ماذا تسمى ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد النيوترونات

النظائر الكيميائية

تُسمّى ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد النيوترونات باسم (النظائر الكيميائيّة)، وهي عبارةٌ عن مجموعةٍ من العناصر الكيميائية داخل الجدول الدوريّ، وتختلف معاً في عدد النيوترونات، ولكنّها تتشابه في عدد البروتونات، وتُعرف النظائر الكيميائية أيضاً بأنّها نوعٌ من أنواع العناصر الذرية التي تتشابه في العدد الذري، وتختلف في حجمِ الكتلة الذريّة، ولكنها لا تختلف في خصائصها الكيميائيّة عن الأنواع الأخرى من الذرات، وهذا بسبب دور البروتونات في التحكّم بالخصائص الذريّة للعناصر، والتي تشاركها الإلكترونات دورها في تعزيز التفاعل الكيميائيّ بين الذرّات المختلفة.

خصائص النظائر الكيميائية

• لكلّ عنصرٍ من عناصر النظائر الكيميائية عددٌ محددٌ من الإلكترونات الخاصة بها.
• يتحكّم حجم كتلة النظائر الكيميائيّة بسرعة تفاعلها فكلّما كان حجمها ثقيلاً كانت سرعة تفاعلها بطيئةً، والعكس صحيح.
• تحتوي نواة النظائر الكيميائيّة على مجموعةٍ من البروتونات، والنيترونات التي تُعزّز من ارتباطها معاً.
• توجد في معظم النظائر الكيميائيّة طاقةٌ نوويّة تساهم في تعزيز دور التوازن الذريّ بين ذرات العناصر.
• تقبل بعض النيوترونات الموجودة في النظائر الكيميائيّة أن تتفاعلَ مع النيوترونات الموجودة في العناصر الكيميائية الأخرى، وخصوصاً عند توافر أعداد ذريّة، أو خصائص كيميائية تجعلها تتشابه معاً.

أنواع النظائر الكيميائية

تقسم النظائر الكيميائيّة إلى نوعين، وهما:

النظائر المُشعّة

هي النظائر الكيميائيّة التي تحتوي على مجموعةٍ من العناصر المُشعة، ومن الأمثلة عليها: اليورانيوم، والراديوم، والثوريوم وتمّ اكتشافها في عام 1913م من خلال الكيميائي فردريك سودي الذي حرصَ على وضعِ مجموعةٍ من الدراسات حول هذا النوع من النظائر فتمكّن من تقسيمها إلى 40 نوعاً، والتي يوجد منها 11 نوعاً في الجدول الكيميائي الدوري.

تمّ إجراء العديد مِن التجارب الكيميائيّة حول النظائر المُشعّة، والتي اعتمدت على تجربة فصل عناصرها من أجل سهولة دراستها، ولكن فشلت هذه التجارب، وذلك لأنّ هذه العناصر حافظت على تركيبتها الذريّة، وحاول الكيميائي سودي أن يُدرجَ كافة العناصر المُشعّة في الجدول الكيميائي الدوري، ولكن لم يتمّ تصنيف أغلبها، وذلك بسبب اختلاف جسيمات ألفا المرتبطة بكتلها الكيميائيّة، وتمكّنت النظائر المُشعّة من المساهمة في نجاح العديد من التجارب الكيميائيّة في مجال الطاقة.

النظائر المُستقرة

هي النّظائر الكيميائيّة التي تحتوي على مجموعةٍ من العناصر الثابتة، أي المُستقرّة، ويُطلق عليها أيضاً مُسمّى (النظائر غير المُشعة)، وقد اكتشفها العالم الكيميائي تومسون في عام 1913م من خلال دراسته للأيونات الموجبة المكوّنة لذرات عناصر هذه النظائر الكيميائية، فعمل على محاولة التأثير فيها من خلال تحريكها باستخدام مجالٍ مغناطيسي، ولكن لاحظ أنّها لا تنتشر في مجالاتٍ متعدّدة بل تبقى ثابتةً في مجال واحدٍ، ومن هنا أطلق عليها اسم النظائر المُستقرّة، وقد استخدم تومسون في دراستهِ غاز النيون وذلك بسبب حجم كتلته الكبير، والذي يساعد في تعزيز التفاعلات مع العناصر الذريّة الأخرى.