أنواع النظائر واستخداماتها

النظائر هي "نسخ" بديلة من العناصر التي لها كتلة ذرية مختلفة ولكن لها نفس العدد الذري. العدد الذري لعنصر ما هو ببساطة عدد البروتونات الموجودة في ذرته ، بينما تعتمد الكتلة الذرية على عدد النيوترونات الموجودة فيه. تحتوي نظائر العنصر نفسه على كميات مختلفة من النيوترونات ، على الرغم من أن عدد البروتونات هو نفسه. يقسم العلماء النظائر إلى نوعين رئيسيين: المشعة والمستقرة. يرى كلا النوعين استخدامًا واسعًا في العديد من الصناعات ومجالات الدراسة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تساعد النظائر المستقرة في التعرف على الصخور والمعادن القديمة. تنتج النظائر المشعة الطاقة وتخدم في العلوم والطب والصناعة.

تحتوي النظائر المستقرة على تركيبة ثابتة من البروتون والنيوترون ولا تظهر عليها أي علامة على الاضمحلال. يأتي هذا الاستقرار من كمية النيوترونات الموجودة في الذرة. إذا كانت الذرة تحتوي على نيوترونات كثيرة جدًا أو قليلة جدًا ، فإنها تكون غير مستقرة وتميل إلى التفكك. نظرًا لأن النظائر المستقرة لا تتحلل ، فإنها لا تنتج إشعاعات أو مخاطر صحية مرتبطة بها.

يستخدم العلماء الذين يجرون تجارب بيئية وبيئية نظائر مستقرة للأكسجين والهيدروجين والكبريت والنيتروجين والكربون. على سبيل المثال ، في الكيمياء الجيولوجية ، يدرس العلماء التركيب الكيميائي للمواد الجيولوجية مثل المعادن والصخور. النظائر المستقرة هي أدوات يمكن الاعتماد عليها لتحديد العديد من الحقائق حول المواد الجيولوجية ، مثل عمرها ومن أين أتت.

تحتوي النظائر المشعة على مزيج غير مستقر من البروتونات والنيوترونات. تتحلل هذه النظائر وتنبعث منها إشعاعات تشمل أشعة ألفا وبيتا وجاما. يصنف العلماء النظائر المشعة وفقًا لعملية تكوينها: النظائر طويلة العمر ، والتكوينية ، والبشرية المنشأ ، والإشعاعية.

ظهرت النظائر المشعة طويلة العمر أثناء تكوين النظام الشمسي ، في حين أن النظائر المشعة الكونية تحدث كرد فعل للغلاف الجوي على الأشعة الكونية المنبعثة من النجوم. تأتي النظائر البشرية المنشأ من الأنشطة النووية التي من صنع الإنسان ، مثل اختبار الأسلحة وإنتاج الوقود النووي ، في حين أن النظائر المشعة هي النتيجة النهائية للاضمحلال الإشعاعي.

تستخدم النظائر المشعة في الزراعة وصناعة الأغذية ومكافحة الآفات وعلم الآثار والطب. يستخدم التأريخ بالكربون المشع ، الذي يقيس عمر العناصر الحاملة للكربون ، نظيرًا مشعًا يُعرف باسم الكربون 14. في الطب ، تستخدم أشعة جاما المنبعثة من العناصر المشعة للكشف عن الأورام داخل جسم الإنسان. تشعيع الطعام - عملية تعريض الطعام لمستوى مضبوط من أشعة جاما - يقتل العديد من أنواع البكتيريا ، مما يجعل الطعام أكثر أمانًا للأكل.