النشاط الإشعاعي المستحث

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

النشاط الإشعاعي المستحث ، والذي يسمى أيضًا النشاط الإشعاعي الاصطناعي أو النشاط الإشعاعي من صنع الإنسان ، هو عملية استخدام الإشعاع لجعل مادة مستقرة سابقًا مشعة . [ 1 ]

يُعدّ التنشيط النيوتروني الشكل الرئيسي للنشاط الإشعاعي المُستحث. ويحدث عندما تلتقط نواة الذرة نيوترونًا حرًا واحدًا أو أكثر . وقد يكون هذا النظير الجديد الأثقل مستقرًا أو غير مستقر (مشعًا)، وذلك تبعًا للعنصر الكيميائي المُشارك. ولأن النيوترونات تتفكك في غضون دقائق خارج نواة الذرة، فلا يُمكن الحصول على النيوترونات الحرة إلا من خلال الاضمحلال النووي ، والتفاعلات النووية ، والتفاعلات عالية الطاقة، مثل الإشعاع الكوني أو انبعاثات مُسرّعات الجسيمات . وتكون النيوترونات التي تم إبطاؤها بواسطة مُعدِّل النيوترونات ( النيوترونات الحرارية ) أكثر عرضةً للالتقاط بواسطة النوى من النيوترونات السريعة.

ينتج شكل أقل شيوعًا من النشاط الإشعاعي المُستحث عن إزالة نيوترون بواسطة التفكك الضوئي . في هذا التفاعل، يصطدم فوتون عالي الطاقة ( أشعة غاما ) بنواة ذات طاقة أكبر من طاقة ربط النواة، مما يؤدي إلى إطلاق نيوترون. لهذا التفاعل حد أدنى للطاقة يبلغ 2 ميغا إلكترون فولت ( للديوتيريوم ) وحوالي 10 ميغا إلكترون فولت لمعظم النوى الثقيلة. [ 2 ] لا تُنتج العديد من النويدات المشعة أشعة غاما بطاقة كافية لتحفيز هذا التفاعل. النظائر المستخدمة في تشعيع الأغذية ( الكوبالت-60 ، السيزيوم-137 ) لها ذروة طاقة أقل من هذا الحد، وبالتالي لا يمكنها إحداث نشاط إشعاعي في الطعام. [ 3 ]

قد تؤدي الظروف داخل أنواع معينة من المفاعلات النووية ذات التدفق النيوتروني العالي إلى حدوث إشعاع. وقد تصبح مكونات هذه المفاعلات شديدة الإشعاع نتيجةً للإشعاع الذي تتعرض له. يزيد الإشعاع المُستحث من كمية النفايات النووية التي يجب التخلص منها في نهاية المطاف، ولكنه لا يُسمى تلوثًا إشعاعيًا إلا إذا كان خارجًا عن السيطرة.

اكتشف الزوجان إيرين وفريدريك جوليو كوري النشاط الإشعاعي المستحث في عام 1934، وتقاسما جائزة نوبل في الكيمياء عام 1935 لهذا الاكتشاف. [ 4 ]

تاريخ

بدأت إيرين كوري أبحاثها مع والديها، ماري وبيير كوري ، بدراسة النشاط الإشعاعي الطبيعي الموجود في النظائر المشعة . ثم انفصلت إيرين عن عائلة كوري لدراسة تحويل النظائر المستقرة إلى نظائر مشعة عن طريق قذف المادة المستقرة بجسيمات ألفا (α). في عام 1934، أثبت جوليو-كوري أنه عند قذف العناصر الأخف، مثل البورون والألومنيوم ، بجسيمات ألفا ، تستمر هذه العناصر في إصدار الإشعاع حتى بعد إزالة مصدر جسيمات ألفا. وقد أظهرا أن هذا الإشعاع يتكون من جسيمات تحمل شحنة موجبة مقدارها وحدة واحدة، وكتلتها تساوي كتلة الإلكترون، وتُعرف الآن باسم البوزيترون .

أدت الأبحاث الإضافية التي أجراها في الأصل إيرين وفريدريك جوليو كوري إلى تقنيات حديثة لعلاج أنواع مختلفة من السرطانات. [ 5 ]

عمل ماراسينانو

بعد الحرب العالمية الأولى ، وبدعم من قسطنطين كيريتيسكو ، حصلت ستيفانيا ماراسينانو على منحة دراسية مكّنتها من السفر إلى باريس لمواصلة دراستها. في عام ١٩١٩، التحقت بدورة في النشاط الإشعاعي في جامعة السوربون مع ماري كوري . [ ٦ ] بعد ذلك، واصلت أبحاثها مع كوري في معهد الراديوم حتى عام ١٩٢٦. حصلت ماراسينانو على درجة الدكتوراه من المعهد، حيث بحثت في نصف عمر البولونيوم وابتكرت طرقًا لقياس اضمحلال ألفا . قادها هذا العمل إلى الاعتقاد بإمكانية تكوّن النظائر المشعة من الذرات نتيجة التعرض لأشعة ألفا للبولونيوم، وهي ملاحظة أدت إلى حصول جوليو وكوري على جائزة نوبل عام ١٩٣٥. [ ٧ ]

في عام ١٩٣٥، فاز فريدريك وإيرين جوليو-كوري (ابنة العالِمين بيير كوري وماري كوري) بجائزة نوبل في الكيمياء لاكتشافهما النشاط الإشعاعي الاصطناعي. أعربت ستيفانيا ماراسينانو عن استيائها من استخدام إيرين جوليو-كوري لجزء كبير من ملاحظاتها المتعلقة بالنشاط الإشعاعي الاصطناعي دون الإشارة إليها. وكانت ماراسينانو قد صرّحت علنًا بأنها اكتشفت النشاط الإشعاعي الاصطناعي خلال سنوات بحثها في باريس، كما يتضح من أطروحتها للدكتوراه التي قدمتها قبل أكثر من عشر سنوات. وجاء في كتاب "تفانيهن في علمهن: رائدات النشاط الإشعاعي ": "كتبت ماراسينانو إلى ليز مايتنر عام ١٩٣٦، معربةً عن خيبة أملها من استخدام إيرين جوليو-كوري، دون علمها، لجزء كبير من عملها، وخاصةً ما يتعلق بالنشاط الإشعاعي الاصطناعي، في بحثها" .

إلا أن المؤرخين شككوا في مزاعم ماراسينانو. [ 8 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ فاسو، ألبرتو؛ سيلاري، ماركو؛ أولريتشي، لويزا (أكتوبر 1999). التنبؤ بالنشاط الإشعاعي المستحث في مسرعات الطاقة العالية (ملف PDF) . المؤتمر الدولي التاسع حول الحماية من الإشعاع، تسوكوبا، اليابان، 17-22 أكتوبر 1999. ستانفورد، كاليفورنيا: مختبر SLAC الوطني للمسرعات ، جامعة ستانفورد . SLAC-PUB-8215 . تاريخ الاسترجاع: 10 ديسمبر 2018 .
  2. ↑ ثومادسون، بروس؛ ناث، رافيندر؛ باتمان، فريد ب.؛ فار، جوناثان؛ جليسون، كال؛ إسلام، محمد ك.؛ لافرانس، تيري؛ مور، ماري إي.؛ جورج شو، إكس.؛ يوديلف، مارك (2014). "الخطر المحتمل الناتج عن النشاط الإشعاعي المستحث الثانوي للعلاج الإشعاعي" . الفيزياء الصحية . 107 (5): 442-460 . doi : 10.1097/HP.0000000000000139 . ISSN 0017-9078 . PMID 25271934 .  
  3. ^ السيزيوم-137 يصدر غاما عند 662 كيلو إلكترون فولت بينما الكوبالت-60 يصدر غاما عند 1.17 و 1.33 ميغا إلكترون فولت.
  4. ^ "إيرين جوليو كوري: سيرة ذاتية" . جائزة نوبل . اختصار الثاني . تم الاسترجاع في 10 ديسمبر 2018 .
  5. ^ "إيرين جوليو كوري وفريديريك جوليو" . معهد تاريخ العلوم . يونيو 2016 . تم الاسترجاع في 21 مارس 2018 .
  6. ↑ مارلين بيلي أوجيلفي ؛ جوي دوروثي هارفي (2000). القاموس البيوغرافي للنساء في العلوم: LZ . تايلور وفرانسيس. ص 841. ISBN  041592040X.
  7. ↑ إبراهيم دينسر؛ كالين زامفيريسكو (2011). أنظمة الطاقة المستدامة وتطبيقاتها . سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 234. ISBN  978-0387958613تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 نوفمبر 2014 .
  8. ^ فونتاني، ماركو. أورنا، ماري فيرجينيا؛ كوستا، مارياغرازيا؛ فاتر ، سابين (2017). “العلم ليس بنية شفافة تمامًا: Ştefania Mărăcineanu والاكتشاف المفترض للنشاط الإشعاعي الاصطناعي”. الجوهر . 1 (1): 77-96 . دوى : 10.13128 / الجوهرية -14 .