انت الان في قسم علوم الكيمياء الحياتية

مقالة علمية للسيدة سراب مسلم حسن بعنوان "(أكتشاف ظاهرة الإشعاع النووي والمواد المشعة)" تاريخ الخبر: 03/02/2024 | المشاهدات: 147

مشاركة الخبر :

الإشعاع النووي ظاهرة فيزيائية ونشاط ذري طبيعي قوي يحدث داخل ذرات العناصر الثقيلة ذرياً وفيه تفقد النواة الذرية بعض جسيماتها وتتحول ذرة العنصر إلى عنصر آخر أو إلى نظير آخر من العنصر نفسه.
بعد أن قدم راذرفورد تجربته الشهيرة لدراسة تأثير دقائق ألفا على صفائح المعادن. كان من أهم الاستنتاجات التي وضعها هي: أن الجسيمات موجبة الشحنة تتجمع في جزء صغير من الذرة وهو النواة، وفيها أيضا تتجمع كتلة الذرة أي أن تجربته وضعت التصور الأول للنموذج النووي لتركيب الذرة
حيث كانت هذه التجربة خطوة مهمة في تطوير هذا العلم.

أما هنري بيكريل قد اكتشف العالم الفرنسي هنري بيكريل H. Becquerel عام 1895م أن أملاح اليورانيوم تبعث إشعاعات تؤثر على الألواح الفوتوغرافية المغلفة.قد ظن في البداية أنها هي نفسها الإشعاعات التي اكتشفها العالم الألماني روتنجن Rotingen والتي سميت الأشعة السينية x-rays .لكنه لاحظ أن الإشعاعات التي تنطلق من أملاح اليورانيوم ذات قدرة عالية على الاختراق ( تفوق قدرة الأشعة السينية).
أن هذه الظاهرة تحدث تلقائياً دون وجود مثير أو مستحث (مؤثر) خارجي مثل: (ضوء الشمس مثلاً).كما أكد أن إشعاعات مشابهة تصدر من جميع أملاح اليورانيوم بغض النظر عن التركيب الكيميائي للملح. وأن مركبات الثوريوم تعطي ظاهرة مشابهة.
وبالنسبة للزوجان بيير وماري كوري وفي عام 1889م بدأ الزوجان بيير وماري كوري Pierre and Marie Curie أبحاثهما في هذا المجال. والتي مبنية على أساس ملاحظة أن بعض الخامات الطبيعية لليورانيوم ( مثل البتشبلند) لها خواص إشعاعية أقوى من اليورانيوم النقي نفسه.
وقد استنتجا من هذه الحقيقة أن هذه الخامات ربما تحتوي على عناصر أخرى غير اليورانيوم لها خاصية الإشعاع.
حيث عملا جهود مضنية لاستخلاص الكميات الضئيلة الموجودة في خام البتشبلند من عنصري البولونيوم Po84 والراديوم Ra88. وهما عنصران ذوي قدرة كبيرة على الإشعاع تفوق قدرة اليورانيوم.
ومن هنا كانت الخاصية إشعاعية القوية للبتشبلند وهي خامة سوداء اللون تحتوي على أكسيد اليورانيوم U3O8 بنسبة 75%.
وكان من أهم أعمال ماري كوري فصلها لمقدار 100 ملليجرام من كلوريد الراديوم بصورة نقية (حسب أحدث ما توصلت إليه القياسات الطيفية في ذلك الوقت). وعينت الوزن الذري له بقيمة 226.5 ( بفارق 0.2 عن القيمة المعينة في الوقت الحاضر).
كما استطاعت أن تحضر أول عينة نقية من فلز الراديوم من التحليل الكهربي لمصهور ملحه.و العالم جيمس شادويك وقد شهد العام 1932م حدثاً مهماً تمثل في اكتشاف جادويك J. Chadwick لوجود النيوترون الذي انطلق من نواة البريليوم بعد قذفها بجسيمات ألفا ذات الطاقة العالية جداً
الإشعاع النووي - اكتشاف ظاهرة الإشعاع النووي والمواد المشعة وكان لاكتشاف النيترون دور هام في تطوير إمكانيات إجراء تفاعلات نووية عديدة، لأنه جسيم غير مشحون وهو قادر على اختراق النواة دون الحاجة لإكسابه طاقة عالية.وقد ساهمت هذه التفاعلات النووية والإشعاع النووي في فهم الكثير عن طبيعة التركيب النووي.
العالم أيرين كيوري وفي العام 1934م أوضحت أيرين كيوري (إبنة بيير وماري كيوري) من خلال عملها المشترك مع زوجها فريدريك كيوري I. and F. J. Curie أن قذف البورون والألومنيوم بأشعة ألفا سوف يؤدي إلى ظهور خواص إشعاعية لهما.وكان هذا كشفا هاما لإمكانية تحويل النواة لتصبح مشعة بشكل صناعي كما نتج عن تجاربهما اكتشاف جسيم البوزترون positron وهو جسيم له خصائص تشبه خصائص الإلكترون ولكن بشحنة موجبة.وكان قد تم اكتشاف البوزترون قبل ذلك كأحد مكونات الإشعاع الكوني.

يوجد نوعان اساسيان للاشعاع هما :-
الاشعاع المؤين :ويسمى بذلك لأن هذا النوع من الاشعاع له القدرة على تأيين الذرات التي يمر خلالها مثل الاشعاعات الكهرومغناطيسية (اشعة اكس ،اشعة گاما ،والاشعة الكونية )
وإشعاعات جسيمية : مثل (جسيمات بيتا، والفا والنيوترونات والبروتونات )
وعلى صعيد المحطات النووية، يركز المختصون على أربعة أنواع للإشعاع المؤين وهي أشعة ألفا وبيتا وجاما والنيوترونات. تعد أشعة ألفا أضعف من أن تخترق معظم المواد، في حين أن أشعة بيتا أقوى منها، أما أشعة جاما فهي الأقوى بينهم. وبالنسبة للنيوترونات، يمكنها أن تخترق العديد من المواد إلّا أنها بطيئة في الأوساط المائية.

لقد لاحظنا ان التاثيرات التي يسببها الإشعاع كثيرة ومتشعبة، ولهذا يجب التاكيد على أهمية الوقاية والتعامل مع مصادر الإشعاع المختلفة بيقظة وحذر كبيرين ووفق شروط خاصة تضمن سلامة الناس العاملين في مجال الإشعاع. وقد مر بنا ان جسيمات الفا ذات مدى قصير ولا تستطيع اختراق حتى السطح الخارجي للجسم وعلى أساس ما تقدم يجب اتخاذ التدابير والإجراءات الوقائية التالية عند التعامل مع مصادر الإشعاع :

1-عند وجود أجهزة تطلق إشعاعات مؤينة مثل أجهزة الأشعة السينية والمعجلات المختلفة والمولدات.
2-التأني في العمل عند التعامل مع المواد السائلة.
3-عدم ترك مصادر الإشعاع مفتوحة بعد الانتهاء منها.
4-استعمال أجهزة تحديد وقياس مستوى الإشعاع عند الدخول إلى الأماكن التي توجد فيها المصادر المشعة.
5-الاستفادة من شركة متخصصة في بناء محطات نووية.
6-بناء أبراج متخصصة في مراقبة المفاعلات النووية عن بعد.
7-بنائها في أماكن بعيد عن السكان مثل جزيرة يوضع فيها المفاعلات النووية.
الصيانة بشكل دوري ومتابعة التفاعلات ومرادها.
8-عدم استعمال المواد سريعة التفاعل في المحطات النووية.
9-أجراء التجارب بشكل مستمر لتفادي الأخطاء.