هناك عدة طرق لتحليل النظائر المشعة، منها:
1- طريقة الطيف الذري: وتستخدم لتحديد النظائر الذرية للعناصر.
2- طريقة الطيف الكتلي: وتستخدم لتحديد النظائر الذرية والكتلة الذرية للعناصر.
3- طريقة الانبعاث الإلكتروني: وتستخدم لتحليل النظائر المشعة الناتجة عن الانبعاث الإلكتروني.
4- طريقة الانبعاث النووي: وتستخدم لتحليل النظائر المشعة الناتجة عن الانبعاث النووي.
5- طريقة الانحلال الكهروضوئي: وتستخدم لتحليل النظائر المشعة الناتجة عن الانحلال الكهروضوئي.
هناك العديد من التقنيات الحديثة في الكيمياء النووية، بعضها يشمل:
1. الطاقة النووية: تستخدم لتوليد الكهرباء عن طريق تفكيك الذرات وتحويل الطاقة النووية إلى طاقة حرارية ثم طاقة كهربائية.
2. التصوير النووي: يشمل تقنيات التصوير النووي مثل التصوير بالمقطع المحوري (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) والتصوير الإيجابي المرن (PET) والتصوير بالمقطع المحوري المحدد بالمتفرعات (SPECT) والتصوير القائم على التوزيع الكهرومغناطيسي (EEG).
3. الطب النووي: يستخدم العناصر النووية للتشخيص والعلاج في مجال الطب، مثل العلاج بالإشعاع والعلاج النووي المجهري والتصوير النووي للأعضاء.
4. تقنيات تحليل العناصر: تشمل تقنيات العناصر المشعة والتحليل الإشعاعي والتحليل النيوتروني وتقنيات الانبعاث الإلكتروني والتحليل النووي بالاحتكاك.
5. الاستشعار النووي: يستخدم الاستشعار النووي للكشف عن المواد المشعة والتحقق من التركيب النووي للمواد.
6. التقنيات الحديثة في مجال الوقاية من الأشعة: تشمل تقنيات الوقاية من الأشعة النووية مثل دروع الرصاص والأقمشة المقاومة للإشعاع والأقفال المشعة والمستشعرات الحساسة للإشعاع.
هذه بعض التقنيات الحديثة في الكيمياء النووية، وهناك العديد من الابتكارات الأخرى التي تشمل استخدام العناصر النووية في مجالات مثل الطاقة والطب والعلوم البيئية والبحوث العلمية.
الخطوط الطيفية الرئيسية في الكيمياء الفيزيائية تشمل:
1- خطوط الامتصاص الإلكتروني: وهي الخطوط التي تعبر عن طبيعة الإلكترونات الموجودة في الجزيئات والذرات وكيفية تفاعلها مع الإشعاع.
2- خطوط الانبعاث الإلكتروني: وتعبّر عن الفراغات التي تنتج في الإلكترونات عندما تنتقل من حالة مثارة إلى حالة الأرضية، وتحدث أثناء عملية الإشعاع.
3- خطوط التشتت الرامان: وتمثل خطوط الضوء الذي يتم تناثره في الانبعاث والامتصاص من قبل الجزيئات.
4- الخطوط الطيفية الكهرومغناطيسية الأخرى: مثل الخطوط السينية والخطوط الموجات الكهرومغناطيسية الفوق البنفسجية.
الطاقة الإشعاعية هي عملية إطلاق الجسيمات النووية أو الأشعة الكهرومغناطيسية من النواة الذرية أو من أحد المستويات الذرية الإلكترونية. يمكن أن تحدث الطاقة الإشعاعية بشكل طبيعي من خلال انحلال العناصر الطبيعية المشعة مثل الراديوم واليود، أو بشكل صناعي عند تعريض المواد المشعة للأشعة الكونية أو الموجات فوق البنفسجية أو الأشعة السينية.
تعتمد الطاقة الإشعاعية على قانون انحلال القوى النووية والتي تشير إلى أن النواة الذرية المشعة يمكن أن تنطلق منها من الجسيمات النووية الأساسية مثل البروتونات والنيوترونات، وتدل هذه الجسيمات على مدى عدم استقرار النواة المشعة. كما يمكن أن تطلق النواة الذرية الطاقة الإشعاعية عندما تخوض عملية الانبعاث الإلكتروني حيث تفقد الإلكترونات طاقة لتتحول إلى حالات طاقية أكثر عدم استقراراً.
تشمل الاستخدامات الواسعة للطاقة الإشعاعية في مجالات الطب والبحوث والمعايير الصناعية وقياس وتحديد النواحي البيئية والأمنية وغيرها، حيث تستخدم لتعقب العناصر والتحقق من العيوب في الأجزاء المصنعة وأدوات القياس والاتصالات. ومع ذلك، يجب اتباع إرشادات السلامة المناسبة لتجنب التعرض للإشعاع وتجنب الآثار السلبية على صحة الإنسان والبيئة.
تقنيات الكيمياء الإشعاعية المستخدمة في مجال النانوتكنولوجي تشمل:
1- تقنيات الإنبعاث الإلكتروني: وتستخدم لتحليل العينات النانوية، ومن خلال إطلاق الإلكترونات يمكن الحصول على تفاصيل عن تركيب المواد النانوية.
2- تقنيات الاستشعار النانوية: وتستخدم لتصنيع أجهزة الاستشعار النانوية المخصصة لتحليل ورصد التفاعلات الكيميائية والفيزيائية.
3- تقنيات التدمير الإشعاعي: وتستخدم لتحسين الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمواد النانوية، حيث يتم تعريض المواد النانوية للإشعاع وبالتالي توصيل الطاقة الإضافية لتحسين ترتيب الذرات والأيونات.
4- تقنيات التحكم الإشعاعي: وتستخدم لتحسين الكفاءة الكهربائية للمواد النانوية، وذلك من خلال تغيير درجة التأين لبعض العناصر المكونة للمواد النانوية باستخدام الإشعاع لتحسين الكفاءة الكهربائية للمواد.
