عملية يتغير فيها أحد العناصر إلى عنصر آخر من خلال الاضمحلال الإشعاعي ، حيث يتغير عنصر بعد عملية التحلل إلى عنصر آخر له خصائص وخصائص مختلفة عن العنصر الأصل ، وفي هذه المقالة سنتحدث عن هذه العملية بالتفصيل ، و سنشرح ما هي العوامل التي تؤثر عليه.
ما هو عنصر كيميائي
عنصر كيميائي وهو أي مادة لا يمكن تقسيمها إلى مواد أبسط بواسطة العمليات الكيميائية والفيزيائية والعناصر هي المواد الأساسية التي تتكون منها جميع المواد الموجودة على سطح الأرض ويوجد حاليًا 118 عنصرًا كيميائيًا معروفًا ونحو 20٪ لا توجد في الطبيعة ولا توجد إلا بكميات قليلة جدًا ، وتتكون العناصر من ذرات موجودة فيها وتدور حول هذه الذرات بإلكترونات سالبة الشحنة ، وفي الداخل توجد بروتونات ونيوترونات هذه الذرة ، وكل عنصر موجود في الطبيعة ، إما عنصر فلزي ، أو عنصر غير معدني أو شبه معدني. جميع العناصر مجمعة فيما يسمى بالجدول الدوري ، وهذا الجدول مسئول عن ترتيب العناصر الكيميائية حسب خواصها الكيميائية والفيزيائية ، ولكل عنصر في هذا الجدول رقم ذري يختلف عن باقي العناصر. ، وله أيضًا خواص كيميائية وفيزيائية تميزه عن العناصر الأخرى ، ولكل عنصر كيميائي رمزه الخاص الذي يستخدم للتعبير عنه في المعادلات والصيغ العلمية.[1]
العملية التي يتغير فيها أحد العناصر إلى عنصر آخر عن طريق الاضمحلال الإشعاعي
عملية التحلل الإشعاعي (بالإنجليزية: Radactive Decay) ، وتسمى أيضًا التحلل الإشعاعي ، وهي عملية تُصدر فيها نواة الذرات المشعة جزيئات مشحونة وطاقة ، وهو ما يسمى بالإشعاع العام ، حيث تحتوي الذرات المشعة على نواة غير مستقرة وعندما تصدر النواة إشعاعًا ، تصبح أكثر استقرارًا ، والتحلل الإشعاعي هو تفاعل نووي ، وليس تفاعلًا كيميائيًا ، لأن نوى الذرات فقط هي المتضمنة ، وفي هذا التفاعل النووي يمكن أن يتحول عنصر واحد إلى عنصر آخر.[2]
أنواع الاضمحلال الإشعاعي
التحلل الإشعاعي هو عملية تعتمد على تغيير في نواة الذرة ، وعندما يتغير عدد البروتونات في نواة الذرة ، تتغير هوية تلك الذرة ، ويتحول العنصر الرئيسي إلى عنصر آخر أو نظيره. يمكن تقسيم أنواع الاضمحلال الإشعاعي إلى:
الاضمحلال الإشعاعي الطبيعي
يحدث التحلل الإشعاعي الطبيعي والاضمحلال الإشعاعي الطبيعي في العناصر المشعة غير المستقرة حيث ستتحول هذه العناصر إلى عنصر ثابت من خلال سلسلة من التحلل الطبيعي وهناك ثلاث طرق رئيسية تتحلل فيها النظائر المشعة بشكل طبيعي:[3]
- طريقة انبعاث جسيمات ألفا.
- طريقة انبعاث جسيمات بيتا.
- طريقة انبعاث أشعة جاما.
- طريقة انبعاث البوزيترون.
- طريقة التقاط الإلكترون.
الاضمحلال الإشعاعي الصناعي
التحلل الإشعاعي الاصطناعي ، وهو عملية تحويل عنصر إلى عنصر آخر عن طريق قصف هذا العنصر واصطدامه بجسيم أولي ، ويحدث هذا الانحلال الاصطناعي عندما تصطدم ذرات عنصر ما بجسيمات في معجل نووي خطي ، حيث يتسبب هذا الاصطدام الصناعي في حدوث لتغيير خصائصها وشكلها الكيميائي ، تم إجراء هذا التحلل الإشعاعي الصناعي لأول مرة على النيتروجين ، حيث تم قصف نواته بجسيم ألفا لإنتاج الأكسجين.[4]
مخاطر الاضمحلال الإشعاعي
يمكن للجسيمات المشحونة والطاقة المنبعثة أثناء التحلل الإشعاعي أن تلحق الضرر بالكائنات الحية ، حيث يمكن أن يتسبب هذا الإشعاع في الإصابة بالسرطان لدى البشر ، كما أن موجات الطاقة المشعة صغيرة جدًا لدرجة أنها يمكن أن تمر عبر الجسم وتضر بالتركيب الجيني للشخص ، ولهذا السبب هناك هي بعض الطفرات الغريبة ، التي تحدث عند الحيوانات والبشر عند تعرضهم لكميات كبيرة من الإشعاع ، ولكن ليست كل أنواع التحلل الإشعاعي متساوية في الخطورة ، كما هو الحال بالنسبة لخطر التحلل الإشعاعي الصناعي.[5]
في نهاية هذا المقال تعلمنا أن العملية التي يتم فيها استبدال عنصر بآخر هي عملية تحلل إشعاعي ، حيث ذكرنا بالتفصيل أنواع التحلل الإشعاعي وشرحنا كل نوع وكيف يحدث ، ونحن ذكرنا بعض المخاطر الصحية في عملية الاضمحلال الصناعي.