إن دراسة التحلل الإشعاعي عبارة عن مجموعة من المعلومات القيمة والشاملة عن هذه الظاهرة الكيميائية، والتي توحد العديد من العلوم ومجالات الحياة، حيث يبدو للوهلة الأولى أنه مصطلح علمي بحت، ولكن بشكل يومي وغير مباشر في الكثير من الأعمال المقدمة في هذه المقالة المقدمة، تقدم ورقة علمية تتكون من مقدمة وموضوع أساسي وتنتهي باستنتاج حول هذا المفهوم الكيميائي.
جدول المحتويات
مقدمة لأبحاث الاضمحلال الإشعاعي
تتكون المادة من أجزاء صغيرة، والذرة، أو “الذرة” في اللغة الإنجليزية، هي أصغر وحدة للمادة، وقد وجد الكيميائيون أن كل ذرة تتكون من نواة تدور حولها مجموعة من الإلكترونات في مدارات مختلفة. تطور العلم والتكنولوجيا، تمكن العلماء من التعمق في تكوين النواة الذرية، حيث تتكون كل نواة من نيوترونات بدون شحنة ويطلق عليها اسم محايد، بينما البروتونات مكونات موجبة الشحنة والاختلاف في تؤدي النيوترونات إلى تكوين النظائر، وهي ذرات من نفس العنصر الكيميائي، ولها نفس العدد الذري وتختلف في الكتلة الذرية، مثل نظائر الكربون 14 و 12.[1]
البحث عن الاضمحلال الإشعاعي
عند الحديث عن التحلل الإشعاعي، يبدأ المرء بملخص موجز وتذكير مبسط لمفهوم الذرة وتعريف مكوناتها المختلفة ؛ فاستخدامها يجد نفسه في العديد من المجالات والصناعات.
حدد الاضمحلال الإشعاعي
الوضع الإشعاعي للاضمحلال أو النشاط الإشعاعي الطبيعي هو تحول كيميائي طبيعي يحدث على مستوى النواة الذرية حيث يفقد الكثير من الطاقة ويخلق إشعاعات مختلفة، وتجدر الإشارة إلى أن هذا الانهيار عملية عفوية يتم بواسطتها تسعى الذرة إلى الاستقرار دون تغيير كتلة أو عدد البروتونات، وتشمل هذه العملية النواة الأم التي تتحول إلى نواة ابنة مكونة نويدات وهي البروتونات والنيوترونات، وينقسم الإشعاع الناتج إلى ثلاثة أنواع رئيسية، وهي فيما يلي[2]
- إشعاع جاما يطلق عليه باللغة الإنجليزية “جاما” ويرمز له بالحرف “γ” وهو إشعاع كهرومغناطيسي يتميز بتردده العالي.
- جسيمات بيتا تسمى “جسيمات بيتا” ويرمز لها بالحرف اللاتيني “” وتحتوي على كل من الإلكترونات والبوزيترونات.
- إشعاع ألفا بالإنجليزية “Alpha”، يرمز له بالحرف “α” ويحتوي على تكسير عنصر الهيليوم المشع.
كيف نتخلص من النفايات المشعة
تاريخ النشاط الإشعاعي الطبيعي
بالمقارنة مع بعض الاكتشافات العلمية، يعتبر الإشعاع النووي اكتشافًا جديدًا حيث أن هذه المعجزة العلمية بفضل العالم الفرنسي أنتوني هنري بيكريل، الذي قام عام 1896 بأخذ صور بالأشعة السينية وعرضها على لوحات فوتوغرافية مغطاة بالكبريتات ولاحظ أن الصفائح أصبحت مشعة في داكن بعد رشه باليورانيوم، أطلق عليه إشعاع اليورانيوم، بينما قامت العالمة ماري كوري وزوجها بيير بدراسة النشاط الإشعاعي لعنصر البولونيوم باستخدام ألواح بيكريل.[3]
أنواع النشاط الإشعاعي الطبيعي
ينقسم النشاط الإشعاعي الطبيعي، أو الاضمحلال الإشعاعي، إلى عدة أنواع، تتمثل في مجموعة الإشعاع التي تنتجها النواة عندما تتحلل، وهذه الأنواع على النحو التالي[2]
- التقاط الإلكترون وهو أندر أنواع الانحلال الذي يجذب فيه البروتون الإلكترون ويحبسه، وبالتالي يتحول إلى بروتون، مما يؤدي إلى تحويل النيوترون إلى إلكترون، مما يؤدي إلى الحفاظ على عدد الكتلة.
- تحلل ألفا تتحلل نواة الهليوم وتشكل جسيمًا يسمى ألفا، مما يؤدي إلى تكوين نواة جديدة برقم ووزن ذريين جديدين.
- اضمحلال بيتا حيث يؤدي انبعاث الإلكترون إلى زيادة العدد الذري، بينما يؤدي انبعاث الجسم المضاد ضد الإلكترون إلى انخفاض العدد الذري.
- اضمحلال جاما يختلف هذا النوع من الانشطار عن الأنواع الأخرى من حيث أنه يغير مستوى طاقة النواة.
ما هي المواد المشعة
عند البحث عن التحلل الإشعاعي، من الضروري التمسك بمفهوم العناصر أو المواد المشعة، وتسمى “العناصر المشعة”، وهي عناصر كيميائية تنقسم وتنقسم، وتطلق كمية من الطاقة. حيث تفقد النظائر النيوترونات أو البروتونات لأنها عناصر غير مستقرة. وتجدر الإشارة إلى أن القوة النووية تحاول جذب مكونات النواة، بينما تحاول البروتونات التنافر والتباعد باستخدام الطاقة الكهرومغناطيسية.[4]
أمثلة على العناصر المشعة
بعد تحديد العناصر المشعة في الكيمياء، لا بد من إعطاء بعض الأمثلة عن هذه المواد المنتشرة بطبيعتها، ونذكر ما يلي[4]
- اليورانيوم “U”.
- البلوتونيوم، “بو”.
- الراديوم “رع”.
- الرادون “آكانيوز”.
استخدام العناصر المشعة
عند الحديث عن التحلل الإشعاعي، فإن معنى هذه الظاهرة الكيميائية وكذلك استخداماتها المختلفة يشمل المجالات التالية[5]
- الطب تستخدم العناصر المشعة للقضاء على الخلايا السرطانية، كما أنها تجعل من الممكن تشخيص بعض الأمراض وتتبع مسار الغذاء في الجهاز الهضمي.
- الصناعة تستخدم المواد المشعة في عمليات التعقيم وفي صناعة أجهزة إنذار الدخان.
- إنتاج الطاقة تتجه بعض الدول المتقدمة إلى استخدام المواد المشعة كمصدر دائم ومتجدد للطاقة، وهو ما فعله الاتحاد السوفيتي.
- الزراعة يمكن لبعض العناصر المشعة تحديد وجود المياه الجوفية وتستخدم لتخصيب التربة وتعقيم البذور.
- العلم يستخدم نظير الكربون 14 لتحديد عمر الحفريات والحفريات.
استنتاج من البحث عن الاضمحلال الإشعاعي
ظاهرة التحلل الإشعاعي هي عملية كيميائية آلية تسعى من خلالها النوى الذرية إلى الاستقرار، وعلى الرغم من أن لها العديد من الفوائد والمزايا في مجالات الصناعة والطب والزراعة، حيث تتيح تشخيص العديد من الأمراض، إلا أنها القضاء على الفطريات والإنبات، وكذلك توليد الطاقة المتجددة، له العديد من العيوب والمخاطر، بما في ذلك إنتاج النفايات السامة، وتصنيع الأسلحة الفتاكة والخطيرة مثل قنبلة هيروشيما، والتي أسفرت عن خسائر بشرية كبيرة.
الدول النووية وترتيبها في العالم
يعتبر بحث الاضمحلال الإشعاعي موضوعًا علميًا يخضع للقواعد الأساسية للبحث المكتوب حيث يحتوي على مقدمة موجزة وموضوع مفصل وشامل يؤدي إلى استنتاج يلخص المعلومات أعلاه ويؤكد أن عملية النشاط الإشعاعي هي عملية مزدوجة. سيف ذو حواف يشمل العديد من مزايا وعيوب البشرية ومجموعة الكائنات الحية على الأرض.
- ^ wikiwand.com، ذرة، 14 ديسمبر 2024
- ^ دورات. lumenlearning.com، طرق الاضمحلال الإشعاعي، 14 ديسمبر 2024
- ^ wikiwand.com، الاضمحلال الإشعاعي، 14 ديسمبر 2024
- ^ dachteco.com، قائمة العناصر المشعة وأكثر نظائرها استقرارًا، 14 ديسمبر 2024
- ^ chem.libretexts.org، اكتشاف النشاط الإشعاعي، 14 ديسمبر 2024