مزايا المواد المشعة

تتميز المواد الإشعاعية النشاط بخاصيتين أساسيتين هما : الانشطار النووي الذي يحرر طاقة هائلة، و خاصية ارسال اشعاعات قادرة على اختراق المادة. مكنت هذه الخاصيات استخدام المواد المشعة في عدة ميادين.

انتاج الطاقة الكهربائية

يعتبر انتاج الكهرباء الهدف الأساسي للمفاعلات النووية التي تعتمد على الطاقة المحررة من طرف المواد المشعة خلال عملية الانشطار النووي.

تمثل الوثيقة التالية نموذج اشتغال مفاعل نووي و التجهيزات المكونة له.

نموذج اشتغال محطة نووية

1. انجز بحثا تتعرف من خلاله على المفاعل النووي.

المفاعل النووي هو عبارة عن حافظة كبيرة تتم بداخلها سلسلة من التفاعلات النووية التي يمكن التحكم فيها و مراقبتها باستمرار.

2. بين كيف يتم الحصول على الطاقة الكهربائية على مستوى المحطات النووية.

تتشكل المحطات النووية من ثلاث دارات أساسية يتم من خلالها انتاج الطاقة الكهربائية انطلاقا من الطاقة النووية :

الدارة الأولية : و هي الدارة التي تعمل على استقبال الحرارة المنتجة من طرف قلب المفاعل النووي، هذا الأخير يتميز بحدوث انشطار نووي بواسطة المواد المشعة المستعملة (الأورانيوم مثلا). تُستغل هذه الحرارة الناتجة عن الانشطار النووي لتسخين الماء المتواجد على مستوى الدارة الأولية حيث تبلغ درجة حرارته 320^oC، مع عدم تبخره لكون هذه الدارة مغلقة و تحت الضغط.
الدارة الثانوية : و هي دارة تتوفر كذلك على الماء و تكون مرتبطة بالدارة الأولية التي تعمل على تسخينها. لا تتعرض الدارة الثانوية للضغط، فيحدث تبخر للماء مما يوفر تيارا قويا يساهم في دوران عنفة (Turbine)، و بالتالي توليد طاقة كهربائية.
دارة التبريد : و هي دارة تعمل على تكثيف بخار الماء الصادر عن العنفة بعد تبريده، ثم عودته من جديد إلى المفاعل النووي ليتم تسخينه بواسطة الدارة الأولية. جزء من ماء هذه الدارة يتبخر فيتم طرحه في الوسط الخارجي، و جزء آخر يطرح على شكل مياه ساخنة.

التأريخ المطلق

تُستعمل العناصر الإشعاعية النشاط المتواجدة في الطبيعة لتأريخ الحفريات و المستحاثات و البنيات الجيولوجية، و تسمى هذه العملية بالتأريخ بواسطة المواد الإشعاعية النشاط.

التأريخ المطلق بالنشاط الإشعاعي (التناقص الإشعاعي لـ C14)

1. استخرج من خلال الوثيقة أعلاه مبدأ اعتماد التناقص الإشعاعي في التأريخ المطلق.

يعتمد التأريخ المطلق على التناقص الإشعاعي للنظائر الإشعاعية غير المستقرة. ينتج عن تفتت النظائر الإشعاعية غير المستقرة (نظير أب)، نظائر أخرى مستقرة (نظير إبن). يتميز كل نظير إشعاعي يستعمل في التأريخ بالمدة الزمنية T اللازمة لتفتت نصف كمية العنصر الأب، و تسمى كذلك بعمر النصف.

يعتبر عمر النصف تابثة بالنسبة لكل عنصر اشعاعي، على سبيل المثال، عمر نصف ¹⁴C هو 5600 سنة، أي المدة الزمنية التي يحدث خلالها تفتت نصف النظائر الإشعاعية غير المستقرة (No/2).

يخضع هذا التناقص لقانون رياضي يمكن من استنتاج عامل الزمن انطلاقا من نسبة النظائر الإشعاعية، كما هو ممثل في مبيان الوثيقة أعلاه.

الميدان الطبي

تستعمل المواد المشعة في الميدان الطبي لإنتاج اشعاعات مؤينة ذات طاقة عالية لتدمير الخلايا السرطانية، كما تستعمل كذلك الأشعة السينية (أشعة X)، التي لها قدرة اختراق عالية، و ذلك لاستكشاف الأعضاء الداخلية للجسم باستعمال جهاز السكانير.

الميدان الصناعي

تستعمل الإشعاعات الصادرة عن المواد المشعة من أجل تعقيم المواد الغذائية المعلبة لإزالة المتعضيات المجهرية، حيث يُحتفظ بالمواد المعقمة بهذه الطريقة مدة أطول من تلك المعقمة بواسطة الحرارة.

تستعمل الإشعاعات النووية كذلك لفحص أماكن تلحيم بعض الأجزاء المهمة، كتلك المكونة للمفاعلات النووية و المركبات الفضائية و الطائرات، حيث تمكن الصور المحصل عليها من الكشف عن الاختلالات المحتملة التي لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر.