ماجد طه
19-01-2007, 03:32
الســـــــــــــــــلاســــــــــــــــــــــــــل الإشــــــــــــــــــــــــــــــــــعاعية
تتحلل بعض العناصر المشعة مباشرة وفي خطوة واحدة إلى عنصر غير مشع مثل البوتاسيوم المشع الذي يتحلل مباشرة إلى الرادون غير المشع , أو الكربون المشع الذي يتحول مباشرة إلى النتروجين غير المشع , أو الرابيديوم المشع الذي يتحول مباشرة إلى السترونسيوم غير المشع , وفي هذه الحالة تسمى مثل هذه العناصر ثنائياً إشعاعياً .
لكن العناصر الثقيلة لا تكفي لها خطوة واحدة لكي تتخلص النواة من الجسيمات النووية الزائدة فيها , الأمر الذي يستلزم عدة خطوات , تتخلص في كل خطوة منها إما من أحد جسيمات بيتا , وفي هذه الحالة تتحول إلى نواة أحد نظائر العنصر التالي مباشرة في الجدول الدوري ( والذي له نفس الوزن الذري) , أو تتخلص من جزيئات ألفا وفي هذه الحالة تتحول إلى نواة أحد نظائر العنصر السابق عليها بمركزين في الجدول الدوري وفي نفس الوقت ينقص بمقدار أربعة وحدات في الوزن الذري , ويستمر هذا التحول من عنصر مشع إلى عنصر مشع آخر حتى تصل النواة إلى عنصر نهائي غير مشع , أي عنصر مستقر , وتسمى مجموعة النظائر من النظير المشع الأول إلى النظير النهائي المستقر ( سلسلة التحلل الإشعاعي Ries Radio Activity Decayse ) .
وتوجد في الطبيعة ثلاثة سلاسل إشعاعية هي :
ـ الأولى تبدأ باليورانيوم 238 وتنتهي بالرصاص 206 وتسمى سلسلة اليورانيوم .
ـ الثانية تبدأ باليورانيوم 235 وتنتهي بالرصاص 207 وتسمى سـلسلة الأكتينيوم .
ـ الثالثة تبدأ بالثوريوم 232 وتنتهي بالرصاص 208 وتسمى سـلسـلة الثوريوم .
ومن المعروف أن الرصاص العادي وزنه الذري هو 204 ولذلك يطلق على الرصاص الناتج من سلاسل التحلل الإشعاعي ( الرصاص الإشعاعي Radiogenic Lead ) لتمييزه عن الرصاص العادي .
ـ نصف العمر الإشعاعي للعنصر :
إن ظاهرة النشاط الإشعاعي من أكثر الظواهر الطبيعية ثباتاً من ناحية معدل حدوثها كما ذكرنا في مشاركاتنا السابقة في هذا المنتدى الكريم ومعنى ذلك ثبوت عدد الذرات التي تتحلل من عنصر معين منسوباً إلى العدد الكلي لذرات هذا العنصر في زمن معين وكتلة معينة , وهذه النسبة تختلف اختلافاً كبيراً من عنصر إلى آخر وعلى أساسها تم تعريف ما يسمى نصف العمر الإشعاعي .
( نصف العمر الإشعاعي Radio activity Half Life ) :
وهو الفترة الزمنية اللازمة لتحلل نصف عدد الذرات في كتلة معينة لعنصر ما , بمعنى أنه لو كان لدينا مثلاً ألف ذرة من عنصر مشع فإن الفترة الزمنية اللازمة لتحلل 500 ذرة من الألف هي نصف العمر الإشعاعي , فلو كانت هذه الفترة هي شهر فمعنى ذلك أنه خلال شهر تتحلل 500 ذرة , وبعد شهر آخر يتحلل نصف المتبقي أي 250 ذرة وبعد شهر يتحلل نصف الـ 250 ذرة ويصبح 125 ذرة , وبعد شهر آخر يتحلل نصف المتبقي أي 62 أو 63 وهكذا حتى تتحلل كل الذرات تقريباً , وهذا يبين أن إشعاعية أي كتلة منفصلة من عنصر ما تضمحل إلى حد كبير بعد انقضاء فترة زمنية تساوي أربعة أو خمسة أمثال عمر النصف لهذا العنصر ,وتختلف فترة نصف العمر الإشعاعي للعناصر المشعة اختلافاً كبيراً جداً فهي تتراوح مابين جزء من الثانية في حالة البولونيوم 214 إلى آلاف الملايين من السنين مثل اليورانيوم 238 .
.....................يتبع
تتحلل بعض العناصر المشعة مباشرة وفي خطوة واحدة إلى عنصر غير مشع مثل البوتاسيوم المشع الذي يتحلل مباشرة إلى الرادون غير المشع , أو الكربون المشع الذي يتحول مباشرة إلى النتروجين غير المشع , أو الرابيديوم المشع الذي يتحول مباشرة إلى السترونسيوم غير المشع , وفي هذه الحالة تسمى مثل هذه العناصر ثنائياً إشعاعياً .
لكن العناصر الثقيلة لا تكفي لها خطوة واحدة لكي تتخلص النواة من الجسيمات النووية الزائدة فيها , الأمر الذي يستلزم عدة خطوات , تتخلص في كل خطوة منها إما من أحد جسيمات بيتا , وفي هذه الحالة تتحول إلى نواة أحد نظائر العنصر التالي مباشرة في الجدول الدوري ( والذي له نفس الوزن الذري) , أو تتخلص من جزيئات ألفا وفي هذه الحالة تتحول إلى نواة أحد نظائر العنصر السابق عليها بمركزين في الجدول الدوري وفي نفس الوقت ينقص بمقدار أربعة وحدات في الوزن الذري , ويستمر هذا التحول من عنصر مشع إلى عنصر مشع آخر حتى تصل النواة إلى عنصر نهائي غير مشع , أي عنصر مستقر , وتسمى مجموعة النظائر من النظير المشع الأول إلى النظير النهائي المستقر ( سلسلة التحلل الإشعاعي Ries Radio Activity Decayse ) .
وتوجد في الطبيعة ثلاثة سلاسل إشعاعية هي :
ـ الأولى تبدأ باليورانيوم 238 وتنتهي بالرصاص 206 وتسمى سلسلة اليورانيوم .
ـ الثانية تبدأ باليورانيوم 235 وتنتهي بالرصاص 207 وتسمى سـلسلة الأكتينيوم .
ـ الثالثة تبدأ بالثوريوم 232 وتنتهي بالرصاص 208 وتسمى سـلسـلة الثوريوم .
ومن المعروف أن الرصاص العادي وزنه الذري هو 204 ولذلك يطلق على الرصاص الناتج من سلاسل التحلل الإشعاعي ( الرصاص الإشعاعي Radiogenic Lead ) لتمييزه عن الرصاص العادي .
ـ نصف العمر الإشعاعي للعنصر :
إن ظاهرة النشاط الإشعاعي من أكثر الظواهر الطبيعية ثباتاً من ناحية معدل حدوثها كما ذكرنا في مشاركاتنا السابقة في هذا المنتدى الكريم ومعنى ذلك ثبوت عدد الذرات التي تتحلل من عنصر معين منسوباً إلى العدد الكلي لذرات هذا العنصر في زمن معين وكتلة معينة , وهذه النسبة تختلف اختلافاً كبيراً من عنصر إلى آخر وعلى أساسها تم تعريف ما يسمى نصف العمر الإشعاعي .
( نصف العمر الإشعاعي Radio activity Half Life ) :
وهو الفترة الزمنية اللازمة لتحلل نصف عدد الذرات في كتلة معينة لعنصر ما , بمعنى أنه لو كان لدينا مثلاً ألف ذرة من عنصر مشع فإن الفترة الزمنية اللازمة لتحلل 500 ذرة من الألف هي نصف العمر الإشعاعي , فلو كانت هذه الفترة هي شهر فمعنى ذلك أنه خلال شهر تتحلل 500 ذرة , وبعد شهر آخر يتحلل نصف المتبقي أي 250 ذرة وبعد شهر يتحلل نصف الـ 250 ذرة ويصبح 125 ذرة , وبعد شهر آخر يتحلل نصف المتبقي أي 62 أو 63 وهكذا حتى تتحلل كل الذرات تقريباً , وهذا يبين أن إشعاعية أي كتلة منفصلة من عنصر ما تضمحل إلى حد كبير بعد انقضاء فترة زمنية تساوي أربعة أو خمسة أمثال عمر النصف لهذا العنصر ,وتختلف فترة نصف العمر الإشعاعي للعناصر المشعة اختلافاً كبيراً جداً فهي تتراوح مابين جزء من الثانية في حالة البولونيوم 214 إلى آلاف الملايين من السنين مثل اليورانيوم 238 .
.....................يتبع