ما هي المواد المشعة

المواد المشعة

تُعرف المواد المُشعة (بالإنجليزية: radioactive elements) بأنها مواد تنقسم بمرور الزمن، ويَنتج عن هذا الانقسام تحرير للطاقة وتحوّل المادة إلى عنصر آخر، والمواد هي مجموعة من الذرات، وتتألف الذرة من عدد ثابت من البروتونات والإلكترونات والنيوترونات، وعدد البروتونات هو الذي يُحدد هوية العنصر، وقد يختلف العنصر نفسه أحياناً في عدد النيوترونات مع ثبات عدد البروتونات، مما يجعل للعنصر نظائر ذات عدد نيوترونات مختلف، والكثير من هذه النظائر غير مستقر؛ أي أنه يلجأ إلى إطلاق بعض النيوترونات أو البروتونات أو الطاقة أثناء التحلّل الإشعاعي (بالإنجليزية: Radioactive Decay)، وهناك ثلاثة أنواع شائعة للأشعة التي تُطلقها العناصر عند انقسامها، وهي كالآتي:^[١]

• اضمحلال ألفا: وهو الاضمحلال الذي يَنتُج عنه أكبر إطلاق للأجسام، والمكوَّنة من نيوترونين وبروتونين.
• اضمحلال بيتا: وهو الاضمحلال الناتج عن انطلاق إلكترون واحد ليُصبح النيوترون في الذرة بروتون، وجُسيمات بيتا أخف من جسيمات ألفا؛ حيث يمكنها اختراق المواد بعمقٍ أكبر.
• اضمحلال جاما: وهو الاضمحلال الذي لا ينتج عنه أي تحرير للجسيمات، وإنما يتم عند تحرير الطاقة لدى النظائر الناتجة عن اضمحلال ألفا وبيتا على شكل أشعة جاما، كما أن أشعة جاما قادرة على اختراق الأشياء بشكلٍ أكبر وقد تُلحق الضرر بالبشر.

مصادر المواد المشعة

فيما يأتي أهم مصادر المواد المشعة:^[٢]

• الطبيعة: قد تتواجد بعض النظائر المشعة بشكل طبيعي في الأرض، كنتيجة للاصطناع النووي (بالإنجليزية: nucleosynthesis) للنجوم، أو انفجارات السوبرنوفا، وعادةً ما يكون للنظائر الطبيعية المشعة فترة نصف عمر طويلة؛ أي أنها تظل لفترات طويلة مُستقرة لجميع الأغراض العملية، وعند تحلّلها فإنها تُكوِّن ما يُسمى بالنويدات المشعة، ومن أمثلة ذلك تحلل نظائر الثوريوم -232، واليورانيوم 238، واليورانيوم -235، لينتج عنها نويدات مُشعة ثانوية من الراديوم والبولونيوم.
• الانشطار النووي: يَنتُج عن النشاط النووي المُتمثّل بمحطات الطاقة النووية والأسلحة النووية الحرارية عدداً من النظائر المشعة، وعادةً ما يُنتِج عن الانشطار النووي عدد كبير من النظائر المشعة، وهذا ما يجعل مُعالجة آثار الأنشطة النووية صعباً ومعقداً.
• العناصر الصناعية: لم يعثر العلماء على العنصر الأخير في الجدول الدوري، وقد تم اصطناع هذا العنصر عن طريق إنتاج العناصر المشعة في المفاعلات النووية والمُسارعات، ومن أمثلة النظائر المشعة المحضّرة بهذه الطريقة، عنصر الإيريديوم -192.

أمثلة على مواد مشعة

تُعد جميع العناصر التي تقع في الجدول الدوري ولها أرقام ذرية ما بين 84-118 عناصر مشعة وموجودة بشكل طبيعي في الأرض، بالإضافة إلى العنصرين Pm و Tc ، كما أن هناك فاصلاً في الجدول الدوري ما بين الرقمين 110-120؛ إذ يعتقد العلماء بأنها أماكن لعناصر مشعة لم يتم اكتشافها بعد، وهناك 29 عنصراً مشعاً في الجدول الدوري، من أهمها ما يأتي:^[٣]

• تكنيتيوم (TC)، وهو معدن انتقالي.
• بروميثيوم (Pm)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• بولونيوم (Po).
• استاتين (At)، وهو أحد الهالوجينات.
• غاز الرادون (Rn)، وهو غاز نبيل.
• فرانسيوم (Fr)، وهو معدن قلوي.
• الراديوم (Ra) معدن قلوي أرضي.
• الأكتينيوم (AC)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• الثوريوم (Th)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• البروتكتينيوم (Pa)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• اليورانيوم (U)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• النبتونيوم (Np)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• البلوتونيوم (PU)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• أميريسيوم (Am)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• كوريوم (Cm)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• بركيليوم (Bk)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• كاليفورنيا (Cf)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• أينشتينيوم (Es)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.
• لورنسيوم (Lr)، وهو من المعادن الأرضية النادرة.

المراجع

1. ↑ "What Are Radioactive Elements?", www.study.com, Retrieved 19-5-2019. Edited.
2. ↑ Todd Helmenstine (27-1-2019), "List of Radioactive Elements and Their Most Stable Isotopes"، www.thoughtco.com, Retrieved 19-5-2019. Edited.
3. ↑ "Discovery of Radioactivity", www.hem.libretexts.org,12-2-2015، Retrieved 19-5-2019. Edited.