Radioactivity: Expect the unexpected - Steve Weatherall

النشاط الإشعاعي: تعرف إلى ما لم تكن تعرفه - ستيف وثيرأول

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

المترجم: Mahmoud Aghiorly المدقّق: Anwar Dafa-Alla

It is only in the last 100 or so years that human kind has understood

إنه فقط و السنوات ال100 الماضية قد علم الانسان

that the nucleus of the chemical elements is not always fixed.

أن نواة العناصر الكيميائية ليست ثابتة دائماً.

It can change spontaneously from one element to another.

يمكنها أن تغيير بشكل عفوي من عنصر إلى آخر.

The name for this process is radioactivity.

الاسم لهذه العملية هو النشاط الإشعاعي.

You probably already know something about the nucleus:

ربما كنت تعرف شيئا مسبقاً عن النواة:

it's much tinier than the atom,

إنها أصغر بكثير من الذرة،

it's made of particles called protons and neutrons,

وهي مصنوعة من جسيمات تسمى البروتونات والنيوترونات،

there are electrons orbiting around it.

وهناك الإلكترونات التي تدور حولها.

And though the atoms can share or swap electrons when they bond together,

وعلى الرغم من أن الذرات يمكنها تبادل أو مقايضة الإلكترونات عندما تتحد معا،

the nuclei themselves never change.

فالأنوية ذاتها لا تقبل التغيير.

Right?

أليس كذلك؟

Well, no.

حسنا، لا.

Certain nuclei are not stable in that way.

بعض الأنوية ليست مستقرة بهذه الطريقة.

This means they may change suddenly,

وهذا يعني أنها قد تتغير فجأة،

spontaneously.

على الفور.

The radioactive nucleus flings out a small particle

الأنوية المشعة تتشكل من جسيمات الصغيرة

and transforms into another element, just like that.

والتي تحولها إلى عنصر آخر، تماما مثل ذلك.

For example,

على سبيل المثال،

the carbon nucleus can eject a fast-moving electron

يمكن من نواة الكربون إخراج الإلكترونات التي تتحرك بسرعة

and turn into a nitrogen nucleus.

و عليه تتحول إلى نواة نيتروجين.

There are two different particles that can be emitted from radioactive nuclei,

وهناك نوعان من الجزيئات المختلفة التي يمكن أن تنبعث من الأنوية المشعة،

but never together.

ولكن كلاً على حدى ولا يجتمعان

The very fast electron is known as a beta particle.

الأكثر سرعة منها يدعا جزيء "بيتا"

If you know a little bit about electrons, you may be thinking,

إذا كنت تعرف القليل عن الإلكترونات، قد يخطر ببالك تساؤلاً

"What was the electron doing in the nucleus in the first place?"

" ماذا تفعله الإلكترونات في النواة في المقام الأول؟"

The answer is there is a neutron in nucleus

الجواب هو بسبب وجود النيوترونات في نواة

spontaneously changed into a proton,

إذ تتغير تلقائياً إلى بروتون،

which stayed behind,

وتبقى كذلك

and the electron flew out as a beta particle.

وتطلق جراء تلك العملية الإلكترون كجسيم بيتا.

This is not what chemistry has taught us to expect.

وهذا ليس ما علمتنا الكيمياء أن نتوقعه .

The nucleus is supposed to be stable.

فالنواة يفترض أن تكون مستقرة.

Neutrons don't change into protons.

أي لا تغيير النيوترونات إلى البروتونات.

Except, sometimes they do!

ولكن على ما يبدو في بعض الأحيان يفعلون !

The other particle it emits spontaneously

الجزيء الأخر ينبعث عفويا

from an unstable nucleus is alpha.

من نواة غير مستقرة و هو يدعى جزيء " ألفا ".

An alpha particle is 8,000 times more massive than beta,

جسيمات ألفا تزن 8,000 مرة أكثر من بيتا،

and it's a bit slower.

وأبطأ قليلاً.

Alpha is made from two protons and two neutrons.

ألفا يتكون من اثنين من البروتونات و اثنين النيوترونات .

If we trap all those alpha particles together,

إن حصرنا كل جزيئات ألفا سوية

we get helium gas.

نحصل على غاز الهليوم.

Alpha is a helium nucleus.

ألفا هو نواة لعنصر الهيليوم.

Like the beta particle, you would not have expected

مثل جسيمات بيتا، فأنت لا تتوقع

a heavier nucleus to throw out helium.

أن تتواجد نواة ثقيلة تقوم بقذف عنصر الهيليوم

But again, it happens,

ولكن مرة أخرى، فإنه يحدث،

and the nucleus becomes a new element.

وتصبح النواة نواة عنصر جديد.

So, is radioactivity useful or just dangerous?

لذا، هل النشاط الإشعاعي مفيد أو هو خطر مجرد ؟

Wherever you are sitting,

أينما كنت جالساً،

it is quite likely that there is a device nearby

فمن المحتمل جداً أن هناك جهاز قريب منك

which contains a source of alpha particles:

يحتوي على مصدر لجسيمات ألفا :

a smoke detector.

إنه جهاز كشف الدخان.

The source is radioactive Americium.

المصدر هو عناصر أمريكيوم المشعة.

You are totally safe from these alpha particles,

أنت آمن تماما من هذه الجسيمات ألفا،

which cannot travel more than a few centimeters in air.

إذ أنها لا تستطيع أن تسافر أكثر من بضعة سنتيمترات في الهواء.

Beta particles penetrate much farther

بينما اختراق جسيمات بيتا أبعد بكثير

through materials than alpha can.

من ذلك الذي تستطيع عليه جزيئات ألفا .

Radioactive atoms are used in medicine as traces,

الذرات المشعة تستخدم في الطب كمتعقب ،

to show where chemicals travel in the patient.

لإظهار مسارات المواد الكيميائية في المريض.

Beta particles are emitted and have enough energy

جسيمات بيتا المنبعثة لديها ما يكفي من الطاقة

to emerge from the body and be detected.

لكي تستطيع الخروج من الجسم، وبالتالي الكشف عنها.

There is a third type of nuclear radiation:

وهناك نوع ثالث من الإشعاع النووي:

gamma, which is not a particle at all.

غاما، ولكنها ليست جسيمات على الإطلاق.

It is an electromagnetic wave,

إنها موجه كهرومغناطيسية،

like microwaves, or light,

مثل أفران الميكروويف، أو الضوء،

but it is actually 1,000 times more energentic than visible light.

ولكنها في الواقع تملك طاقة أكثر بألف مرة من الضوء المرئي .

Gamma rays may pass right through your body.

أشعة غاما يمكنها المرور من خلال جسمك.

Gamma is used to zap the bacteria in fruit to increase its shelf life,

يتم استخدام أشعة غاما لسحق البكتيريا في الفاكهة لزيادة العمر الافتراضي لها،

or in radiotherapy to kill cancer cells.

أو في العلاج بالأشعة لقتل الخلايا السرطانية.

Radioactive substances get hot,

المواد المشعة تزداد حرارتها مع الاشعاع

and this heat can be used to generate power.

ويمكن أن تستخدم هذه الحرارة لتوليد الطاقة.

This heat has been brought to you since space probes,

هذه الحرارة قد استخدمت منذ المسابير الفضائية،

and, in the past, in pacemakers for hearts.

وفي الماضي، في منظم نبضات القلب

The more abruptly nuclear radiation is slowed down,

كلما كان الأشعاع النووي أبطأ

the more damage it does to the atoms it hits.

كلما كان الضرر على الذرات أكبر

This is called ionization.

وهذا ما يسمى التأين.

Alpha causes the most ionization as it crashes into other atoms

ألفا يسبب معظم التأين حين ترتطم بالذرات الأخرى

and gamma the least.

وجاما هي الأقل من ناحية التسبب بالتأين .

In humans, the most serious effect of radiation

في البشر، وأخطر تأثير للإشعاع

is the damage that it can cause to our DNA.

هو الضرر الذي يمكن أن يسببه للحمض النووي لدينا.

Although alpha cannot penetrate your skin,

على الرغم من أن ألفا لا يمكنها أن تخترق الجلد،

if you inhale or injest a radioactive nucleus,

ولكن إذا إستنشقت أو هضمت نواة مشعة،

the health consequences can be severe.

يمكن أن تكون الآثار الصحية لذلك شديدة و خطيرة .

Radioactivity is both useful and deadly,

النشاط الإشعاعي مفيد وقاتل على حد سواء ،

but it is all around us as a background to the natural world.

ولكنه يتواجد حولنا في كل مكان في هذا العالم الطبيعي