نظرة عامة حول مفهوم العنصر الفلزي المشع

العناصر المشعة (بالإنجليزية: Radioactive Element)، وتسمى أيضًا النظائر المشعة، أو النويدات المشعة، أو النيوكليدات المشعة، وهي عدة أنواع من نفس العنصر الكيميائي، مع نوى غير مستقرة مختلفة في الكتل الذرية،[١] ويمكن تعريف العناصر المشعة بأنها العناصر التي تتفكك بمرور الوقت عن طريق إطلاق الطاقة، وتتحول إلى عناصر مختلفة جديدة،[٢] وتتشكل العناصر المشعة نتيجة للانشطار النووي، أو عن طريق تصنيعها في المفاعلات النووية أو مسرعات الجسيمات.[٣]


أما العناصر الفلزية المشعة، فهي مجموعة من المعادن الطبيعية والاصطناعية التي يمكنها إطلاق أشعة ألفا (α)، وبيتا (β)، وجاما (γ)، وأشعة ألفا هي أشعة تتكون من جزيئات من نوى الهيليوم (He) موجبة الشحنة؛ ويتم الحصول عليها من الاضمحلال الإشعاعي الطبيعي، وتعرف أشعة بيتا بأنها تدفق إلكتروني عالي السرعة؛ أما أشعة جاما فهي موجة كهرومغناطيسية - تدفق فوتونات- يكون طولها الموجي أقصر من طول الأشعة السينية.[٤]


أمثلة على عناصر فلزية مشعة

توجد غالبية الفلزات المشعة في أسفل الجدول الدوري للعناصر، وتشمل المعادن المشعة التي تحدث بشكل طبيعي؛ مثل: البولونيوم (Po)، والفرانسيوم (Fr)، والراديوم (Ra)، والأكتينيوم (Ac)، والثوريوم (Th)، والبروتكتينيوم (Pa)، واليورانيوم (U)، والنبتونيوم (Np)، والبلوتونيوم (Pu)، وفيما يأتي معلومات عن بعض العناصر الفلزية المشعة:[٤]


اليورانيوم

يعتبر اليورانيوم (بالإنجليزية: Uranium) من أهم المعادن المشعة في العالم الحديث، إذ يعد المادة الخام الرئيسية للقنابل النووية ومحطات الطاقة النووية، والنظائر الثلاثة الطبيعية الموجودة لليورانيوم هي U-234، وU-235، وU-238، وتحتل أستراليا حاليًا المرتبة الأولى في احتياطي اليورانيوم، ويقع أكبر منجم لليورانيوم في نهر مكارثر في كندا، حيث يبلغ معدل نقل اليورانيوم منه نسبة 13% من الإجمالي العالمي.[٤]


الثوريوم

يتغير Th-232 إلى Th-233 الانشطاري بعد التقاط النيوترون وتفاعل المتابعة، ويتصرف الثوريوم 233 بشكل مشابه لـ U-235، ويمكن أن يسبب Th-233 تفاعلًا متسلسلًا يطلق الطاقة، ونظرًا للوفرة الأعلى من الثوريوم مقارنة مع اليورانيوم، فإن الثوريوم يعد أيضًا موردًا مهمًا آخرًا للوقود النووي، كما أن إضافة نسبة قليلة من الثوريوم إلى المغنيسيوم (Mg) يعطي سبيكة منخفضة الكثافة مع خصائص ممتازة، مما أدى إلى استخدام الثوريوم في تطبيقات خارج صناعة الطاقة النووية.[٤]


البلوتونيوم

البلوتونيوم هو معدن آخر مشع؛ له العديد من التطبيقات، ويوجد أكثر من 20 نظيرًا من نظير البلوتونيوم، ولكن Pu-239 وPu-244 هي نظائره الطبيعية فقط؛ وأهمها البلوتونيوم 239، إذ يمكن استخدام البلوتونيوم 239 لتوليد الطاقة النووية، ويعتمد الإنتاج الواسع لـ Pu-239 على التفاعل في المفاعل النووي لليورانيوم، وتُستخدم نظائر البلوتونيوم أيضًا في تصنيع بطاريات النظائر والسبائك، وكمصادر طاقة لسفن الفضاء، والأقمار الصناعية من صنع الإنسان، والمنارات.[٤]


الراديوم

يرتبط التطبيق الرئيسي للراديوم بمجالات العلوم الطبية، حيث يتم الاستفادة من النشاط الإشعاعي للراديوم في علاج السرطان، وداء الجلد المستعصي، كما يستخدم في الصناعة لاكتشاف الخلل، وقياس السماكة.[٤]


الأكتينيوم

الأكتينيوم 227 له عمر نصف يبلغ 21.77 سنة، وهو موجود في معدن البيتشبلند ومعادن أخرى تحتوي على اليورانيوم، وفي الوقت الحاضر، يركز التطبيق التجاري أو العلمي للأكتينيوم على الموارد الحرارية في المركبات الفضائية.[٤]

المراجع

  1. ↑ "radioactive isotope", britannica. Edited.
  2. ↑ "what are radioactive elements", study. Edited.
  3. ↑ "list of radioactive elements", thoughtco. Edited.
  4. ^ أ ب ت ث ج ح خ "Radioactive Metals", sciencedirect. Edited.