ما هو مفهوم الاشعاع
ما هو مفهوم الاشعاع
ما هو مفهوم الاشعاع
ما هو مفهوم الاشعاع
تمهيداً لفهم ألية الاشعاع في النواة علينا معرفة ما يعنيه مفهوم التوازن النووي في الذرة.
كلنا يعلم أن الذرة تتكون من بروتونات ونيترونات في النواة والكترونات تدور حول النواة.
فالإلكترون جسيم سالب الشحنة يتحول إلى 2 بوزيترون (جسيم موجب الشحنة) عند حدوث أي خلل في التوزيع المداري قرب النواة. أما البروتون فهم جسيم موجب الشحنة. والنيترون جسيم متعادل الشحنة وهو عبارة عن اندماج بروتون والكترون.
إن وظيفة البروتونات في نواة الذرة واضحة للغاية فهي المسؤولة عن خواص المادة. و لابد من وجود بروتون لكل إلكترون. في القشرة حول النواة. فعلى سبيل المثال. يكون للهيدروجين بروتون واحد. و في نواة والهليوم اثنان وللحديد ست وعشرون وهكذا. حتي نصل إلى أعلى العناصر التي يوجد بها 107 بروتونات.
ولكن ما هي وظيفة النيوترونات؟ انها المسؤولة عن ما يعرف باسم نظائر العنصر. وكمثال بسيط على ذلك أنه أضفت نيترون إلى نواة ذرة هيدروجين مرتبطة بذرتا اوكسجين فسنحصل على الماء الثقيل الذي تختلف درجة غليانه وتجمده عن الماء العادي. فذرة الهيدروجين العادي(h) تحتوي على بروتون واحد. ولا تحتوي على نيوترون في نواتها. وعددها الذري يكافئ وزنها. الذي يكافئ الواحد الصحيح. ويوجد مع الهيدروجين العادي نظيران آخران. هما الديتيريوم وهو نظير ثابت. والآخر هو التريتيوم وهو نظير مشع.
ويختلف هذان النظيران عن الهيدروجين العادي. في احتواء نواتهما على النيوترونات خلافاً للهيدروجين العادي. فذرة الديتيريوم (الماء الثقيل). تحتوي نواتها على نيوترون. لذا فعدده الذري 1. ووزنه الذري 2. اما ذرة التريتيوم فتحتوي نواتها على 2 نيوترون، ووزنه الذري 3، بينما يظل عدده الذري 1. لذا فإن ذرة الديتيريوم، أثقل من ذرة الهيدروجين مرتين وذرة التريتيوم أثقل من ذرة الهيدروجين ثلاثة أضعاف.
وينتج التريتيوم عادةً نتيجة تفاعل الأشعة الكونية مع هيدروجين بخار الماء. أو ينتج أثناء إجراء التفاعلات النووية.
كما يوجد، أيضاً. نظيران للأكسجين هما O17 وo18. فنظير الأكسجين العادي وزنه الذري 16.
ويشبه هذا إلى حد ما موضوع الملح في الطعام. فيجب أن يوضع منه القدر الصحيح. وإلا أصبح الطعام غير مقبول.
والفيزياء طاهية شديدة التدقيق في التفاصيل وهي تتبع القاعدة التالية بالنسبة لوصفة تحضير نواة الذرة:
لعمل نواة هليوم جيدة. عليك إضافة نيوترونين إلى بروتونين إما لعمل نواة حديد جيدة. فعليك إضافة ثلاثين نيوترون وللفضة واحد وستين نيوتروناً. بالتمام والكمال بدون أي زيادة أو نقصان.
ولكن ماذا يحدث لو أضفت نيوترونات أكثر أو أقل؟ إن النواة سوف تعبر عن خيبة أملها بعنف شديد. إذ ستصبح قلقة وغير مستقرة ومشعة وتبدأ في إطلاق الإلكترونات وأشعة جاما التي هي عبارة عن اشعاع كهرومغناطيسي قصير الموجة وجسيمات أخري. لكن ذلك لا يستمر إلى الأبد.
ففي أثناء هذه العملية الإشعاعية. تتمكن النواة غير المستقرة من تحويل نيوترون واحد أو أكثر إلي بروتون أو أكثر أو العكس حتي يتم الوصول إلي النسبة الصحيحة بين أعداد النيوترونات والبروتونات ولا شك أن هذه العاصفة النووية. تؤدي إلي تغيير الشحنة الموجبة للنواة ولابد أيضا أن ينعكس ذلك على قشرة الالكترونات التي يجب أن تتكيف مع الموقف الجديد بزيادة أو إنقاص عدد إلكتروناتها. وعلى ذلك تتغير هذه الذرة إلى ذرة عنصر كيميائي مختلف.
والإشعاع هو طاقة متحركة وبعض أنواع الطاقة مثل الحرارة والضوء. تنتقل كموجات غير مرئية. وهناك أنواع أخرى من الإشعاع عبارة عن جسيمات دقيقة تنطلق مندفعة من الذرات بسرعة هائلة. وهي جسيمات آلفا تتكون من بروتونات ونيوترونات. وكمثال على ذلك تحول نظير اليورانيوم تلقائياً إلى نظير الثوريوم يرافقه انطلاق جسيمات ألفا.
أما جسيمات بيتا عبارة عن إلكترونات تنتج عن تفكك النيوترونات إلى بروتونات والكترونات. وكمثال على ذلك تحول نظير الثوريوم تلقائياً إلى نظير البروتاكتينيوم يرافقه انطلاق دقائق بيتا.
