مقدمة حول النشاط الاشعاعي

المقدمة: Introduction

الإشعاع هو ظاهرة طبيعية تمتلكها بعض العناصر دون غيرها وتعرف بالعناصر ذات النشاط الإشعاعي حيث تكون نوى هذه العناصر غير مستقرة فتنبعث منها جسيمات تعرف باسم جسيمات ألفا أو جسيمات بيتا ( الموجبة أو السالبة) أو قد تنبعث أمواج كهرومغناطيسية تعرف بأشعة كاما لتتحول بعد ذلك إلى عناصر أكثر استقراراً .

لقد اكتشف هنري بيكريل Becquerel عام 1896أن أحد أملاح اليورانيوم يصدر إشعاعا - لم تكن طبيعته واضحة في ذلك الوقت – يستطيع اختراق المادة، و يستطيع نسخ صور موضوعة في الظلام.
وأثبت بكريل أن الإشعاع الذي اكتشفه يصدر عن جميع مركبات اليورانيوم.
أي أن مصدر الإشعاع هو ذرة اليورانيوم. واتضح له أن هذا الإشعاع يحدث
بصورة تلقائية(spontaneous) مستمرة ولا تؤثر عليه المؤثرات الخارجية من
ضغط ودرجة حرارة، و لهذا سمي إشعاع اليورانيوم إشعاعا نشطاRadiation
Radioactive وتسمى هذه الظاهرة النشاط الإشعاعي Radioactivity

في عام1898قام بيير كوري وزوجته ماري باكتشاف النشاط الإشعاعي للثوريوم، كما اكتشفا في
نفس السنة عنصرين جديدين يوجدان في خامات اليورانيوم: العنصر الأول أطلق عليه اسم "الراديوم"،وهو عنصر أقوى في نشاطه الإشعاعي من اليورانيوم بمليون مرة، بينما أطلقا على العنصر الثاني اسم" بولونيوم " ، الذي له علاقة بمسقط رأس ماري كوري . وبعد 10 سنوات اكتشف رذرفورد في عام1908 م الغاز النشط إشعاعيا - الرادون - بواسطة التحليل الطيفي.


النويات :-
تتكون النواة من بروتونات ونيوترونات وهذه المكونات تسمى بالنويات . nucleus

البوزترون / وهو احد مكونات نواة الذرة عبارة عن جسيم له نفس شحنة الالكترون تماما ويحمل شحنة موجبة.
النظائر /
تحتوي ذرات العنصر الواحد نفس العدد من البروتونات الا انها قد تحتوي اعدادا مختلفة من النيوترونات وهذا يعني ان العدد الذري للعنصر الواحد لا يتغير في حين يتغير عدده الكتلي تبعا لتغير عدد النيوترونات ويقال في هذه الحالة ان العنصر الواحد له عدة نظائر.
يوجد لكل عنصر عدد من النظائر تصل احيانا الى اكثر من خمسين نظيرا للعنصر الواحد . وتكون بعض هذه النظائر مستقرة كيميائيا والبعض الاخر تكون نشطة اشعاعيا لها القابلية على انبعاث اشعاعات نووية .
يوجد العنصر في الطبيعة بشكل خليط من بعض نظائرة والبعض الاخر من النظائر غير موجود وانما يتم إنتاجه بشكل صناعي باستخدام المعجلات والمفاعلات النووية.
وتجدر الاشارة الى ان العدد الذري للعنصر الواحد يكون ثابتا لكل نظائر ذلك العنصر وهو الذي يحدد التفاعلات الكيميائية لذلك العنصر وبالتالي لا يمكن فصل نظائر العنصر الواحد بالطرائق الكيميائية حيث يمكن فصل النظائر بطرق فيزياوية خاصة .
الطاقة النووية بين مكونات النواة:-
بما ان النواة تتكون من عدد من البروتونات الموجبة الشحنة فانه تتولد بين هذه البروتونات
قوة تنافر كهروستاتيكية داخل النواة تتناسب تناسبا عكسيا مع مربع المسافات بينها .
وبما ان المسافات بين البروتونات في النواة تكون صغيرة للغاية فمن المتوقع ان تكون قوة
التنافر كبيرة جدا بحيث ان النواة لا تتكون واذا ما تكونت فسرعان ما تتفكك .
الا ان بقاء النواة متماسكة يعني ان هناك قوة اخرى للجذب اكبر من قوة التنافر بين البروتونات.
وهذه القوى الجاذبة تعرف باسم القوى النووية وهي تؤثر بين كل بروتون وبروتون
وكذلك بين كل بروتون ونيوترون اذا وجدت هذه الجسيمات قرب بعضها
البعض. وقد ثبت ان القوى النووية بين كل الجسيمات ( البروتونات والنيوترونات) تكون
متكافئة ومتساوية مهما يكن نوعها ، لذلك فان من الناحية النووية وليست من ( ناحية الشحنة )
يمكن اعتبار كل من البروتون والنيوترون جسما واحدا يطلق على أي منهما اسم
النيوكلون (nucleon).