لماذا لم تؤثر الكترونات صفيحة الذهب في مسار جسيمات الفا

كتابة سلوى الحديد - تاريخ الكتابة: 9 ديسمبر 2021 , 00:12
لماذا لم تؤثر الكترونات صفيحة الذهب في مسار جسيمات الفا

لماذا لم تؤثر الكترونات صفيحة الذهب في مسار جسيمات الفا ، وهو من أهمِ ما يتم دراسته في علمِ الكيمياء، حيثُ أن هذا العلم هو أحد العلوم الطبيعية الذي قد اختص في دراسةِ كافة المواد التي تتواجد في الطبيعة، والتي تأتي على أنواعِ عديدة، والتي تختلف في الخصائصِ الكيميائية، والفيزيائية لها، وسوف يتحدث موقع مقالاتي عبر هذا المقال عن تعريف جسيم ألفا، ولماذا تؤثر الإلكترونات في صفيحة الذهب، والتطرق لذكر خصائص جسيمات ألفا، وأضرارها.

ما هو جسيم ألفا

جسيمات ألفا هي جسيمات مركبة تتكون من اثنين من البروتونات واثنين من النيوترونات ملزمة معا بإحكام، وتنبعث من نواة بعض النويدات المشعة شكل من أشكال الاضمحلال الإشعاعي يسمى تسوس ألفا وهو جسيم مطابق لنواة ذرة هيليوم عادية أي ذرة هيليوم مؤينة مضاعفة، كان أول من اكتشف جسيمات ألفا هو الإشعاع النووي وظهرت بعدها جسيمات بيتا، وأشعة جاما، وتحدث العديد من بواعث ألفا بشكل طبيعي في البيئة، وعلى سبيل المثال يتم إطلاق جسيمات ألفا بواسطة النويدات المشعة مثل اليورانيوم 238 والراديوم 226 وأعضاء أخرى من سلسلة اضمحلال اليورانيوم والثوريوم والأكتينيوم الموجودة بشكل طبيعي والتي توجد بكميات متفاوتة في جميع الصخور والتربة والمياه تقريبًا.[1]

شاهد أيضًا: انواع الصخور التي تحتوي على الذهب

لماذا لم تؤثر الكترونات صفيحة الذهب في مسار جسيمات الفا

جسيمات ألفا هي شكل من أشكال الإشعاع النووي بشحنة موجبة كبيرة، وتشير الدراسات أنّه في عام 1905 أجرى إرنست رذرفورد تجربة لاختبار نموذج حلوى البرقوق، وقام تلميذه هانز جيجر وإرنست مارسدن بتوجيه شعاع جسيمات ألفا في ورقة ذهبية رفيعة جدًا معلقة في مكنسة كهرباء، ويعتبر الفراغ مهمًا لأن أي انحراف في جسيمات ألفا سيكون فقط بسبب الاصطدام برقائق الذهب وليس بسبب الاصطدام بجزيئات الهواء، وتم استخدام الذهب لأنه كان المعدن الوحيد الذي يمكن دحرجته ليكون رقيقًا جدًا جدًا دون تكسير، وتُعدُّ الإجابة النموذجية لسؤال لماذا لا تؤثر الإلكترونات في صفيحة الذهب داخل مسار جسيمات ألفا كالتالي:[2]

  • الإجابة الصحيحة: لأن صفيحة الذهب لا توجد فيها كمية كافية من المادة لإيقاف جسيمات ألفا السريعة أو تغيير مسارها، كما انه لا توجد شحنة موجبة كافية ومتجمعة في مكان واحد لصد جسيمات ألفا بالقوة الكافية.

شاهد أيضًا: مواد ينبغي معالجتها وصهرها وتنقيتها قبل تصنيعها إلى مواد مفيدة هي الأحجار الكريمة

خصائص جسيم ألفا

تشير أغلب الدراسات أنّ جسيمات ألفا بطيئة وثقيلة نسبيًا مقارنة بأشكال الإشعاع النووي الأخرى، وتنتقل الجسيمات بمعدل 5% إلى 7% من سرعة الضوء أو 20.000.000 متر في الثانية ولها كتلة تعادل تقريبًا 4 بروتونات، ونظرًا لأن جسيمات ألفا شديدة التأين فهي غير قادرة على اختراق المادة لمسافة بعيدة، ويتم استراحتها بواسطة بضعة سنتيمترات من الهواء أو أقل من عُشر ملليمتر من الأنسجة البيولوجية.[3]

شاهد أيضًا: رتبت العناصر في الجدول الدوري حسب

أضرار الإشعاعات من جسيمات ألفا

الإشعاع هو طاقة يمكن أن يأتي من ذرات غير مستقرة تخضع للاضمحلال الإشعاعي، أو يمكن أن تنتجها الآلات، وينتقل الإشعاع من مصدره على شكل موجات طاقة أو جزيئات نشطة. هناك أشكال مختلفة من الإشعاع ولها تأثيرات مختلفة، ومنها إشعاعات جسيمات ألفا، وهي جسميات موجبة الشحنة وتتكون من بروتونين ونيوترونين من نواة الذرة، ويعتمد التأثير الصحي من التعرض لجزيئات ألفا بشكل كبير على كيفية تعرض الشخص، إذ تفتقر جزيئات ألفا إلى الطاقة اللازمة لاختراق الطبقة الخارجية من الجلد.

لذا فإن التعرض لأشعة ألفا خارج الجسم لا يشكل مصدر قلق كبير، ويمكن أن تكون ضارة للغاية داخل الجسم إذا تم استنشاق بواعث ألفا أو ابتلاعها أو دخولها إلى الجسم من خلال جرح، فإن جزيئات ألفا يمكن أن تلحق الضرر بالأنسجة الحية الحساسة، والطريقة التي تسبب بها هذه الجزيئات الكبيرة والثقيلة الضرر تجعلها أكثر خطورة من أنواع الإشعاع الأخرى، والتأينات التي تسببها قريبة جدًا من بعضها يمكنها إطلاق كل طاقتها في عدد قليل من الخلايا، وينتج عن هذا ضرر أكثر خطورة للخلايا والحمض النووي.[4]

شاهد أيضًا: جزيء dna يرتبط الأدنين دائمًا مع

وبهذا القدر نصل لختام مقال لماذا لم تؤثر الكترونات صفيحة الذهب في مسار جسيمات الفا ، والذي تناول في محتواه تعريف جسيم ألفا، ولماذا تؤثر الإلكترونات في صفيحة الذهب، والتطرق لذكر خصائص جسيمات ألفا، وأضرارها، أملين في نهاية المقال أنّ تكون المعلومات المطروحة مذكورة بشكل سهل وسلس على السؤال المطروح.

المراجع

  1. ^ arpansa.gov.au , Alpha particles , 08/12/2021
  2. ^ bbc.co.uk , Nuclear atom and isotopes , 08/12/2021
  3. ^ arpansa.gov.au , Alpha particles , 08/12/2021
  4. ^ epa.gov , Radiation Basics , 08/12/2021