ما هي العناصر المشعة

العناصر

ماذا يقصد بالعناصر؟ يُعرّف العنصر على أنّه المادة التي لا تتحلل إلى أجزاء أبسط عند حدوث أيّ تفاعلات كيميائية غير نووية، إلا أنّه يمكن لبعضها أن يتحلل إلى عناصر تكون أعدادها الذرية أصغر والتي يطلق عليها اسم نظير العنصر؛ وذلك عند حدوث التفاعلات الذرية أو النووية.

من الجدير ذكره أنّه دائمًا ما يتم تمييز العناصر عن بعضها البعض بعدد البروتونات الموجود داخل نواة ذراتها، والذي يُسمى بالعدد الذري، كما أنّ أيّ ذرة لأيّ عنصر مُعرضة لتغيّر عدد الإلكترونات بداخلها، ففي حال تساوى عدد الإلكترونات بعدد البروتونات تكون هذه الذرة متعادلة، أما في حال اختلافها فإنه يطلق على الذرة أيون، يكون هذا الأيون موجبًا إذا كان عدد الإلكترونات أكثر من عدد البروتونات أما في حال كانت أقل يكون هذا الأيون سالبًا، يمكن أن يتغير أيضًا عدد النيوترونات التي يتم تحديد نظير العنصر عن طريق عددها داخل نواة العنصر، هذه العناصر غير المستقرة تسمى العناصر المشعة والتي سيتم الحديث عنها في هذا المقال.

العنصر هو المادة التي لا تتحلل إلى أجزاء أبسط عند حدوث أيّ تفاعلات كيميائية غير نووية ولكنها يمكن أن تتحول إلى عناصر تكون أعدادها الذرية أصغر تسمى بالنظائر.

العناصر المشعة

ماذا يقصد بالعناصر المشعة؟

تُعرّف العناصر المشعة على أنّها عناصر غير مستقرة، والتي تتحلل في نهاية الأمر إلى عدة عناصر مختلفة للوصول إلى حالة الاستقرار؛ وذلك عن طريق إطلاق الطاقة، فعند حدوث عدم توازن في عدد البروتونات والنيوترونات في نواة الذرة فإنّ العنصر يصبح نظيرًا.

يفقد العنصر استقراره ثم يضمحل من خلال عملية تُسمى الاضمحلال الإشعاعي، بحيث تتحلل فيها نواة الذرة غير المستقرة إلى أجزاء صغيرة وأكثر استقرارًا، إذ أنّه دائمًا ما تقوم الأنوية غير المستقرة بالاضمحلال لكي تصل إلى حالة من الاستقرار، حيث تتحلل مع مرور الوقت لتفقد على الأقل عددًا من البروتونات أو النيوترونات التي جعلت منها نواة غير مستقرة، وذلك عن طريق فقدان الطاقة بإصدار الإشعاعات.

من الجدير ذكره أنّه دائمًا ما يُطلق على النواة الأصلية اسم النواة الأم، بينما تسمى النواة الناتجة بالنواة الابنة؛ والتي يمكن أنّ تكون إمّا ما زالت مشعة فتستمر بالتحلل حتى تصل إلى حالة الاستقرار، أو تكون مستقرة وتبقى كما هي ولا تتحلل.

العناصر المشعة هي عناصر غير مستقرة تتحلل عن طريق إطلاق الطاقة وإصدار الإشعاعات إلى عدة عناصر مختلفة للوصول إلى حالة الاستقرار.

ما هو أكثر عنصر مشع؟

دائمًا ما يتم الاعتماد على العدد الكتلي أو العدد الكلي لكل من النيوترونات والبروتونات في الذرة للتميز بين العناصر والنظائر، فإذا زادت أو قلت فإنّ العدد الكتلي للنظير سيختلف عن العدد الكتلي للعنصر الأصلي.

من الجدير ذكره أنّ العناصر من 84 فأكثر نظائرها غير مستقرة وبالتالي هي عناصر مشعة جدًا، ووفقًا لعدة مصادر فإنّ أكثر العناصر إشعاعًا هو عنصر البولونيوم؛ وذلك نظرًا لكونه أكثر عنصر طبيعي يُطلِق كميات مهولة من الطاقة، حتى أنّه يُضيء باللون الأزرق؛ وذلك بسبب إثارة الإشعاع لجزيئات الغاز.

أكثر العناصر إشعاعًا هو عنصر البولونيوم؛ وذلك لأنّه أكثر عنصر طبيعي يُطلِق كميات مهولة من الطاقة.

خصائص العناصر المشعة

ما هي فئات العناصر المشعة؟

بعد معرفة ما هي العناصر المشعة لا بدّ من الحديث عن خصائصها، إذ أنّه يمكن إدراجها جميعًا ضمن ثلاث فئات رئيسة وهي: العناصر الأولية والتي كانت موجودة قبل تكوّن الأرض، عناصر كونية المنشأ والتي تتكوّن بواسطة تفاعلات الأشعة الكونية، وأخيرًا فئة العناصر التي صنعها الإنسان.

تندرج العناصر المشعة تحت ثلاث فئات رئيسة: العناصر الأولية، عناصر كونية المنشأ والعناصر التي صنعها الإنسان.

جميع هذه العناصر المشعة تشترك في العديد من الخصائص الآتية:

التحلل

تتميز جميع أنوية العناصر المشعة بعدم الاستقرار؛ لذلك فإنّ النواة تتحلل في نهاية الأمر طبيعيًا ودون الحاجة لأيّ تدخل خارجي، ومن الجدير ذكره أنّ جميع العناصر غير الطبيعية التي صنعها الإنسان هي عناصر مشعة وتضمحل في النهاية.

تشكيل العناصر المختلفة

تقوم كل من البروتونات والنيوترونات بعد تحلل العنصر الغير مستقر بتشكيل عناصر مختلفة، وهذا يعني أنّها لا تُفقَد في البيئة، ومثال على ذلك عنصر اليورانيوم؛ الذي يتحلل ضمن سلسلة معينة ليُشكّل بعد ذلك عناصرًا مختلفة، والتي تشمل الثوريوم، البروتكتينيوم، الراديوم، الرادون، البولونيوم والبزموت وأخيرًا الرصاص، والذي يُعد عنصرًا مُستقرًا لذلك لا يتحلل وتنتهي السلسلة به.

انبعاث الإشعاع

عند يتحلل العنصر غير المستقر إلى عناصر أخرى ينبعث الإشعاع، والذي يكون له أنواعًا عديدة، كالضوء والموجات الميكروية، ودائمًا ما يُطلق على الإشعاع المنبعث من العناصر المشعة عند تحللها بالإشعاع المؤين، والذي يشمل جميع الجسيمات المشحونة التي تُعد إشعاعًا ضارًا بالكائنات الحية، ومع ذلك فإنّ هناك جزءًا من الأشعة المنبعثة من العناصر المشعة لا يُشكل ضررًا على الإنسان.

الكشف

دائمًا ما يتم الكشف عن وجود المواد والعناصر المشعة باستخدام أدوات معينة، مثل عداد غايغر؛ فهو جهاز لقياس مستويات الإشعاع، والذي يعمل عن طريق توليد الشحنات الكهربائية عند وجود الإشعاعات المنبعثة من العناصر المشعة، ومن الجدير ذكره أنّ قراءة الجهاز تزداد بزيادة المواد المشعة.

شاهد أيضاً

معدن لا يغرق في الماء

ابتكر علماء جامعة روتشستر الأمريكية بالتعاون مع زملائهم الصينيين، طريقة جديدة لمعالجة سطح المعادن تعطيها …