تتحلل كل نويدة مشعة بمعدلها الفريد الذي لا يمكن تغييره بأي عملية كيميائية أو فيزيائية، كما أن المقياس المفيد لهذا المعدل هو نصف عمر النويدات المشعة، حيث يُعرَّف نصف العمر بأنه الوقت اللازم لنقص نشاط أي نويدات مشعة معينة إلى نصف قيمتها الأولية.
اضمحلال النظائر الاشعاعية
عادت نصف الذرات إلى مادة أكثر استقرارًا تتراوح فترات نصف عمر النويدات المشعة من ميكروثانية إلى مليارات السنين، فالعمر النصفي لاثنين من النظائر الصناعية المستخدمة على نطاق واسع هو 74 يومًا للإيريديوم -192 و 5.3 سنوات للكوبالت -60 يمكن إجراء حسابات أكثر دقة لنصف عمر هذه المواد، ومع ذلك يتم استخدام هذه الأوقات بشكل شائع.
يقدم التطبيق الصغير أدناه تمثيلاً تفاعليًا لسلسلة الاضمحلال الإشعاعي السلاسل الأربع الممثلة هي Th232 و Ir192 و Co60 و Ga75 و C14، حيث نلاحظ أن الكربون 14 لا يستخدم في التصوير الشعاعي، ولكنه أحد النظائر المشعة العديدة المفيدة المستخدمة لتحديد عمر الحفريات.
كما يعرض زر معلومات التسلسل مخططًا يصور مسار السلسلة بالأرقام الذرية المشار إليها على المحور الرأسي على اليسار، وعدد النيوترونات الموضح على طول الجزء السفلي تمثل الأسهم الملونة اضمحلال ألفا وبيتا، وفي البداية، تحتوي السلسلة المحددة على جميع المواد الأصلية، ويتم تمثيل المقدار بشريط ملون على مقياس لوغاريتمي رأسي يمثل كل سطر عاملًا من عشرة من أجل المضي قدمًا خلال التسلسل بعدد محدد من السنوات، يمكنك كتابة الرقم المناسب في حقل “الخطوة الزمنية” .
النشاط الإشعاعي
النشاط الإشعاعي هو خاصية تظهرها أنواع معينة من المواد المنبعثة للطاقة والجسيمات دون الذرية تلقائيًا، حيث إنها في جوهرها سمة من سمات النوى الذرية الفردية. سوف تتحلل النواة غير المستقرة تلقائيًا أو تتحلل إلى تكوين أكثر استقرارًا، ولكنها لن تفعل ذلك إلا بعدة طرق محددة، عن طريق إصدار جسيمات معينة أو أشكال معينة من الطاقة الكهرومغناطيسية.
التحلل الإشعاعي هو خاصية للعديد من العناصر التي تحدث بشكل طبيعي، بالإضافة إلى نظائر العناصر المنتجة صناعياً يتم التعبير عن معدل تحلل العنصر المشع من حيث نصف عمره، أي الوقت المطلوب لنصف أي كمية معينة من النظير ليتحلل.
تتراوح فترات نصف العمر من أكثر من 1024 سنة لبعض النوى إلى أقل من 10-23 ثانية قد يكون ناتج عملية الاضمحلال الإشعاعي، والتي تسمى ابنة النظير الأم غير مستقر بحد ذاته، وفي هذه الحالة سوف يتحلل أيضًا تستمر العملية حتى يتم تكوين نوكليد مستقر.
وحدات النشاط – كوري Ci
في الأصل تم تعريف الكوري من قبل الدولية المؤتمر الإشعاعي عام 1910 حسب كمية الراديوم انبعاث (غاز الرادون) في حالة توازن مع جرام واحد من الراديوم، تم قياس كمية الراديوم نفسه عن طريق الوزن.
في وقت لاحق تم تعريف الكوري بأنه نشاط غرام واحد من نقي Ra-226، اليوم يتم تعريف كوري (Ci) على أنه 3.7 × 1010 dps
وفقًا لإرنست رذرفورد، تم تسمية الوحدة تكريم كل من بيير كوري وماري.
وحدات النشاط – بيكريل
بيكريل (Bq) سميت على اسم هنري بيكريل الذي اكتشف النشاط الإشعاعي، هو الوحدة الأساسية للنشاط في Systeme International (نظام SI).
تعريف ثابت الانحلال
ثابت الانحلال (الرمز: λ والوحدات: s − 1 أو a 1) للنويدات المشعة هو احتمال تحللها لكل وحدة زمنية عدد النويدات الأم P يتناقص مع الوقت t، حيث أن dP / P dt = −λ، حيث تستخدم الطاقات المتضمنة في ربط البروتونات والنيوترونات بالقوى النووية هي ca.
أقوى بـ 1،000،000 مرة من تلك الموجودة في القوى الإلكترونية والجزيئية، كما احتمالات الانحلال و غير حساسة ليس فقط لدرجة الحرارة والضغط ولكن أيضًا لقوة الروابط التي يحتفظ بها العنصر المشع يرتبط ثابت الانحلال بعمر النصف للنيوكليدة من T 1/2 إلى T 1/2 = ln 2 /.
يُطلق على ثابت الانحلال أحيانًا اسم ثابت التفكك، حيث يعطي نصف العمر وثابت الاضمحلال نفس المعلومات، لذلك يمكن استخدام أي منهما لوصف الانحلال مفهوم آخر مفيد في الاضمحلال الإشعاعي هو متوسط العمر، وهو متوسط العمر هو مقلوب ثابت الاضمحلال.
على سبيل المثال، تتحلل النيوترونات الحرة مع عمر نصف يبلغ حوالي 10.3 دقيقة هذا يتوافق مع ثابت الاضمحلال .067 / دقيقة ومتوسط عمر 14.8 دقيقة أو 890 ثانية، بالنسبة لعمليات التأريخ الجيولوجي التي تنطوي على نصف عمر طويل، مثل تأريخ البوتاسيوم والأرجون، يتم التعبير عن ثابت الانحلال عادةً في عام واحد ونصف العمر بالسنوات.
