محتويات
| الموضوع | الرابط |
|---|---|
| ما هو اضمحلال النواة؟ | #section1 |
| أنماط اضمحلال النواة | #section2 |
| تفاصيل انحلال ألفا | #section3 |
| تفاصيل انحلال بيتا | #section4 |
| التقاط الإلكترون | #section5 |
| التحول الداخلي | #section6 |
| الانشطار الذري التلقائي | #section7 |
| المراجع | #references |
ما هو اضمحلال النواة؟
اضمحلال النواة، أو ما يُعرف أيضاً بالاضمحلال الإشعاعي، هو عملية عشوائية تتخلص فيها النواة الذرية من الطاقة الزائدة عن طريق إطلاق إشعاعات. تتخذ هذه الإشعاعات عادةً شكل جسيمات ألفا (نوى هيليوم)، أو جسيمات بيتا (إلكترونات أو بوزيترونات)، أو أشعة جاما (فوتونات عالية الطاقة). تهدف هذه العملية إلى زيادة استقرار النواة. من المهم ملاحظة أنه في جميع عمليات الاضمحلال، تبقى الكتلة، والشحنة، وعدد الليبتون ثابتة. [١]
أنماط تحلل النواة
تتعدد طرق اضمحلال النوى الذرية، ولكل منها خصائصها المميزة.
تفاصيل انحلال ألفا
في انحلال ألفا، تطلق النواة جسيمًا موجب الشحنة، يُشبه نواة ذرة الهيليوم (4He). يتكون هذا الجسيم، المعروف باسم جسيم ألفا، من بروتونين ونيوترونين. يحدث هذا النوع من الانحلال عادةً في النوى الثقيلة مثل اليورانيوم والبلوتونيوم. نظراً لحجم جسيم ألفا الكبير نسبياً، فإن امتصاصه سهل، حيث يمكن إيقافه بواسطة ورقة رقيقة، ولا يستطيع اختراق جلد الإنسان. وبالتالي، فإن مدى تأثيره محدود. لكن، في حالة ابتلاع مادة مشعة بانحلال ألفا، فإنها قد تسبب ضرراً كبيراً للأنسجة المحيطة. [٢]
تفاصيل انحلال بيتا
يحدث انحلال بيتا عندما تحتوي النواة على عدد كبير جداً من البروتونات أو النيوترونات. هناك نوعان رئيسيان: انحلال بيتا الموجب (يُطلق بوزيترون ونيوترينو)، وانحلال بيتا السالب (يُطلق إلكترون ومضاد نيوترينو). النيوترينو ومضاد النيوترينو هما جسيمات أولية عالية الطاقة ذات كتلة ضئيلة أو معدومة، وتُطلق للحفاظ على الطاقة خلال عملية الانحلال. [٢]
التقاط الإلكترون
يحدث هذا النوع من الاضمحلال عندما يكون عدد البروتونات في النواة كبيراً جداً، بحيث لا تمتلك النواة طاقة كافية لإطلاق بوزيترون. في هذه الحالة، تلتقط النواة أحد الإلكترونات من مداراتها، ويتحول بروتون إلى نيوترون، مع انبعاث نيوترينو. يغير هذا عدد البروتونات في النواة. [٣]
التحول الداخلي
في التحول الداخلي، تتفاعل نواة ذرة مثارة مع إلكترون مداري، مما يؤدي إلى طرد الإلكترون من الذرة. لا يتحول العنصر إلى عنصر جديد في هذه العملية. والإلكترون المنبعث ليس جسيم بيتا لأنه لم ينبعث من النواة. بعد خروج الإلكترون، ينتقل إلكترون ذو طاقة أعلى إلى مستوى الطاقة الأدنى، مصحوباً بانبعاث أشعة سينية. [٣]
الانشطار الذري التلقائي
يحدث الانشطار الذري التلقائي فقط في العناصر الثقيلة جداً (عددها الذري أكبر من 92). يختلف هذا عن الانشطار النووي الذي يحدث في المفاعلات النووية عن طريق قصف النواة بالنيوترونات. يحدث الانشطار الذري التلقائي نتيجة ظاهرة النفق الكمي، دون الحاجة إلى قصف النواة. نتائج الانشطار التلقائي مشابهة لنتائج الانشطار المستحث، حيث تنقسم النواة إلى نواتين أخف، مع إطلاق نيوترونات قد تحفز سلسلة تفاعل نووي إذا وُجدت كمية كافية من المواد الانشطارية. [٣]
