العناصر المشعة

عضو ماشاء الله عليه

العناصر المشعة

وجد العلماء منذ زمن بعيد أن بعض المواد (العناصر) الموجودة في الطبيعة تكون غير مستقرة، الأمر الذي يحملها على القيام ببعض العمليات بحثاً عن الاستقرار. هذه العمليات (التلقائية) هي عبارة عن إضمحلالات للأنوية والتي قد تترك النواة الناتجة في حالة إثارة مما يؤدي إلى انبعاث أشعة نووية. وبهذا تعتبر هذه المواد مواداً مشعة أو نشطة إشعاعياً ويمكن أن تعتبر مصادر إشعاعية. ولقد تم اكتشاف النشاط الإشعاعي الطبيعي على يد بيكرل وذلك عن طريق فحص المستحلب الفوتوغرافي الذي اسود نتيجة قربه من مركب لليورانيوم الطبيعي، وكانت تلك بداية اكتشاف الإشعاع.

بعض الأمثلة على ذلك

الفرانسيوم

عنصر كيميائي رمزه Fr ورقمه الذري 87 وهو أقل العناصر كهرسلبية، وثاني أندر العناصر في الطبيعة بعد أستاتين. الفرانسيوم معدن نشيط إشعاعيا يضمحل شعاعيا إلى الأستاتين والراديوم والرادون. وهو قلوي له إلكترون تكافؤ واحد.

اكتشفته مارغريت بري في فرنسا في 1939، وهو آخر عنصر طبيعي اكتشف. الفرانسيوم نادر جدا خارج المخبر، توجد آثار منه في فلزات اليورانيوم والثوريوم حيث يتكون ويضمحل باستمرار النظير الشعاعي له فرانسيوم-223. تصل كميته في قشرة الأرض إلى 30 جرام أما النظائر الشعاعية الأخرى فهي صناعية.

سلسلة كيميائية : فلز قوي
المجموعة : 1
الدورة : 7
المستوى الفرعي : s
المظهر : معدني
كتلته الذرية : 223 غ/م
عدد الالكترونات لكل مستوى : 1,8,18,32,18,8,2

الروبيديوم Rb

هذا العنصر هو من الوجهة التاريخية أول معدن اكتشف بفضل ملاحظة إشعاعه أي أنه أول عنصر شوهد ضوءه قبل معرفة وجوده .ففي عام 1861 اكتشف في ( ساكسونيا ) في الملح المستخرج من الملاحات على يدي العالمين الشهيرين [ ك يرشوف وبنزن ] اللذين اخترعا طريقة الكشف الطيفي فطبقا طريقتهما في تحليل الملح.. فكشف لهما عن الخطوط الطيفية العديدة التي تدل على العناصر الموجودة في الملح . فتمكّنا من تعيين هوية هذه الخطوط جميعاً ماعدا خطين أحمرين لا ينتميان إلى أي عنصر معروف، فلم يرتابا ثانية واحدة في أنهما قد كشفا عنصراً ( من اللاتينية روبيدوس= أحمر قاني) وليس الروبيديوم عنصراً نادراً في القشرة الأرضية فهو يمثل 0.02% منها تقريباً لكنه ليس مركزاً فيها.. فهو أحد المعادن التي تستحضر بطريقة الكالسيوترمي أي= بالاستعانة بمعدن الكالسيوم من أجل عزل المعدن الجديد...

وهذه الطريقة قد كشفت عن معدن صلب أبيض لمّاع، درجة انصهاره منخفضة جداً 39ْ مئوية، وكثافته 1.5 ، وقد تبدو هذه الخواص غريبة جداً فمن المستغرب أن تكون الكثافة ضعيفة إلى هذا الحد في ذرة ضخمة لذلك فالفيزيائيون يدرسون هذه القضية؟!!

والروبيديوم هو أول عنصر له 5 طبقات، وبنيته الالكترونية هي: ( 2+8+18+8+1)، وهو يحتل في جدول التصنيف مكاناً تحت ( الليتيوم والصوديوم و البوتاسيوم ) وله نفس الخواص التي لهذه المعادن القلوية . غير أنه ينبغي أن نعتبر أنه كلما ضخمت الذرة زاد انعزال الالكترون الموجود وحده في الطبقة الخارجية= فهو بعيد جداً عن بقية الذرة .. وهذا ما يفسر ضخامة الذرة ..، وهو مفصول عن النواة بحاجز أربع طبقات الكترونية فهو إذن قليل الخضوع للذرة وشديد الحساسية على المؤثرات الخارجية و لا سيما الحقول المغناطيسية بحيث يكشف بتقلُّباته عن شكلها . ويمكن أن يصنع من الروبيديوم مقياس مغناطيسي فهو لا يكشف الحقل المغناطيسي فحسب كالبوصلة بل يقيسه أيضاً وهذا لا تستطيع فعله البوصلة ويقوم مبدؤه على جعل العنصر وهو بحالة غاز في داخل جوف وعلى إنارته فالضوء الذي يؤثر مباشرة في الالكترونات سيمتص امتصاصاً مختلفاً في كثرته وقلّته حسب الحقول المغناطيسية التي يتعرض لها العنصر .. بحيث أنه يمكن قياس الحقل بفضل تقدير هذا الامتصاص .

والجهاز حساس إلى حد عجيب إذ يكشف عن حقول مغناطيسية أضعف بمئة ألف مرة من التي تؤثر في البوصلة .. وعندما تطير طائرة فتحلّق فوق منطقة فإنه يمكّن من كشف حالات الشذوذ التي تنبي عن المكامن .. وهذا وقد أسهم في اكتشافات الغاز الطبيعي في بحر الشمال .

الراديوم

الخصائص. الراديوم عنصر أبيض فضي وعدده الذري 88، وهو أثقل عنصر في مجموعة الفلزات القلوية الأرضية. انظر: العنصر الكيميائي. وللراديوم 26 نظيرًا على الأقل وكلها نظائر مشعة. والعدد الكتلي للراديوم، هو 226,025، ودرجة انصهاره 700°م ودرجة غليانه 1140°م. وتبلغ كثافة الراديوم 5جم/سم§ عند درجة حرارة 20°م.

كيف يتكون الراديوم ويتفكك. يتكون عنصر الراديوم، بشكل دائم في الطبيعة نتيجة للانحلال الإشعاعي لليورانيوم. فأثناء حدوث هذه الظاهرة، يبث اليورانيوم 238، وهو أثقل نظير إشعاعي لليورانيوم، الإشعاع في شكل جسيمات ألفا، وجسيمات بيتا، وأشعة جاما. ويتحول اليورانيوم 238، إلى اليورانيوم 234، والذي يتحول بدوره فيما بعد، إلى الثوريوم 230، وينحل هذا النظير الإشعاعي غير المستقر بدوره إلى الراديوم 226.

وتركيز الراديوم، في الطبيعة منخفض لأن نظائره المشعة تتفتت وتنحل باستمرار. فالراديوم 226 ينحل إلى النظير غير المستقر لغاز ثقيل يُعرف بغاز الرادون ثم يتحول تلقائيًا بعد ذلك إلى نظير مستقر هو الرصاص.

[/center]