ابحث عن أي موضوع يهمك
تعرف النظائر بأنها ذرات عنصر معين تحمل العدد الذري نفسه ولكنها مختلفة بالعدد الكتلي، ويوجد تصنيف (النويدات) المختلفة عن النظائر من حيث أن ذرات العنصر الواحد تتشارك بالعدد الكتلي فيما بينها وليس في العدد الذري، وفي مثال لإيضاح ذلك فإن ذرة الكربون التي ينتج نوعين من النظائر عنها وكل منهما يحمل نفس العدد الذري وهو ستة بروتونات (12C و 13C)، أولهما (12C) والذي يحمل ستة نيوترونات، والثاني (13C) ويحمل سبعة نيوترونات، ويذكر أن من بين كافة العناصر التي يتضمنها الجدول الدوري لا يوجد سوى واحد وعشرين عنصر فقط نقي، وهو ما يقصد به العنصر الذي لا يشكل أكثر من نويد، ومن بين هذه العناصر النقية نذكر ما يلي:
الألومنيوم (Al).
البزموت (Bi).
الكوبالت (Co).
اليود (I).
البيريليوم (Be).
الذهب (Au).
المنغنيز (Mn).
لفسفور (P).
الروديوم (Rh).
الثليوم (Tm).
النظائر المشعة أو النظائر الغير مستقرة (Radioisotopes) تعرف بأنها ذرات تتضمن مزيجاً غير مستقر من البروتونات والنيوترونات، أو التي تحتوي في نواتها على طاقة زائدة، وهو ما يحدث حينما يكون عدد النيوترونات بالذرة قليل جدًا أو كبيراً جدًا، فتميل الذرة حينها إلى التفكك وعدم الاستقرار، ويذكر أن النظائر المختلفة للعنصر نفسه تحتوي على عدد البروتونات نفسه بنواتها الذرية، ولكن بأعداد تختلف عن النيوترونات.
تنقسم النظائر المشعة إلى نوعين على النحو التالي:
وهي ما يتوفر بالطبيعة من نظائر والتي تنتج عن خلق الكون لتفاعل جزيئات الغلاف الجوي مع الأشعة الكونية، وعلى الرغم من توفر آلاف الأنواع من النظائر المشعة ولكن لا يوجد في الطبيعة سوى أقل من مئة نوع فقط، وتمتاز تلك العناصر بما تمتلكه من فترة نصف عمر طويلة، حيث يصل عمر البعض منها إلى مليارات السنين، ويذكر أن النظائر المشعة الطبيعية تظل في حالة مستمرة من الانقسامات نتيجة انبعاث أشعة جاما أو بيتا أو ألفا، ومن أكثر أنواع النظائر الطبيعية شهرة هي الثوريوم واليورانيوم 235، ولكن مثل تلك النظائر لا تستحوذ على اهتمام البشر بالمجالات الطبية أو العلمية نتيجة ما يتطلبه دراستها والتنقيب عنها من تكلفة مرتفعة.
النظائر الصناعية المشعة هي تلك المسرعات والمفاعلات النووية التي صنعها الإنسان للحصول على الطاقة النووية أو لإجراء الدراسات العلمية، حيث إن كل من مسرعات الجسيمات والمفاعلات النووية والمولدات ذات النظائر المشعة المعروفة بالسيكلوترونات تعمل على إنتاج النويدات المشعة والتي تعد مفيدة للإنسان في العديد من المجالات منها المجالات الطبية لتشخيص وعلاج الأمراض، أو مجال الأبحاث الكيميائية والنووية، أو دراسة الهياكل البيولوجية وتأريخ القطع الأثرية.
تحضر النظائر صناعيًا عبر قذف ذرات العنصر بمقذوف مما يلي (النيوترون، البروتون، الديوترون، أشعة ألفا، أو الأشعة السينية (X-rays) عالية الطاقة، ويعتبر النيوترون من أفضل وأكثر هذه المقذوفات كفاءة، ومعروف مدى نجاح التفاعل الذي يحدث بين الأشعة المقذوفة وذرات العنصر يعتمد على طاقة هذه الجزيئات بشكل أساسي، والتي يتم قياسها بوحدة تعرف بالتفاعل عن طريق المقطع العرضي للذرات Reaction cross section.
وعبر ذلك القياس يتضح أن ذرات النيوترون البطيئة المتدنية الطاقة تمتلك مقطع عرضي أكبر من هذه النيوترونات ذات الطاقة الأسرع والأكبر، ومن الجانب التاريخي لتصنيع النظائر للمواد فإن هذه العمليات بدأت في المختبرات الكيميائية منذ ثلاثينات القرن العشرين بواسطة جهاز السيكلوترون (Cyclotron) وهو الجهاز المستخدم لتحطيم نوى الذرات.
يوجد أمثلة كثيرة على النظائر ومن بينها ما يلي:
يوجد العديد من الاستخدامات والحقائق الهامة عن النظائر والتي نذكر منها ما يلي:
