السلام عليكم
يمكن تحديد العمر المطلق للصخور باستخدام طرق تعتمد على التفتيت الذري radioactive decay للعناصر المشعة فقد اكتشف العالم الفرنسي بيكيرل أن اليورانيوم عنصر له القابلية للاشعاع التلقائي وان الأشعة التى تنطلق من هذا العنصر تحرق الأفلام الفتوغرافية وتؤين الغازات وتؤدى هذه الاشعاعات أيضا الى تضوء بعض المركبات الكيميائية فى الظلام مثل كبريتيد الزنك , وقد اطلق بيكيرل اسم الإشعاع الذري على قابلية اليورانيوم وبعض العناصر لإنبعاث مثل هذا الإشعاع منها.
وينتج الإشعاع الذري لعنصر معين من عدم ثبات التركيب النووي لنظير أو اكثر من نظائرة وهنالك انواع من الإشعاع الذري هي :
1- الإشعاع بانيعاث أشعة جاما gamma ray وينتقل العنصر نتيجة لهذا النوع من الإشعاع من حالة ذات طاقة عالية الى حالة ذات طاقة منخفضة بدون أي تغيير فى الرقم الكتلي أو الذري للعناصر. والأشعة جاما التى تنبعث من هذا النوع من الإشعاع الذري هي موجات كهرومغناطيسية electromagnetic waves أطولها قصيرة جدا أقصر من الموجات الأشعة السينية x-ray ولذلك فلأشعة جاما القدرة على اختراق الأجسام الصلبة أكبر بكثير من قدرة اختراق الأشعة السينية لها والجدير بالذكر أن الأشعة السينية والضوء وموجات الراديو موجات كهرومغناطيسية ايضا تتزايد اطوال موجاتها تدريجيا .
2- الاشعاع بانبعاث جسيمات الفا alpha particles وجسيمات الفا هي نوى عنصر الهيليوم وتتكون كل نواة من هذه النوى على من بروتين ونيونرون وبهذا النوع من الاشعاع ينخفض الرقم الذري للعنصر المشع بمقدار رقمين ورقم الكتلة أربعة أرقام وبذلك يتحول العنصر الى عنصر آخر, فاليورانيوم 238 برقم ذري 92 يتحول الى ثوريوم 234 برقم ذري 90 ويحدث التحلل الذري عادة بانبعاث أشعة الفا فى حال النوى الكبيرة جدا التى تكون غير ثابتة لكبر حجمها وكتلتها.
3- الاشعاع بانبعاث جسيمات بيتا beta particles وجسيمات بيتا هي الكترونات حبيسة فى نوى بعض العناصر وتوجد فى النيترونات التى يمكن ان تتحول الى بروتونات ذات شحنة موجبة نتيجة لهذا النوع من الاشعاع , وبذلك يكتسب العنصر عند فقدان جسيم بيتا رقما ذريا بدون ان يتغير رقم كتلته فيتحول الروبيديوم 87(رقم ذري 37) الى استرونشيوم87(رقم ذري38) بفقدان جسيم بيتا.
4- اكتساب الكترون electron capture ويمكن ان يكتسب بروتون الكترونا ليتحول الى نيوترون وفى هذه الحالة ينقص الرقم الذري واحدا بدون ان يتغير رقم كتلته فالبوتاسيم 40 رقم ذري 19 يتحول الى أرجون 40 رقم ذري 18 حينما تكتسب نواة البوتاسيم الكترونا.
واحيانا تتطلب بعض النظائر عدة مراحل من التحلل الذري للوصول الى حالة الثبات فيتحلل اليورانيوم 238 ثماني مرات بفقدان جسيمات الفا وست مرات بفقدان جسيمات بيتا ليصبح رصاصا 206
ولاتتغير سرعة تحلل النظائر المشعة مهما تغيرت الظروف الفيزيائية والكيميائية التى تحيط بهذه النظائر وتعتمد كمية النوى التى تفتت على الكمية الكلية للنظير المشع فى لحظة معينة
ويعبر العلماء عن عن سرعة تحلل النظائر بالزمن الذي يمر لكي ينخفض أي كمية من المادة المشعة للنصف, أذ أن هذه الفترة من الزمن ثابتة لكل عنصر, ولاتعتمد على الكمية الأصلية للعنصر عند بداية التحلل, وتسمى هذه الفترة الزمنية بزمن نصف العمر للعنصر المشع ,
half life time of radioactive isotope
وساقم بكتابة موضوع مكمل عن أهم النظائر المستخدمة فى فى تقدير العمر المطلق للصخور.
حور العين
