فهرس المحتويات
النظائر المشعة التي توجد بشكل طبيعي
تُعرّف النظائر المشعة (Radioisotopes) أو النظائر غير المستقرة بأنها ذرات تمتلك تكوينًا غير مستقر من البروتونات والنيوترونات، أو طاقة زائدة في نواتها. يحدث هذا عندما يكون عدد النيوترونات في الذرة كبيرًا أو صغيرًا جدًا، مما يجعلها تميل إلى التفكك. تحتوي نظائر العنصر الواحد على نفس عدد البروتونات، لكنها تختلف في عدد النيوترونات. [١] بعض هذه النظائر موجودة في الطبيعة منذ نشأتها دون تدخل بشري، منها البوتاسيوم 40، الروبيديوم 87، الساماريوم 147، اللوتيسيوم 176، اليورانيوم 235، واليورانيوم 238. [٢]
النظائر المُنتجة صناعياً
تمكن الإنسان من إنتاج نظائر مشعة من خلال تعديل الذرات باستخدام المفاعلات النووية أو المسارعات الدائرية (السيكلوترونات) لاستخدامها في أغراض متنوعة. [٣] من أمثلة هذه النظائر: الهيدروجين 3 (تريتيوم)، والكربون 14، والصوديوم 24، والفوسفور 32، والكبريت 35، والبوتاسيوم 42، والكالسيوم 45، والكروم 51، والحديد 59، والكوبالت 60، والكريبتون 85، والإستروتنيتوم 90، والأيتريوم 90، والبلاديوم 109، واليود 131 و 132، والزينون 133، والسيزيوم 137، والثوليوم 170، والإيرديوم 192، والذهب 198، والبولونيوم 210. [٢]
تفكك جسيمات ألفا
لتحقيق الاستقرار، تتخلص النواة غير المستقرة من جسيمات زائدة وطاقة على شكل إشعاع. تُعرف هذه العملية بالتحلل الإشعاعي. [٤] أحد أنواع الإشعاعات المنبعثة هو جسيم ألفا (α)، وهو عبارة عن نواة هيليوم تتكون من بروتونين ونيوترونين بشحنة موجبة (+2). عندما يحدث تحلل ألفا، تنقسم النواة إلى جزئين: نواة جديدة برقم ذري أقل باثنين وكتلة ذرية أقل بأربعة من النواة الأصلية، وجسيم ألفا. [٦]
تفكك جسيمات بيتا
نوع آخر من الإشعاع هو جسيم بيتا (β)، وهو عبارة عن إلكترون يُقذف من نواة الذرة. في هذا النوع من التحلل، يزداد الرقم الذري للنواة الجديدة، بينما تبقى الكتلة الذرية ثابتة. ويتكون إلكترون بشحنة سالبة ليعادل الشحنة الكلية. [٦]
أشعة غاما
أشعة غاما (γ) هي إشعاع كهرومغناطيسي عالي الطاقة ينبعث من بعض النويدات المشعة عندما تنتقل نواتها من حالة طاقة أعلى إلى حالة طاقة أقل. وهي عبارة عن فوتونات ليس لها كتلة أو شحنة. [٤] تتميز بطاقتها العالية وطولها الموجي القصير. تخترق أشعة غاما الأنسجة أكثر من جسيمات بيتا أو ألفا، لكنها تترك تركيزًا أقل من الأيونات في مسارها. تشبه إلى حد كبير الأشعة السينية. [٤]
