مواد رادیواکتیو

ارسالی: فریدون فانوس

مواد رادیواکتیو به موادی گفته می‌شود که بدون اینکه به وسیله نور یا بمباران الکترونی تحریک شوند از خود نور ساطع می‌کنند . می توان گفت وقتی نسبت نوترون به پروتون بیشتر از 5/1 شود، هسته ی عنصر مورد نظر ناپایدار شده و خاصیت رادیواکتیوی پیدا می کند، یعنی برای رهایی از این ناپایداری و سنگینی که در آن وجود دارد، با ساطع کردن پرتوهایی دچار تلاشی می شود تا به پایداری نسبی برسد. هسته‌های ناپایدار رادیواکتیو خود به خود دچار تغییراتی می‌شوند که در اثر آن تغییرات ، ترکیبات هسته‌ای پایدارتر به‌وجود می‌آیند .بعضی از هسته‌های ناپایدار به طور طبیعی وجود دارند و بعضی دیگر ساخته دست انسانند .
برای مثال آلومینیوم عنصری پایدار است. تا حدود یک قرن پیش تصور بر این بود که تمام عناصر پایدار هستند.
در مواد پرتوزا یا رادیو اکتیو فرایند پرتوزایی رخ می‌دهد. پرتوزایی (رادیواکتیویته) به فرآیندی گفته می‌شود که به وسیله آن هسته‌های ناپایدار اتمی دچار واپاشی هسته‌ای می‌شوند. چنین فرایندی معمولاً یک پرتو یون ساز با مقدار بالایی انرژی (کار مایه) پدید می‌آورد.
گاهی این انرژی را می‌توان به صورت نیروی هسته‌ای مهار کرد یا می‌تواند به‌وسیله آلودگی پرتوزایی در زیست بوم رها شود که بسیار مخاطره آمیز خواهد بود.
هسته‌هایی که ترکیب نوترونها و پروتونهایشان پایدار نیست دست خوش واپاشی می‌شوند. این گونه هسته‌ها به طور ذاتی ناپایدار بوده و با گذشت زمان تغییر نموده و به هسته‌های جدیدی تبدیل می‌شوند. به این فرآیند شکافت هسته‌ای می‌گویند که ضمن تبدیل به هسته یا هسته‌هایی کوچک تر و پایدارتر پرتوهای پرانرژی به اطراف پراکنده می‌شود. چنین هسته‌ای را پرتوزا یا رادیواکتیو می‌گویند. ناپایداری هسته می‌تواند به دلیل فزونی نوترون‌ها، پروتون‌ها و یا هر دو باشد.
مواد رادیواکتیو سه نوع پرتو با ذرات پر انرژی از خود ساطع می‌کنند ، پرتوهای آلفا ، بتا و گاما. این سه نوع پرتو از نظر بار ، جرم ، انرژی و قدرت نفوذ در اجسام مختلف با هم فرق دارند.
پرتوهای آلفا دارای ذرات باردار مثبت ، پرتو بتا حامل ذرات باردار منفی و پرتو گاما متشکل از ذرات بدون بار هستند. مواد رادیواکتیو به دلیل ناپایداری که دارند با تابش این پرتوها به هسته‌های پایداری تبدیل می‌شوند.
از جمله عناصر رادیواکتیو طبیعی می‌توان به اورانیم U، توریم Th، پولونیوم Po ، رادیم Ra و بعضی از ایزوتوپهای عناصر پایدار نام برد. این عناصر به طور طبیعی وجود دارند. و اما مواد رادیواکتیو مصنوعی موادی هستند که در طبیعت وجود ندارند، بلکه آنها را در آزمایشگاه به وجود می‌آورند. به عنوان مثال یک ایزوتوپ از پلاتین به نام Pt 197 در طبیعت یافت نمی‌شود، اما می‌توان آنرا با اضافه کردن یک نوترون در فرآیندی به نام گیراندازی نوترون تولید کرد. این محصول ناپایدار بوده و با گسیل یا نشر یک ذره‌ی بتا به طلای 197 تباهی می‌یابد. عناصر رادیواکتیو طبیعی و مصنوعی هر دو با گسیل یک یا جند ذره تباهی می‌یابند و به عناصر دیگر تبدیل می‌شوند، و تفاوت آنها به خاطر وجود یا عدم وجود در طبیعت است.
تمام عناصری که در آزمایشگاه ساخته می‌شوند، به کمک واکنشهای هسته‌ای بوده و عمر آنها کوتاه است. از جمله می‌توان به عناصر 110 تا 116 جدول اشاره نمود. البته عناصر با اعداد اتمی113 و 115 هنوز ساخته نشده‌اند و در جدول تناوبی جای آنها خالی است. این عناصر عبارتند از: Uun , Uuu , Uub , Uuq , Uuh
مواد رادیواکتیو به طور کلی سمی هستند. این مواد برای حیات ضرر دارند. یعنی به انحاَء مختلف در سطح بسیار بسیار بالا ایجاد مسومیت می‌کنند و در نهایت وارد بدن انسان که می‌شوند، حتی اگر شخص مسموم زنده بماند، باعث تغییرات ژنتیکی در فرد می‌شوند. یعنی اینکه مولکول‌ها را روی آن حلقه‌های DNA و RNA تحت تأثیر قرار می‌دهند و باعث میوتیشن (جهش) یا تغییرات ژنتیکی می‌شوند.
مهم‌ترین مسئله‌ای که مواد رادیواکتیو ایجاد می‌کنند، تغییرات ژنتیکی است. در اطراف راکتورهای اتمی اگر دقت و احتیاط نشود، مثلا می‌بینیم که مارمولک‌هایی با سه پا، با دو سر و یا مارمولک‌های بی دست و پا و انواع قورباغه‌هایی که به اصطلاح دفورمه شده و تغییر شکل دادند، پیدا می‌شود. این تغییرات یعنی در ژنتیک آن جانور دستکاری شده. البته اگر دوز این مواد بالا باشد، باعث مسمومیت و مرگ فرد، گیاه و جانور می‌شود.
وقتی که در چرنوبیل، در اتحاد شوروی سابق، در راکتورهای اتمی اختلال ایجاد شد، ما دیدیم که در غرب انگلستان یعنی حدود ۵۰۰۰ کیلومتر آنطرف‌تر به طرف غرب، دولت انگلستان مجبور شد که گوسفندهای بی‌شماری را بکشد و دفن بکند. چون علف‌های آن منطقه به مواد رادیواکتیو آغشته شده بودند. گوسفند‌ها از آنها خورده بودند و این گوسفندها دیگر برای مصرف انسان جایز نبودند. فقط و فقط تغییرات و جهش ژنتیکی در یک نسل انجام نمی‌شود، بلکه وقتی در کروموزوم‌های شخصی این تغییرات ژنتیکی ایجاد شد، این را به فرزندش منتقل می‌کند و فرزند منتقل به فرزند. بنابراین انسان و حیات بر روی زمین برای این ساخته نشده‌اند که بتوانند این تغییرات را تحمل بکنند. مواد رادیواکتیو با حیات بر روی زمین سازگاری ندارد.
* جالب است بدانید که به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ، در سال ۱۹۵۰ از دویست و پنجاه کودک ۴تا ۵ ساله ومادران آنها هنگام بارداری در معرض تشعشع بمب اتمی قرار گرفته بودند آزمایش بعمل آمد ۲۷ کودک دارای نواقص شدیدجسمی (نقص قلب، انواع بیماری های ریوی و مری) و ۶ کودک سر بسیار بزرگ داشتند. و فهم و شعور آنها کم بود مادران این کودکان هنگام انفجار بمب در داخل مدار ۱۲۰۰ متری بودند. کودکانی که در معرض تشعشع قرارداشتند در رشد جسمی و عقلی آنها نیز اختلالات بوجود آمد هر قدر سن کودک هنگام انفجار کمتر بود اختلال بیشتر در اوظاهر می گردید.