الوسم: الاشعاعي

وجد العلماء منذ زمن بعيد أن بعض المواد (العناصر) الموجودة في الطبيعة تكون غير مستقرة، الأمر الذي يحملها على القيام ببعض العمليات بحثاً عن الاستقرار. هذه العمليات (التلقائية) هي عبارة عن إضمحلالات للأنوية والتي قد تترك النواة الناتجة في حالة إثارة مما يؤدي إلى انبعاث أشعة نووية. وبهذا تعتبر هذه المواد مواداً مشعة أو نشطة إشعاعياً ويمكن أن تعتبر مصادر إشعاعية. ولقد تم اكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي على يد بيكرل وذلك عن طريق فحص المستحلب الفوتوغرافي الذي اسود نتيجة قربه من مركب لليورانيوم الطبيعي، وكانت تلك بداية اكتشاف الإشعاع.
ولقد اجتهد الإنسان في تطور العلوم بفروعه المختلفة بما فيها الفيزياء إلى أن تمَّ التوصل إلى اكتشاف الإشعاع الصناعي وذلك باكتشاف الأشعة السينية X‑ray عام 1895م على يد ولهلم كونارد رونتجن. وتوالت بعد ذلك الاجتهادات والاكتشافات الفيزيائية والإشعاعية من قِبَلِ كلٍّ من رذرفورد و السيدة ماريا كوري وزوجها بيير كوري إلى أن أصبح الإشعاع من أهمَّ الظَواهر التي يتحدث عنها الناس ومن الأمور التي لا غِنى عنها في حياتنا المعاصرة وأصبحت الحاجة إليه تزداد بصورة تصاعدية. وقد أكدوا فيها جميعاً أن بعض الأنوية ليست مستقرة تماماً مما يجعلها تقوم ببعث إشعاعات نووية لتصل إلى وضع الاستقرار، ومن بين هذه الإشعاعات النووية ما هو موضح في الجدول التالي:

ومما لا يدركه البعض أننا قد نتعرض للإشعاع خصوصاً المؤين منه من بيئتنا التي نعيش فيها وذلك عن طريق الهواء الذي نستنشقه أو الماء الذي نشربه والطعام الذي نأكله. حيث يوجد البعض من العناصر المشعة مثل البوتاسيوم Potassium (K) والرادون Radon (Rn) والراديوم Radium (Ra) إلى ما غير ذلك من المصادر التي ربما كان للإنسان سبباً في وجودها. وعلى هذا فيمكننا تقسيم الإشعاع المؤين إلى قسمين، إشعاعات طبيعية وإشعاعات صناعية. وقد أصبح لهذه الإشعاعات (النووية والذرية) تطبيقات واسعة في مجالات عديدة منها الصناعي مثل صناعة الأسلحة وحفظ الأغذية، ومنها الطبي بفرعيه التشخيصي والعلاجي ومنها الزراعي حيث تحسين المحاصيل الزراعية. وجميع هذه التطبيقات تعتمد على تفاعلات الأشعة المؤينة التي تحدث في المادة. والكائن الحي معرض للمجال الإشعاعي المؤين عن طريق المصادر الإشعاعية خصوصاً الطبيعي منها وبالتالي سيتعرض لجرعات إشعاعية دون الشعور بذلك ولذا وجب معرفة كمية الإشعاع المؤين وذلك عن طريق قياس وتحديد هذه الجرعات باستخدام الأجهزة والكواشف الإشعاعية الخاصة بذلك. وعلى الرغم من انتشار استخدام الأشعة المؤينة إلا أن لها أضراراً بالغة في الخطورة منها الداخلي ومنها الخارجي وقد يتطور الضرر الإشعاعي ويؤدي إلى استثارة الخلايا السليمة وتحولها إلى خلايا سرطانية أو ربما أدى إلى موتها وتلفها.
العدد الكتلي والعدد الذري (Atomic Mass & Atomic Number):

النظائر( Isotopes):هي العناصر التي لها نفس العدد الذري(Z) ولكنها تختلف في كتلتها الذرية(A) أي تختلف بعدد النيوترونات(N) الموجودة في النواة.
مثال ذلك: للمزيد من الأمثلة.
أيزوبارات (Isobars):هي العناصر التي لها نفس العدد الكتلي (A) وتختلف في العدد الذري (Z) أي تختلف بعدد البروتونات (p) الموجودة في النواة.
مثال ذلك:
أيزوتونات (Isotones):هي العناصر التي لها نفس عدد النيوترونات (N) وتختلف في العدد الذري (Z) .
مثال ذلك:
النشاط الإشعاعي(Radioactivity):
يُعَرَّفْ النشاط الإشعاعيبكمية الاضمحلال الحاصل في المصدر المشع في الثانية الواحدة. لكل مصدر مشع من هذه المصادر ما يسمى بفترة نصف العمر الزمني ويرمز له بالرمزT1/2 وهذه الفترة الزمنية هي من خصائص المصدر المشع.ويمكن تعريف نصف العمر الزمنيبالفترة الزمنية التي ينقص فيها العدد الأصلي للأنوية المشعة إلي النصف. الجدول التالي يعطي تصوراً لأنصاف أعمار بعض المصادر المشعة.

أنصاف أعمار بعض العناصر المشعة

العنصر المشع
رمزه
نصف العمر الزمني
النيتروجين-16

7.5
ثانية

الكوبالت-60

5.26
سنة

اليورانيوم-235

1.8×1017
سنة

ولمعرفة مقدار الذرات المتبقية هناك معادلة يطلق عليها معادلة الاضمحلال النووي وهي تأخذ الشكل التالي:

حيث (N(t تمثل عدد الأنوية المشعة المتبقية عند الزمن t .
N0 العدد الأصلي للأنوية.
λثابت الاضمحلال Decay Constant وهو يعطى بالعلاقة λ=0.693/ T1/2 ووحداته (وحدة زمن-1 ).
و t هي الزمن الحالي.
الجرعة الإشعاعية (Radiation Dose):
نفرض أن هناك مصدراً مشعاً يبعث أشعة-γ، وكمثال على ذلك المصدرالمشع السيزيوم–

الذي يبعث أشعة-γ بطاقة أحادية مقدارها Eγ = 662 keV وله نصف عمر زمني قدره 30 سنه. فإذا وضعت كتلةً من الماء على شكل مكعب في مسار هذه الأشعة ولمدة معينة فستحصل تغيرات في هذه العينة من الماء.
هذه التغيرات ناشئة بسبب امتصاص كتلة الماء جزءاً من الطاقة الساقطة عليها في خلال تلك الفترة الزمنية. وبمعنى آخر وبكلمات أكثر وضوحاً نستطيع أن نـُـعَبـِّرْ عن ذلك بأن مكعب الماء قد أخذ جرعة إشعاعية. وعلى هذا الأساس يمكن تعريف الجرعة الإشعاعية بأنهاالطاقة الممتصة من الشعاع الساقط لكل وحدة كتلة من المادة.
أما إذا كان الوسط الماص هو الهواء فلا تسمى بالجرعة الممتصة ولكن تعرف بالتعرض الإشعاعي.
وحدات الإشعاع (Radiation Units):
لأي كمية فيزيائية وحدات و أبعاد تصفها. فالوحدات هي التي تعطي تصوراً عن طبيعة هذه الكمية. ولابد من الأخذ في الاعتبار نظام هذه الوحدات فالأنظمة المتبعة ‑غالباً‑ في الوحدات هي النظام الدولي للوحدات SI ونظام cgs، فلا يخلط بين نظامين أو أكثر في عملية حسابية واحدة.

علمنا مما سبق أن الإشعاع النووي له عدة أنواع، وبصفة عامة فإنه يمكن تقسيم الإشعاع إلى قسمين رئيسين:
الإشعاع المؤين :
سمي بذلك لأن هذا النوع من الإشعاع له القدرة على تأيين الذرات التـي يمر خلالها وذلك بإخراج جسيم (أو عدة جسيمات) ذو شحنة معينة من الذرة (المتعادلة الشحنة) وتبقى بقية الذرة تحمل شحنة معاكسة لهذا الجسيم (أو الجسيمات) المنطلق من الذرة.
الإشعاع الغير مؤين:
ليس لديه المقدرة على تأيين الذرات.

جسيمات ألفا Alpha Particles (α)

إن جسيمات-α ما هي إلا عبارة عن نواة ذرة الهيليوموالتي تحتوي على نيوترونين و بروتونين.وبالطبع تكون هذه
الجسيمات مرتبطة مع بعضها البعض بشدة بحيث تعامل كجسيم واحد كتلتهU حيث U وحدة الكتلة الذرية. وقد اعتبرت وحدة الكتلة
الذرية الواحدة تساوي1/12
من كتلة ذرة الكربون-الغير مستثارة والمكونة من النواة وستة إلكترونات.

(1 amu=1.6605655×10-27 kg)

هذه الجسيمات تحمل وحدتي شحنة موجبة. وهي ذات مدى قصيـر جداً، فهي تسير مسافة قصيـرة جداً في الهواء لا تتـعدى بعض السنتيميترات تحت الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة ،(0oC and 760 mm Hg)
في حين أنها تسير بضع ميكرونات منالمتر في النسيج الحيوي، وتكفي الورقة العادية لإيقافها. ويرجع السبب في ذلك لكتلتها الثقيلة التي تجعلها تسير ببطء مما يمكنها من تأين المادة بشكل كبير، إضافةً لشحنتها العالية التي تساعد على التأيين بشكل كبير أيضاً، الأمر الذي يؤدي إلى فقدانها للطاقة فتتوقف بسهولة بعد مسافة قصيرة من مرورها في المادة.

جسيمات بيتا Beta Particles (β)
وهي جسيمات ناتجة عن انحلال أنوية بعض الذرات الغير مستقرة وتحولها. فتنطلق منها جسيمات إما سالبة الشحنة وتسمى جسيمات بيتا السالبة أو النيقاترونات (إلكترونات نووية) ورمزها () أو جسيمات موجبة الشحنة وتسمى جسيمات بيتا الموجبة ويطلق عليها مسمى البوزيترونات ورمزها ((.
هذه الجسيمات سريعة جداً لها كتلة تساوي كتلة الإلكترونات الذرية وتحمل وحدة واحدة من الشحنة السالبة في حالة جسيمات بيتا السالبة و الأمر ذاته بالنسبة للبوزيترون لكنه يحمل وحدة واحدة من الشحنة الموجبة. وبالطبع تتفاعل جسيمات بيتا مع المادة، وقابليتها للتأيين أقل من قابليةجسيمات-α، مما يجعل مداها في الوسط أكبر من مدى جسيمات-α. ومن الممكن أن تنبعث من معظم المصادر الطبيعية مثل الذي يبعث والذي يبعث . ويمكن إنتاجها صناعياً من مصادر أخرى مثل المعجلات الخطية.

النيوترونات Neutrons (n)
أكتشف العالم تشادويك Chadwick في عام 1932م النيوترون وذلك عن طريق دراسته لارتداد البروتون في طبقة البارافين (C6H12) عند قصفها بالإشعاع المتولد من مصدر الـPo/Be (البولونيوم/بريليوم) حيث وجد أن هناك انبعاث لدقائق (جسيمات) متعادلة الشحنة أطلق عليها اسم النيوترونات. هذه الجسيمات ذات سرعة كبيرة تتفاعل مع المادة وتؤينها كسابقتيهاαوβ ولكن هذا التأين هنا هو تأين غير مباشر. وهي ذات مدى كبير وذلك ناتج عن تعادل شحنتها فلا تفقد طاقتها بشكل سريع كأشعة-α عند التأين، حيث أنها عند تصادمها مع أنوية الذرات يتحرر نيوكلون أو أكثر (بروتونات، نيوترونات أو جسيمات-α) وبما أن هذه النيوكلونات مشحونة (ماعدا النيوترونات) فهي تقوم بدورها بإحداث التأين في المادة خلال مسارها، وتسمى هذه العملية بعملية التأين الثانوي (الغير مباشر).
وللنيوترونات عدة طرق لإنتاجها نذكر منها ما يلي:
(1) استخدام المصادر المشعة، والذي يتم فيه استخدام مصدر يبعث جسيمات-α مختلط مع مسحوق من عنصر آخر يعمل كهدف لهذه الجسيمات ليتم فيه إحداث تفاعل من نوع (α,n) والذي يطرد فيه أحد نيوترونات العنصر الهدف-الضعيفة الارتباط، كما في التفاعل التالي:

وكذلك الحال يمكن استخدام تفاعل آخر من نوع (γ,n) لإنتاج النيوترونات وتسمى النيوترونات في هذه الحالة بالنيوترونات الضوئية (مثال ذلك:D(γ,n)، حيث D ترمز لنظير ذرة الهيدروجين وهي تحتوي بالإضافة للبروتون نيوتروناً وتكتب أحياناً على الصورة وتسمى ديوترون ، وهذا التفاعل يتم عند طاقة دنيا للفوتون الساقط، Eγ = 2.23 MeV).

(2) الانشطار النووي. كانشطار اليورانيوم- عند امتصاصه للنيوترون الساقط والذي ينتج عنه ذرتين متماثلـتين (تقريباً) في الكتلة وذات معدل n/p (حيث n تمثل عدد النيوترونات و p عدد البروتونات) أقل من النواة الأم. حيث تتراوح هذه النسبة في نواتج الانشطار من

1.17
إلى
1.52

فالفائض من النيوترونات ينطلق أثناء عملية الانشطار النووي كما في المثالالتالي:

حيث A وB هما نواتج الانشطار.
Xn: عدد X من نيوترونات الانشطار n.
ويلاحظ كذلك الطاقة الهائلة المصاحبة لهذه العملية.
(3) مولدات النيوترونات. وفيها يتم تعجيل الجسيم القذيفة إلى طاقة معينة تمكنه من إحداث التفاعل. ومن ثم توجه هذه الجسيمات لترتطم بالنواة الهدف لإحداث تفاعل معين تطرد فيه إحدى نيوترونات الهدف كما في التفاعل التالي:

البروتونات Protons (P)
وهي جسيمات موجبة الشحنة كتلتها تساوي (تقريباً) كتلة النيوترونات. وهي موجودة داخل النواة (مع النيوترونات) وهي التي تكسب النواة الشحنة الموجبة وشحنتها الموجبة تكافئ الشحنة السالبة للإلكترونات خارج النواة مما يجعل الذرة متعادلة كهربائياً. وفي الذرة المتعادلة، دائماً يكون عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات ويرمز له بالرمز Z ويسمى العدد الذري. وللبروتونات استخدامات عديدة منها إنتاج بعض العناصر (مثال:) أو طرد بعض الجسيمات النووية (مثال:وقد سبق شرحه في الفقرة السابقة).
أشعة جاما Gamma Rays (γ)
وهي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية ‑وهي تحمل أثناء انتشارها مجالين متعامدين، أحدهما كهربي والآخر مغناطيسي‑ تنبعث على شكل فوتونات (وهي عبارة عن كمات من الطاقة ليس لها كتلة ولها خواص تشبه خواص الضوء العادي). وتتكون هذه الأشعة من جيوب من الطاقة المنتقلة على شكل حركة موجية، وتختلـف هذه الأشعة من ناحية تأثيرها وكيفية تفاعلها مع المواد، وذلك ناتج عن اختلاف الترددات (ν) مما يجعل الطاقات (E) مختلفة تبعاً للقانون:

E = hc/ l
ومن الممكن أن يكون انبعاث أشعة-γ مصاحباً للانحلال النووي لجسيمات-αأوβ(مثال: اضمحلال نواة الـحيث تضمحل بإطلاق جسيمات ويرافقها انبعاث لأشعة-γ بطاقتين مختلفتين عند

1.17 MeV

و

(1.33 MeV

المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين
الأشعة الكونية
من أهم المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين هي الأشعة الكونية القادمة من الفضاء الخارجي إلى الأرض. حيث تصل إلى الأرض كمية من الإشعاع المؤين قادمة من الفضاء الخارجي ومن الشمس، وتحتوي هذه الأشعة على كميات مختلفة من الإشعاعات المؤينة التي منها النيوترونات، البروتونات وجسيمات‑الفا ونسبة قليلة من الأنوية الخفيفة مثل الكربون والأكسجين وكذلك الفوتونات والإلكترونات. وعند مرور هذه الإشعاعات المؤينة عبر الغلاف الجوي المغلف للأرض فإنها تتفاعل مع مكوناته فتتغير محتوياتها وتضعف كمياتها إلى أن تصل إلى الأرض بكميات ضئيلة جداً ليس منها ضرر على الإنسان أو بيئته ولهذا يُعتبر الغلاف الجوي واقياً من هذه الإشعاعات. وتـتغير الجرعة الإشعاعية التي يتعرض لها الإنسان من هذا المصدر من الإشعاع بتغير موقعه على الكرة الأرضية. فالأشعة الكونية تقل عند خط الاستواء وتزداد باتجاه القطبين وعند الارتفاعات العالية من سطح البحر.
فعندما تخترق الأشعة الكونية الغلاف الجوي تتفاعل النيوترونات الكونية مع غاز النيتروجين–14طبقاً للمعادلة:

وبهذا ينتشر الكربون-14 المشع المتكون في الغلاف الجوي حتى يصل إلى سطح الأرض بفعل الأمطار فيدخل في تركيب المواد الحية الموجودة على سطح الأرض.
النشاط الإشعاعي الطبيعي في القشرة الأرضية
المواد المشعة‑طبيعياً والموجودة في القشرة الأرضية منتشرة على مدى واسع منها. فقد وُجِدَ أن الأنوية المشعة‑طبيعياً تـتمركز في نوع من الصخور مثل صخور الجرانيت. أما الأحجار الجيرية والرملية فهي قليلة الإشعاع ولكن بعض أنواع من الطـَّـفل تكون مشعة بكثافة عالية.
وقد وُجِد أنَّ اليورانيوم- و الثوريوم- من أوسع العناصر المشعة‑طبيعياً انتشارا في القشرة الأرضية. وعمر النصف لهذه العناصر يُقدر بملايين السنين وعند الاضمحلال فإنها تـُنتج مواداً مشعة أصغر عمراً منها. ومما يزيد الأمر سوءاً أنَّ هذه المواد الصخرية والرملية لا يمكن الاستغناء عنها خصوصاً في البناء.
وتختلف المواد المشعة الموجودة في الطبيعة باختلاف المكان وارتفاعه عن سطح البحر وطبيعة التربة ونوع المسكن.
الإشعاع الطبيعي ضمن جسم الإنسان
يحتوي جسم الإنسان على كميات ضئيلة من العناصر المشعة مثل الكربون- والبوتاسيوم- إضافة إلى ذلك فقد يتواجد كلاً من غَازَيْ الراديوم والثوريوم المشعين في جسم الإنسان (الناتجين عن تفكك أو اضمحلال الراديوم والثوريوم الموجودين في التربة طبيعياً) وذلك عن طريق الجهاز التنفسي. وكذلك يمكن دخول بعض المواد المشعة إلى جسم الإنسان عن طريق الغذاء الذي قد يكون حاوياً على كمية ضئيلة من المواد المشعة.
المصادر الصناعية للإشعاع المؤين
يتضح مما سبق أن المصادر الطبيعية للإشعاع المؤين إنما هي مصادر محدودة لا تفي بحاجة الإنسان وذلك من عدة نواحي مثل:
[LIST=1]<LI dir=rtl>توافرها في الطبيعة
<LI dir=rtl>اختلاف المصادر المشعة من حيث الطاقة، نصف العمر الزمني…الخ.
<LI dir=rtl>كثافة الإشعاع.
<LI dir=rtl>حالة المصدر المشع (غاز، سائل، صلب)[*]سهولة الاستعمال.[/LIST]فتزايد الحاجة للإشعاع المؤين واختلاف وتعدد التطبيقات الحديثة له أكدت ضرورة الحصول عليه من مصادر أخرى غير الطبيعة. فمن المصادر الحديثة للإشعاع المؤين ما يلي:
المفاعل النووي
يعتبر المفاعل النووي من أغنى المصادر الصناعية بالإشعاع المؤين خصوصاً النيوترونات ذات الطاقات العالية والتي يمكن تحويلها إلى نيوترونات منخفضة الطاقة وذلك بعد تمريرها خلال مادة تعمل على إفقادها للطاقة من خلال التصادمات مع أنوية هذه المادة والتي عادة تكون ذات عدد ذري منخفض. هذه النيوترونات المنخفضة الطاقة أو النيوترونات البطيئة أصبحت ذات تطبيقات واسعة في مجالات عديدة.
وقد تم إنتاج العديد من المصادر المشعة والمستعملة حالياً في الصناعة والطب وغيرها من مجالات مختلفة بالاستعانة بالمفاعل النووي فعلى سبيل المثال تم إنتاج الكوبالت- المشع عن طريق تشعيع الكوبالت- في المفاعل النووي بالنيوترونات الحرارية وفقاً للمعادلة التالية:

أجهزة إنتاج الأشعة السينية
بعدما أُثبِتتْ كفاءة الأشعة السينية في إظهار المحتوى الداخلي لجسم الإنسان حيث كانت كبداية للاستخدام التشخيصي الطبي لهذه الأشعة والتي نتج على إثرها تطورات عريضة في كلاً من التصوير المقطعي (CT) و أجهزة تصوير الثدي، وأجهزة إنتاج الأشعة السينية بطاقات عالية جداً للاستخدام العلاجي. وبعد دراسات طويلة وأبحاث واسعة تم التوصل إلى أجهزة إنتاج الأشعة السينية بطاقات مختلفة.
المعجلات الخطية
معظم استخدامات الأشعة السينية السابق ذكرها تكون محصورةً في التشخيص الطبي والصناعة والأمن والسلامة ولهذا ففي مجال العلاج الإشعاعي تم التوصل إلى تصميم جهاز يعمل على تعجيل الإلكترونات إلى طاقات عالية جداً تصل إلى 25 MeV أو أكثر. ويمكن استخدام هذه الأشعة الإلكترونية مباشرة في العلاج الإشعاعي أو بعد تسليطها على الهدف المناسب ليتم إنتاج الأشعة السينية بطاقات عالية جداً تكون مناسبة للعلاج الإشعاعي وبنفس طريقة أجهزة إنتاج الأشعة السينية.

النشاط الإشعاعي…

أكتشف النشاط الإشعاعي عن طريق هنري بيكيريل عام 1895م عندم لم يستطيع تصوير أحد الصخور الطبيعية المحتوية على اليورانيوم وكان ذلك للإشعاعات المتولدة من هذا الصخر التي تفسد عمل التصوير.
وأكدت هذا الكلام مدام هوري عام 1898م مع زوجها أن معدن البتشبلند يحتوي على عناصر قادرة على إصدار إشعاعات معينة استطاعت فصل البولونيوم والراديوم من هذا المعدن.

وفي عام 1899م أكتشف ديبرين عنصر أخرى قادر على الإشعاع وهو عنصر الأكتينيوم..
وأكتشف رذرفوزد بعد ذلك أن الإشعاعات التي تنطلق من تلك العناصر هي ثلاثة أنواع:-
1- آلفا 2- بيتا 3- جاما

ووجد أن هناك أنحراف للأولى والثانية ناحية المجال الكهربي أما الأخيرة فلأتبدى أي أنحراف.

نظرية النشاط الإشعاعي…

اقترح رذرفورد أن النشاط الإشعاعي للعناصر هي ظاهرة تلقائية خاصة بالعناصر الغير ثابتة ويستمر انبعاث الإشعاع حتى تصل الى عنصر مستقر (ثابت) تنتهي عنده الظاهرة..

تحول العنصر الى عنصر أخرى يتبعه دائماً انبعاث أشعة تسمى إشعاعات نووية(لأنها صادرة من النواة)
وقد يكون العنصر الناتج أيضا غير مستقر فتستمر عملية النشاط النووي أو الإشعاعي تنتهي بعنصر ثابت ومستقر ومتواجد في الطبيعة….

خصائص إشعاعات آلفا α.
1-تحمل شحنتين موجبتين وكتلتها تساوي 4مرات كتلة الهيدروجين.
2-تسبب تأين الهواء الذي تمر به.
3-لها طاقة كبيرة.
4-قوة الاختراق ضعيفة , يمكن إيقافها باستخدام ورق عادية.
5-سرعتها أقل من سرعة الضوء وتتراوح من 1.4-2x107m/sec

خصائص إشعاعات بيتاβ.
1-سالبة الشحنة وكتلتها مثل كتلة الإلكترون.
2- تسبب تأين الغاز الذي تمر به.
3- سرعتها تعادل سرعة الضوء 3x108m/s
4- قوة الاختراق تعادل 100مرة من قدرة اختراق جسيمات آلفا.
5- يمكن إيقافها باستخدام الألواح من الرصاص.

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

اذهب إلى: تصفح, ابحث
يعود اكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي إلى العالم أنتوني هنري بيكريل عام 1896 ، وذلك عندما كان يبحث في مخبره في معهد التقانات العليا في باريس في كيفية تصوير الأشعة السينية وابرازهاعلى صفائح فوتوغرافية من صنعه،مصنوعة من كبريتات مختلفة للتوتياء والكالسيوم وأملاح أخرى غير معروفة كثيرا ونادرة،فخلال محاولاته لاحظ تأثر الصفائح في الظلام رغم عدم قذفها بأشعة مهبطية ،بحيث تصدر هذه الأملاح التي تحتوي على اليورانيوم إشعاعات مميزة سماها في سنة 1896 إشعاعات يورانيومية وهي ناتجة عن نشاط إشعاعي يحدث في الطبيعة تلقائيا ، بعدها تأكد كل من ماري كوري وزوجها بيار من سبب هذا النشاط إذ تبين أن صفائح بيكريل تحتوي على اليورانيوم هو سبب الحصول على هذه الإشعاعات نظرا للتناسب الطردي بين شدة هذا النشط وكمية اليرانيوم في هذه الأملاح.

[عدل] تاريخ

في عام 1896 م اكتشف بكريل أن أحد أملاح اليورانيوم يصدر اشعاع – لم تكن طبيعته واضحة في ذلك الوقت – واثبت بكريل أن الاشعاع الذي اكتشفه يصدر عن جميع مركبات اليورانيوم وعن اليورانيوم الفزي أيضا بما يعني أن مصدر الاشعاع هو ذرة اليورانيوم واتضح له ان هذا الاشعاع يحدث بصورة تلقائية مستمرة لا تؤثر عليه المؤثرات الخارجية من ضغط ودرجة حرارة ولهذا سمى اشعاع اليورانيوم اشعاع نشط Radioactive Radiation وتسمى هذه الظاهرة النشاطية الاشعاعية Radioactivity في عام 1898 م قام بيير كوري وزوجته ماريا سكلودوفسكايا- بولندية الاصل – ومشهورة باسم مدام كوري باكتشاف النشاط الاشعاعي للثوريوم وايضا اكتشفا في نفس السنة عنصرين جديدين يوجدان في خامات اليورانيوم العنصر الاول أطلق عليه الراديوم وهو عنصر أقوى في نشاطه الاشعاعي من اليورانيوم بمليون مرة بينما العنصر الثاني أطلقا عليه اسم مسقط رأس م كوري وهو بولونيوم وبعد 10 سنوات اكتشف رذرفورد في عام 1908 م الغاز النشط اشعاعيا – الرادون – بواسطة التحليل الطيفي
• الانحلال الاشعاعي • عملية تلقائية يتحول فيها العنصر إلى عنصر اخر نتيجة فقد جسيمات الفا أو جسيمات بيتا وانطلاق أشعة جاما • ما الفرق بين الانحلال الاشعاعي والتحول الكيميائي ؟ • يختلف الانحلال الاشعاعي عن التحول الكيميائي في • 1- الانحلال الاشعاعي عملية تلقائية مستمرة • 2- يعتمد على العنصر المشع ولا يرتبط بالمركب الكيميائي • 3- لا يتوقف على الظروف الفيزيائية ( الضغط ، درجة الحرارة ) • 4- تنطلق منه طاقة هائلة
وحدة قياس النشاطية الاشعاعية تقاس النشاطية الاشعاعية بوحدة البكريل البكريل هو عدد الاشعاعات التي تصدرها العينة المشعة في الثانية ما معنى أن النشاطية الاشعاعية لعينة واحد بكريل المعنى : نشاطية العينة تصدر اشعاعا واحدا في الثانية هل هناك وحدات أخرى لقياس النشاطية الاشعاعية ؟ نعم توجد وحدة انحلال / ثانية ووحدة الكوري Ci وفي بعض المراجع Cu وأيضا توجد وحدة ثالثة هي الرذرفورد Rd وهو نشاط يناظر مليون انحلال / ثانية عرف الكوري ؟ الكوري هو نشاط عينة تنحل فيها في الثانية الواحدة 3.7×1010 من الانوية المشعة
________________________________________ عمر النصف Half – Life عمر النصف هو الزمن الذي يحتاجه العنصر المشع لكي ينحل نصف عدد ذراته ما معنى أن عمر النصف لليورانيوم 238 ( 4.49×109 yr ) المعنى أنه لكي ينحل نصف عدد ذرات اليورانيوم يلزم 4.49×109 سنة

من الرابط

حلو شكل آلحرف , خخخ

الدرس الثالث
النشاط الإشعاعي والطاقة النووية
سبق لك معرفة أن العناصر تتكون من ذرات , وأن كتلة الذرة تتركز في النواة , وأن تركيب الذرة هو المسئول عن خواص العنصر الكيميائية والفيزيائية .
وتعد النواة مخزنا للطاقة , وهذه الطاقة تنشأ عن وجود القوة اللازمة لربط مكونات النواة والتغلب على قوة التنافر بين البروتونات موجبة الشحنة الموجودة داخل النواة . وهذه القوى تعد مصدر الطاقة في النواة وتسمى قوة الترابط النووي , وهي تعتبر المصدر الذي تستمد منه الذرة قوتها الجبارة التي تعرف "بالطاقة النووية" .
اكتشاف ظاهرة النشاط الإشعاعي
عرف النشاط الإشعاعي للمرة الأولى على يد العالم الفرنسي "هنري بيكوريل" حيث اكتشف انبعاث أشعة غير منظورة من عنصر اليورانيوم لها القدرة على النفاذ خلال المواد الصلبة .

ما المقصود بظاهرة النشاط الإشعاعي ؟
تعرف ظاهرة النشاط الإشعاعي على أنها " عملية التحول التلقائي لأنوية ذرات بعض العناصر الموجودة في الطبيعة محاولة منها للوصول إلى تركيب أكثر استقرارا , حيث تحتوي أنوية ذرات هذه العناصر على عدد من النيوترونات يزيد على العدد اللازم لاستقرارها , لذلك فهي غير مستقرة بسبب ما فيها من طاقة زائدة . وتعرف هذه العناصر بالعناصر المشعة , ومن أمثلة هذه العناصر المشعة الراديوم واليورانيوم والسيزيوم والبولونيوم .
أنواع النشاط الإشعاعي :
1- نشاط إشعاعي طبيعي :
يتمثل فيما يصدر من إشعاعات من العناصر المشعة الموجودة بالطبيعة . ومن أمثلة هذه العناصر المشعة الروبيديوم , والسيلينيوم , والزركونيوم .
2- نشاط إشعاعي صناعي :
يقصد به الإشعاع أو الطاقة النووية المنطلقة أثناء التفاعلات النووية التي يمكن التحكم فيها , والتي تجرى بالمفاعلات النووية (الاستخدامات السلمية) أو التي يصعب التحكم فيها , كما هو الحال في القنابل الذرية (الاستخدامات الحربية) .

م/ن

هالدرس ماتقدرين تفهميه بسهوله

يعني لازم تبحثين عنه وتجوفين فيديو

لانه شي ماتدرين عنه

يوفقكم ويوفق اليميع ياارب

الصراااحه واايد صعبه قريته كذا مرة ماا فهمت

ويزآهآ آلله خير إمآرآتية (=

آلسموح’ـهـٍ منّج إخ’ـتي .,.

مآح’ـصلت .,.

+

شو هي الدرووس اللي عقبهـٍ .,. !!!

يمنع وضع روابط لمنتديات أخرى

صـــــ 130
1)ج
2)ج
3) اليورانيوم
4) الاشعاع النووي
5) النشاط الاشعاعي
6) أ
7) د
8) أ
9) ب
10) جسيمات ألفا
11) العدد الكتلي
صــــــــ 131
12) بروتونين
13) العدد الكتلي و الشحنه
14) جسيم بيتا
15) لأنه جسيم بيتا ليس بروتون ولا نيترون
16) يتفكك النيترون الى اكترون وبروتون وتصبح النواة عنصر اخر هو النيتروجين 14 .

صفحه 131

12_بروتونين
13_العدد الكتلي والشحنه
14_جسيمات بيتا
15_جسم بيتا ليس فيه بروتونات ولا نيترونات لذا يكون مجموع عددي البروتونات والنيترونات وبالتالي العدد الكتلي صفر
16_خلال انحلال بيتا يتفكك نيترون الى الكترون وبروتون وتصبح النواة عنصر آخر هو النيتروجين-14
17_تتغير النواة الى عنصر آخر ويبقى العدد والكتلي والشحنه محفوظين
18_انحلال جاما
19_لاتسبب انبعاث اشعه جاما تغير العنصر لأن اشعه جاما ليس لها كتلة ولا شحنه إذ يحدث انحلال جاما عندمايتغير موقع الجسيمات داخل النواة

20_مرض اشعاعي

21_فقدان الشهية _الوهن_تساقط الشعر_ تلف خلايا الدم

صفحه 132

22_أ
23_ج
24_ب
25_عندما تفقد ذرات الفلز الكترونات بتآكل الفلز
26_جاما, لأن لها قدرة على الاختراق أو بسبب قدرتها العاليه على الاختراق أما في حالة اختراق ألفا للانسجه الحيه فتكون أشد خطرا
27_د
28_ب
29_عمر النصف
30_لتحديد عمر الاجسام الاكبر من 50000 سنة ينبغي للعلماء أن يستخدموا عناصر ذات عمر النصف أكبر من 50000 سنة كالبوتاسيوم-40 الذي يبلغ عمر النصف حوالي 1.3 مليار سنة
31_يستخدم الاطباء المتتبعات المشعه التي تعطي للمريض او يحقن بها للمساعده على تشخيص المسكلات الصخية وتستخدم المواد المشعه بمعالجه بعض الامراض ومنها السرطان والكثير من المنتوجات الصحية والمواد الغذائية تعقم باستخدام الاشعاع

33_يمكن استخدام النظائر المشعه لاختيار سمك صفائح الفلز عند تصنيعها ويمكن استخدام المتتبعات لايجاد نقاط الضعف في المواد ومواقع التسرب من الانابيب

والسموحه تم تغير العنوان ليتناسب مع فحوى الموضوع

تسلمين اختي عالحلول..