Tip:
Highlight text to annotate it
X
إنه فقط و السنوات ال100 الماضية قد علم الانسان
أن نواة العناصر الكيميائية ليست ثابتة دائماً.
يمكنها أن تغيير بشكل عفوي من عنصر إلى آخر.
الاسم لهذه العملية هو النشاط الإشعاعي.
ربما كنت تعرف شيئا مسبقاً عن النواة:
إنها أصغر بكثير من الذرة،
وهي مصنوعة من جسيمات تسمى البروتونات والنيوترونات،
وهناك الإلكترونات التي تدور حولها.
وعلى الرغم من أن الذرات يمكنها تبادل أو مقايضة الإلكترونات عندما تتحد معا،
فالأنوية ذاتها لا تقبل التغيير.
أليس كذلك؟
حسنا، لا.
بعض الأنوية ليست مستقرة بهذه الطريقة.
وهذا يعني أنها قد تتغير فجأة،
على الفور.
الأنوية المشعة تتشكل من جسيمات الصغيرة
والتي تحولها إلى عنصر آخر، تماما مثل ذلك.
على سبيل المثال،
يمكن من نواة الكربون إخراج الإلكترونات التي تتحرك بسرعة
و عليه تتحول إلى نواة نيتروجين.
وهناك نوعان من الجزيئات المختلفة التي يمكن أن تنبعث من الأنوية المشعة،
ولكن كلاً على حدى ولا يجتمعان
الأكثر سرعة منها يدعا جزيء "بيتا"
إذا كنت تعرف القليل عن الإلكترونات، قد يخطر ببالك تساؤلاً
" ماذا تفعله الإلكترونات في النواة في المقام الأول؟"
الجواب هو بسبب وجود النيوترونات في نواة
إذ تتغير تلقائياً إلى بروتون،
وتبقى كذلك
وتطلق جراء تلك العملية الإلكترون كجسيم بيتا.
وهذا ليس ما علمتنا الكيمياء أن نتوقعه .
فالنواة يفترض أن تكون مستقرة.
أي لا تغيير النيوترونات إلى البروتونات.
ولكن على ما يبدو في بعض الأحيان يفعلون !
الجزيء الأخر ينبعث عفويا
من نواة غير مستقرة و هو يدعى جزيء " ألفا ".
جسيمات ألفا تزن 8,000 مرة أكثر من بيتا،
وأبطأ قليلاً.
ألفا يتكون من اثنين من البروتونات و اثنين النيوترونات .
إن حصرنا كل جزيئات ألفا سوية
نحصل على غاز الهليوم.
ألفا هو نواة لعنصر الهيليوم.
مثل جسيمات بيتا، فأنت لا تتوقع
أن تتواجد نواة ثقيلة تقوم بقذف عنصر الهيليوم
ولكن مرة أخرى، فإنه يحدث،
وتصبح النواة نواة عنصر جديد.
لذا، هل النشاط الإشعاعي مفيد أو هو خطر مجرد ؟
أينما كنت جالساً،
فمن المحتمل جداً أن هناك جهاز قريب منك
يحتوي على مصدر لجسيمات ألفا :
إنه جهاز كشف الدخان.
المصدر هو عناصر أمريكيوم المشعة.
أنت آمن تماما من هذه الجسيمات ألفا،
إذ أنها لا تستطيع أن تسافر أكثر من بضعة سنتيمترات في الهواء.
بينما اختراق جسيمات بيتا أبعد بكثير
من ذلك الذي تستطيع عليه جزيئات ألفا .
الذرات المشعة تستخدم في الطب كمتعقب ،
لإظهار مسارات المواد الكيميائية في المريض.
جسيمات بيتا المنبعثة لديها ما يكفي من الطاقة
لكي تستطيع الخروج من الجسم، وبالتالي الكشف عنها.
وهناك نوع ثالث من الإشعاع النووي:
غاما، ولكنها ليست جسيمات على الإطلاق.
إنها موجه كهرومغناطيسية،
مثل أفران الميكروويف، أو الضوء،
ولكنها في الواقع تملك طاقة أكثر بألف مرة من الضوء المرئي .
أشعة غاما يمكنها المرور من خلال جسمك.
يتم استخدام أشعة غاما لسحق البكتيريا في الفاكهة لزيادة العمر الافتراضي لها،
أو في العلاج بالأشعة لقتل الخلايا السرطانية.
المواد المشعة تزداد حرارتها مع الاشعاع
ويمكن أن تستخدم هذه الحرارة لتوليد الطاقة.
هذه الحرارة قد استخدمت منذ المسابير الفضائية،
وفي الماضي، في منظم نبضات القلب
كلما كان الأشعاع النووي أبطأ
كلما كان الضرر على الذرات أكبر
وهذا ما يسمى التأين.
ألفا يسبب معظم التأين حين ترتطم بالذرات الأخرى
وجاما هي الأقل من ناحية التسبب بالتأين .
في البشر، وأخطر تأثير للإشعاع
هو الضرر الذي يمكن أن يسببه للحمض النووي لدينا.
على الرغم من أن ألفا لا يمكنها أن تخترق الجلد،
ولكن إذا إستنشقت أو هضمت نواة مشعة،
يمكن أن تكون الآثار الصحية لذلك شديدة و خطيرة .
النشاط الإشعاعي مفيد وقاتل على حد سواء ،
ولكنه يتواجد حولنا في كل مكان في هذا العالم الطبيعي