النظائر الكيميائية
ذرات العنصر الواحد التي تختلف في عدد النيوترونات تسمى (النظائر الكيميائية) ، وهي مجموعة من العناصر الكيميائية ضمن الجدول الدوري ، وتختلف معًا في عدد النيوترونات ، لكنها متشابهة في عدد تُعرف البروتونات والنظائر الكيميائية أيضًا بنوع من العناصر الذرية المتشابهة في العدد الذري ، فهي تختلف في حجم الكتلة الذرية ، لكنها لا تختلف في خواصها الكيميائية عن الأنواع الأخرى من الذرات ، وهذا بسبب إلى دور البروتونات في التحكم في الخواص الذرية للعناصر التي تشترك الإلكترونات بدورها في تعزيز التفاعل الكيميائي بين الذرات المختلفة.
خصائص النظائر الكيميائية
يحتوي كل من النظائر الكيميائية على عدد محدد من الإلكترونات.
يتحكم حجم كتلة النظائر الكيميائية في سرعة تفاعلها ، فكلما زادت ثقلها ، كانت سرعة تفاعلها أبطأ ، والعكس صحيح.
تحتوي نواة النظير على مجموعة من البروتونات والنيوترونات التي ترتبط ببعضها البعض.
تمتلك معظم النظائر الكيميائية طاقة نووية تساهم في تعزيز دور التوازن الذري بين ذرات العناصر.
تقبل بعض النيوترونات في النظائر الكيميائية التفاعل مع النيوترونات في العناصر الكيميائية الأخرى ، خاصةً عندما تكون هناك أعداد ذرية أو خصائص كيميائية تجعلها متشابهة معًا.
أنواع النظائر الكيميائية
تنقسم النظائر الكيميائية إلى نوعين وهما:
النظائر المشعة
وهي نظائر كيميائية تحتوي على مجموعة من العناصر المشعة ، ومن أمثلة هذه النظائر: اليورانيوم والراديوم والثوريوم ، تم اكتشافها عام 1913 بواسطة الكيميائي فريدريك سودي الذي كان حريصًا على تطوير مجموعة من الدراسات حول هذا النوع من النظائر ، حتى يتمكن من تمكنت من تقسيمها إلى 40 نوعًا ، يوجد 11 نوعًا منها في الجدول الكيميائي الدوري.
تم إجراء العديد من التجارب الكيميائية على النظائر المشعة ، والتي اعتمدت على تجربة فصل عناصرها لسهولة الدراسة ، لكن هذه التجارب فشلت ، لأن هذه العناصر حافظت على تركيبها الذري ، وحاول الكيميائي سودي تضمين جميع العناصر المشعة في الدورية. الجدول الكيميائي ، ولكن ليس معظمها مصنف ، نظرًا لاختلاف جسيمات ألفا المرتبطة بكتلها الكيميائية ، وقد تمكنت النظائر المشعة من المساهمة في نجاح العديد من التجارب الكيميائية في مجال الطاقة.
النظائر المستقرة
وهي نظائر كيميائية تحتوي على مجموعة من العناصر الثابتة ، أي مستقرة ، وتسمى أيضًا (النظائر غير المشعة). اكتشفها العالم الكيميائي طومسون عام 1913 من خلال دراسته للأيونات الموجبة التي تتكون منها ذرات عناصر هذه النظائر الكيميائية ، فحاول التأثير عليها من خلال تحريكها باستخدام مجال مغناطيسي ، لكنه لاحظ أنها لا تفعل ذلك. ينتشر في مجالات متعددة ولكنه يظل ثابتًا في مجال واحد ، ومن هنا أطلق عليه نظائر مستقرة ، وقد استخدم طومسون في دراسته غاز النيون نظرًا لحجم كتلته الكبيرة ، مما يساعد في تعزيز التفاعلات مع العناصر الذرية الأخرى.