تعريف نصف العمر هو مصطلح للفيزياء الكيميائية، أحد فروع الفيزياء والكيمياء، والذي يتعامل مع دراسة الظواهر الفيزيائية والكيميائية باستخدام الفيزياء الجزئية والذرية والضوئية، والفيزياء، على وجه الخصوص، المادة المكثفة الفيزياء. وهذا العلم ككل يهتم بدراسة العمليات الكيميائية المتعلقة بالفيزياء. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن الفيزياء الكيميائية تختلف عن الكيمياء الفيزيائية، ومن خلالها سنتحول إلى معنى مصطلح نصف العمر.
تعريف نصف العمر
نصف العمر “t1 / 2” هو مصطلح يشير إلى المواد المشعة، ويعني مقدار الوقت المطلوب لتقليل كمية المادة “مادة العنصر المشع” إلى نصف قيمتها بعد قياس الكمية من بداية المادة المشعة وقت الاضمحلال، ولكل مادة أو مادة مشعة نصف عمر خاص بها وهناك بعض العناصر التي لا يتجاوز نصف عمرها ثانية، ولكن يمكن أن تصل إلى ميلي ثانية أو أقل، بينما تحتاج العناصر الأخرى إلى تقليل عددها إلى نصف قيمتها لآلاف السنين، والآخرين ملايين ومليارات السنين.
أمثلة حسابية نصف العمر
نتيجة لدراسات نصف عمر “النظير المشع” المستخدم في العلاج الإشعاعي للكوبالت “60”، وجد أنه يقارب خمس سنوات، وبعد هذه الفترة وجد أن عينة تحتوي على 8 جرامات من بدأ الكوبالت يحتوي على 4 جرام. منه فقط بسبب الإشعاع. وبعد نفس الفترة نجد أن العنصر أصبح 2 جرام، مع عدم وجود نقص في الكتلة أو الحجم، لأن نواة الكوبالت تحتوي على نواة النيكل “60” والتي تعتبر عنصرًا مستقرًا.
النشاط الإشعاعي الطبيعي “الاضمحلال الإشعاعي”
النشاط الإشعاعي الطبيعي أو ما يسمى بالإشعاع النووي هو ظاهرة من بين الظواهر الفيزيائية التي تحدث مع ذرات بعض العناصر غير المستقرة، بفقدان النواة الذرية لهذه العناصر، بواسطة بعض الجسيمات، مما يتسبب في تحولها إلى عناصر أو نظائر أخرى، أي التفاعل النووي ظاهرة بين الظواهر الفضائية والتي تتميز بعدم الاستقرار مما يؤدي إلى إنتاج كمية كبيرة من الطاقة، ويمكن استخدام هذه الكمية سلباً أو إيجاباً، وينقسم الإشعاع النووي إلى أشعة ألفا أو ما يسمى بأيون الهليوم يطلق عليه هو وأشعة جاما الأشعة الكهرومغناطيسية أو الأشعة الكونية وأشعة بيتا، والتي تنقسم إلى “إلكترونية (سلبية)” – بوريترون (كاتيوني).
الآثار الجانبية للإشعاع النووي
يتسبب الإشعاع النووي في حدوث تغيرات كيميائية في الأنسجة الخلوية للجسم، مما يتسبب في العديد من الأضرار، ويعتمد مدى هذه التغيرات على كمية الإشعاع النووي التي تؤثر على الجسم، ودرجة الضرر لا تظهر إلا بعد التشعيع لفترة طويلة من الزمن. تسمى فترة الكمون أو فترة الاحتجاز، ومن هذه المخاطر ما يلي
- السرطان إن تعرض الجسم للإشعاع النووي يسبب عدة أنواع من السرطان في الجسم، ويختلف نوع السرطان حسب كمية الإشعاع التي يتعرض لها الجسم.
- إعتام عدسة العين تعد عدسة العين من أكثر مناطق الجسم حساسية للإشعاع النووي بشكل عام والنيوترونات بشكل خاص، حيث أن جرعة واحدة من الإشعاع النيوتروني تكفي للتسبب في حدوث إعتام عدسة العين نتيجة الأضرار التي لا رجعة فيها التي يسببها الإشعاع. أنسجة عدسة العين.
- العقم. وقد أظهرت بعض الدراسات أن الأعضاء التناسلية عند تعرضها للإشعاع النووي تتوقف عن أداء وظائفها مسببة العقم عند الإنسان.
- الموت يؤدي التعرض المفرط للإشعاع النووي لفترة طويلة إلى إضعاف عام لمناعة جسم الإنسان، مما يؤدي إلى الوفاة قصيرة الأمد.
طرق الحماية من الإشعاع النووي
عند التعرض للإشعاع النووي لا بد من اتخاذ الإجراءات والتدابير الوقائية اللازمة لتلافي الأذى الجسيم للإنسان من جراء هذه الإشعاعات، ومن أهم طرق الوقاية ما يلي
- كن حذرًا عند التعامل مع المواد السائلة، فمن المستحسن عدم الاقتراب منها.
- إغلاق مصادر الإشعاع جيدًا.
- استخدام الأجهزة الإلكترونية التي تحدد درجة وكمية الإشعاع عند دخول المناطق التي يوجد بها إشعاع نووي وذلك لتجنب المناطق التي بها كمية كبيرة من الإشعاع.
- انشاء ابراج للمراقبة عن بعد للمفاعل.
- احتفظ بالمفاعل بعيدًا عن المناطق السكنية قدر الإمكان.
- الصيانة الدورية للمفاعل.
- انشاء جزء كبير من المفاعل تحت الارض.
هكذا؛ لقد وصلنا إلى نهاية المقالة التي تحدد نصف العمر، والذي توصلنا من خلاله إلى تعريف مصطلح “نصف العمر”، والذي يصادف أنه مصطلح خاص بالإشعاع النووي ويشير إلى مقدار الوقت المطلوب لـ تنخفض كمية مادة ما إلى نصف قيمتها، كما درسنا الآثار الجانبية للإشعاع النووي وكيفية الوقاية منها.