[عادل الثبيتي]

**يعرف النشاط الإشعاعي لعنصر ما بأنه عدد الأنويـة التي تتفكك إو تتحلل فى الثانية الواحـدة لينتج من هذا التحلل انبعاث جسيمـات موجبــة أو سالبـة وإشعـاعـات كهر ومغناطيسـيـة .
- ومن المعروف أن طاقــة الترابــط الــنـووى Nuclear Binding Energy لأنويـة العناصــر التى تتسـاوى فيـها عـدد البروتونـــات والنيوترونات كبــيرة .

- ومعـنــى ذلـك أن قـوى التجـاذب بينـــهـا تكـــون أكــبر مـن قـــــوى الـتنافـــــــر الكهروستاتيكية الموجودة بين البروتونـات داخل النواة وتقع هــذه العناصر على خط يسمى بخط الثبـات Line of stability ويكون ميـل هذا الخـــط (N/Z = 1) للأنويــــة الخفيـفة وللأنوية الثقيلة (N/Z=1.5). مثال ذلك نواة البورون-11 ( B ) ونواة الرصاص -208( Pb )

الأنوية ذات النشاط الإشعاعي :

- أما الأنوية التى تقع على جانـبى هذا الخط فتكون غـير ثابتـة ولها نشـاط إشعاعى
** مثال ذلك نواة الليثيوم - Li )11 )
- إذا زاد عدد البروتونات عن عدد النيوترونات يتحول بروتون إلى نيوترون وينبعث بوزيترون.

- وإذا زاد عدد النيوترونات عن عدد البروتونات يتحول نيوترون إلى بروتون وينبعث إلكترونهذا التحلل يسمىتحلل بيتا Beta decay

أما التحلل الذى يتم فيه إنبعاث جسيمات ألفا (أيونات ذرة الهيليوم) s42He فيحدث للأنوية الثقيلة
(A>150)

نبذة تاريخية :
- كان أول من اكتشف هذه الظاهرة العالم الفرنسيهنري بيكرلHENRI BEEQUEREL عام 1896 . عندما لاحظ تأثر ألواح فوتوغرافية بالإشعـاع المنبعث من مادة أملاح اليورانـــيوم دون أن يؤثر عليه أي مؤثــر خارجي.

- وفى عام 1898اكتشفت مارى كوري وهى كيميائية بولندية الأصل ، وزوجها بيير كوري PIERRE CURIE عنصري البولونيوم والرادون ، والتي نالت علـيه جائـزة نوبـل الثانيـة فى الكيمياء عام 1911. وقد كانت أول سيـدة تحصل على جائزة نوبل عام 1903مشاركة مع العالمينبيـكرلوزوجهابيير كـوريلاكتشـافــهم النشاط الإشـعاعي.

- العالمراذر فوردRUTHERFORD وهو الذي حصل على جائـــزة نوبــل فى الكيمياء لأعماله فى مجـال النشاط الإشعاعي عام 1908 التوصل الى اكتشاف ثلاث أنواع من الإشعاع النـووي عرفـت باسـم (ألفا alpha ) و (بيتا beta) و ( جاما Gamma )

خواص الإشعاعات النووية:

- أثبـتت الدراسـات أن أشعـة ألفـا هى جسيمات تحمل شحنتين موجبتين وقـد وجـد إنهـا نواه ذرة الهلــيوم . أما أشــــعة بيتا فإنـها جسيمـات تحمـل شحنـة سالبـة وقد وجد أنها إلكترونـات وهــذه الجسيمات تنحرف فى المجال الكهربى والمجال المغناطيسى .

تأثير المجال المغناطيسى

-أما أشعـة جاما فهي إشعاعات كهر ومغناطيسيــة ذات تــردد عال . و يبين الجـدول الآتي قوة التأين والنفاذية النسبية لهذه الإشعاعات النووية وتعتبر هذه الإشعاعات إشعاعات مؤينة ionizing radiation آي أن طـاقاتـها قادرة على تأيـن ذرات الوسط التي تنتقل من خلالـه ويتولد بالتالي أيونـات موجبة الشحنـة و إلكترونـات .

تغير النشاط الإشعاعي مع الزمن :

-النشاط الإشعاعى للعناصر المشعة تتغير مع الزمنتبعاً لدالة أسية A0 e^-0.693t/T = Aحيث A تمثل النشاط الاشعاعى عند الزمن Tو A0 عند الزمنT=0ويسمى T بعمر النصف half life الذى يعرف بأنه الزمـن اللازم لكى تتحلل نصف عدد الأنوية .وهناك عناصر لها عمر نصف كبير يقدر بـ10^10 × 1.39 سنة كعنصــر الثوريوم 232Th وأخرى مثل البولونيوم 212Po يبلغ عمر النصـف فيـها3 × 10^-7 ثانيـة . ويبين الشكل تغير النشاط الإشعاعى (A) مع الزمن (T).

- وحدة النشـاط الإشعاعيتعرف باسم Bequerel و اختصارها Bq وذلك تخليـدا لذكرى العالم الذي اكتشف النشاط الإشعاعيويمثلتحلل واحد فى الثانية. اماوحدة الكوري فهيتكافئBq 10^10 × 3.7 . وهناك وحدات أخرى لقياس جرعه الامتصاص الإشعاعية radiation dose داخـل المادة أو الأنسجةوتعرف الجرعة بأنها مقدار الطاقة المترسبة في أي وسطنتيجة انتـقال الإشعاعات المؤينه به .
- وحدة الطـاقةالإشعاعية الممتصةهي (rad) ( و تكافئ 0.1 جول / كجم) .

القوى النووية :
- يبين الشكل القوى النووية الجاذبية بين البروتونات والنيوترونات وقوى التنافر بين البروتونات وكذلك أنواع النشاط الإشعاعى النووى مثل إشعاعات جاما وجسيمات ألفا وبيتا . ومن المعروف أن القوى التى تربط الإلكترونات بالنواة هى قوى كهرومغناطيسية . أما القوى التى تربط مركبـات النـواة بعضها ببعض فهى القـوى النوويـة الجاذبة والتى تؤثر على مسافة 10^-15 متر
وهى أكـبر 10 ألاف مرة من القوة الكهرومغناطيسية وهذه القوى النووية هى مفتاح الطاقة النووية . والفـارق الأساسى بين التفاعل النووى و التفاعل الكيميائي هو أن التفاعـل الكيميائي يتعامـل مع الإلكترونات فى حين أن التفاعل النووى يتعامل مع مركبات النواة .
- مثـال ذلك محاولة دمج نويات إلى بعضـها البعض (الإندماج النووي nuclear fusion ) أو شطر النـواة (الإنشطار النووي nuclear fission ) . و حرارة الشمس تتولد من الإندماج النووىالذى تصاحبه طاقة هائلة أكبر ألف مرة من تلك الناتجـة عنالانشطار النـووى ذلك لأنه فى الحالتين يصاحب التفاعل نقص فى الكتلة يظهر على شكل طاقـة.