النظائر المشعّة

2011 التفاعلات الكيميائية

گريستا وست

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الكيمياء

هناك أشكال محددة من العناصر لها نشاط إشعاعي يفوق غيرها من العناصر الأخرى. تُسمى أشكال الذرّات المختلفة «النظائر». ويحدد عدد البروتونات في الذرّة

نوع العنصر الذي تنتمي إليه تلك الذرّة. غير أن بعـض الذرّات التي تنتمي للعنصر نفسه تملك أعداداً مختلفة من النيوترونات، مما يجعل منها نظائر مخـتلفة أيضاً. كما أن بعض النظـائر مشعة أكثر من غيرها، نظراً لعدد النيوترونات التي تجعلها غير مستقرة.

وكي نتعلم المزيد عن النظائر، من المفيد أن نعرف كيف يعبّر عنها كتابةً. يكتب الكيميائيون النظائر بطريقتين، تبدو

إحداها كالآتي: (az X)، حيث يشير الحرف (X) للرمز الكيميائي، و(z) للعدد الذرّي – والمقصود به عدد البروتونات داخل النواة، والحرف (a) عدد الكتلة الذرّية، أي إجمالي عدد البروتونات والنيوترونات في النواة.

وإذا طرحت العدد الذرّي من عدد الكتلة الذرّية، تحصل على عدد النيوترونات

في النظير، وقد تكون هذه البيانات التفصيلية مفيدة، لكن الحاجة إليها ليست ضرورية دائماً. ويكتفي الكيميائيون بكتابة الرمز وعدد الكتلة الذرّية، مثل (U-238) أي: (اليورانيوم – 238)، أو (23892U).

عندما تبدأ بعض النظائر بالانحلال، فإنها أحياناً لا تتوقف. على سبيل المثال، نظير (U-234) هو نظير يورانيوم غير مستقر، وعندما يبدأ بالانحلال، ينتج

(ثوريوم – 234) أي: (Th-234)، الذي يشكل بدوره نظيراً آخر غير مستقر، ثم ينحل (Th-234) إلى نظير آخر غير مستقر هو (بروتكتينيوم – 234)

(Pa-234). وتستمر عملية الانحلال في إنتاج النظائر غير المستقرة إلى أن تتكوّن ذرّة مستقرة بعد (14 خطوة) من إنتاج النظائر غير المستقرة فيتوقف الانحلال. يُطلق على هذه السلسلة من الخطوات اسم «الاضمحلال الإشعاعي»، وهي عبارة عن عملية تشمل غالبية العناصر غير المستقرة.