النظير المشع

النظير المشع ( أو النظير المشع ) هو نظير غير مستقر، معروف بتحلله الإشعاعي إلى نظير آخر، قد يكون نظيرًا مشعًا آخر (انظر سلسلة التحلل ) أو يكون مستقرًا. الإشعاع المنبعث من النظائر المشعة هو في الغالب إشعاع مؤين، لأنه يمتلك طاقة كافية لتحرير إلكترون من ذرة أخرى.
يُعدّ التحلل الإشعاعي عملية عشوائية على مستوى الذرات المفردة ، إذ يستحيل التنبؤ بموعد تحلل ذرة معينة. [ 1 ] [ 2 ] بالنسبة لمجموعة من ذرات نواة واحدة، يمكن قياس متوسط معدل تحللها، وحساب عمر النصف ( t 1/2 ). تتفاوت أعمار النصف بمقدار 55 رتبة مقدارية، ولا توجد حدود معروفة لها.
جميع العناصر الكيميائية لها نويدات مشعة - حتى أخفها، الهيدروجين ، له نظير مشع معروف، وهو التريتيوم (مع أن الهيليوم والليثيوم والبورون ليس لها نظائر مشعة بنصف عمر يزيد عن ثانية واحدة). العناصر الأثقل من الرصاص ( Z > 82 )، وعنصرا التكنيتيوم والبروميثيوم ، لها نويدات مشعة فقط ولا توجد في أشكال مستقرة، مع أن البزموت يمكن اعتباره مستقرًا لأن نصف عمر نظيره الطبيعي أطول بأكثر من تريليون مرة من عمر الكون الحالي .
الإنتاج والمؤثرات
تشمل طرق الإنتاج الاصطناعي للنويدات المشعة مصادر النيوترونات مثل المفاعلات النووية ، بالإضافة إلى مسرعات الجسيمات مثل السيكلوترونات .
يُسبب الإشعاع المنبعث من النويدات المشعة عمومًا آثارًا ضارة على الكائنات الحية ، بما في ذلك الإنسان ، على الرغم من وجود مستويات منخفضة من التعرض له بشكل طبيعي. وتعتمد درجة الضرر على طبيعة الإشعاع ومدى انتشاره ( أشعة ألفا ، بيتا ، غاما ، أو نيوترونات )، وكمية التعرض وطبيعته (التلامس المباشر، الاستنشاق، أو الابتلاع )، والخصائص الكيميائية الحيوية للعنصر ( سميته ). ويُعد ازدياد خطر الإصابة بالسرطان أمرًا لا مفر منه، وفي الحالات الشديدة قد يُسبب السرطان ، أو متلازمة الإشعاع المزمنة ، أو متلازمة الإشعاع الحادة . ويمكن استخدام النويدات المشعة كأسلحة من خلال آثار التساقط الإشعاعي للأسلحة النووية ، ومن خلال الأسلحة الإشعاعية .
تُستخدم النويدات المشعة في الطب النووي لأغراض التشخيص والعلاج. ويُطلق على مادة التتبع المستخدمة في التصوير الطبي اسم " مادة التتبع الإشعاعية" . أما العلاج بالنويدات المشعة فهو أحد أشكال العلاج الإشعاعي . ويُطلق على الدواء المُصنّع باستخدام النويدات المشعة اسم "المستحضر الصيدلاني الإشعاعي" .
الأصول
ملخص
توجد النويدات المشعة طبيعيًا وتُنتج صناعيًا في المفاعلات النووية ، ومسرعات الجسيمات ، ومسرعات الجسيمات ، أو مولدات النويدات المشعة . يوجد 735 نويدة مشعة معروفة بنصف عمر يزيد عن ساعة (انظر قائمة النويدات )؛ 35 منها نويدات مشعة بدائية استمر وجودها على الأرض منذ تكوينها، و62 أخرى قابلة للكشف في الطبيعة، تُنتج باستمرار إما كمنتجات ثانوية للنويدات المشعة البدائية أو عن طريق الإشعاع الكوني . يوجد أكثر من 2400 نويدة مشعة بنصف عمر أقل من 60 دقيقة . معظم هذه النويدات تُنتج صناعيًا فقط، ولها أنصاف عمر قصيرة جدًا. للمقارنة، يوجد 251 نويدة مستقرة .
طبيعي
على الأرض، تنقسم النويدات المشعة التي تحدث بشكل طبيعي إلى ثلاث فئات: النويدات المشعة البدائية، والنويدات المشعة الثانوية، والنويدات المشعة الكونية .
- تُنتَج النويدات المشعة في عمليات التخليق النووي النجمي وانفجارات المستعرات العظمى إلى جانب النويدات المستقرة. يتحلل معظمها بسرعة، لكن يمكن رصد بعضها فلكيًا ، ما يُسهم في فهم العمليات الفيزيائية الفلكية. لا تزال النويدات المشعة البدائية، مثل اليورانيوم والثوريوم ، موجودةً لأن أعمارها النصفية طويلة جدًا (أكثر من 100 مليون سنة)، ما يعني أن محتواها الأولي من الأرض لم يتحلل بالكامل بعد. بعض النويدات المشعة لها أعمار نصفية طويلة جدًا (أضعاف عمر الكون)، لدرجة أن تحللها لم يُكتشف إلا مؤخرًا، ويمكن اعتبارها مستقرةً في معظم الحالات العملية، وأبرزها البزموت-209 : إذ أن اكتشاف تحلله جعل البزموت غير مستقر. من المحتمل رصد تحلل نويدات أخرى تُعتبر الآن مستقرة، ما يُضيفها إلى قائمة النويدات المشعة البدائية.
- النويدات المشعة الثانوية هي نظائر مشعة ناتجة عن تحلل النويدات المشعة الأولية. تتميز بعمر نصف أقصر من النويدات المشعة الأولية. تنشأ هذه النويدات في سلسلة تحلل النظائر الأولية الثوريوم-232 واليورانيوم -238 واليورانيوم -235 ، مثل النظائر الطبيعية للبولونيوم والراديوم . كما ينتج بعضها عن الانشطار النووي الطبيعي وعمليات نووية أخرى .
- تتواجد النظائر الكونية ، مثل الكربون-14 ، لأنها تتشكل باستمرار على الأرض، عادة في الغلاف الجوي، بسبب تأثير الأشعة الكونية .
توجد العديد من هذه النويدات المشعة بكميات ضئيلة في الطبيعة، بما في ذلك جميع النويدات الكونية. وتتواجد النويدات المشعة الثانوية في سلسلة الاضمحلال بنسبة تتناسب مع أعمارها النصفية، لذا فإن النويدات قصيرة العمر نادرة للغاية. على سبيل المثال، يمكن العثور على البولونيوم في خامات اليورانيوم بتركيز يعادل جزءًا واحدًا من 10^ 10 من اليورانيوم (0.1 ملغ لكل طن متري ) عن طريق حساب نسبة أعمار النصف للبولونيوم-210 إلى اليورانيوم-238 ، وهو النظير الأصلي له.
الانشطار النووي
تُنتَج النويدات المشعة كنتيجة حتمية للانشطار النووي والانفجارات النووية . تُنتج عملية الانشطار النووي مجموعة واسعة من نواتج الانشطار ، معظمها من النويدات المشعة. كما تُنتَج نويدات مشعة أخرى من تشعيع الوقود النووي (مُنتجًا مجموعة من الأكتينيدات ) والهياكل المحيطة به، مُنتجًا نواتج تنشيط . هذا المزيج المعقد من النويدات المشعة ذات التركيبات الكيميائية والنشاط الإشعاعي المختلفين يجعل التعامل مع النفايات النووية ومعالجة التساقط النووي أمرًا بالغ الصعوبة.
هندوسي

يتم إنتاج النويدات المشعة الاصطناعية في المفاعلات النووية أو بواسطة مسرعات الجسيمات (ليس بالضرورة عن قصد) أو كمنتجات تحلل لهذه: [ 3 ]
- إضافةً إلى استخلاصها من النفايات النووية، يمكن إنتاج النظائر المشعة عمدًا باستخدام المفاعلات النووية، مستغلةً التدفق العالي للنيوترونات الموجودة فيها. تعمل هذه النيوترونات على تنشيط العناصر الموجودة داخل المفاعل. ومن المنتجات النموذجية للمفاعلات النووية الإيريديوم-192 ، الناتج عن تنشيط أهداف الإيريديوم . يُقال إن العناصر التي لديها ميل كبير لامتصاص النيوترونات في المفاعل تتميز بمقطع عرضي نيوتروني عالٍ ، ولكن حتى مع المقاطع العرضية المنخفضة، تُعد هذه العملية اقتصادية بشكل عام.
- تُسرّع مُسرّعات الجسيمات، مثل السيكلوترونات، الجسيمات لقصف هدفٍ ما لإنتاج النويدات المشعة. وتُسرّع السيكلوترونات (في أغلب الأحيان) البروتونات عند هدفٍ ما لإنتاج نويدات مشعة باعثة للبوزيترونات، مثل الفلور-18 .
- تستخدم مولدات النظائر المشعة ، وهي معيار للعديد من النظائر الطبية، نظيراً مشعاً أصلياً يتحلل لإنتاج نظير مشع أصغر عمراً. ومن الأمثلة النموذجية على ذلك مولد التكنيتيوم-99m ، الذي يستخدم الموليبدينوم-99 المُنتَج في مفاعل نووي.
الاستخدامات
تُستخدم النويدات المشعة بطريقتين رئيسيتين: إما لإشعاعها فقط ( التشعيع ، البطاريات النووية ) أو لمزيج من خصائصها الكيميائية وإشعاعها (المتتبعات، المستحضرات الصيدلانية الحيوية). في الدراسات العلمية، قد تُستخدم لخصائصها الكيميائية فقط عندما لا يوجد شكل مستقر لهذا العنصر.
- في علم الأحياء ، يمكن استخدام النويدات المشعة (وخاصةً الكربون ) كمتتبعات إشعاعية نظرًا لتشابهها الكيميائي الكبير مع النويدات غير المشعة، لذا تتعامل معها معظم العمليات الكيميائية والبيولوجية والبيئية بطريقة متطابقة تقريبًا. ويمكن بعد ذلك فحص النتائج باستخدام كاشف إشعاعي، مثل عداد جايجر ، لتحديد أماكن اندماج الذرات المُضافة. على سبيل المثال، يمكن زراعة النباتات في بيئة تحتوي على ثاني أكسيد الكربون المشع؛ عندها ستكون أجزاء النبات التي تدمج الكربون الجوي مشعة. ويمكن استخدام النويدات المشعة لمراقبة عمليات حيوية مثل تضاعف الحمض النووي أو نقل الأحماض الأمينية .
- في الفيزياء وعلم الأحياء، يُستخدم التألق الإشعاعي للأشعة السينية للنظائر المشعة (ويمكن استخدام مصادر الأشعة السينية التقليدية أيضًا) لتحديد التركيب الكيميائي للمركب . يصطدم الإشعاع الصادر من مصدر النظائر المشعة بالعينة، مما يُثير أشعة سينية مميزة فيها. يُسجل هذا الإشعاع، ومن خلال تحليل الطيف المقاس ، يُمكن تحديد التركيب الكيميائي للعينة. وبقياس طاقة خطوط الإشعاع المميزة، يُمكن تحديد عدد البروتونات للعنصر الكيميائي المُصدر للإشعاع، وبقياس عدد الفوتونات المنبعثة ، يُمكن تحديد تركيز كل عنصر كيميائي على حدة.
- في الطب النووي ، تُستخدم النظائر المشعة للتشخيص والعلاج والبحث. إذ توفر المواد الكيميائية المشعة التي تُصدر أشعة غاما أو بوزيترونات معلومات تشخيصية حول التشريح الداخلي ووظائف أعضاء محددة، بما في ذلك الدماغ البشري . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] ويُستخدم هذا في بعض أنواع التصوير المقطعي: التصوير المقطعي المحوسب بانبعاث الفوتون المفرد ، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، والتصوير بتألق تشيرينكوف . كما تُعد النظائر المشعة طريقة علاجية للأورام الدموية ، إلا أن نجاحها في علاج الأورام الصلبة لا يزال محدودًا. وتُستخدم مصادر أشعة غاما الأقوى لتعقيم المحاقن وغيرها من المعدات الطبية.
- في مجال حفظ الأغذية ، يُستخدم الإشعاع لمنع إنبات المحاصيل الجذرية بعد الحصاد، وللقضاء على الطفيليات والآفات، وللتحكم في نضج الفواكه والخضراوات المخزنة. ويستخدم تشعيع الأغذية عادةً مصادر أشعة غاما قوية مثل الكوبالت-60 أو السيزيوم-137 .
- في الصناعة والتعدين ، يمكن استخدام الإشعاع الناتج عن النويدات المشعة لفحص اللحامات، والكشف عن التسريبات، ودراسة معدل التآكل والتآكل والتآكل للمعادن، وللتحليل أثناء التشغيل لمجموعة واسعة من المعادن والوقود.
- في المركبات الفضائية ، تُستخدم النويدات المشعة لتوفير الطاقة والحرارة، لا سيما من خلال مولدات الطاقة الكهروحرارية بالنظائر المشعة (RTGs) ووحدات التسخين بالنظائر المشعة (RHUs).
- في فيزياء الجسيمات ، تساعد النويدات المشعة في اكتشاف فيزياء جديدة ( فيزياء تتجاوز النموذج القياسي ) من خلال قياس طاقة وزخم نواتج تحلل بيتا (على سبيل المثال، تحلل بيتا المزدوج عديم النيوترينو والبحث عن الجسيمات الضخمة ذات التفاعل الضعيف ). [ 7 ]
- في علم البيئة ، تُستخدم النويدات المشعة لتتبع وتحليل الملوثات، ودراسة حركة المياه السطحية، وقياس جريان المياه من الأمطار والثلوج، بالإضافة إلى معدلات تدفق الجداول والأنهار.
- في الجيولوجيا وعلم الآثار وعلم الأحياء القديمة ، تُستخدم النويدات المشعة الطبيعية لقياس أعمار الصخور والمعادن والمواد الأحفورية. وهذا ما يسمى التأريخ الإشعاعي .
أمثلة
تتمتع النويدات المشعة بمجموعة من الخصائص والاستخدامات:
| النظير | Z | شمال | نصف العمر | رسالة خاصة | DE keV | طريقة التكوين | تعليقات | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| التريتيوم ( 3H ) | 1 | 2 | 12.3 سنة | β − | 19 | كوزموجينيك | أخفّ النظائر المشعة، يُستخدم في الاندماج النووي الاصطناعي ، ويُستخدم أيضًا في التألق الإشعاعي وكعلامة تتبع عابرة في المحيطات. يُصنّع من قصف الليثيوم-6 أو الديوتيريوم بالنيوترونات | |
| بريليوم-10 | 4 | 6 | 1,387,000 سنة | β − | 556 | كوزموجينيك | تُستخدم لفحص تآكل التربة، وتكوين التربة من الغطاء الصخري، وعمر اللب الجليدي | |
| الكربون-14 | 6 | 8 | 5700 ياردة | β − | 156 | كوزموجينيك | يستخدم في التأريخ بالكربون المشع | |
| الفلور-18 | 9 | 9 | 110 دقيقة | β + ، EC | 633/1655 | كوزموجينيك | مصدر بوزيتروني، تم تصنيعه لاستخدامه كمتتبع إشعاعي طبي في فحوصات التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) . | |
| ألومنيوم-26 | 13 | 13 | 717,000 ي | β + ، EC | 4004 | كوزموجينيك | تحديد عمر الصخور والرواسب عن طريق التعرض | |
| الكلور-36 | 17 | 19 | 301,000 ياردة | β − ، EC | 709 | كوزموجينيك | تحديد عمر الصخور المعرضة للعوامل الجوية، وتتبع المياه الجوفية | |
| بوتاسيوم-40 | 19 | 21 | 1.24 × 109 سنوات | β − ، EC | 1330 /1505 | البدائي | تُستخدم في تحديد عمر البوتاسيوم-الأرجون ، ومصدر للأرجون الجوي ، ومصدر للحرارة الإشعاعية ، وأكبر مصدر للنشاط الإشعاعي الطبيعي. | |
| الكالسيوم-41 | 20 | 21 | 99,400 ياردة | المفوضية الأوروبية | كوزموجينيك | تحديد عمر التعرض للصخور الكربوناتية | ||
| الكوبالت-60 | 27 | 33 | 5.3 سنة | β − | 2824 | هندوسي | ينتج أشعة غاما عالية الطاقة، تُستخدم في العلاج الإشعاعي، وتعقيم المعدات، وتشعيع الأغذية. | |
| كريبتون-81 | 36 | 45 | 229,000 ياردة | β + | كوزموجينيك | تحديد عمر المياه الجوفية | ||
| سترونتيوم-90 | 38 | 52 | 28.8 سنة | β − | 546 | نواتج الانشطار | منتج انشطار متوسط العمر ؛ ربما يكون أخطر مكون في التساقط النووي | |
| التكنيتيوم-99 | 43 | 56 | 210,000 سنة | β − | 294 | نواتج الانشطار | النظير الأكثر شيوعًا لأخف عنصر غير مستقر، والأكثر أهمية من نواتج الانشطار طويلة العمر | |
| التكنيتيوم-99م | 43 | 56 | 6 ساعات | γ ،IC | 141 | هندوسي | أكثر النظائر المشعة استخدامًا في المجال الطبي، وتستخدم كمتتبع إشعاعي | |
| اليود-129 | 53 | 76 | 15,700,000 سنة | β − | 194 | كوزموجينيك | أطول نواتج الانشطار عمراً ؛ متتبع المياه الجوفية | |
| اليود-131 | 53 | 78 | 8 د | β − | 971 | نواتج الانشطار | أخطر المخاطر الصحية قصيرة الأجل الناجمة عن الانشطار النووي، ويستخدم في الطب النووي، ومتتبع صناعي | |
| زينون-135 | 54 | 81 | 9.1 ساعة | β − | 1160 | نواتج الانشطار | أقوى "سم نووي" معروف (ممتص للنيوترونات)، وله تأثير كبير على تشغيل المفاعل النووي. | |
| السيزيوم-137 | 55 | 82 | 30.2 سنة | β − | 1176 | نواتج الانشطار | منتجات الانشطار الرئيسية الأخرى متوسطة العمر التي تثير القلق | |
| الغادولينيوم-153 | 64 | 89 | 240 د | المفوضية الأوروبية | هندوسي | معايرة المعدات النووية، فحص كثافة العظام | ||
| البزموت-209 | 83 | 126 | 2.01 × 1019 سنة | α | 3137 | البدائي | لطالما اعتُبرت مستقرة، ولم يُكتشف تحللها إلا في عام 2003 | |
| البولونيوم-210 | 84 | 126 | 138 د | α | 5307 | منتج التحلل | شديد السمية، استخدم في تسميم ألكسندر ليتفينينكو | |
| أستاتين-211 | 85 | 126 | 7.2 ساعة | ε ، α | هندوسي | الدواء | ||
| رادون-222 | 86 | 136 | 3.8 د | α | 5590 | منتج التحلل | الغاز، المسؤول عن غالبية تعرض الجمهور للإشعاع المؤين، هو ثاني أكثر الأسباب شيوعاً لسرطان الرئة | |
| الثوريوم-232 | 90 | 142 | 1.4 × 1010 سنوات | α | 4083 | البدائي | أساس دورة وقود الثوريوم | |
| اليورانيوم-235 | 92 | 143 | 7 × 108 سنوات | α | 4679 | البدائي | الوقود النووي الانشطاري ، الوقود النووي الرئيسي | |
| اليورانيوم-238 | 92 | 146 | 4.5 × 109 سنوات | α | 4267 | البدائي | النظير الرئيسي لليورانيوم | |
| البلوتونيوم-238 | 94 | 144 | 87.7 سنة | α | 5593 | هندوسي | تُستخدم في مولدات الطاقة الكهروحرارية بالنظائر المشعة (RTGs) ووحدات التسخين بالنظائر المشعة كمصدر للطاقة للمركبات الفضائية | |
| البلوتونيوم-239 | 94 | 145 | 24110 سنة | α | 5245 | هندوسي | تُستخدم في معظم الأسلحة النووية الحديثة | |
| الأمريسيوم-241 | 95 | 146 | 432 سنة | α | 5486 | هندوسي | يُستخدم في أجهزة كشف الدخان المنزلية كعامل مؤين | |
| الكاليفورنيوم-252 | 98 | 154 | 2.64 سنة | α/SF | 6217 | هندوسي | يخضع للانشطار التلقائي (3% من حالات الاضمحلال)، مما يجعله مصدرًا قويًا للنيوترونات، ويُستخدم كمُشغِّل للمفاعلات ولأجهزة الكشف. | |
| لوتيتيوم-177 | 71 | 106 | 6.6443(9) د | β − | 497 (78.6 %)، 384 (9.1 %)، 176 (12.2 %) | هندوسي | يستخدم بشكل أساسي في العلاج الإشعاعي الموجه (TRT) ضد أورام الغدد الصماء العصبية المعدية المعوية البنكرياسية الإيجابية لمستقبلات السوماتوستاتين (GEP-NETs). |
المفتاح: Z = العدد الذري ؛ N = عدد النيوترونات ؛ DM = نمط الاضمحلال؛ DE = طاقة الاضمحلال؛ EC = أسر الإلكترون
أجهزة كشف الدخان المنزلية

توجد النويدات المشعة في العديد من المنازل لأنها تُستخدم داخل معظم أجهزة كشف الدخان المنزلية الشائعة . النظير المشع المستخدم هو الأمريسيوم-241 ، الذي يُنتج عن طريق قذف البلوتونيوم بالنيوترونات في مفاعل نووي. يتحلل الأمريسيوم-241 مُصدرًا جسيمات ألفا وإشعاع غاما ليتحول إلى نبتونيوم-237 . تستخدم أجهزة كشف الدخان كمية ضئيلة جدًا من الأمريسيوم -241 (حوالي 0.29 ميكروغرام لكل جهاز كشف دخان) على شكل ثاني أكسيد الأمريسيوم . يُستخدم الأمريسيوم -241 لأنه يُصدر جسيمات ألفا التي تُؤين الهواء في حجرة التأين الخاصة بالجهاز . يُطبق جهد كهربائي صغير على الهواء المُؤين، مما يُولد تيارًا كهربائيًا صغيرًا. في وجود الدخان، تتعادل بعض الأيونات، مما يُقلل التيار، وبالتالي يُفعّل جهاز الإنذار. [ 8 ] [ 9 ]
التأثيرات على الكائنات الحية
قد تُسبب النويدات المشعة التي تتسرب إلى البيئة آثارًا ضارة كالتلوث الإشعاعي . كما يُمكن أن تُسبب أضرارًا في حال استخدامها المفرط أثناء العلاج أو تعرض الكائنات الحية لها بطرق أخرى، كالتسمم الإشعاعي . وتعتمد الأضرار الصحية المحتملة الناجمة عن التعرض للنويدات المشعة على عدد من العوامل، وقد تُلحق الضرر بوظائف الأنسجة والأعضاء السليمة. يُمكن أن يُؤدي التعرض للإشعاع إلى آثار تتراوح بين احمرار الجلد وتساقط الشعر، وصولًا إلى الحروق الإشعاعية ومتلازمة الإشعاع الحادة . وقد يُؤدي التعرض المطول إلى تلف الخلايا، وبالتالي الإصابة بالسرطان. وقد لا تظهر علامات الخلايا السرطانية إلا بعد سنوات، أو حتى عقود، من التعرض. [ 10 ]
جدول ملخص لفئات النويدات، المستقرة والمشعة
فيما يلي جدول ملخص لقائمة تضم 986 نويدة ذات عمر نصف يزيد عن ساعة واحدة. لم يُرصد تحلل 251 نويدة منها مطلقًا، وتُعتبر مستقرة وفقًا للأصول. من بين هذه النظائر، يُعتقد أن 90 نويدة مستقرة تمامًا باستثناء تحللها بالبروتون (الذي لم يُرصد قط)، بينما تُعتبر النظائر المتبقية " مستقرة رصديًا " ويمكن نظريًا أن تخضع لتحلل إشعاعي بعمر نصف طويل للغاية.
تتميز النظائر المشعة المتبقية المدرجة في الجدول بنصف عمر يزيد عن ساعة واحدة، وهي موصوفة بدقة (انظر قائمة النظائر للاطلاع على الجدول الكامل). تشمل هذه النظائر 31 نظيراً بنصف عمر مُقاس أطول من العمر المُقدّر للكون (13.8 مليار سنة [ 11 ] )، وأربعة نظائر أخرى بنصف عمر طويل بما يكفي (> 100 مليون سنة) لتكون نظائر بدائية مشعة ، ويمكن رصدها على الأرض، إذ نجت من وجودها في الغبار بين النجوم منذ ما قبل تكوين النظام الشمسي ، أي قبل حوالي 4.6 مليار سنة. كما يمكن رصد أكثر من 60 نظيراً قصير العمر بشكل طبيعي كذروة لنظائر أطول عمراً أو نواتج للأشعة الكونية. أما النظائر المتبقية المعروفة، فتُعرف فقط من خلال التحويل النووي الاصطناعي .
قد تتغير الأرقام قليلاً في المستقبل حيث لوحظ أن بعض النظائر المصنفة حاليًا على أنها مستقرة مشعة ولها فترات نصف عمر طويلة جدًا.
هذا جدول ملخص [ 12 ] لـ 986 نويدة ذات عمر نصف أطول من ساعة واحدة (بما في ذلك تلك المستقرة)، الواردة في قائمة النوى .
| فئة الاستقرار | عدد النوى | المجموع التراكمي | ملاحظات حول المجموع التراكمي |
|---|---|---|---|
| مستقر نظرياً لجميع أنواع التحلل باستثناء تحلل البروتون | 90 | 90 | يشمل أول 40 عنصراً. لم يُرصد اضمحلال البروتون بعد. |
| مستقر نظريًا تجاه اضمحلال ألفا ، واضمحلال بيتا ، والانتقال المتماثل ، واضمحلال بيتا المزدوج ، ولكنه غير مستقر تجاه الانشطار التلقائي ، وهو أمر ممكن بالنسبة للنويدات "المستقرة" ≥ النيوبيوم-93 | 56 | 146 | جميع النوى التي من المحتمل أن تكون مستقرة تمامًا (لم يتم رصد الانشطار التلقائي أبدًا للنوى ذات العدد الكتلي < 232). |
| غير مستقرة طاقيًا لواحد أو أكثر من أنماط الاضمحلال المعروفة، ولكن لم يُرصد أي اضمحلال حتى الآن. تُعتبر جميعها "مستقرة" إلى حين اكتشاف الاضمحلال. | 105 | 251 | إجمالي النوى المستقرة كلاسيكيًا . |
| النويدات البدائية المشعة | 35 | 286 | تشمل العناصر البدائية الكلية اليورانيوم والثوريوم والبزموت والروبيديوم -87 والبوتاسيوم -40 والتيلوريوم -128 بالإضافة إلى جميع النوى المستقرة . |
| مواد مشعة غير بدائية، ولكنها موجودة بشكل طبيعي على الأرض | 62 | 348 | الكربون-14 (والنظائر الأخرى الناتجة عن الأشعة الكونية ) وبنات العناصر البدائية المشعة، مثل الراديوم والبولونيوم ، والتي يبلغ عمر النصف لها 32 أكثر من ساعة واحدة، هي أيضًا منتجات انشطار طويلة الأمد . |
| نصف عمر المواد المشعة الاصطناعية ≥ 1.0 ساعة). يشمل معظم المتتبعات الإشعاعية المفيدة . | 638 | 986 | وتشمل هذه بقية قائمة النويدات . |
| مادة اصطناعية مشعة (نصف العمر < 1.0 ساعة). | >2400 | >3300 | يشمل جميع النظائر الاصطناعية الموصوفة جيداً. |
انظر أيضاً
- تعرض قائمة النويدات جميع النويدات المشعة التي يزيد عمر النصف لها عن ساعة واحدة
- جدول الكائنات فائقة التراكم – 3 (يشمل الكائنات الحية المعروفة بتراكم النويدات المشعة)
- النشاط الإشعاعي في علم الأحياء
- التأريخ الإشعاعي
- تصوير الصهاريج بالنظائر المشعة
- استخدامات النشاط الإشعاعي في آبار النفط والغاز
ملحوظات
- ↑ "التحلل ونصف العمر" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 ديسمبر 2009 .
- ↑ لوفلاند، دبليو؛ موريسي، دي؛ سيبورغ، جي تي (2006). الكيمياء النووية الحديثة . وايلي-إنترساينس. ص 57. رمز Bibcode : 2005mnc..book.....L . ISBN 978-0-471-11532-8.
- ↑ "النظائر المشعة" . www.iaea.org . 15 يوليو 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 يونيو 2023 .
- ↑ إنجفار، ديفيد هـ. [باللغة السويدية] ؛ لاسن، نيلز أ. (1961). "التحديد الكمي لتدفق الدم الدماغي الإقليمي لدى الإنسان" . مجلة لانسيت . 278 (7206): 806-807 . doi : 10.1016/s0140-6736(61)91092-3 .
- ↑ إنجفار، ديفيد هـ. [باللغة السويدية] ؛ فرانزين، غوران (1974). "توزيع النشاط الدماغي في الفصام المزمن" . مجلة لانسيت . 304 (7895): 1484-1486 . doi : 10.1016/s0140-6736(74)90221-9 . PMID 4140398 .
- ↑ لاسن، نيلز أ .؛ إنغفار، ديفيد هـ. [باللغة السويدية] ؛ سكينوي، إريك [باللغة الدنماركية] (أكتوبر 1978). "وظائف الدماغ وتدفق الدم". مجلة ساينتفك أمريكان . 239 (4): 62-71 . Bibcode : 1978SciAm.239d..62L . doi : 10.1038/scientificamerican1078-62 . PMID 705327 .
- ↑ سيفيرينز، ناثال؛ بيك، ماركوس؛ نافيليات-كونسيك، أوسكار (2006). "اختبارات النموذج الكهروضعيف القياسي في اضمحلال بيتا النووي". مراجعات الفيزياء الحديثة . 78 (3): 991-1040 . arXiv : nucl-ex/0605029 . Bibcode : 2006RvMP...78..991S . doi : 10.1103/RevModPhys.78.991 . S2CID 18494258 .
- ↑ "أجهزة كشف الدخان والأمريكيوم" . world-nuclear.org . مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2010.
- ↑ مكتب الحماية من الإشعاع – صحيفة حقائق Am 241 – وزارة الصحة بولاية واشنطن، مؤرشفة بتاريخ 18 مارس 2011 في أرشيف الإنترنت
- ↑ "الإشعاع المؤين، آثاره الصحية، والتدابير الوقائية" . منظمة الصحة العالمية. نوفمبر 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 يناير 2014 .
- ↑ "المحققون الكونيون" . وكالة الفضاء الأوروبية (ESA). 2 أبريل 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2013 .
- ↑ تُستخلص بيانات الجدول عن طريق عدّ عناصر القائمة؛ انظر WP:CALC . ترد مراجع بيانات القائمة نفسها أدناه في قسم المراجع ضمن قائمة النوى.
مراجع
- كارلسون، ج.؛ فورسيل أرونسون، إ.؛ هيتالا، س.و.؛ ستيغبراند، ت.؛ تينفال، ج.؛ وآخرون . (2003). "علاج الأورام بالنظائر المشعة: تقييم التقدم والمشاكل". العلاج الإشعاعي والأورام . 66 (2): 107-117 . doi : 10.1016/S0167-8140(02)00374-2 . PMID 12648782 .
- "النظائر المشعة في الصناعة" . الرابطة النووية العالمية . مؤرشف من الأصل في 27 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 2 مايو 2008 .
- مارتن، جيمس (2006). الفيزياء للحماية من الإشعاع: دليل عملي . جون وايلي وأولاده. ص 130. ISBN 978-3527406111.
للمزيد من القراءة
- لويج، H.؛ كيليرر، صباحا؛ جريبل، جي آر (2011). “النويدات المشعة، 1. مقدمة”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . دوى : 10.1002/14356007.a22_499.pub2 . رقم ISBN 978-3527306732.
روابط خارجية
- وكالة حماية البيئة - النويدات المشعة - برنامج الحماية من الإشعاع التابع لوكالة حماية البيئة: معلومات.
- إدارة الغذاء والدواء الأمريكية – النويدات المشعة – برنامج الحماية من الإشعاع التابع لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية: معلومات.
- مخطط تفاعلي للنويدات – مخطط لجميع النويدات
- المركز الوطني لتطوير النظائر - مصدر حكومة الولايات المتحدة للنظائر المشعة - الإنتاج والبحث والتطوير والتوزيع والمعلومات
- مخطط النظائر المشعة المباشر – الوكالة الدولية للطاقة الذرية
- جهاز محاكاة إنتاج النويدات المشعة – الوكالة الدولية للطاقة الذرية
- النظائر المشعة
- النشاط الإشعاعي
- النظائر
- الفيزياء النووية
- الكيمياء النووية
