تفضل اخوي هذا موضوع عن التناقص الاشعاعي
http://storage.canalblog.com/18/30/312738/18468454.pdfوهذا جواب طاقة الربط الاشعاعي او الربط النووي
ــ المقدمة :
في عام 1895 اكتشف العالم الألماني رونتيجن أشعة X ( الأشعة السينية ) و بعد ذلك بعام اكتشف العالم الفرنسي هنري بيكوريل أن عنصر اليورانيوم يطلق اشعاعات غير مرئية ثم قام العالمان ماري كوري و زرجها بيير كوري بدراسة العناصر المشعة و اكتشفا عنصر اليورانيوم و الراديوم و قد حاز بيكوريل و طلابه (ماري و بيير كوري ) على جائزة نوبل عام 1903 لاكتشافاتهم هذه. و للكيمياء النووية و النشاط الاشعاعي في حياتنا المعاصرة دور كبير يتمثل في انتاج الطاقة الكهربائية من محطات التوليد النووية و في الأسلحة النووية كما تستعمل أيضا في مجال الطب لاكتشاف الأورام الخبيثة و القضاء علي الخلايا السرطانية.
ولا شك في أننا جميعا على علم بالأخطار المتعلقة بالاشعاعات الذرية سواء في الاسلحة النووية كما حدث في هيروشيما أو في الاستخدامات السلمية للطاقة النووية كما حصل في محطة تشرنوبل.
2 ــ التحلل (التفكك) الاشعاعي النووي الذاتي:
تصدر النوى المشعة طبيعيا ثلاث أنواع من الاِشعاعات هي:
1- دقائق الفا(a): تتكون دقيقة ألفا من نواة الهيليوم التي تحتوي على بروتونين و نيترونين و لها شحنة ثنائية موجبة و تبلغ سرعة دقائق ألفا حين انطلاقها من الكتلة المشعة 10/1 سرعة الضوء و لكن كبر حجمها النسبي و شحنتها الموجبة يجعلان قدرتها على الاختراق منخفضة فلا تستطيع أن تخترق الجزيئات الأولى في جلد الانسان أو في صفحة كتاب.
2- دقائق بيتا( ): هي الاكترونات لها طاقة عالية تنتقل بسرعة عالية تزيد على 160000 كم/ثا و نتيجة لسرعتها العالية و حجمها الصغير فان لدقائق بيتا قوة اختراق أعلى من قوة اختراق دقائق ألفا. فهي تستطيع أن تخترق جسم الانسان الى مسافة صغيرة و تسبب عندئذ الحروق.
3- أشعة غاما( ): هي مثل أشعة X موجات كهرومغناطيسية (ليست دقائق) سرعتها هي سرعة الضوء فهي لذلك ذات قوة اخترلق عالية تصل الى بضعة أقدام من الخرسانة أو التراب و يبين الشكل مقارنة لقوى الاختراق لأشعة ألفا و بيتا و غاما و اكس و نظرا لأن أشعة غاما لا تملك شحنة و لا كتلة فان انطلاقها لا يغير العدد الكتلي أو العدد الذري للذرة.
3 ــ حركيات التحلل الاشعاعي:
يتناسب عدد الدقائق أو الاشعاعات المنطلقة في وحدة الزمن من مادة ذات نشاط اشعاعي تناسبا طرديا مع تركيز المادة و يمكننا الكشف عن الدقائق و احصاء عددها باستخدام أجهزة مثل عداد غايغر-ميلر و من الناحية العملية فان تركيز المواد المشعة يتناسب مع عدد الدقائق أو الاشعاعات التي يسجل الجهاز و ورودها في الثانية الواحدة .أو في الدقيقة الواحدة.
4 ــ قياس الإشعاعات النووية:
كان عداد غايغر-ميلر من أول الأجهزة المستخدمة في قياس الاشعاعات . تدخل دقائق ألفا أو بيتا عبر نافذة رقيقة الى حجرة مليئة بغاز الأرغون عند ضغط منخفض و نتيجة لمرورها خلال الغاز فانها تؤين ذراته الى أيونات الأرغون الموجبة و الالكترونات الحرة فيصبح الغاز موصلا للتيار الكهربائي مما يؤدي الى حدوث تفريغ بين القطب الموجب و القطب السالب و باستعمال أجهزة الكترونية حساسة يمكن أن ندرك وجود التيار الكهربائي الذي يتكون في الدائرة الكهربائية عند اغلاقها وقت حدوث التفريغ كما يمكن قياسه.
ومن الأجهزة الحديثة المستخدمة في الوقت الحاضر عدادات الوميض و تعمل هذه الأجهزة على المبدأ التالي: عند امتصاص الاشعاعات من قبل المادة الحساسة التي تكسو سطحا في الجهاز تنطلق فوتونات في منطقة الضوء المرئي.ومن المواد الحساسة المستخدمة لهذا الغرض كبريتيد الخارصين (الزنك) الفوسفوري الذي يستخدم في أجهزة الكشف عن دقائق بيتا و يتم الكشف عن الفوتونات المنطلقة باستخدام أجهزة قياس شدة الضوء.
تعرف كمية الاشعاعات المنطلقة من قبل أي مادة مشعة بنشاط تلك العينة A و هذا يساوي عدد حالات التفكك النووي أو التغيرات النووية في الثانية الواحدة في العينة التي تخضع للدراسة و تعرف وحدة النشاط (بيكوريل , بك) بأنها تحلل نووي واحد في الثانية (حسب نظام الوحدات العالمي).
5 ــ بنية النواة و طاقة الربط النووي:
تتكون النوى من بروتونات و نيترونات و من الطبيعي أن نستنتج أن كتلة النواة تساوي مجموع كتل البروتونات و النيترونات الموجودة فيها. لكن المدهش هو أن كتلة النواة الفعلية أقل من مجموع السابق و لتفسير هذا الاختلاف انصرف التفكير نحو القوى التي تربط البروتونات الموجبة الشحنة و النيترونات المتعادلة و حسب معادلة أنشتاين المشهورة فان العلاقة بين الكتلة و الطاقة المكافئة لها هي: c:سرعة الضوء m: الكتلة بوحدة كيلوجرام.
فحسب هذه المعادلة فان طاقة الربط النووي هي الفرق في الكتلة بين مجموع كتلة البروتونات و النيترونات و كتلة النواة الفعلية معبرا عنها بوحدة الطاقة.
و يمكن تعريف طاقة الربط النووية على أنها الطاقة اللازمة لتفكيك النواة الى مكوناتها الأساسية البروتونات و النيترونات أو أنها الطاقة المنطلقة عند تكون نواة ما من عدد من البروتونات و النيترونات المكونة لتلك النواة.
6 ــ الانشطار و الاندماج و الطاقة النووية:
اكتشف العالمان هان و ستراسمن عام 1930 ظاهرة الانشطار وذلك أثناء التجارب التي أجرياها على النظير فعند قذفه بالنيوترونات نتجت نظائر عناصر جديدة. وقد فسرت الفيزيائية ميتنر هذه النتيجة على أن انشطارا قد حدث للنواة و ان كمية كبيرة من الطاقة قد انطلقت. استخدم الانشطار للأغراض العسكرية حينما ألقت الولايات المتحدة الأمريكية قنبلتين ذرييتين على هيروشيما و ناغازاكي ثم استخدم الانشطار في الأغراض السلمية كانتاج الطاقة الكهربائية.
7 ــ الاندماج النووي:
أجبرت مشكلة الفضلات المشعة الانسان على التفكير في الاندماج النووي كوسيلة لانتاج الطاقة و تتم هذه العملية عند اندماج نظيرين لكل منهما عدد كتلي صغير ليتكون نظير أثقل منهما فتفاعل الاندماج الذي يحدث في القنبلة الهيدروجينية هي
وهو أحد التفاعلات التي تحدث في الشمس و تساهم في انتاج الطاقة الشمسية. أن طاقة الاندماج نابعة عن تكون نظير أثقل له طاقة ربط نووي لكل دقيقة نووية أعلى من تلك التي للنظائر الخفيفة الداخلة في عملية الاندماج كما أن كتلة النظير الناتج أقل من مجموع كتل النظائر المندمجة. و للتغلب على قوى التنافر بين نواة كل من النظائر المندمجة طاقة حركية كبيرة تتغلب بها على طاقة التنافر و قد قدرت درجة الحرارة بحوالي 40 مليون درجة مئوية.
8 ـ استخدامات الكيمياء النووية :
1ــ تستخدم في المجال السلمي لتوليد الطاقة الحرارية والتي تستغل في توليد التيار
الكهربائي ( للحصول على الطاقة الكهربائية ) .
2ــ تستخدم في مجال القنبلة الانشطارية المستخدمة في مجالات الحرب ( صنع المفاعل
النووي ) .
3 ــ إنتاج النظائر المشعة والتي لها استخدامات عديدة مثل :
أ ــ المجالات الطبية والصحية :
ـ تشخيص مكان الانسداد أو الضيق في الأوعية الدموية .
ـ علاج الأورام السرطانية بوساطة الكوبلت المشع .
ـ علاج النشاط الزائد للغدة الدرقية باليود المشع .
ـ تعقيم بعض الأدوية والأغذية والحبوب بجرعات محددة من الإشعاعات .
ـ القضاء على بعض الحشرات لجعل ذكورها عقيمة بواسطة الإشعاع النووي .
ب ــ مجالات الأبحاث العلمية .
ـ تقدير عمر الصخور ومكوناتها .
ـ تعرف سير التفاعلات الكيميائية والحيوية .
ـ إنتاج عناصر جديدة لم يثبت وجودها الطبيعة حتى الآن .
وعلى الرغم من تزايد استخدام التفاعلات النووية في السنوات الأخيرة إلا أن أضرارها كبيرة وواسعة إذ إنها تلحق الضرر بالبيئة بشكل عام ،
حيث إنها تسبب سرطان الجلد للإنسان أو تشوه الأجنة أو العمى أو العقم وغيرها ،
كما أنها تلحق الضرر بالنبات والحيوان والغلاف الغازي ، وتلوث الهواء وتلوث التربة
فتصبح غير صالحة للزراعة ، وتلوث الماء ليصبح غير صالح لأي من الكائنات الحية .
9 ــ الخاتمة :
إن الله تعالى أعطانا نعمة العقل التي عن طريقها استطعنا أن نكتشف أصغر المكونات على الأرض و هو الذرة و عن طريق هذا العقل استطعنا أن ننتج الطاقة النووية التي توفر لنا الطاقة الكهربائية و الطاقة اللازمة لادارة العنفات و غيرها من الأدوات و الأجهزة المعقدة ولكن علينا أن لا نسيء استخدام هذه الطاقة و علينا تسخير هذه الطاقة للأغراض السلمية فقط.
10 ــ المراجع:
1 - الكيمياء الجامعية للدكتور عادل أحمد جرار و الدكتور كمال أبو داري و الدكتور فواز الخليلي.
2 - الكيمياء العامة للمؤلف جيروم ل. روزنبرج.
3 - الكيمياء النووية للدكتور عامر وائل ناعس.
