الإشــــــــــعاعات النــــــــــووية
1 ًـ أشــــــــــعة ألفــــــــــا α :
وهي أشعة جسيمية تتكون من سيل من الجزيئات كل جزئ منها يتكون من أربعة جسيمات نووية ( بروتونين ونيترونين ) وهي عبارة عن نوى الهليوم .
ومعنى ذلك أن انبعاث جزئ ألفا من أي عنصر سيؤدي إلى الإقلال من رقمه الذري بمقدار 2 بسبب خسارة بروتونين ونيوترونيين , وبالتالي فهو يحول العنصر إلى العنصر الذي يسبقه في الجدول الدوري بمركزين . فلو كانت النواة التي فقدت جزئ ألفا هي نواة اليورانيوم التي تحمل الرقم الذري 92 , لأصبحت تلك النواة الثوريوم التي تحمل الرقم الذري 90 , وهذا ما يحدث فعلاً فاليورانيوم عنصر غير مستقر ويتحول باستمرار إلى الثوريوم نتيجة انبعاث جزيئات ألفا من أنويته . وقد كان في اكتشاف هذه الظاهرة بعث لحلم الكيميائيين القدامى في تحويل العناصر إلى بعضها البعض وهاهو الحلم يتحقق بدون تدخل الإنسان .
وقدرة أشعة ألفا على اختراق الأجسام الصلبة ضعيفة جداً وذلك لكبر حجم جزيئاتها , فهي لا تتعدى خمسة أو ستة سنتمترات من الهواء , ويمكن إيقافها تماماً بشريحة رقيقة من الألمنيوم أو بضعة شرائح من الورق العادي , ولكن اختراقها للهواء أو أي غاز آخر يؤدي إلى تأيّنه ( Ionizatation ) أي تحويل ذراته المتعادلة إلى أيونات ( أي شوارد ) نتيجة للطاقة التي تبثها في الإلكترونات التي تحيط بالنواة والتي تؤدي إلى أن تهجر أنويتها .
2 ًـ أشــــــــــعة بيتــــــــــاβ :
وهي عبارة عن سيل من الإلكترونات السريعة التي تنبعث من النواة وليس من الإلكترونات التي تسبح حول النواة .
إذن من أين تأتي هذه الإلكترونات حيث أن النواة تتكون من بروتونات ونيوترونات فقط ؟
يمكن النظر إلى النيوترون على أنه جسيم مركب من إلتحام بروتون موجب مع إلكترون سالب ,حسب نظرية ( الكواركات ) ( والتي سبق وأن قدمت مشاركة في هذا المنتدى الكريم بعنوان بعض المفاهيم حول الجسيمات الأولية أوضحت فيها بشيء من التفصييل نظرية الكواركات ) وبهذا يصبح من الممكن أن ينفك هذا الإلتحام ويتحول النيوترون إلى بروتون وينبعث نوعين من الجسيمات هما ( النيوترينو المضاد Anti neutrino ) , و جزيئة بيتا السالبة والتي تدعى ( الإلكترون ) على هيئة أشعة بيتا ( وهي حالة تحول النيوترون إلى بروتون ) .
أما الحالة الثانية فهي حالة تحول البروتون إلى نيوترون وينبعث نوعين من الجسيمات أيضا هما ( النيوترينو Neutrino ) وجزيئة بيتا الموجبة والتي تدعى ( البوزيترون Positron ) .
وعلى هذا الأساس فإن انبعاث أشعة بيتا السالبة ( في الحالة الأولى ) من أية نواة يزيد من رقمها الذري بمقدار واحد نتيجة زيادة بروتون واحد , أي بالمحصلة ينتقل بالعنصر إلى العنصر الذي يليه مباشرة في الجدول الدوري , والعكس بالنسبة للحالة الثانية .
فالثوريوم Th90 مثلاً الذي ينتج من تحلل اليورانيوم U92 نتيجة فقده لجسيم ألفا كما ذكرنا سابقاً , ويتحول الثوريوم إلى البروتاكتينيوم ذي الرقم الذري 91 نتيجة فقده لجسيم بيتا.
( U92 -------------------------------> Th90 + α Rays ( 2p + 2n
( السالبة Th90 -------------------------------> Pa91 + β Rays ( e
وإذا ما فقد البروتاكتينيوم جسيم بيتا آخراً أصبح رقمه الذري 92 وتحول إلى اليورانيوم مرة أخرى وهذا مايحدث فعلاً في الطبيعة دون تدخل أحد .
وقدرة أشعة بيتا على اختراق الأجسام الصلبة أكبر من قدرة أشعة ألفا , ولكن يمكن إيقافها تماماً بشريحة من الألمنيوم ذات سماكة عدة ميليمترات , ولا تستطيع اختراق أكثر من 6 أمتار من الهواء وهي أيضاً أشعة مؤينة ( مشردة ) ولكن بقدرة أقل من أشعة ألفا .
3 ًـ أشــــــــــعة غامــــــــــا γ
وهي موجات مثل أشعة إكس تماماً ولكن طولها الموجي أقصر من أشعة إكس إذ يتراوح مابين ( 10 أس - 8 و 10 اس - 11 سم تقريباً ) , وتعتبر أقصر الأشعة المعروفة حتى الآن , وقدرتها على النفاذ عبر الأجسام الصلبة أكبر من أشعة ألفا وأشعة بيتا وأشعة إكس أيضاً ذلك أنها تستطيع اختراق الهواء لعدة مئات من الأمتار ولا يوقفها إلا عدة سنتمترات من الرصاص أو بضعة أمتار من الخرسانة , ولكن قدرتها على التأيين أقل بكثير من أشعة بيتا . حيث تتراوح نسبة قدرة التأيين للأشعة الثلاث هي :
اشعة ألفــــــــا : 1
أشعة بيتــــــــا : 100
أشعة غامــــــا : 1000
***************************************
الخلفية العلمية للتأثيرات الحيوية للإشعاعات الكهرومغناطيسية
يترتب على امتصاص الطاقة من الموجات الكهرومغناطيسية إلى الجسم الحي انتقالها إلى الأنسجة والخلايا الحية، الأمر الذي يتسبب في ارتفاع مستوى الطاقة في الجزيئات ثنائية القطب Dipoles الموجودة بالأنسجة والخلايا الحية . ويشكل الماء الجزيء الأساسي ثنائي القطب بالمادة الحيوية، ومن ثم يعمل كوسط امتصاص جيد للطاقة الكهرومغناطيسية. ومن المعلوم أن الأنسجة والخلايا الحية تحتفظ بمستويات من الأحمال الحرارية تنتج عن التفاعلات الأيضية Metabolicبالأعضاء الحيوية، ويترتب على امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية عبئا حراريا يضاف إلى الحمل الحراري للأنسجة والخلايا الحية. وتمتلك بعض أجناس الكائنات الحية ومنها الثدييات والطيور القدرة على تنظيم درجة حرارتها الداخلية، بما تمتلكه من ميكانيكية بيولوجية تعمل على طرد الحرارة الزائدة وتحقيق الاتزان بين الحرارة المكتسبة والحرارة المفقودة. وتسهم في هذه الميكانيكية عمليات زيادة سرعة التنفس وزيادة إفراز العرق وسرعة تدفق الدم بأنسجة الجلد، وفي الحالات التي تزيد فيها الحرارة المكتسبة عن الحرارة المفقودة ترتفع درجة حرارة النسيج الحي، وإذا ما تجاوزت درجة الحرارة مستوى معينا، وظلت لفترة زمنية كافية، فإن النسيج الحيوي يتعرض للأضرار التي يمكن أن تنتهي بتدمير الأنسجة والخلايا الحية. وتتسبب العديد من ظواهر التأثيرات البيولوجية للإشعاعات الكهرومغناطيسية في ظاهرة التسخين، بمعنى ارتفاع درجة الحرارة وما يتبعها من أنشطة فيزيولوجية تستهدف استعادة المستوى الطبيعي للحمل الحراري بالأنسجة والخلايا الحية.
وقد أشارت نتائج البحوث التي أجريت على حيوانات التجارب إلى أن التعرض للمجالات الكهربية والمغناطيسية بالترددات المنخفضة يؤثر في التركيب الجزئي لجدار الخلية الحية، حيث يُضعف من معدلات نفاذيته للأيونات ويغير من تركيب محتواه من الدهون الفسفورية والبروتينيات، الأمر الذي يؤثر في معدلات الأداء الحيوي للخلايا. وأوضحت بعض الدراسات أن التأثيرات البيولوجية للتعرض للإشعاعات الكهرومغناطيسية يمكن إرجاعها إلى عدة عوامل منها التأثير في مستوى الكالسيوم داخل الخلايا الحية والتخليق البروتيني والتعبير ارجيني وانقسام الخلايا والاتصالات الخلوية ودورة الخلية والمادة الوراثية.
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
