ما هي فترة عمر النصف للعنصر المشع

1 إجابة واحدة
مدرّس و مترجم
Microbiology, Tishreen University

إذا لم تكن على دراية بمصطلح “عمر النصف أو Half-Life”، فربما سمعت به من أحد أصدقائك المهتمين بالفيزياء، أو عن طريق أستاذ الجغرافيا أحياناً، وفي ألعاب منصتي “steam” أو “valva”، ولكن عادة يستخدم هذا المصلح في إشارة إلى التأريخ الإشعاعي للعناصر، وهي تقنية تستخدم في قياس التحلل الإشعاعي لمعرفة عمر القطع الأثرية وأحفوريات الديناصورات.

لنشرح أولاً ما هو النشاط الإشعاعي، يمكن القول بشكل مبسط أنه في وسط كل ذرة توجد منطقة كثيفة تسمى النواة، والتي تتكون من البروتونات والنيوترونات، في بعض الذرات تكون القوى في النواة متوازنة بين البروتونات والنيوترونات وبذلك تكون النواة مستقرة، لكن في حالات أخرى تكون القوى داخل النواة غير متوازنة والنواة تملك فائض من الطاقة الداخلية، وبذلك تكون النواة غير مستقرة أو مشعة، وهذه الذرات غير المستقرة تدمّر نفسها في النهاية وذلك بسبب اختلال التوازن وتنهار الذرة أو تتحلل.

عند حدوث ذلك تفقد الذرة الطاقة عن طريق انبعاثات الجسميات دون الذرية النشطة التي ذكرناها سابقاً وذلك يسمى بالإشعاع. ويمكن الكشف عن هذه الجسيمات عادة باستخدام عداد غايغر (وهو أحد الأدوات التي تساعد على الكشف عن الإشعاعات المؤينة، كأشعة غاما أو حتى الأشعة البسيطة كالأشعة السينيةأو، يستعمله الجيولوجيون أيضاً في التنقيب عن خامات العناصر النووية مثل اليورانيوم والثوريوم التي قد توجد في أحجار بعض المناطق).

وفي حالة التأريخ بالكربون المشع (وهي طريقة شائعة تعتمد على قياس كمية انحلال الكربون-14 الذي هو نظر مشع للكربون العادي ويوجد طبيعياً في المواد العضوية وذلك لتقدير عمر المواد المُراد قياسها)، حيث يتم إنتاج “جسيم بيتا” الإشعاعي لكل ذرة كربون-14 متحللة، ومن خلال مقارنة النتائج مع الكمية الطبيعية للكربون-14 في الكائن الحي العادي (غالباً يكون التركيز نفسه في الغلاف الجوي) والكمية المتبقية في المادة العضوية التي يتم تأريخها.

يمكن للعلماء معرفة كم مضى تقريباً على موت هذا الكائن، ولكن لما نحتاج لمعرفة عمر النصف للعنصر المشع لتحديد عمر كائن ما، ببساطة يمكن القول أن عمر النصف يشارك في عملة التحلل (الاضمحلال)، في حين أن عمر أي ذرة بمفردها عشوائي ولا يمكن التنبؤ به، ولكن احتمال الاضمحلال ثابت لجميع الذرات، حيث لا يمكنك التنبؤ بموعد انهيار ذرة غير مستقرة ولكن إذا كان لديك مجموعة من تلك الذرات، يمكنك التنبؤ بالوقت الذي ستستغرقه تلك الذرات للاضمحلال، ويمكن القول أنّ الذرات التي تملك احتمالية متساوية للانحلال، ستنحل بتزايد أسي (التزايد الأسي هو نمو بطيء في البداية ولكنه يزداد بطريقة عظيمة تفوق التخيل مع تزايد الزمن)، وبذلك معدل الانحلال سيتباطأ بما يتناسب مع كمية المواد المشعة الموجودة في العينة المدروسة.

فترة عمر النصف للعنصر المشع

من السهل إساءة تفسير عمر النصف ليعني “نصف الوقت الذي تستغرقه أي ذرة حتى تتحلل كلياً”، ولكنه يعني في الواقع “طول الوقت الذي تستغرقه نصف الذرات التي تقوم بدارستها حتى تتحلل كلياً”، ويعتبر القياس مفيدًا جداً في التأريخ الإشعاعي لأن الانحلال الأسي يعني ببساطة أنّه لا يهم مقدار المواد المشعة التي لديك، لأن الوقت المستغرق حتى اختفاء نصفها (عمر النصف) هو نفسه دائمًا.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي فترة عمر النصف للعنصر المشع"؟