الدرس: 5-7 النشاط الاشعاع

كيف ومتى تم اكتشاف النشاط الإشعاعي للعناصر؟

في عام 1896 اكتشف العالم هنري بيكرل تضبيب صفائح فوتوغرافية (تحولها من اللون الأسود إلى الأبيض) في أدراج مكتبه المحتوي على بعض خامات اليورانيوم فاستنتج أن إشعاعاً غير مرئياً انطلق من اليورانيوم وأثر على اللوح الفوتوغرافي.

عرف النشاط الإشعاعي؟

وهو عملية تتحول فيها نوى أحد العناصر بانبعاث الإشعاعات النووية ذات طاقة عالية إلى نوى جديدة أكثر استقراراً، حيث أن لبعض النوى الذرية غير المستقرة القدرة على الانحلال تلقائياً مكونة نوى نظائر جديدة مستقرة وتعتمد سعة انحلال، النواة على مكوناتها ومستوى طاقة النواة.

ما هي أنواع الإشعاعات التي يمكن أن تطلقها نواة العنصر المشع؟

بينت الدراسات وجود ثلاثة أنواع من الإشعاعات المؤينة تختلف في القابلية على اختراق المواد وقد سميت بالأحرف الثلاثة الأولى من الأبجدية اليونانية ألفا null وبيتا null، وكاما null وتتفاوت أنواع الإشعاعات في اختراقها للمواد.

1. دقائق ألفا null.

عرف دقائق ألفا، وكيف يمكن أن تتكون؟

دقائق موجبة الشحنة تتألف كل دقيقة من بروتونين ونيوترونين فهي تمثل نواة ذرة الهيليوم يرمز لها null أو He وهي أثقل أنواع الأشعة، تتكون نتيجة انحلال نظير عنصر اليورانيوم null إلى عنصر الثوريوم null.

null.

ويمكن إيقاف مسار أشعة ألفا بوساطة قطعة رقيقة من الورق.

ما هي خصائص أشعة ألفا؟

• شدة تأثيرها على المواد كبير حيث تعمل عند اصطدامها بالمواد على إزاحة إلكترونات المادة مما يؤدي إلى تأينها.
• مدى تأثيرها على المواد قصير جداً سرعان ما يتحد مع دقائقها إلكترونين (من الإلكترونات المزاحة نتيجة تأين المادة) فتتحول إلى ذرة غاز الهيليوم.

null.

2. قائق بيتا null.

عرف دقائق بيتا، وكيف يمكن أن تتكون؟

هي عبارة عن سيل من الإلكترونات تتميز بمدى أكبر لاختراق المواد قياساً بأشعة ألفا لأن حجم الإلكترون صغير جداً قياساً مما يمكنه من النفوذ إلى مدى أكبر عبر مدارات إلكترونات ذرة المادة ويرمز لها أيضاً null يمكن أن تتكون من خلال انحلال نظير الكريون null إلى نظير النيتروجين null:

null.

لا يمكن إيقاف مسارها بقطعة ورق وإنما بقطعة خشب.

3. أشعة كاما null.

عرف أشعة كاما، وكيف يمكن أن تتكون؟

وهي موجات كهرومغناطيسية عديمة الشحنة ذات سرعة عالية جداً تساوي سرعة الضوء (تشاهد في البرق)، تعتبر أقوى وأخطر أنواع الأشعة تأثيراً وأكثرها قدرة على اختراق المواد والمرور فيها إلى مدى أكبر من قدرة دقائق ألفا وبيتا، ويرمز لها أيضاً null، ويمكن أن تتكون نتيجة انحلال نظير الكروم null إلى الفناديوم null عند قصفه.

null.

يمكن إضعاف سريانها بوساطة حاجز من الكونكريت المسلح.

ما هي خواص العناصر المشعة؟

• العنصر المشع تكون جميع مركباته مشعة.
• العنصر المشع يكون مشعاً في جميع حالاته (صلية - سائلة - غازية).
• نواة العنصر المشع لا تصدر جسيمات ألفا وبيتا معاً، ولكن قد تصدر ألفا (أو) بيتا فقط، وقد يصاحبها انطلاق أشعة غاما.
• معدل النشاط الإشعاعي لعينة مشعة لا يتأثر بالضغط أو درجة الحرارة ولكنه يتوقف على نسبة العنصر المشع في العينة.
• انبعاث جسيم بيتا أو جسيم ألفا من نواة العنصر المشع يحولها إلى نواة عنصر آخر.