كيمياء إشعاعية

كيمياء إشعاعية

الكيمياء الإشعاعية باللغة الانكليزية (Radiochemistry)‏ وهي تعتبر أحد طرق البحث باستعمال مواد مشعة، حيث تستعمل بعض النظائر المشعة لدراسة خواص تفاعلات كيميائية. تلك الوسيلة تنطوي على زرع نظير مشع في جزيء مثلا لمعرفة مكانه في الجزيء واستنباط خواص الجزيء. تستخدم نظائر مشعة في الغالب لدراسة سير التفاعلات الكيميائية.ويجب عدم الخلط بين هذا وبين radiation chemistry حيث يسلط الإشعاع للتأثير على عمليات كيميائية.

كما تستعمل في الكيمياء الإشعاعية جميع أنواع الإشعاعات، سواءً كانت طبيعية أو كانت مصنوعة من قبل الإنسان (مثلما تنتج مواد مشعة في مفاعل نووي) .

أنماط الإضمحلال الإشعاعي

النظائر المشعة وهي عبارة عن نظائر غير مستقرة تصدر إشعاعات مختلفة النوع. وهذه المواد المشعة تتحلل عن طريق الإضمحلال النووي مما يؤدي إلى انبعاث بعض الأنواع من الإشعاعات ، فمنها ما يصدر أشعة بيتا ومنها ما يصدر أشعة ألفا ومنها ما يشع أشعة غاما .

1. α إشعاع (ألفا) - وهي عبارة عن انبعاث لجسيمات ألفا من النواة الذرية. ويتكون جسيم ألفا من 2 من البروتونات و 2 من النيوترونات. وعندما يحدث هذا "التحلل"، فأن الكتلة الذرية للذرة ستنقص 4 وحدات، كما ينقص العدد الذري بمعدل وحدتين (تقل عدد بروتونات النواة بمقدار 2).بعد أن تفقد النواة 2 من البروتونات فهي تتحول إلى عنصر آخر، يكون غالبا عنصرا مستقرا.

2. β إشعاع (بيتا) - وهي عبارة عن تحول أحد نيوترونات النواة إلى إلكترون وبروتون . بعد حدوث هذه العملية، ينبعث الإلكترون من النواة.وعند خروج أشعة بيتا من نواة ذرة العنصر المشع فان العدد الذري يزداد بمقدار 1 ويظل العدد الكتلى ثابتا لا يتغير. أي يتحول النظير المشع إلى نظير مستقر.يخرج الإلكترون بسرعة هائلة من النواة ونستطيع الكشف عنه. ولكن سرعان ما يفقد سرعته بالتصادم مع الذرات الأخرى، وتلتقطه إحدى الذرات التي فقدت إلكترون وتعطه للذرة المتحللة.

3. إشعاع غاما - وهي عبارة عن هي انبعاث للطاقة الكهرومغناطيسية ( إشعة أكس على سبيل المثال) من نواة الذرة. ويحدث هذا كثيرا خلال الإضمحلال الإشعاعي radioactive decay مصاحبا لأشعة ألفا وأشعة بيتا. وعند خروج أشعة غاما من نواة ذرة العنصر المشع لا يتأثر العدد الذري ولا العدد الكتلي، بل تخلص النواة من جزء كبير من طاقتها.يمكن أن تُميّز هذه الثلاثة أنواع من الإشعاعات عن بعضها على حسب قوة اختراقها للأجسام.فيمكن إيقاف جسيم ألفا بسهولة بسبب شحنته الكبيرة في ورقة كتابة أو عندما تنطلق لعدة سنتيمترات في الهواء. هذا الجسيم هو نظير نواة الهيليوم.

أما الجسيم بيتا فيمكن إيقافه بواسطة ورقة من الألمنيوم يكون سمكها فقط عدة مليمترات، وهذا الجسيم هو عبارة عن إلكترون. وتعد أشعة غاما هي أكثر الإشعاعات قوةً في اختراق الأجسام وهي فوتون ذو طاقة عالية وبدون شحنة وبدون كتلة وتنطلق مثل شعاع الضوء بسرعة الضوء. أشعة غاما هي نوع عالي الطاقة من أشعة إكس. لحجب تلك الأشعة نحتاج إلى لوح من معدن ثقيل للوقاية من إشعاعها (و عادةً يكون الحائل من الرصاص أو من الباريوم ) للتقليص من حدة ضررها، وقد يكون سمك الحائل عدة سنتيمترات.

المراجع

areq.net

التصانيف

كيمياء  فروع الكيمياء  كيمياء إشعاعية  كيمياء نووية  نشاط إشعاعي   العلوم البحتة  كيمياء   العلوم البحتة