الكیمیاء النوویة الدرس الثاني

المادة: الكيمياء · السنة: 2019 · 2020

تشرح الورقة ملخص الدرس الثاني من الوحدة التاسعة في الكيمياء النووية حول طبيعة النشاط الإشعاعي.

طبيعة النشاط الإشعاعي:
الفرق بين النشاط الإشعاعي والنشاط الكيميائي هو أن النشاط الإشعاعي لا يتأثر بالتغير في درجات الحرارة، أما في التفاعلات الكيميائية يزيد معدلها مع ارتفاع درجات الحرارة.
يحدث النشاط الإشعاعي للمواد بسبب التحلل التلقائي للنوى غير المستقرة. عموما أي نواة تحتوي على أكثر من 83 بروتونا غير مستقرة وينبعث منها نشاط يؤدي إلى تحللها.
أمثلة لعناصر تتميز بنشاط إشعاعي: البولونيوم، الراديوم، اليورانيوم.

النشاط الإشعاعي للراديوم:
سببه انبعاث أشعة ألفا من نواة ذرة الراديوم.
أشعة ألفا هي نواة ذرة الهيليوم وتتكون من 2 بروتون و 2 نيوترون. يحمل شعاع ألفا من نواة الراديوم 2 بروتون و 2 نيوترون. مغادرة هذا العدد يجعل نواة ذرة الراديوم تحتوي 86 بروتونا، وينبعث قدر هائل من الطاقة عند هذا التغيير في محتوى نواة الراديوم.
يجب أن تتوازن المعادلة بما يجعل الأعداد الذرية وأعداد الكتلة على الجانبين متساوية.

أنواع النشاط الإشعاعي:
أولا: انبعاث أشعة ألفا
أشعة ألفا مطابقة لنواة عنصر الهيليوم. عند انبعاث أشعة ألفا يقل العدد الكتلي للذرة بمقدار 4، ويقل العدد الذري بمقدار وحدتين.

ثانيا: انبعاث أشعة بيتا
يكون هذا النشاط الإشعاعي مكافئا لتحول نيوترون في نواة الذرة إلى إلكترون وبروتون. الإلكترون جسم خفيف جدا وفقده لا يؤثر على العدد الكتلي للذرة. عند انبعاث أشعة بيتا لا يتغير العدد الكتلي للذرة الأصلية، ويزيد العدد الذري بمقدار وحدة واحدة عن العدد الذري للذرة الأصلية.

طرق التحلل الإشعاعي لنظير البولونيوم:
التحلل الإشعاعي ليس قاصرا فقط على انبعاث أشعة ألفا وأشعة بيتا. توجد 3 طرق مختلفة للتحلل لنظير البولونيوم:

1. تبعث دقائق ألفا ويتحول إلى رصاص.
2. ينبعث بوزيترون أي أشعة بيتا الموجبة.
3. يحدث أسر إلكتروني.