النظائر المشعة

isotope
nom masculin
(grec isos topos, même place)



Chacun des différents types de noyaux atomiques d'un même élément,
différant par leur nombre de neutrons mais ayant le même nombre de
protons et d'électrons, et possédant donc les mêmes propriétés
chimiques.


L'existence des isotopes a été établie au début du XX^e s.,
à l'aide de la spectrographie de masse, grâce aux travaux de
J. J. Thomson, F. W. Aston et F. Soddy. Par leur constitution, les
isotopes ont des propriétés chimiques presque identiques et ne
constituent qu'un seul élément. On les distingue en portant le nombre de
masse en haut et à gauche du symbole de l'élément, par exemple : ¹⁶O, ¹⁸O.
Cette différence de masse, d'autant plus faible que l'élément est
lourd, est mise à profit dans certains procédés de séparation
isotopique. Tel est le cas de l'enrichissement de l'uranium.
En
physique nucléaire, les divers isotopes d'un même élément peuvent avoir
des propriétés très différentes. Beaucoup, obtenus artificiellement,
sont radioactifs ; mélangés aux atomes naturels, ils permettent de
« marquer » les molécules et de les suivre dans leurs transformations,
d'où des applications nombreuses dans l'industrie et en biochimie.
En
médecine, l'utilisation d'isotopes radioactifs est fréquente lors
d'investigations physiologiques ou diagnostiques. Ainsi, le radio-iode
131 se fixe sur la thyroïde et en permet l'examen. Par voie interne, il
est utilisé dans le traitement de l'hyperthyroïdie. Les isotopes ont
aussi des applications thérapeutiques dans le traitement de
l'hyperplasie.
Les isotopes radioactifs jouent aussi un rôle fondamental en géochronologie, pour la datation des roches.



النظائر المشعّة
يوجد في الطبيعة أكثر من 270 نظيراً ثابتاً، ونحو 50 نظيراً آخر مشعاً، بما فيها نظائر اليورانيوم والراديوم. وتسمى هذه النظائر التي تقذف جسيمات أو أشعة نظائر مشعة.
وكل العناصر التي هي أثقل من البزموت (عدده الذري 83) مشعة. وتنحل (تتفكك) هذه الذرات المشعة وتتحول إلى نظائر لعناصر أخر أخف وزناً. فهي تنتمي إلى ثلاث سلاسل انحلال مشعة تبدأ بـ 238U و 235U و 232Th. وتنحل هذه الذرات الثقيلة إلى نظائر مختلفة، وتستمر هكذا حتى تتحول إلى نظائر الرصاص المستقرة الثابتة. أما السرعة التي تنحل بها النظائر المشعة فتقاس بنصف العمر، أو بالوقت اللازم حتى تنحل ذرات عينة ما إلى النصف. ولكلِّ نظير نصف عمر معين. وبعض النظائر في السلاسل المشعة تنحل ببطء. فنظير الراديوم 226Ra مثلاً، له نصف عمر يصل إلى 1,600 سنة. وبعض العناظر الأخرى تنحل بسرعة فائقة، حتى أن أنصاف أعمار بعضها يساوي جزءاً صغيراً من ثانية. ويمكن للنظائر ذات أنصاف الأعمار القصيرة أن توجد في الطبيعة. فهي تتكون باستمرار عن طريق الانحلال الذي يحصل للنظير الأم الأثقل في السلاسل.
ويوجد قليل من النظائر المشعة المتناثرة التي لا تنتمي إلى السلاسل، بين العناصر الأخف من البزموت. من هذه .العناصر عنصر البوتاسيوم ـ40، والروبيديوم ـ87، والمسريوم ـ146، واللوتيتيوم ـ176، والرينيوم ـ187

merciiii