الزمن اللازم لنحلل نصف كمية العنصر، وهو سؤال مهم لطلبة الاعدادية في مادة الكيمياء ولكل مهتم بالكيمياء بشكل عام، وبالعناصر الكيميائية وتحللها بشكل خاص، لذلك في هذه المقالة سوف نتعرف على ما هو الزمن المهم في تحلل نصف الكمية من أي مادة، وتفصيله، وتوضيح كل ما يتعلق به، ويجب أولاً توضيح مفهوم عمر النصف الذي هو مقدار الوقت اللازم للكمية، لتنخفض إلى نصف قيمتها كما تم قياسها في بداية الفترة الزمنية لتحليل إشعاعي.
الزمن اللازم لنحلل نصف كمية العنصر
هو طريقة أخرى لوصف معدلات التفاعل، حيث يقصد به أيضًا الوقت اللازم المطلوب لتقليل تركيز المادة المتفاعلة إلى نصف قيمتها الأولية، حيث تسمى هذه الفترة الزمنية أيضًا عمر النصف للتفاعل، ويكتب بالصيغة الآتية t1/2 فلذلك يسمى الزمن اللازم لتحلل نصف كمية العنصر بعمر النصف، وبالتالي فإن عمر النصف للتفاعل هو الوقت اللازم لانخفاض نصف كمية العنصر المتفاعل، وبالمقابل يكون للتفاعل الأسرع عمر نصف أقصر، بينما يكون للتفاعل الأبطأ عمر نصف أطول.
عمر النصف
رمزه (t1⁄2) لمادة نشيطة إشعاعيا هو مقدار الوقت اللازم للكمية، لتنخفض إلى نصف قيمتها كما تم قياسها في بداية الفترة الزمنية لتحلل إشعاعي، يتسم كل نظير مشع بنصف عمر مميز له، ونجد أنواعا من النظائر المشعة لها عمر النصف يبلغ إلى ثوان أو ميلي ثانية أو أقل، وأخرى لها عمر النصف يبلغ ألاف السنين، وأخرى لها عمر النصف يبلغ حتى ملايين أو مليارات السنين،
تتبع معادلة التحلل الإشعاعي التحلل الأسي، وتكون فترة عمر النصف هو الزمن اللازم لتحلل نصف كمية المادة، وذلك بصرف النظر عن كون العينة 1 جرام أو 1000 جرام، فهو زمن ثابت يميز النظير المشع مهما كانت كميته.
نصف الحياة
إن نصف عمر التفاعل من الدرجة الأولى مستقل عن تركيز المواد المتفاعلة، ويمكن استخدام نصف العمر للنظير المشع لتحديد تاريخ الكائنات الحية، ونصف عمر التفاعل هو الوقت المطلوب لكي ينخفض تركيز المادة المتفاعلة إلى نصف قيمتها الأولية، ويكون عمر النصف لتفاعل من الدرجة الأولى ثابتًا مرتبطًا بثابت معدل التفاعل وفقًا للمعادلة التالية t1 / 2 = 0.693 / k، وتفاعلات التحلل الإشعاعي هي تفاعلات من الدرجة الأولى، حيث أن معدل التحلل أو النشاط الإشعاعي لعينة من المادة المشعة هو انخفاض في عدد النوى المشعة لكل وحدة زمنية.
معدلات الاضمحلال الإشعاعي ونصف العمر
معدلات التحلل الإشعاعي، أو النشاط الإشعاعي، أو التحلل الإشعاعي، هو انبعاث جسيم أو فوتون ناتج عن التحلل التلقائي للنواة غير المستقرة للذرة، ومعدل التحلل الإشعاعي هو خاصية جوهرية لكل نظير مشع مستقل عن المادة الكيميائية والفيزيائية، شكل النظائر المشعة، ومعدل الاضمحلال مستقل أيضًا عن درجة الحرارة، وترتبط معدلات التحلل الإشعاعي ارتباطًا وثيقًا بعمر النصف لأنها تساعد في مراقبة عمليات التحلل الإشعاعي، كما هو الحال في أي عينة من المواد المشعة، يجب أن ينخفض عدد ذرات النظائر المشعة بمرور الوقت بحيث تتحلل نواتها إلى نواة نظيرية أكثر استقرارًا، ومن الممكن أيضًا تحديد معدل تحلل العينة، والذي يُسمى أيضًا معدل نشاطها ويُشار إليه بواسطة الرمز (A)، هو انخفاض في عدد نوى النظائر المشعة، والتي يُشار إليها بالرمز N لكل وحدة زمنية، ويمكن تمثيلها وفقًا للعلاقة التالية سفينة:أ = N / T.
إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية هذا المقال، حيث أجبنا على السؤال المطروح عن الزمن اللازم لنحلل نصف كمية العنصر بإجابة نموذجية، وتناولنا بعض المفاهيم التي توّضحه بشكل كامل وتدعّم فهمه، ونتمنى أن يكون هذا المقال قد أجاب على التساؤلات التي تدور حول هذا الموضوع.