تعريف مصطلح “نصف العمر”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

نصف العمر علوم الأرض والجيولوجيا

يطلق هذا التعبير على الفترة الزمنية اللازمة لنصف كمية من المادة لإتمام التفاعل الكيميائي.

كما يطلق على الفترة الزمنية اللازمة لنصف كمية من المادة المشعّة حتى تنتهي من سلسلة إشعاعاتها الذرية (والذي تتحول تدريجياً إلى عنصر الرصاص في سلسلة العناصر المعروفة).

 

التفاعلات الكيميائية:

إن الزمن اللازم للتفاعل الكيميائي لأي مادة حتى تتبقى منها كمية ضئيلة، لزمن طويل بالنسبة للبطء الشديد في إتمام تفاعل هذه الكميات الصغيرة، وهذا الزمن يصل إلى زمن لا نهائي لإتمام التفاعل تماماً.

ولكن الزمن اللازم لإتمام نصف التفاعل فهو كمية محدودة، وبالتالي فإنه طريقة مفيدة لتحديد معدل التفاعل بثابت نوعي (ث) يمكن حسابه وفقاً للمعادلة:

حيث تمثل درجة التركيز الابتدائية قبل التفاعل ك تمثل درجة التركيز عند درجة حرار ز.

ويمكن وضع العلاقة بين الثابت ث والفترة الزمنية لنصف العمر كما يلي:

وهذه المعادلة تصلح للتفاعل ذي الدرجة الأولى التي لا يعتمد فيها على درجة التركيز الابتدائية 

أما إذا أريد الحصول على التفاعل ذي الدرجة الثانية فهذا يعتمد على وفقاً للمعادلة:

 

التحلل الإشعاعي: radio active decay

إن النشاط الإشعاعي لأي مادة مشعّة يقل إلى النصف في فترة زمنية تسمى فترة نصف العمر، نظراً لأن هذا النشاط يتناسب طردياً مع عدد الذرات المشعة الموجودة. ومثال ذلك:

أن فترة نصف العمر لعنصر الكوبالت المشع هو 5.3 سنة، بمعنى أن نشاطه الإشعاعي يقل من النشاط الابتدائي الذي يقدر بـ 100 وحدة كوري ليصل إلى 50 كوري في فترة زمنية = 5.3 سنة.

 

والمعروف أن النشاط الإشعاعي لأي عنصر مشع يقل بمعدل أسّي بالنسبة للزمن أي يتناسب مع:

وبعد زمن نصف العمر، أي عندما تكون فإن النشاط الإشعاعي يقل بعامل وبعد مرور زمن نصف عمر آخر، فإن النشاط يقل مرة أخرى بعامل اي يقل النشاط إلى الربع بعد مرور ضعف نصف العمر، ثم يقل مرة أخرى إلى الثمن بعد مرور 3 أضعاف العمر وهكذا…

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]