Η Ιατρική συναντάει τη Φυσική: Ο άνθρωπος και η φύση σε πλήρη σύνδεση

Δεδομένου ότι το 99,9% της ορατής ύλης από την οποία είναι φτιαγμένοι οι άνθρωποι και όλα τα αστέρια και οι πλανήτες του Σύμπαντος βρίσκεται στους πυρήνες στο κέντρο των ατόμων, η κατανόηση των πυρηνικών δομικών στοιχείων βρίσκεται στο επίκεντρο της κατανόησης του ποιοι είμαστε. «Ο καλύτερος τρόπος για να δείξουμε την ευρωστία της γνώσης της πυρηνικής φυσικής που αποκτήθηκε στο RHIC, είναι να δείξουμε ότι μπορούμε να εφαρμόσουμε τις γνώσεις της τεχνολογίας και της φυσικής σε άλλα πεδία», είπε ο Jiangyong Jia, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Stony Brook. «Τώρα έχουμε επιδείξει έναν ισχυρό τρόπο απεικόνισης της πυρηνικής δομής».

Οι επιστήμονες έχουν επιδείξει έναν νέο τρόπο χρήσης σωματιδίων υψηλής ενέργειας στο Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων (RHIC) – που υπάγεται στο Γραφείο Επιστήμης του Υπουργείου Ενέργειας (DOE) των ΗΠΑ για έρευνα πυρηνικής φυσικής στο Εθνικό Εργαστήριο του DOE Brookhaven - για να αποκαλύψει λεπτομέρειες για τα σχήματα των ατομικών πυρήνων. Η μέθοδος, που περιγράφεται σε μια εργασία που μόλις δημοσιεύτηκε στο Nature, έρχεται να συμπληρώσει προϋπάρχουσες τεχνικές χαμηλότερης ενέργειας για τον προσδιορισμό της πυρηνικής δομής, συμβάλλοντας στην κατανόηση των επιστημόνων για τους πυρήνες που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος της ορατής ύλης.

Όπως μεταδίδει το Science Daily, οι επιστήμονες ανέλυσαν τη ροή και την ορμή των σωματιδίων που αναδύονται από τις συγκρούσεις των πυρήνων και τα συνέκριναν με μοντέλα υδροδυναμικής διαστολής για διαφορετικά σχήματα πλάσματος κουάρκ- γλουονίου (QGP) για να καταλήξουν στα σχήματα των πυρήνων που αρχικά συγκρούονταν.

Για να δείξουν ότι η μέθοδός τους λειτούργησε, συνέκριναν τις κεντρικές συγκρούσεις πυρήνων χρυσού - που θεωρείται ότι είναι σχεδόν σφαιρικοί - με συγκρούσεις πυρήνων ουρανίου, οι οποίοι έχουν έντονο επίμηκες σχήμα. Επειδή οι πυρήνες του χρυσού είναι σχεδόν σφαιρικοί, δεν θα πρέπει να υπάρχει μεγάλη διακύμανση από σύγκρουση σε σύγκρουση στα μοτίβα ροής των εκπεμπόμενων σωματιδίων.

«Οι κεντρικές συγκρούσεις πυρήνων χρυσού παράγουν ένα κυκλικό, σταθερού μεγέθους QGP που διαστέλλεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις», δήλωσε ο ερευνητής Shengli Huang. «Οι επιμήκεις πυρήνες ουρανίου, από την άλλη πλευρά, μπορούν να συγκρουστούν σε ένα ευρύ φάσμα προσανατολισμών, δημιουργώντας σταγονίδια QGP με διάφορα σχήματα και μεγέθη», είπε. Έτσι, οι επιστήμονες περίμεναν ότι οι κεντρικές συγκρούσεις ουρανίου, θα παρουσίαζαν πολύ μεγαλύτερη μεταβλητότητα στα πρότυπα ροής.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Πράγματι, συγκρίνοντας μετρήσεις μεταξύ συγκρούσεων ουρανίου-ουρανίου και χρυσού – χρυσού και προσαρμόζοντας αυτά τα αποτελέσματα σε υδροδυναμικά μοντέλα που έχουν περιγράψει με επιτυχία άλλα χαρακτηριστικά του QGP - οι επιστήμονες μπόρεσαν να συμπεράνουν μια ποσοτική περιγραφή του σχήματος του πυρήνα του ουρανίου. Τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν επίσης έναν πρώτο προσδιορισμό των σχετικών μηκών των 3 κύριων αξόνων του επιμήκους πυρήνα ουρανίου.

Κάθε παρόμοια ανακάλυψη αλλάζει προς το καλύτερο τους τρόπους διάγνωσης των προβλημάτων υγείας αλλά και τις θεραπευτικές προσεγγίσεις τύπου ακτινοβολίας. Είναι λοιπόν εξαιρετικά πολύτιμες στην Ιατρική.