نجح علماء في المعهد الوطني للمعايير والتقنية الأمريكي، المعروف اختصاراً باسم “نيست”، في استخدام مستشعرات كمومية متطورة لتتبع المواد النووية في محطات الطاقة ومواقع الأسلحة بالولايات المتحدة الأمريكية بدقة غير مسبوقة. وتمكنت هذه التقنية الحديثة من قياس الأشعة السينية المنبعثة من نظائر اليورانيوم والبلوتونيوم والنبتونيوم بمستويات دقة متناهية، مما يمثل طفرة نوعية في مراقبة الوقود النووي والمواد الحساسة، ويسهم في تعزيز الأمان والحد من مخاطر الانتشار النووي على الصعيدين المحلي والدولي.
وتعتمد التقنية الجديدة على كواشف كمومية فائقة التوصيل تُعرف باسم “المقاييس الدقيقة للمنطقة الانتقالية”، والتي تعمل عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق. وقد أتاحت هذه المستشعرات للباحثين تمييز البصمات الإشعاعية الفريدة لكل عنصر من العناصر المشعة الثلاثة بدقة تفوق الكواشف التقليدية القائمة على السيليكون أو الجرمانيوم بمرات عديدة. ووفقاً للتقارير الصادرة عن المعهد، فإن هذه القياسات عالية الدقة للأشعة السينية تساعد في تحديد التركيب النظيري الدقيق للعينات النووية دون الحاجة إلى تدميرها أو معالجتها كيميائياً، وهو ما يسهل عمليات التفتيش والتحقق من سلامة المخزونات النووية في المنشآت المختلفة.
تكتسب هذه الخطوة أهمية بالغة في سياق الأمن النووي العالمي وإدارة الطاقة؛ حيث تسهم في تحسين كفاءة تتبع الوقود النووي المستهلك وإدارة النفايات الإشعاعية وتأمين مواقع الأسلحة الحيوية. وتفتح هذه الطفرة العلمية آفاقاً جديدة لتطوير جيل جديد من أدوات الرقابة الدولية التي تستخدمها الوكالات المعنية بالحد من التسلح، مثل الوكالة الدولية للطاقة الذرية. ومن المتوقع أن يمتد تأثير هذه المستشعرات الكمومية مستقبلاً ليشمل تحسين معايير السلامة في مفاعلات الطاقة النووية المدنية، بالإضافة إلى دعم الأبحاث الأساسية في الفيزياء النووية والكونية، مما يمهد الطريق لعصر جديد من التطبيقات الكمومية التجارية والأمنية.
المصدر: وكالات