الكيمياء والفيزياء النووية

فيزياء النواة
خواص النواة (6)

النظائر

يستخدم "مطياف الكتلة" لتحديد كتل ذرات العناصر المختلفة . وتتلخص فكرة عمل هذا الجهاز في إخضاع ذرات العنصر إلى عملية تأيين ، وذلك بتحويلها إلى أيونات موجبة ، ثم تعرّض لمجالات كهربائية ومغناطيسية ، وبدراسة المسارات الناتجة ، يمكن تعيين كتلها من القياسات الناتجة من المطياف ، وعندما نعيّن كتلة الأيون فإننا نكون قد عيّنا كتلة الذرة ، وذلك بسبب صغر كتلة الإلكترونات .

لوحظ من هذه القياسات أن ذرات نفس العنصر قد تختلف في الكتلة {تتساوى في عدد البروتونات ، وتختلف في عدد النيوترونات} .هذا وقد سميت مثل هذه الذرات "النظائر" .

فالنظائر : "ذرات العنصر الواحد التي تتساوى في العدد الذري ، وتختلف في العدد الكتلي" .

أي أن لها نفس الخواص الكيميائية ولكنها تختلف في الخواص الفيزيائية فالهيدروجين يوجد في ثلاث صور:



	والكلور يوجد في صورتين

أما الكوبلت فله تسعة نظائر . وقد أثبتت الدراسات أنه يوجد في الطبيعة ما يقرب من 280 نظيراً مختلفاً . ويمكن تصنيع بعض النظائر . وتكون النظائر عادة مستقرة إلا أنها بعضها تكون مشعة وتسمى النظائر المشعة .

وقد وجد أن نظائر العنصر الواحد لا تتواجد في الطبيعة في أية عينة من العنصر بنسب متساوية ، فالكلور
على الترتيب بنسبة 1 : 3 في أية عينة منه .	() ، ()	مثلاً يتواجد نظيراه

وعلى ذلك فإنه من أجل حساب الكتلة الذرية لأي عنصر لا بد من الأخذ في الاعتبار نسبة وفرة النظير من العينة وبالتالي فإن : الكتلة الذرية لعنصر هي متوسط كتل نظائر العنصر بحسب نسب وجودها في الطبيعة.