يستخدم الإشعاع النووي “النيوترونات السريعة” لنقل البيانات الرقمية لاسلكيًا

مفهوم نقل البيانات المتقدم

نجح المهندسون في نقل المعلومات المشفرة رقميًا لاسلكيًا باستخدام الإشعاع النووي بدلاً من التكنولوجيا التقليدية.

تعتمد موجات الراديو وإشارات الهاتف المحمول على الإشعاع الكهرومغناطيسي للاتصال ولكن في تطور جديد ، قام مهندسون من جامعة لانكستر في المملكة المتحدة ، يعملون مع معهد جوزيف ستيفان في سلوفينيا ، بنقل المعلومات المشفرة رقميًا باستخدام “النيوترونات السريعة” بدلاً من ذلك.

قام الباحثون بقياس الانبعاث التلقائي للنيوترونات السريعة من كاليفورنيوم 252 ، وهو نظير مشع ينتج في المفاعلات النووية.

تم قياس الانبعاثات المعدلة باستخدام كاشف وتم تسجيلها على جهاز كمبيوتر محمول.

تم ترميز العديد من الأمثلة على المعلومات ، مثل كلمة ، وحروف أبجدية ، ورقم عشوائي تم اختياره بشكل أعمى ، بشكل متسلسل في تشكيل مجال النيوترون وفك تشفير الإخراج على جهاز كمبيوتر محمول والذي استعاد المعلومات المشفرة على الشاشة.

محطة طاقة نووية

قام الباحثون بقياس الانبعاث التلقائي للنيوترونات السريعة من كاليفورنيوم 252 ، وهو نظير مشع ينتج في المفاعلات النووية. الائتمان: جامعة لانكستر

تم إجراء اختبار مزدوج التعمية حيث تم تشفير رقم مشتق من مولد رقم عشوائي دون معرفة مسبقة بمن قام بتحميله ، ثم نقله وفك تشفيره.

أثبتت جميع اختبارات الإرسال التي تم إجراؤها نجاحها بنسبة 100٪.

قال البروفيسور مالكولم جويس من جامعة لانكستر: “لقد أظهرنا إمكانات الإشعاع النيوتروني السريع كوسيلة للاتصالات اللاسلكية للتطبيقات حيث يكون الإرسال الكهرومغناطيسي التقليدي إما غير ممكن أو محدود بطبيعته.”

وقال إن النيوترونات السريعة لها ميزة على الموجات الكهرومغناطيسية التقليدية ، والتي تضعف بشكل كبير عن طريق الانتقال عبر المواد بما في ذلك المعادن.

“في بعض السيناريوهات الحرجة للسلامة ، مثل ما يتعلق بسلامة احتواء المفاعل ، والأقبية المعدنية والحواجز في الهياكل البحرية ، قد يكون من المهم تقليل عدد الاختراقات التي يتم إجراؤها من خلال هذه الهياكل المعدنية لكابلات الاتصالات. يمكن أن يؤدي استخدام النيوترونات لنقل المعلومات من خلال هذه الهياكل إلى إبطال الحاجة إلى مثل هذه الاختراقات وربما يكون أيضًا ذا صلة بالسيناريوهات التي يكون فيها النقل المحدود مرغوبًا فيه في الظروف الصعبة ، مثل عمليات الإنقاذ في حالات الطوارئ “.

يمكن أيضًا دمج النيوترونات السريعة في أنظمة إلكترونية مختلطة الإشارات لتحقيق خلط الإشارة بين الإلكترونات والنيوترونات. يمكن أن يسهم هذا في مطلب ضمان سلامة نقل المعلومات.

المرجع: “نقل المعلومات لاسلكيًا باستخدام النيوترونات السريعة” بقلم مالكولم جيه جويس ومايكل د. الأدوات والطرق النووية في قسم البحوث الفيزيائية: المسرعات والمطياف وأجهزة الكشف والمعدات المرتبطة بها.
DOI: 10.1016 / j.nima.2021.165946

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *