ما هو النظير؟

ما هو النظير؟

النظائر هي ذرات من نفس العنصر لها عدد متساوٍ من البروتونات ولكن أعدادًا مختلفة من النيوترونات. أعدادهم الذرية هي نفسها ، لكن أعداد كتلهم مختلفة. يتم دومًا الإشارة إلى أرقام الكتلة بواسطة A ، في حين يشير Z إلى الأرقام الذرية للعناصر. يرمز الرقم الذري إلى عدد البروتونات في نواة الذرة ، ويستخدم لتحديد موضع العنصر في الجدول الدوري. عدد الكتلة للذرة هو عدد النيوترونات الموجودة في النواة. تتمتع نظائر العناصر بخصائص فيزيائية مختلفة بسبب الاختلاف في كتلها الذرية. بسبب هذا الاختلاف ، تتمتع هذه النظائر بكثافة مختلفة ، وكذلك نقاط الانصهار والغليان. ومع ذلك ، فإن نظائر عنصر لها دائما خصائص كيميائية متشابهة جدا. يحدث التشابه بسبب استخدام الإلكترونات فقط في التفاعلات الكيميائية ، وليس في النيوترونات أو البروتونات.

تاريخ النظائر

اقترح عالم الكيمياء الإشعاعية فريدريك سودي أولاً وجود نظائر في عام 1913 بعد إجراء الدراسات التي شملت تسوس السلاسل المشعة. خلال تجاربه ، أدرك Soddy وجود أربعين نوعًا مختلفًا بين الرصاص واليورانيوم ، لكن الجدول الدوري يمكنه استيعاب 11 ذرة فقط. بعد فشل الاختبارات الكيميائية التي أجريت لفصل بعض هذه العناصر ، اقترح أن أكثر من نوع من الذرة يمكن أن يشترك في نفس الموقف في الجدول الدوري ويسمى النظائر.

أمثلة للنظائر

يحتوي الكلور على نظيرين رئيسيين: الكلور 35 والكلور 37. للتوصل إلى هذا الاستنتاج ، اكتشف العلماء أنه في مادة الكلور ، توجد نسب كل من هذه النظائر بشكل عام ، ولهذا يتم استخدام النسب للتعبير عن الفرق في الكمية. هذه النسب مفيدة عند حساب النسب النسبية والكتل الذرية النسبية. ومن الأمثلة الأخرى للنظائر الكربون (نظائر الكربون -12 والكربون -14) ، والأكسجين (الأكسجين -16 والأكسجين -18) ، والفوسفور (النظائر الأولية هي الفسفور -31 ، رغم وجود كميات محددة من الفسفور -32 أيضًا). تعتبر نظائر هذه المركبات مستقرة ، ومعظمها له نظيران فقط. ومع ذلك ، هناك عدد قليل من العناصر التي تحتوي على نظير واحد فقط ، وهذه تشمل الفلور والبريليوم والزرنيخ واليتريوم والذهب والألمنيوم واليود والمنغنيز والصوديوم والنيوبيوم.

تنقية النظائر

هناك ثلاثة مجالات رئيسية حيث يتم تطبيق النظائر. الأول هو فصل النظائر. الفصل يسهل تعظيم خصائص الذرات كما هو مطلوب. في فصل العناصر الأخف مثل الديوتيريوم والأكسجين ، هناك طريقة لتوزيع الغاز. يحدث فصل العناصر الثقيلة مثل اليورانيوم والبلوتونيوم عن طريق قياس الطيف الكتلي.

تطبيق النظائر

أول تطبيق للنظائر هو استخدامه من قبل علماء الآثار في مواعدة الكربون. النظائر هي نوعان: نظائر مستقرة ومشعة. تحتوي النظائر المستقرة على مزيج متساوٍ من البروتونات والنيوترونات ، وبالتالي لا تخضع للتآكل. من ناحية أخرى ، فإن النظائر المشعة لها نوى غير مستقرة ، وبالتالي تخضع للتسوس. قد يستغرق التحلل الإشعاعي ما يصل إلى 5،730 عامًا ، مثل عنصر الكربون. يستخدم علماء الآثار هذا العنصر من النظائر لتحديد عمر كائن موجود في الحفريات الأثرية.

موصى به

كيف حصلت فينيسولا على اسمها؟
2019
ما هي الثقافة الأسترالية؟
2019
البلدان التي لديها أعلى معدلات الخبرة الجنسية بين المراهقين
2019