ، وعليه فان الجسيمات المعجلة التي تخترق النوى والتي تقذف لفحص النويات يجب أن يكون لها أطوال موجات قصيرة بالدرجة التي تناسب هذه الأبعاد النووية، بمعنى أن طاقة الجسيمات يجب أن تكون عالية بما فيه الكفاية. ويعني هذا أن اكثر من 100 م إف تكون لازمة في حالة معجلات البروتونات لدراسة النوى ، كما أن الطاقة اللازمة لفحص النوويات هي عدة بليونات من القلط الالكتروني .

 لعل ذلك هو السبب في أن الفيزياء النووية والدور الحاسم الذي لعبته في العلوم النووية تدين بتقدمها السريع للمعجلات. فدراسات الخواص الأساسية للنواة الذرية، والقوى التي تهيمن على التداخلات بين الجسيمات النووية ، وتركيب القوى النووية، والأنماط التفاعلية ، ونواتج التفاعل التي تنشأ عن الجسيمات النووية و/أو أنظمة الجسيمات النووية التي ترغم على الإصطدام مع بعضها البعض، وكذلك عمليات التشتتات المرنة وغير المرنة - كل هذه ما هي إلا بعض من أمثلة لا تحصى ولا تعد من مشكلات الفيزياء النووية التي تدرس بواسطة المعجلات . ولقد صارت المعلومات التي تجمع والاكتشافات التي تنجز في مجال الجسيمات الأولية مشوقة أكثر وأكثر بتواجد معجلات الطاقة الفائقة الارتفاع. وعلى الأخص فان اكتشاف الميزونات والهيبرونات والعديد من الجسيمات الأخرى الغريبة « قصيرة العمر » ، وكذلك نشوء تصورات ونظريات جديدة عن القوى النووية قد بررت كلها الحاجة المستمرة لطاقات أعلى.

مواضيع ذات صلة

معجلات الطاقة الفائقة الإرتفاع

التطوير التاريخي للمعجلات

الحقل المغناطيسي وتأثيراته في البلازما والحقول الأخرى

انعطاف صغير عند النجوم

ما الحرارة في الاندماج النووي

التسخين بالحقن بذرات متعادلة

الاندماج النووي في المختبر

Broken symmetries

Antimatter

Nuclear forces

د. سميرة موسى علي، الإبداع في الفيزياء النووية

داخل النواة