المــادة
تتكون المادة من مجموعة من العناصر الكيميائية ، لكل منها خواصه الفيزيائية والكيميائية المتميزة .. ويتكون كل
عنصر من وحدات متناهية في الصغر تسمى الذرات .. وتتماثل ذرات العنصر الواحد تماماً بينما تختلف هذه الخصائص من ذرة عنصر لأخر ..
والتركيب الداخلي لذرة عنصر ما ، يلعب دوراً مهماً في تحديد خواص وصفات ذلك العنصر .. كما أن توزيع
الإلكترونات حول النواة ، وهو ما يعرف بـ " السحابة الإلكترونية " هي التي تحدد فاعلية ذلك العنصر ، ونوعية
التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن يشترك فيها ..
وتحتوي أنوية العناصر على نفس العدد من البروتونات إلا إنها تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات
وتدعى بـ " النظــائر "
والخواص الكيميائية لنظائر العنصر الواحد ثابتة ، بينما تختلف فيما بينها من حيث سلوك أنويتها ...
فبعضها تكون أنويتها مستقرة حيال الانحلال بالإشعاع وتسمى " النظائر المستقرة " وبعضها تنحل أنويتها
بإصدار بعض محتوياتها من النويدات أو الأشعة الكهرومغناطيسية وتسمى " النظائر المشعة "
والنظائر المشعة هي مواد غير مستقرة ، حيث تتحل وينبعث منها إشعاعات مختلفة ، ويبقى العنصر مشعاً حتى
أنواع الأشعة الصادرة من العناصر
لقد اهتم العالم رذرفورد بدراسة الأشعة الصادرة من الراديوم بمعمل كافنديش وقام مع زملائه باجراء عدة
تجارب بينت أن هذه الأشعة تتكون من ثلاثة أنواع من الأشعة الغير مرئية وهي :
أشعـة ألفـا
وهي تتكون من دقائـق يحتوي كل منهـا على بروتونين ونيوترونين وتعتبر دقائق أشعة ألفا مثل أنوية ذرات
الهيليوم التي تحتوي على نفس التركيب ....
إن دقيقة ألفا موجبة الشحنة نظراً لإحتوائها على بروتونين وقد تبين من تجارب رذرفورد أن أشعة ألفــا
موجبـة الشحنة نظراً لششحنتها وكبر حجمها ... إن مسارها في الهواء لا يتعدى ستة سنتيمترات كما يمكن إيقافها
تماماً باستخدام شريحة من الألومينيوم أو بضعة شرائح من الورق العادي .. كذلك تبين للعلماء أن هذه الأشعة لها
قدرة على تأين الغازات أي تحويل ذراتها المتعادلة إلى أيونات موجبة نتيجة لفصل الإلكترونات منها .
كذلك تبين أن دقائق ألفا التي تنطلق من ذرات الراديوم تبلغ سرعتها نحو 20 ألف ميل في الثانية .
وتعتبر خطورتها على الإنسان محدودة عند تعرضه الخارجي لها ، ولكنها تكون في غاية الخطورة عند دخولها
الجسم لأنها تسبب تأين الخلايا الحية المحيطة به .
خصائص إشعاعات آلفا
1- تحمل شحنتين موجبتين وكتلتها تساوي 4 مرات كتلة الهيدروجين.
2- تسبب تأين الهواء الذي تمر به.
3- لها طاقة كبيرة.
4- قوة الاختراق ضعيفة يمكن إيقافها باستخدام ورق عادية.
5- سرعتها أقل من سرعة الضوء وتتراوح من 1.4-2x107m/sec
التعديل الأخير تم بواسطة عبير العبير ; 14-12-2011 الساعة 12:31 AM
أشعـة بيتـا وهي عبارة عن سيل من الإلكترونات السريعة التي تنبعث من نواة الذرة وليست من الإلكترونات الخارجية التي
تدور حول النواة ... إن هذه الإلكترونات تنتج من النيوترونات التي تتحول إلى بروتونات داخل النواة .. إن قدرة
اختراق أشعة بيتا في الأجسام الصلبة أكبر من قدرة أشعة ألفا نظراً لصغر حجمها وشحنتها كما أن سرعتها كبيرة
وهي تقارب سرعة الضوء ..
ومن خصائص هذه الأشعة أيضاً أنها تنحرف بفعل المجال المغناطيسي ويكون تأثرها أكبر من تأثر أشعة ألفا
نظراً لقلة وزن الإلكترونات مقارنة بأنوية عنصر الهيليوم ..
وهي سريعة التفاعل مع الوسط الذي تمر فيه ولكنها لا تخترق الأوساط المادية لمسافات طويلة ويعتمد مسارها
في هذه الأوساط على عدد الإلكترونات في ذرات الوسط حيث أنها تتصادم باستمرار مع الإلكترونات الخارجية
لذرات الوسط ...
إن هذه الأشعة يمكن إيقافها باستخدام شريحة من الألومينيوم سمكها عدة ملليمترات وهي لا تستطيع إختراق أكثر
من 6 سنتميترات من الهواء .. كما أن هذه الأشعة لها مقدرة على تأيين الغازات ولكنها أقل من مقدرة أشعــة ألفــا
... إن أشعــة ألفــا تأين 300 ألف جزيء أثناء مسارها في الهواء بينما تأين أشعــة بيتــا نحو 600 جزيء ..
خصائص إشعاعات بيتا
1- سالبة الشحنة وكتلتها مثل كتلة الإلكترون.
2- تسبب تأين الغاز الذي تمر به.
3- سرعتها تعادل سرعة الضوء 3x108m/s
4- قوة الاختراق تعادل 100مرة من قدرة اختراق جسيمات آلفا.
5- يمكن إيقافها باستخدام الألواح من الرصاص.
أشعـة جـامـا
لقد تبين من تجـارب العالم الإنجليزي أرنست رذرفورد أن أشعـة ألفا وبيتا تنحرف عند مرورها في مجال
مغناطيسي أما أشعة جاما فقد تبين أنها لا تتأثر بهذا المجال ....
فهي عبارة عن موجات كهرومغناطيسية لها طولها موجي قصير ...
ولهذه الأشعة قدرة على إختراق جسم الإنسان ولذلك تستخدم دروع من الرصاص والأسمنت للوقاية منها ...
فقدرتها على النفاذ تفوق كل من أشعة بيتا وألفا وهي تخترق الهواء لمئات من الأمتار ولا يمكن إيقافها إلا بعد
سنتميترات من الرصاص أو بضعة أمتار من الخرسانة أما قدرتها على التأين فهي أقل بكثير من أشعة بيتا ..
ومن خواصها أنها تنبعث على شكل فوتونات من الطاقة لها خواص موجية وتختلف عن الأشعة السينية في كونها
تصدر عن النواة بينما تصدر الأشعة السينية من إعادة ترتيب الإلكترونات خارج النواة ..
وتنبعث هذه الأشعة أثناء التفاعلات النووية وكذلك تنطلق عند انتقال النويات من الحالة المثارة إلى حالة
الإستقرار أو على حالة اقل إثارة ...
خصائص إشعاعات جاما
1- لا تنحرف في وجود أي مجال كهربي أو مغناطيسي.( لأنة ليس لدينا شحنة)
2- قوة تأينها للغازات صغيرة.
3- سرعتها كبيرة تعادل سرعة الضوء.
4- قوة اختراقها كبيرة 10-100مرة قدرة أشعة بيتا.
5- تحتاج الى إيقافها باستخدام عدة سنتيمترات من الرصاص.
6- ليس لها نظير آخر.
إن نسبة قدرة التأين بين أشعة ألفا وبيتا وجاما هي على الترتيب 10000 : 100 : 1 ..
التعديل الأخير تم بواسطة عبير العبير ; 14-12-2011 الساعة 12:30 AM
مواقع النشر (المفضلة)