تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

الراديوم (Radium) عنصرٌ مشعٌّ رمزه Ra، وهو معدن ثقيل لونه أبيض فضي، عدده الكتلي 226، وعدده الذري 88 (أي يحتوي على 88 بروتون).

خصائص الراديوم

يتصف الراديوم بعدة خصائص منها: ^[1]

1- يتأكسد فور تعرضه للهواء، فيتغير لونه من الأبيض الفضي إلى الأسود مشكلاً نتريد الراديوم.

2- الخواص الكيميائية للراديوم تشبه خواص الباريوم.

3- بسبب النشاط الإشعاعي العالي للراديوم، فغالباً ما يتواجد على شكل مركبات، مثل: بروميد الراديوم، وكلوريد الراديوم.

4- يشكل في الماء هيدروكسيد الراديوم.

5- يتفاعل بشدة مع الأوكسجين، والفلور، والكلور.

اكتشاف الراديوم

اكتشف الراديوم عام1898 في مادة أوكسيد اليورانيوم من قبل العالمين ماري كوري وزوجها بيير كوري، وبعد 10 سنوات اكتشف رذرفورد في عام 1908 أحد وليدات الراديوم، وهو الغاز النشط إشعاعياً -الرادون- بواسطة التحليل الطيفي. اعتبر الراديوم بمثابة الأساس لتحديد نشاط النوى المُشعّة، لنفرض أنه لدينا 1 غرام من الراديوم 226 بثابت تفككٍ إشعاعي [math]1.3\times 10^{-11}[/math] بالثانية الواحدة (يعرف ثابت التفكك الإشعاعي بأنه نسبة ما يتفكك من المادة المُشعّة في الثانية الواحدة).

فعدد التفككات الناتجة في الثانية عن هذه الكمية من الراديوم يساوي [math]3.7\times 10^{10}[/math] تفكك بالثانية الواحدة، وهو يمثل النشاط الإشعاعي الناتج عن غرام واحد من الراديوم، وبناءً على ذلك عرف الكوري (Ci) بأنه النشاط الإشعاعي لمادةٍ مشعّة نقية لها معدل تفكك (اضمحلال) وسطي قدره [math]3.7\times 10^{10}[/math] تفكك بالثانية الواحدة. ^[2]

نظائر الراديوم

يوجد حوالي 25 نظير للراديوم (النظائر هي عناصر متماثلة في العدد الذري ومختلفة في عدد النيوترونات) كل هذه النظائر ذات عمر نصف قصير ما عدا نظيران، وهما: الراديوم 226 ذو عمر نصف 1600سنة، والراديوم 228 ذو عمر نصف 5.8 سنة. الراديوم 226 هو أحد عناصر سلسلة تفكك اليورانيوم 238، بينما الراديوم 228 أحد عناصر سلسلة تفكك الثوريوم.

وليدات الراديوم

يتفكك الراديوم 226 ذو عمر نصف 1600سنة مصدراً جسيمات ألفا، ومتحولاً إلى الرادون Rn-222 الذي يتفكك بدوره بعمر نصف 3.8 يوم مصدراً جسيمات ألفا والبولونيوم Po-218 بعمر نصف 3.05 دقيقة، وهكذا تستمر سلسلة تفكك الراديوم 226 ليعطي في النهاية العنصر المستقر الرصاص Pb-206، ونبين في المخطط التالي وليدات الراديوم 226، وأعمار النصف الموافقة، وأنماط التفكك.

بينما يتفكك الراديوم 228 ذو عمر النصف 5.8 سنة مصدراً جسيمات بيتا، ومصدراً الأكتنيوم Ac-228 ذو عمر النصف 6.1 ساعة، والذي بدوره يضمحل وفق بيتا وبعمر نصف 1.9 سنة، ومنتجاً الثوريوم Th-228 الذي يضمحل وفق ألفا وبعمر نصف 1.9 سنة، ومنتجاً الراديوم Ra-224، وهكذا تستمر سلسلة تفكك الراديوم 228 ليعطي في النهاية العنصر المستقر الرصاص Pb-208. نبين في المخطط التالي وليدات الراديوم 228، وأعمار النصف الموافقة، وأنماط التفكك. ^{[3] [4]}

ما هي مصادر الراديوم ووليداته؟

هناك مصادر عديدة للراديوم ووليداته منها:

1- يتواجد الراديوم بكمياتٍ صغيرةٍ في القشرة الأرضية، وهو متواجدٌ في جميع معادن اليورانيوم والثوريوم، ويبلغ تركيزه في خامات اليورانيوم حوالي جزءاً واحداً من الراديوم إلى ثلاثة ملايين جزء من اليورانيوم.

2- يتواجد كمخلفاتٍ لمصانع اليورانيوم، ويعتبر مصدراً للنفايات المشعّة.

3- يتواجد في الصخور، والتربة، والنباتات، والحيوانات بتراكيز منخفضة في حدود واحد بيكو كوري في كل غرام.

4- يتواجد في المياه السطحية بتراكيز منخفضة، ولكن نسبة تواجده في المياه الجوفية تعتمد على الجيولوجيا المحلية، مثلاً: يكون تركيز الراديوم 226 والراديوم 228 عالياً في المياه الجوفية المحاطة بالصخور الغرانيتية. حددت وكالة حماية البيئة الأمريكية (USEPA) حدًا أقصى لمستوى الملوثات للراديوم في إمدادات المياه بمقدار 5 بيكو كوري لكل ليتر، وهو الحدّ الأدنى المسموح به للراديوم (يمثل مستويات الراديوم التي لا تسبّب تأثيراتٍ صحية).

5- يتواجد الرادون الذي يعتبر أهمّ وليدات الراديوم، في المباني، ولاسيما في الأقبية، وغالبية حالات التعرض للرادون في المباني تكون بسبب غاز الرادون المتصاعد من الأرض. ^[1]

ما هي استخدامات الراديوم؟

للراديوم 226 استخدامات عديدة منها:

1- يعتبر أحد مكونات الطلاء المضيء المستخدم في أقراص الساعات.

2- يستخدم المصدر راديوم – بيريليوم لإنتاج النيوترونات.

3- يستخدم في منتجات معجون الأسنان وكريمات الشعر.

4- للراديوم 226 تطبيقات مهمة في المجالات الطبية، وأهمّها العلاج الإشعاعي الموضعي، حيث يسلط الإشعاع الصادر من منابع الراديوم المغلقة على مسافةٍ معينة من جسم المريض لعلاجه من بعض الأورام السرطانية.

ما هي أخطار الراديوم ووليداته الصحية؟

يتعرض الإنسان لمستوياتٍ منخفضة من الراديوم لتواجده بشكلٍ طبيعي في البيئة، ولا توجد خطورة من تعرض الجسم البشري للراديوم 226 والراديوم 228 ووليداته المصدرة لجسيمات ألفا، لأنها لا تخترق الجلد بسبب مداها الصغير، حيث تفقد طاقتها خلال مسافاتٍ قصيرةٍ في الهواء، لكن تكمن الخطورة في وليدات الراديوم 226 والراديوم 228 ووليداته المصدرة لجسيمات بيتا.

كما بينا سابقاً أن أغلب وليدات الراديوم ذات عمر النصف القصير تتفكك مصدرةً أشعة غاما ذات النفوذية الكبيرة (اي تجتاز مسافاتٍ كبيرة حتى تفقد طاقتها)، لذلك يعدُّ التعرض الخارجي للراديوم ووليداته مصدراً للقلق، وغالباً ما تكون هناك حاجة إلى التدريع للتعامل مع النفايات والمواد الأخرى التي تحتوي على تراكيز عالية من النوى المُشعّة.

تعتمد حدة الآثار الصحية للراديوم ووليداته على كمية الإشعاع التي يتعرض لها الإنسان، والفترة الزمنية للتعرض، وقد يؤدي التعرض للراديوم على مدى سنواتٍ عديدة إلى الإصابة ببعض الأورام السرطانية، مثل: الأورام العظمية، وانخفاض في نمو العظام، كما أن جرعاتٍ عالية من الراديوم يمكن أن تسبّب فقر الدم، وإعتام عدسة العين، وتكسر الأسنان، والقرب من مصادر الراديوم ووليداته يزيد من حدة التأثيرات الصحية. ^[5]

ما هي طرق دخول الراديوم ووليداته إلى جسم الإنسان؟

أغلب المخاطر الصحية ناتجة عن الراديوم 226 والراديوم 228، ولا سيما أن أعمارهما النصف كبيرة، ويستغرق الجسم وقتاً طويلاً ليتخلص من هذه المواد المشعّة إذا ما تمّ التعرض لها. يمكن أن يدخل الراديوم جسم الإنسان عن طريق تفككه إلى الرادون Rn-222، والذي يكون على شكلٍ غازي، فعند استنشاق الإنسان لغاز الرادون الذي يتفكك مصدراً جسيمات ألفا التي تعلق بسهولة على جزيئات الغبار التي يمكن أن تصل إلى الرئتين عن طريق الاستنشاق، وتترسب على البطانة المخاطية للرئتين.

ويمكن أن تتضرر الطرق الهوائية نتيجة بقائه لعدة أشهر، ومنها ينتقل بالتدريج إلى مجرى الدم، ومنه إلى جميع أنحاء الجسم، مما قد يؤدي إلى سرطان الرئة والثدي على المدى البعيد، وسرطان العظام والكبد. في حالة دخول الراديوم الجسم عن طريق الطعام، أو شرب الماء الملوث بالراديوم، أو استخدامه بالطهي، فإن معظمه يطرح مع البراز ماعدا امتصاص كمية صغيرة منه في الجهاز الهضمي، ودخول كميةٍ صغيرةٍ منه إلى مجرى الدم، وانتقالها إلى معظم أنحاء الجسم. يتصرف الراديوم الممتص بشكلٍ مشابهٍ للكالسيوم، فيترسب في أنسجة الجسم، وخاصةً في العظام لفترةٍ طويلة.