Lakhasly

الإضمحلال الإشعاعي Radioactive decay هو العملية التي تفقد من خلالها النواة غير المستقرة الطاقة عن طريق الإشعاع. تعتبر المادة التي تحتوي على نوى غير مستقرة مشعة. ثلاثة من أكثر أنواع الاضمحلال شيوعا هي اضمحلال ألفا وبيتا وغاما. في حين أن الاثنين الآخرين يحكمهما القوى الكهرومغناطيسية والنووية. وفقا لنظرية الكم، ومع ذلك، يمكن التعبير عن معدل الاضمحلال الكلي كثابت اضمحلال أو كنصف عمر. تسمى النواة المتحللة النويدة المشعة parent، وتنتج العملية نويدة daughter واحدة على الأقل. باستثناء اضمحلال غاما أو التحويل الداخلي ، يتم إنشاء ذرة من عنصر كيميائي مختلف. خصائص ألفا وبيتا وجاما: جسيمات ألفا لها الكتلة الأكبر، فإن لها القدرة الأقل على الاختراق. وبما أن أشعة جاما ليس لها كتلة، أما جسيمات بيتا فلها كتلة متوسطة بين جسيمات ألفا وأشعة جاما. فقدرة جسيمات بيتا على الاختراق أكبر منها في حالة جسيمات ألفا، أنواع الإضمحلال الإشعاعي: اضمحلال Alpha : تفقد النواة الأم 4 وحدات كتلة ذرية. علاوة على ذلك، من فقدان البروتونات، ينخفض العدد الذري بمقدار اثنين. اضمحلال Beta : بدلا من أن ينشأ من سحابة الإلكترون للذرة، يأتي هذا الإلكترون من أحد نيوترونات النوى. بشكل مثير للاهتمام، يتحول النيوترون إلى بروتون. هذا يزيد من العدد الذري بمقدار واحد بينما تظل الكتلة ثابتة. الذي يتحلل إلى البولونيوم-234. اضمحلال β+ (انبعاث البوزترون) نواة الذرة غير المستقرة والبروتونات الزائدة تؤدي إلى حدوث اضمحلال بيتا β+ ويسمى بالاضمحلال البوزتروني، ‏p → n + e++ ν e تحلل β+ يحدث داخل النواة فقط عندما تكون طاقة الفصل في النواة الوليدة أعلى من طاقة الفصل للنواة الأم فإنه لا ينطوي على تغيير في العنصر. في هذه العملية يتم إطلاق بعض الطاقة التي يتم حملها بعيدا عن طريق الفوتون.

الإضمحلال الإشعاعي Radioactive decay

هو العملية التي تفقد من خلالها النواة غير المستقرة الطاقة عن طريق الإشعاع. تعتبر المادة التي تحتوي على نوى غير مستقرة مشعة. ثلاثة من أكثر أنواع الاضمحلال شيوعا هي اضمحلال ألفا وبيتا وغاما. القوة الضعيفة هي الآلية المسؤولة عن اضمحلال بيتا، في حين أن الاثنين الآخرين يحكمهما القوى الكهرومغناطيسية والنووية.

الاضمحلال الإشعاعي هو عملية عشوائية على مستوى الذرات المفردة. وفقا لنظرية الكم، من المستحيل التنبؤ بموعد تحلل ذرة معينة، بغض النظر عن مدة وجود الذرة.ومع ذلك، بالنسبة لعدد كبير من الذرات المتطابقة، يمكن التعبير عن معدل الاضمحلال الكلي كثابت اضمحلال أو كنصف عمر.

تسمى النواة المتحللة النويدة المشعة parent، وتنتج العملية نويدة daughter واحدة على الأقل. باستثناء اضمحلال غاما أو التحويل الداخلي ، فإن الاضمحلال هو تحويل نووي يؤدي إلى daughter تحتوي على عدد مختلف من البروتونات أو النيوترونات (أو كليهما). عندما يتغير عدد البروتونات، يتم إنشاء ذرة من عنصر كيميائي مختلف.

خصائص ألفا وبيتا وجاما:

جسيمات ألفا لها الكتلة الأكبر، فإن لها القدرة الأقل على الاختراق. وبما أن أشعة جاما ليس لها كتلة، فإن لها القدرة الأكبر على الاختراق. أما جسيمات بيتا فلها كتلة متوسطة بين جسيمات ألفا وأشعة جاما. ومن ثَمَّ، فقدرة جسيمات بيتا على الاختراق أكبر منها في حالة جسيمات ألفا، ولكنها أقل منها في حالة أشعة جاما.

أنواع الإضمحلال الإشعاعي:

اضمحلال Alpha :

يتضمن اضمحلال ألفا انبعاث جسيم ألفا من النوى الأم. هذا الجسيم ألفا هو في الأساس نواة الهيليوم وبالتالي، تحتوي جسيمات ألفا على بروتونين ونيوترونين. مع إطلاق جسيم ألفا، تفقد النواة الأم 4 وحدات كتلة ذرية. علاوة على ذلك، من فقدان البروتونات، ينخفض العدد الذري بمقدار اثنين.

أحد النظائر القادرة على اضمحلال ألفا هو الراديوم-226، الذي يتحلل بشكل مناسب إلى الرادون-222.

اضمحلال Beta :

يتضمن اضمحلال بيتا (β-) انبعاث جسيم بيتا من النوى الأم. هذا الجسيم بيتا هو إلكترون عالي الطاقة. ومع ذلك، بدلا من أن ينشأ من سحابة الإلكترون للذرة، يأتي هذا الإلكترون من أحد نيوترونات النوى. بشكل مثير للاهتمام، مع فقدان هذا الإلكترون، يتحول النيوترون إلى بروتون. هذا يزيد من العدد الذري بمقدار واحد بينما تظل الكتلة ثابتة.

أحد النظائر القادرة على اضمحلال بيتا هو البزموت-234، الذي يتحلل إلى البولونيوم-234.

اضمحلال β+ (انبعاث البوزترون)
نواة الذرة غير المستقرة والبروتونات الزائدة تؤدي إلى حدوث اضمحلال بيتا β+ ويسمى بالاضمحلال البوزتروني، تحول البروتون إلى نيترون ينتج البوزترون و إلكترون نيوترينو:
‏p → n + e++ ν e
تحلل β+ يحدث داخل النواة فقط عندما تكون طاقة الفصل في النواة الوليدة أعلى من طاقة الفصل للنواة الأم

اضمحلال Gamma :

على عكس النوعين الآخرين من الاضمحلال، فإنه لا ينطوي على تغيير في العنصر. إنه مجرد اضمحلال بسيط من حالة مثارة إلى حالة (أرضية) منخفضة. في هذه العملية يتم إطلاق بعض الطاقة التي يتم حملها بعيدا عن طريق الفوتون.

اضمحلال غاما هو أحد أنواع الاضمحلال الإشعاعي الذي يمكن أن تخضع له النواة. ما يفصل هذا النوع من عملية الاضمحلال عن اضمحلال ألفا أو بيتا هو أنه لا يتم إخراج أي جسيمات مشحونة من النواة عندما تخضع لهذا النوع من الاضمحلال. بدلا من ذلك، يتم إطلاق شكل عالي الطاقة من الإشعاع الكهرومغناطيسي - فوتون أشعة غاما. أشعة غاما هي فوتونات ذات طاقات عالية للغاية وهي تأينية للغاية. 1] كذلك، فإن إشعاع غاما فريد من نوعه بمعنى أن الخضوع لاضمحلال غاما لا يغير بنية أو تكوين الذرة. بدلا من ذلك، فإنه يغير فقط طاقة الذرة لأن أشعة غاما لا تحمل أي شحنة ولا تحتوي على كتلة مرتبطة بها