12/14/2011

النشاط الإشعاعي



•    في عام 1896 م اكتشف عالم الفيزياء الفرنسي أنطوان هنري بيكريل  Antoine Henri Becquerel 15 December 1852  حتى 25 August 1908 النشاط الإشعاعي
•    في عام 1898 م اكتشفت عالمة الفيزياء البولندية  الشهيرة ماري كوري Marie Skłodowska-Curie  1876 حتى 1934 و زوجها بيير كوري Pierre Curie 1859 حتى 1906 عنصر الراديوم   Radium و عنصر البولونيوم Polonium في إطار العمل على النظائر Isotopes  . وقد ماتت ماري كوري بداء اللوكيميا – سرطان الدم – ربما بسبب تعرضها للإشعاع .
•    في عام 1934 اكتشف الفيزيائي الروسي بافل شيرنكوف Pavel Alekseyevich Cherenkov 15 July 1904 حتى 6 January 1990 أشعة شيرنكوف Cherenkov radiation و التي نحصل عليها إذا انتشرت جسيمات مشحونة كالإلكترونات في وسط بسرعة تفوق سرعة الضوء في هذا الوسط , بالتالي تحدث تأيناً لجزيئاته و عندما تعود هذه الجزيئات إلى الحالة المتعادلة ground state  تطلق أشعة شيرنكوف . 

و الآن ما هو النشاط الإشعاعي ؟   
إن الإشعاع المستخدم لمعالجة بعض الأمراض سببه تفكك نوى الذرات . إن معظم الذرات ذات نوى مستقرة – أي أن عدد البروتونات يبقى مساويًا تقريبا لعدد النيوترونات كما في عنصر الكربون 12 مثلًا : عدد البروتونات 6 و عدد النيوترونات 6 , و لكن بعض النوى في بعض العناصر أو  ما يسمى النظائر غير مستقرة  , و قابلة للانشطار , و هي لذلك إشعاعية , حيث يكون عدد النيوترونات أكثر من عدد البروتونات  . و عندما تتفكك هذه النظائر تبعث إشعاعات كأشعة ألفا و بيتا و جاما ,   و يعرف هذا بالاضمحلال الإشعاعي Radioactive Decay   , و المعروف أنه كلما ازداد عدد الجسيمات دون الذرية  -  كالنيوترونات – زاد الاحتمال بأن يكون العنصر مشعًا , كالراديوم .

الاضمحلال الإشعاعي :
اليورانيوم 238 , أكثر نظائر اليورانيوم انتشارًا , تحتوي نواة ذرته على 238 جسيمًا ينخفض عددها مع ابتعاث الإشعاع . و يحدث ذلك في سلسلة  من المراحل يتكون في كل منها عنصر جديد . يدعى ذلك معدل الاضمحلال الإشعاعي عمر النصف , و هو الرمن اللازم لتفكك نصف عدد أنوية العنصر . إن عمر النصف لليورانيوم 238 هو 4500 مليون سنة , فأي كمية من اليورانيوم 238 تحتاج 4500 مليون سنة ليضمحل نصف عدد ذراتها إشعاعيًا .
القدرة الاختراقية :
تبتعث النظائر المشعة ثلاثة أنواع من الإشعاع : ألفا و بيتا و جاما , و جميعها تشكل خطرًا على الكائنات الحية لأن بإمكانها العبور إلى الأنسجة الحية و إعطابها . و المعروف أن أشعة ألفا هي الأقل ضررًا فجسيماتها لا تستطيع اختراق صفيحة ورقية . و جسيمات بيتا يلزم صفيحة معدنية لصدها و إيقافها . أما أشعة جاما , العالية القدرة الاختراقية , فلا يوقفها إلا صفيحة سميكة من الرصاص أو جدار من الخرسانة ! .
التوهج الإشعاعي :
تخزن المواد المشعة غالبًا في الماء , لأن الماء يعمل كدرع يمتص الإشعاع . و قد اكتشف شيرنكوف أن مرور الجسيمات عبر الماء يجعله يبتعث ضوءًا أزرق – سماه أشعة شيرنكوف – كما ذكرنا أعلاه .
عداد جيجر :
عداد يكتشف ويقيس شدة الإشعاع , حيث يملأ المسبار الكاشف بالغاز تحت ضغط منخفض , و هذا الغاز يتأين بالإشعاع مبتعثًا نبضات كهربية تبينها سرعة صوت التكات محددة كمية الإشعاع .
الاستخدامات المفيدة للإشعاع :
الأمراض السرطانية تكتشف و تعالج بالمواد المشعة , فعندما تحقن بعض النظائر المشعة في الجسم , تتجمع في أعضاء معينة و تبرز صورتها , مما ييسر للأطباء فحص هذه الأعضاء  . و مرضى السرطان تركز عليهم أشعة جاما المنبعثة من نظير الكوبلت – الكوبلت 60 – على المنطقة المصابة لقتل الخلايا السرطانية و منع انتشارها . كما تستخدم أشعة جاما في تعقيم الأدوات الطبية . كذلك الناظمات القلبية ذات البطاريات النووية التي تدوم لمدة أطول بكثير من البطاريات العادية .
و أيضًا فكاشفات الإنذار من الدخان تحتوي مصدرًا مشعًا ضعيفًا كالأميريشيوم 241 . إن إشعاعات هذا العنصر تؤين الذرات داخل حجرة التحسس مرسلة تيارًا كهربيًا ضئيلًا . فإذا دخل الدخان تلك الحجرة , تضطرب الأيونات و ينخفض التيار فينطلق صفير الإنذار .
التأريخ بالكربون المشع :
تحتوي أنسجة النبات و الحيوان على نسبة معروفة من نظير الكربون المشع – الكربون 14 - . و عند موت هذه الكائنات يتوقف تناولها للمزيد من الكربون , و تستمر كمية الكربون 14 في التناقص بمعدل معروف , هو عمر النصف , و باستخدام هذا المعدل يمكن تقدير عمر المواد العضوية القديمة بقياس كمية الكربون 14 المتبقية فيها . بهذه الطريقة تم تحديد أعمار المومياءات المصرية و الحفريات .
التعامل مع المواد المشعة :
يجب معاملة المواد المشعة بعناية كبيرة . ففي المحطات النووية يعالج العاملون هذه المواد من خلال قفازات مركبة في صندوق مدرع . و حينما يضطرون إلى مناولة هذه المواد خارج الغرف المخصصة , يستخدمون آلات بعادية التحكم تحاكي عمل أيديهم . و يحمل جميع العاملين في المجالات النووية شارات صدرية خاصة تسمى مقياس الجرعات , تسجل كمية الإشعاع التي يتعرضون لها خلال فترة زمنية معينة .


0 comments:

إرسال تعليق