shimidoon.ir

پرتوزایی (radio activity)

تبدیل خود به خودی ایزوتوپ های ناپایدار یک عنصر، به ایزوتوپ های عناصر دیگر، که با ساطع کردن پرتوها یا ذره های پرانرژی همراه است را، پرتوزایی گویند؛ به بیان‌کلی تر، پرتوزایی، یک عملکرد ساطع خود به خودی است که توسط هسته ی اتمی ناپایدار، انجام می شود.

درک مدرن از پرتوزایی، در سال 1895 توسط ویلهلم رونگن آغاز شد؛ درواقع او، در طی انجام آزمایش های مختلف با استفاده از تخلیه ی الکتریکی در لوله ی پرتوکاتدی، متوجه شد که، با وجود جلوگیری از ورود نور به داخل لوله، اشعه هایی به ماده ی فلوئورسنت نفوذ می کنند، که پس از انجام چندین آزمایش، از جمله گرفتن عکس از ساختار دست و اسکلت همسرش با اشعه های جدید، بطور موقت، آن ها را به عنوان چیزی ناشناخته، “اشعه ایکس” نامگذاری کرد.

ویلهلم رونگن (Wilhelm Röntgen)

این کشف، در سال 1896 با کشف هنری بکرل، مبنی بر اینکه نمک های اورانیوم، به طور طبیعی اشعه های مشابه را منتشر می کنند، دنبال شد.
اگرچه بکرل در ابتدا تصور می کرد که این اشعه ها، توسط نمک های اورانیوم فسفر، پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آفتاب ساطع می شوند، اما سرانجام با انجام آزمایشات بیشتر از جمله اورانیوم غیر فسفری، متوجه شد که این اشعه ها توسط خود ماده تولید می گردند.    

هنری بکرل (HENRI BECQUEREL)

اگرچه هنری بکرل بود که این پدیده را کشف کرد، اما کسی که نام پرتوزایی را بر آن نهاد، دانشجوی دکترای وی، ماری کوری بود.
ماری کوری، فعالیت های دیگری را نیز با مواد پرتوزا انجام داد، از جمله کشف عناصر پرتوزا بیشتر، مانند: توریم، پولونیوم و رادیوم.
همچنین کارهای پیشگامانه ای در زمینه رادیولوژی، توسعه و استقرار دستگاه های اشعه ایکس سیار برای جبهه های نبرد جنگ جهانی اول. 

ماری کوری و پیر کوری در کنار هنری بکرل

انواع پرتوزایی

امروزه فر آیند پرتوزایی به دو دسته ی طبیعی و مصنوعی(با مداخله ی انسان) تقسیم بندی میشود؛ که فرآیند پرتوزایی طبیعی شامل:

۱.پرتو آلفا:

پرتو آلفا که با نماد α نشان داده میشود؛ متشکل از هسته اتم هلیوم، دارای بارمثبت و جرم آن معادل ۴ اتم هیدروژن است؛ بنابراین زمانیکه یک پرتو آلفا از اتمی خارج میشود، جرم آن اتم کاهش یافته و در جدول اتمی ۴خانه به عقب بازمیگردد.

لازم به ذکر استه که پرتو آلفا، قدرت یونسازی بالایی داشته و بوسیله عناصر رادیواکتیو سنگین منتشر میشود؛ قدرت نفوذ این پرتو در بافت ها بسیار کم بوده و به آسانی توسط ضخامتی از چند صفحه کاغذ متوقف شده و تنها زمانی خطرناک است که درون بدن قرار گیرد. 

۲.پرتو بتا:

پرتو بتا که با نماد β نمایش داده میشود؛ ازجنس الکترون و دارای بارمنفی می باشد زیرا نتیجه ی تبدیل یکی از نوترون های هسته به پروتون و پرتو بتا است؛ یعنی:

n→β + p

بنابراین هنگامیکه یک پرتو بتا از اتمی خارج میشود، اتم ۱ خانه در جدول تناوبی به جلو میرود درحالیکه تغییر محسوسی در جرم آن ایجاد نمیگردد. (بار این پرتو تقریبا ۱- و جرم آن تقریبا صفر است.)

قدرت نفوذ این پرتو نسبت به پرتو α بیشتر بوده و برای متوقف کردن آن به ورقه ای آلومینیومی با ضخامت چند میلی متر نیاز است.

۳.پرتو گاما:

پرتو گاما که با نماد γ نمایش داده میشود؛ از جنس امواج اکترومغناطیس بوده، بار ندارد و معمولاً بلافاصله پس از خارج شدن پرتو آلفا یا بتا از هسته یک اتم، ساطع می شود؛ درواقع پرتو γ بین همه امواج الکترومغناطیس دارای کوتاهترین طول موج بوده، از این رو بیشترین مقدار انرژی را حمل می کند و از آنجا که جرم یا بار ندارد، می تواند از بدن انسان عبور کند، اما توسط مواد متراکم تری مانند بتن یا سرب جذب می شود.

 

ادامه دارد……….