تعريف النشاط الإشعاعي في العلوم

النشاط الإشعاعي هو الانبعاث التلقائي لل إشعاع في شكل جزيئات أو طاقة عالية الفوتونات الناتجة عن تفاعل نووي. يُعرف أيضًا باسم التحلل الإشعاعي أو الانحلال النووي أو التفكك النووي أو التفكك الإشعاعي. بينما هناك العديد من أشكال الاشعاع الكهرومغناطيسي، لا تنتج دائما عن النشاط الإشعاعي. على سبيل المثال ، قد تنبعث المصباح الضوئي من الإشعاع في أشكال الحرارة والضوء ، إلا أنه ليس كذلك المشعة. مادة تحتوي على غير مستقر النوى الذرية يعتبر مشع.

التحلل الإشعاعي هو عملية عشوائية أو عشوائية تحدث على مستوى الذرات الفردية. في حين أنه من المستحيل التنبؤ بدقة بموعد تحلل نواة واحدة غير مستقرة ، إلا أنه قد يتم التنبؤ بمعدل تسوس مجموعة من الذرات استنادًا إلى ثوابت التحلل أو عمر النصف. أ نصف الحياة هو الوقت اللازم لنصف عينة المادة للخضوع للإشعاع.

الوجبات السريعة الرئيسية: تعريف النشاط الإشعاعي

يستخدم نظام الوحدات الدولي (SI) البيكريل (Bq) كمعيار وحدة من النشاط الإشعاعي. سميت الوحدة تكريما لمستكشف النشاط الإشعاعي ، العلماء الفرنسيون هنري بيكريل. يتم تعريف واحد becquerel أن يكون الاضمحلال أو التفكك في الثانية الواحدة.

كوري (Ci) هو وحدة مشتركة أخرى من النشاط الإشعاعي. يتم تعريفها على أنها 3.7 × 10¹⁰ تفكك في الثانية الواحدة. كوري واحد يساوي 3.7 × 10¹⁰ bequerels.

غالبًا ما يتم التعبير عن الإشعاعات المؤينة بوحدات الرمادي (غراي) أو الغرباء (Sv). والرمادي هو امتصاص جول واحد من الطاقة الإشعاعية لكل كيلوغرام من الكتلة sievert هو كمية من الإشعاع المرتبطة تغيير 5.5 ٪ من السرطان النامية في نهاية المطاف نتيجة ل مكشوف.

أول ثلاثة أنواع من الاضمحلال الإشعاعي الذي تم اكتشافه كانت ألفا ، بيتا، وتسوس جاما. تمت تسمية أنماط الانحلال هذه من خلال قدرتها على اختراق المادة. اضمحلال ألفا يخترق أقصر مسافة ، في حين غاما الاضمحلال يخترق أكبر مسافة. في النهاية ، تم فهم العمليات المتضمنة في تسوس ألفا وبيتا وغاما بشكل أفضل واكتشاف أنواع إضافية من الانحلال.

تشمل أوضاع الانحلال (الكتلة الذرية أو عدد البروتونات بالإضافة إلى النيوترونات ، Z هو الرقم الذري أو عدد البروتونات):

• اضمحلال ألفا: ينبعث جسيم ألفا (A = 4 ، Z = 2) من النواة ، مما يؤدي إلى نواة ابنة (A -4 ، Z - 2).
• انبعاث البروتون: تنبعث النواة الأصل بروتون ، مما يؤدي إلى نواة ابنة (A -1 ، Z - 1).
• انبعاث النيوترون: تقوم النواة الأصل بإخراج نيوترون ، مما يؤدي إلى نواة ابنة (A - 1 ، Z).
• الانشطار التلقائي: تتحلل نواة غير مستقرة إلى نوتين صغيرتين أو أكثر.
• بيتا ناقص (β⁻⁾ تسوس: تنبعث نواة الإلكترون ومضادات الإلكترون لإعطاء ابنة مع A ، Z + 1.
• Beta plus (β⁺) تسوس: تنبعث نواة البوزيترون والإلكترون النيوترينو لإعطاء ابنة مصابة بـ A، Z - 1
• القبض على الإلكترون: تلتقط النواة إلكترونًا وتصدر نيوترينو ، مما ينتج عنه ابنة غير مستقرة ومتحمسة.
• الانتقال الايزومري (IT): تطلق نواة مثارة شعاع جاما مما يؤدي إلى ابنة لها نفس الكتلة الذرية والرقم الذري (A ، Z) ،

يحدث تحلل غاما عادةً في أعقاب شكل آخر من التحلل ، مثل تحلل ألفا أو بيتا. عندما تترك نواة في حالة من الإثارة ، فقد تصدر فوتونًا من أشعة جاما حتى تعود الذرة إلى حالة طاقة أقل وأكثر استقرارًا.

• لانونزياتا ، مايكل ف. (2007). النشاط الإشعاعي: مقدمة وتاريخ. أمستردام ، هولندا: إلسفير العلوم. ISBN 9780080548883.
• لوفلاند ، دبليو. موريسي ، د. سيبورج ، جي تي (2006). الكيمياء النووية الحديثة. وايلي-إينتيرسينس. ISBN 978-0-471-11532-8.
• مارتن ، بي آر (2011). فيزياء الجسيمات النووية: مقدمة (2nd إد.). جون وايلي وأولاده. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• سودى ، فريدريك (1913). "عناصر الراديو والقانون الدوري." علم أخبار. رقم 107 ، ص. 97–99.
• Stabin ، مايكل ج. (2007). الحماية من الإشعاع وقياس الجرعات: مقدمة لفيزياء الصحة. سبرينغر. دوي:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.