النشاط الإشعاعي والإشعاع
النشاط الإشعاعي
النظائر المستقرة وغير المستقرة
يمكن أن تتكون العناصر من نظائر مختلفة. النظائر هي ذرات لها نفس عدد البروتونات والإلكترونات ، ولكن لها عدد مختلف من النيوترونات. في بعض الأحيان تكون النظائر مستقرة وسعيدة. هذه هي العناصر التي نراها حولنا ونجدها في الطبيعة. ومع ذلك ، فإن بعض النظائر غير مستقرة. تسمى هذه النظائر بالنظائر المشعة. يمكنك الذهاب هنا لمعرفة المزيد عن النظائر .
ما هو الاضمحلال الإشعاعي؟
عندما تكون النظائر غير مستقرة فإنها تنبعث منها طاقة على شكل إشعاع. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الإشعاع أو الاضمحلال الإشعاعي اعتمادًا على النظير.
أنواع مختلفة من النشاط الإشعاعي
- تحلل ألفا - يحدث تحلل ألفا عندما يكون هناك عدد كبير جدًا من البروتونات في النواة. في هذه الحالة ، سيصدر العنصر إشعاعًا على شكل جسيمات موجبة الشحنة تسمى جسيمات ألفا.
- تسوس بيتا - يحدث اضمحلال بيتا عندما يكون هناك عدد كبير جدًا من النيوترونات في النواة. في هذه الحالة ، سيصدر العنصر إشعاعًا على شكل جسيمات سالبة الشحنة تسمى جسيمات بيتا.
- تحلل جاما - يحدث تحلل جاما عندما يكون هناك الكثير من الطاقة في النواة. في هذه الحالة ، تنبعث جسيمات جاما بدون شحنة إجمالية من العنصر.
يتم قياس النشاط الإشعاعي باستخدام وحدة تسمى 'كوري'. يتم اختصارها كـ 'Ci'. يقيس الكوري عدد الذرات التي تتحلل تلقائيًا كل ثانية. تم تسمية كوري بعد ماري وبيير كوري الذي اكتشف العنصر الراديوم .
ما هو نصف عمر النظير؟
نصف عمر النظير هو متوسط الوقت الذي يستغرقه نصف الذرات في العينة حتى تتحلل.
على سبيل المثال ، يبلغ عمر النصف للكربون 14 5730 سنة. هذا يعني أنه إذا كان لديك عينة من الكربون 14 تحتوي على 1000 ذرة ، فمن المتوقع أن تتحلل 500 من هذه الذرات على مدار 5730 عامًا. قد تتحلل بعض الذرات على الفور ، بينما لن يتحلل البعض الآخر لعدة آلاف من السنين.
الشيء الذي يجب تذكره حول نصف العمر هو أنه احتمال. في المثال أعلاه ، من المتوقع أن تتحلل 500 ذرة. هذا ليس ضمانًا لعينة واحدة محددة. إنه بالضبط ما سيحدث في المتوسط على مدار مليارات ومليارات من الذرات.
الاضمحلال الإشعاعي للعناصر الأخرى
عندما تتحلل النظائر يمكن أن تفقد بعض جسيماتها الذرية (مثل الإلكترونات والبروتونات) وتتحول من عنصر إلى آخر. في بعض الأحيان تتحلل النظائر من نظير غير مستقر إلى نظير آخر غير مستقر. يمكن أن يحدث هذا بشكل مستمر في سلسلة مشعة طويلة.
مثال على السلسلة المشعة اليورانيوم 238 . عندما يتحلل ، فإنه يتحول من خلال عدد من العناصر بما في ذلك الثوريوم والراديوم والفرانسيوم والرادون والبولونيوم والبزموت. ينتهي به الأمر في النهاية كنظير مستقر كعنصر الرصاص.
لماذا الإشعاع خطير؟
يمكن للإشعاع أن يغير بنية الخلايا في أجسامنا مسبباً طفرات يمكن أن تنتج السرطان. كلما زاد تعرض الشخص للإشعاع ، زادت خطورته.
هل بعض الإشعاع مفيد؟
على الرغم من المخاطر ، هناك عدد من الطرق الجيدة التي استخدم بها العلم الإشعاع. وتشمل هذه الأشعة السينية ، والطب ، والتأريخ بالكربون ، وتوليد الطاقة ، وقتل الجراثيم.
حقائق مثيرة للاهتمام حول النشاط الإشعاعي
- يمكن أن يتحلل اليورانيوم الموجود في الأرض إلى غاز الرادون الذي يمكن أن يكون خطيرًا جدًا على البشر. يُعتقد أنه السبب الرئيسي الثاني لسرطان الرئة.
- يُستخدم نصف عمر الكربون -14 في تحديد عمر الحفريات.
- البزموت هو العنصر الأثقل الذي يحتوي على نظير ثابت واحد على الأقل. جميع العناصر الأثقل من البزموت مشعة.
- اكتشف العالم أ.هـ. بيكريل النشاط الإشعاعي في عام 1896.
