تحول العناصر
تحول العناصر هو عبارة عن تغير أحد العناصر إلى آخر بواسطة تغييرات في نواة الذرة. ذلك حتى جميع ذرّات العنصر الواحد تحمل نفس العدد من البروتونات في نوياتها. فأي تغيير في عدد بروتونات النواة يُنتج ذرة عُنصر مختلف. ويمكن لأية ذرّة حتى تُغيّر عدد البروتونات في نواتها من خلال بث الجسيمات الذرية أوأخذها. وقد يحدث تحول العناصر بصورة طبيعية، كما قد يحدث بوسائل صناعية.
وتحدث أغلب التحولات الطبيعية حينما تبث نواة ذرة مُشعة تلقائيًا جسيمات معينة بواسطة الانحلال الألفاوي أوالانحلال البيتاوي. ففي حالة الانحلال الألفاوي تبث النواة جسيمًا ألفاويًا يتكون من بروتونين ونيوترونين. من ذلك حتى نواة ذرة الراديوم تحوي على 88 بروتونًا وبعد حتى تبث النواة جسيمًا ألفاويًا يتبقى 86 بروتوناً. ومن ثم تكون ذرة الرادون قد تم تشكيلها.أما في حالة الانحلال البيتاوي (تآكل بيتا) فتبث النواة جسيمًا بيتاويًا. وفي أغلب الأحيان قد يكون الجسيم البيتاوي إلكترونًا مشحونًا بشحنة سالبة، تم إنتاجه بواسطة تحويل أحد النيوترونات في النواة. وينتج عن هذا التحول تكوُّن بروتون. وينتج عن ذلك حتى تحتوي النواة، بعد بث الجسيم البيتاوي على بروتون واحد زائد ونيوترون واحد ناقص. وكمثال على ذلك، فإن نظير الكربون 14 له نواة تحتوي على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات. وبعد حتى تبث النواة الجسيم البيتاوي يتشكل النيتروجين-14 الذي تحوي نواته على سبعة بروتونات وسبعة نيوترونات.
وفي بعض الحالات يتكون الجسيم البيتاوي من نوع البوزيترون، ويتم تكوين هذا الإلكترون موجب الشحنة عن طريق تحويل بروتون، حيث يتم تكوين نيوترون في الوقت نفسه. ويتأتى عن بث النواة لبوزيترون، حتى تحوي على بروتون واحد ناقص ونيوترون واحد زائد. وكمثال على ذلك، يبث الكربون-11 الذي يحوي على ستة بروتونات وخمسة نيوترونات عددًا من البوزيترونات. وبعد حتى تبث نواة الكربون 11 بوزيتروناً تتشكل ذرة البورون-11 التي تحوي على خمسة بروتونات وستة نيوترونات.
ويتم إنتاج أغلب التحولات الصناعية عن طريق تفجير النويات ذات الجسيم الألفاوي أوغيره من الجسيمات ذات الطاقة العالية في مفاعل نووي أومعجل جسيمات. وفي حالة التحول الناتج عن استخدام الجسيمات الألفاوية تكتسب النواة بروتونًا واحدًا ونيوترونين. تمتص النواة أولاً الجسيم الألفاوي الذي يحوي على بروتونين ونيوترونين. ومع ذلك تكون النواة الناتجة عن هذا الامتصاص غير مستقرة، وهي تطرح بروتونًا.
ويحدث التحول أيضًا بطرق أخرى، منها الانشطار والاندماج. ويحصل الانشطار حينما تنشق نواة إحدى الذرات إلى نواتي عنصرين ضعيفين في معظم الأحيان. وينتج هذا الانشقاق عن امتصاص النواة لأحد النيوترونات. أما الاندماج فيحدث عن طريق وصل نواتي عنصرين أخف ليشكلا نواة عنصر أثقل.
المراجع
www.kachaf.com
التصانيف
تصنيف :معرفة علوم كيمياء العلوم البحتة العلوم التطبيقية