إكتشاف النشاط الإشعاعي : بيكريل و ماري كوري

اكتشف الفيزيائي الألماني رونتغن (Rontgen Wilthelm)   في الثامن من نوفمر عام 1895 أشعة يظهر أن لها القدرة على اختراق المواد غير الشفافة  ، طبيعتها غير معروفة وتترك أثارا على الالواح الفوتوغرافية أسماها الأشعة X  .

وتساءل الفيزيائي الفرنسي بيكريل(Henri Bequerel)  على غرار العديد من العلماء في مطلع عام 1896 ما إذا كانت  ثمة علاقة  بين الأشعة X  والتفسفر – قدرة بعض المواد على بعث إشعاع أو ضوء في الظلام بعد أن تتعرض للضوء.

فراح بيكريل يعرض عينات من أملاح الاورانيوم لأشعة الشمس ثم يضعها على ألواح فوتوغرافية ملفوفة بورق أسود ، وبعد تحميض تلك الألواح ،كان يجد عليها بقعا صغيرة ، وبناء على ذلك ، اعتقد  أن الاورانيوم يبعث الأشعة X الى ان حل الفاتح مارس عام 1896 تاريخ اكتشاف بيكريل للنشاط الإشعاعي ن حيث تقول الرواية العلمية ان بيكريل حضر أربعة أيام قبل ذلك التاريخ – ألواحا فوتوغرافية وأملاح الاورانيوم كالمعتاد، لكن سماء باريس كانت ملبدة بالغيوم ،فتعذر تعريض الاملاح الاورانيوم لأشعة الشمس، فوضعها في درج مكتبه مع صفائح فوتوغرافية مكسوة بغشاء من ورق سميك أسود ومعتم  ، وبقي المناخ على حاله أربعة أيام . وقبل أن يبدأ- هذه المرة – بعرض أملاح الاورانيوم  للشمس قام بتحميض الألواح الفوتوغرافية…..

وكم كانت دهشته كبيرة حين وجد عليها بقعا كبيرة . وليتأكد من نتائج كررها مرات فكان يحصل على النتائج نفسها.ولم يبق أمامه سوى استنتاج كون الاورانيوم يبعث الأشعة أسماها –الأشعة الاورانية- وهي قادرة على اختراق المواد الشفافة حتى وان لم يعرض لأشعة ضوئية.

فما هي طبيعة هذه الأشعة الاورانية ؟وما مصدره؟وهل يتفرد الاورانيوم بذلك دون بقية المعادن الأخرى؟وأمثال هذه الأسئلة جالت في مخيلة علماء كثر من بينهم ماري كوري (Marie curie) العالمة الفرنسية ذات الأصل البولوني. وراحت هذه الأخيرة تدرس الأنواع الكيميائية المعروفة آنذاك.وبعد  جهود مضنية اكتشفت ماري كوري ماكانت تبحث عنه . فالاوانيوم ليس العنصر الوحيد الذي يمكنه أن يبعث –الأشعة الاورانية- بل هناك عنصر أخر هو الطوريوم –الثوريوم- يملك الخاصية نفسها . وتبعا لذلك أطلقت ماري كوري اسم- النشاط الإشعاعي – على تلك الظاهرة ؟ولم يكن ذلك إلا استهلالا لعمل جبار لاحق .

ففي نهاية 1898 تمكنت ماري كوري –بفضل مساعدة زوجها بيير(Pierre)   من اكتشاف عنصرين مشعين جديدين أسميا الأول بولونيوم نسبة إلى بولونيا، وطن ماري كوري الأصلي والثاني الراديوم.

تلت ذلك عدة أبحاث أدت إلى تعرف وتصنيف الأشعة المنبعثة من المواد المشعة, حيث تعرف الفيزيائيان الإنجليزيان (إرنست روذرفورد Rutherford) و(فريدريك سودي Soddy) على الأشعة المنبعثة من الأورانيوم 238, وبينا أنها عبارة عن نوى الهليوم المتأينة, وسميت أشعة α. ويعبر عن هذا الانبعاث بالمعادلة: .

في سنة 1900م تعرف بيكريل على نوع آخر من الإشعاعات النووية وهو الإشعاع β^–. وهو عبارة عن انبعاث إلكترونات  من نوى الطوريوم Th وفق المعادلة: .

بعد ذلك أبرز الفرنسي (بول فيلار Paul Villard) وجود الأشعة γ وهي عبارة عن موجات كهر مغنطيسية غير مرئية.

 وبين نيلز بوهر (Niels Bohr) عام 1910 أن نوى الذرات هي المشعة وليست الذرات نفسها.

أدت كل هذه الاكتشافات وتطبيقاتها إلى تطور وإغناء المعارف حول طبيعة نواة الذرة.

إعداد : رشيد جنكل 

المصدر : 

كتاب مدرسي ، المسار ،  مادة الفيزياء والكيمياء  السنة الثانية بكالوريا

كتاب مدرسي ،  الفضاء ، مادة االفزياء والكيمياء  السنة الثانية بكالوريا