نیمه عمر ماده رادیواکتیو
نیمه عمر
پس از اینکه رادرفورد ماهیت تشعشع رادیواکتیو را کشف کرد، دانشمندان پى بردند کـه
رادیواکتیویته به علت تلاشى خودبه خود هسته هـاى سـنگین و تبـدیل آنهـا بـه هسـته
هاى سبک تر است. در حین این تبدیل، ذرات آلفا، بتا و گاما ساطع مـى شـود . در حقیقـت
پس از خارج شدن این ذرات از هسته، ماهیت آن تغییر مى کند. تعـداد هسـته هـایى کـه
در هر لحظه متلاشى مى شوند بـا تعـداد هسـته هـا در آن لحظـه نسـبت مسـتقیم دارد .
زمانى را که نیمى از هسته هاى ماده ابتدایى متلاشى مـى شـوند، نیمـه عمـر مـاده مـى
گویند. یعنى اگر در ابتدا یک گرم ماده رادیواکتیو داشته باشیم، پـس از یـک نیمـه عمـر
نصف و پس از دو نیمه عمر، یک چهارم و پس از سه نیمه عمر، یک هشـتم مقـدار اولیـه
را خواهیم داشت. نیمه عمر مـواد مختلـف متفـاوت اسـت و از چنـد میلیـاردیو م ثانیـه تـا
چندین میلیارد سال تغییر مى کند. معمولاً هرچه نیمـه عمـر بیشـتر باشـد، انـرژى سـاطع
شده از تلاشى رادیواکتیویته کمتر اسـت . نیمـه عمـر اورانیـوم 5/4 میلیـارد سـال اسـت .
نیمه عمر رادیوم 1590 سال و نیم عمر راکتانیوم کمتر از 10 هزارم ثانیه است.
درون هسته
مدل اتمى رادرفورد بیانگر این مطلب بود که هسته در وسط اتم داراى بار مثبـت اسـت
و الکترون ها با بار منفى در اطراف آن قرار دارند. مدل اتمـى بـور هـم مـدل رادرفـورد را
کامل کرد و سازوکار منظمى را براى استقرار الکترون هـا در اطـراف هسـته تـدوین کـرد .
اما تفسیر و توجیه رادیواکتیویته تردیدى به جاى نمى گذارد که هسته ها خود مجموعـه
مکانیکى پیچیده اى هستند که از اجراى سازنده متفاوتى تشکیل شده انـد . ایـن واقعیـت
که وزن اتمى ایزوتوپ هاى اتم هاى مختلف (بعضى از اتـم هـا درحـالى کـه جـرم انـدکى
متفاوت با هم دارند، خواص شیمیایى کاملاً یکسانى دارند، به این اتم هـا ایزوتـوپ مـى
گویند.) با اعداد صحیح (یا لااقل بسیار نزدیک به عدد صحیح) بیان مى شوند، نشان مـى
دهد که پروتون ها (حاملان بار مثبت) باید نقش یکى از اجـزاى اصـلى سـازنده هسـته را
داشته باشند. ابتدا فرض مى کردند که درون هر هسته علاوه بر پروتـون، الکتـرون هـم
هست. یعنى مثلاً کربن که جرم 12 و بـار +6 دارد، درون هسـته خـود 12 پروتـون و 6
الکترون دارد و علاوه بر آن در بیرون هسته هم 6 الکترون به دور آن مى چرخند اما ایـن
راه حـل از لحـاظ نظـرى مشـکلات عدیـده اى را بـه همـراه داشـت. امـا رادرفـورد و بـور
پیشنهاد کردند که علاوه بر پروتون ذره دیگرى هم جرم آن ولى بدون بـار درون هسـته
اسـت. آنهـا نـام نـوترون را بـراى آن انتخـاب کردنـد و ایـن ذره در سـال 1932 توسـط
چادویک کشف شد.
