مثال على العناصر المشعة

الكلمة المشعة يشير إلى عنصر كيميائي الذي ذرته غير مستقرة ولهذا السبب تنبعث باستمرار إشعاع، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي به مباشرة إلى حالة من استقرار الطاقة ، أو حالة أخرى من عدم الاستقرار حيث يستمر إطلاق الإشعاع إلى الخارج بشكل مستمر.

انبعاثات الإشعاع تعني انفصال الجسيمات دون الذرية، لذا فإن ذرة عنصر كيميائي تسبب بالفعل في انبعاثات متكررة ستتحول إلى ذرة عنصر كيميائي آخر أصغر. أدت الطبيعة الإشعاعية لبعض المواد إلى إجراء أبحاث مكثفة وتطوير تطبيقات مفيدة للإنسان.

اكتشاف العناصر المشعة

في عام 1895 ، هنري بيكريل كان مستوحى من اكتشاف رونتجن للأشعة السينية لدراسة ما إذا كان التألق المنبعث من أملاح اليورانيوم مشابهًا للأشعة السينية. بعد تجربة لوحات التصوير معزولة عن ضوء الشمس، اكتشف أن أملاح اليورانيوم تركت بصمة مع شكلها الدقيق على الصفائح.

هذا الانطباع على شكل أملاح اليورانيوم لا علاقة له باللمعان، لأن هذا ظهر فقط عندما كان هناك ضوء. كان ، إذن ، شكلاً من أشكال الطاقة التي اصطدمت بالصفائح ، تاركة هذا الأثر حتى في الظلام. أطلق هنري بيكريل على هذه الطاقة اسم أشعة بيكريل.

في عام 1896 ، بدأت ماري كوري عملها الشامل للتحقيق في طبيعة أشعة بيكريل. في عام 1898 أعلن عن نتائجه وأظهر أن هناك مواد مثل الثوريوم ومركباته ، والتي لها تأثيرات مثل تأين الهواء وتغيير لوحات التصوير.

علاوة على ذلك ، اكتشف أن ملف البتشبلند المعدنية كان نشاطه أكبر بثلاث إلى أربع مرات من نشاط اليورانيوم الحالي ، وهو سبب اشتباهه في إمكانية وجود مادة جديدة في هذا المعدن. شارك زوجها بيير معها في البحث ، وبعد عزل هذا العنصر ، اكتشفوا أن هذا هو الحال حتى 400 مرة أكثر نشاطًا من اليورانيوم. يدعونه بولونيوم.

أثناء فحصهم لمعدن البتشبلند ، استمروا في ترسيب جزء من الباريوم في الكحول وفي محلول مائي ينبعث منه إشعاع نشط ، مما أدى إلى 900 مرة أكبر من اليورانيوم النقي. كانوا ينتمون إلى عنصر جديد آخر أطلقوا عليه مذياع.

في الإشعاع المنبعث من الراديو ، لاحظوا خصائص رائعة:

• تحويل الأكسجين (O₂) في الأوزون (O₃).
• بيروكسيد الهيدروجين (H₂أو₂).
• تدمر الإشعاعات المنبعثة الخلايا الحية. جعلت هذه الخاصية هذا العنصر ذا قيمة في علاج السرطان.
• أملاح الحديد (Fe⁺³) والزئبق (Hg⁺²) إلى حديدية (Fe⁺²) والزئبق (Hg⁺¹).

الإشعاعات المنبعثة من العناصر المشعة

كان العالم إرنست رذرفورد مسؤولاً عن دراسة إشعاع العناصر مشعة ، وتصنفهم إلى ثلاث مجموعات حسب سلوكهم في مجال كهربائي أو مغناطيسي:

• أشعة ألفا أو جسيمات
• أشعة بيتا أو جسيمات
• أشعة جاما أو جسيمات

ال أشعة أو جسيمات ألفا لها شحنة موجبة ، وهي نوى عنصر الهيليوم (He). ينجرفون قليلاً نحو القطب السالب (عكس الموجب) في مجال كهربائي وبالمثل في مجال مغناطيسي. يتم طردهم من نواة العنصر المشع بسرعة 2 * 10⁷آنسة.

ال أشعة بيتا أو الجسيمات لها شحنة سالبة وتكون الإلكترونات تنبعث من ذرات بعض العناصر بسرعات تقترب من سرعة الضوء (3 * 10⁸ آنسة). تكون سرعة جسيمات بيتا أكبر من سرعة جسيمات ألفا ، لأن كتلة الإلكترون أصغر بكثير من نوى الهيليوم.

ال أشعة غاما ليس لديهم شحنة ، لذلك لا ينحرفون في مجال كهربائي أو مغناطيسي. وقد افترض من هذا أنها لا تتكون من جسيمات ، بل من موجات كهرومغناطيسية. هم أكثر اختراقًا من الأشعة السينية. ويترتب على ذلك أن أطوالها الموجية أقصر من تلك ، وبالتالي فهي أشعة أقوى.

استخدامات العناصر المشعة

تُستغل الانبعاثات من العناصر المشعة لما لها من خصائص مفيدة لأغراض صناعية وبحثية مختلفة. تشمل تطبيقاته:

• ال الكربون 14 إنه بطل الرواية في مجال علم الآثار ، لأنه يسمح لنا بقياس عمر الحفريات وجميع أنواع البقايا ذات الأصل الطبيعي.
• ال اليورانيوم 238 و ال البلوتونيوم هم المواد الرئيسية للحصول على الطاقة النووية. ينبعث من اضمحلالها الإشعاعي كمية كبيرة من الطاقة التي يمكن تحويلها إلى كهرباء لتلبية احتياجات السكان. إنه الخيار الأفضل كطاقة غير ملوثة ؛ ومع ذلك ، فإنه أمر خطير إذا حدث فشل في المحطة النووية.
• ال مذياع هو العنصر الذي يقتل الإشعاع الخلايا السرطانية أثناء العلاج الكيميائي. لقد أثبت فعاليته في هذه العلاجات.

أمثلة على العناصر المشعة

• اليورانيوم 238 (U)
• اليورانيوم 239 (U)
• البلوتونيوم (بو)
• بولونيوم (بو)
• نصف القطر (رع)
• ثوريوم (ث)
• الرادون (آكانيوز)
• البروتكتينيوم (باسكال)
• الكربون 14 (ج)
• اليود 131
• هيدروجين 3 (تريتيوم)