النظائر هي ذرات تتكون من أنوية تحتوي على عدد واحد من البروتونات، ولكنها تحتوي على أعداد مختلفة من النيوترونات، وهذا يعني أن العدد الكتلي للعنصر يتغير، ولكن العدد الذري للعنصر لا يتغير، ويوصف العنصر في هذه الحالة بأنه له عدة نظائر، ومن هنا يتضح أن لكل عنصر عددا من النظائر، ويمكن أن يصل عدد النظائر إلى 50 نظيرا للعناصر الثقيلة، وتعني كلمة “النظائر” باللغة اليونانية “isotopes” نفس الموضع، وهذا يدل على أن هذه النظائر تقع في نفس الموضع في الجدول الدوري للعناصر .
انواع النظائر
تنقسم النظائر إلى نوعين؛ النوع الأول يسمى النظائر المستقرة، والنوع الثاني المعروف باسم النظائر غير المستقرة أو النظائر المشعة .
عدد النظائر المستقرة يبلغ حوالي 300، وتم إنتاج أكثر من 1500 نظير مشع بشكل صناعي حتى اليوم. ويتواجد 21 عنصرًا طبيعيًا في صورته النقية، أي بدون أي نظائر. وتُنقسم النظائر المشعة إلى نظائر طبيعية وهي التي تكون موجودة في الطبيعة منذ خلقها الله عز وجل.
هناك نظائر مشعة صناعية يمكن للإنسان إنتاجها لاستخدامات مختلفة.
استخدامات نظائر العناصر المشعة
مع التطور العلمي الذي حدث في العالم والتكنولوجيا، تم استخدام النظائر المشعة في العديد من المجالات، ومن أهمها المجالات الطبية، حيث يتم استخدامها في العلاج والتشخيص، وكذلك في مجالات الأبحاث العلمية الحيوية والكيميائية والزراعية والصناعية، وتتمثل أساسية هذه الإشعاعات في تحلل النواة الذرية لتشكيل عناصر أخرى وإصدار الإشعاعات في عملية التحول، والتي تتضمن الإشعاعات الجاما والإشعاعات البيتا.
الاغراض الطبية
التشخيص
النظائر المشعة يتم استخدامها لتشخيص الكثير من الأمراض، ويكون ذلك من خلال ما يسمى بمسح الأعضاء التي يراد تشخيصها، ويحدث ذلك بان يتم إعطاء المريض جرعة من عنصر مشع، وذلك من خلال الحقن الوريدي أو الفم ، نوع العنصر المشع فانه يختلف باختلاف العضو الذي يراد تشخيصه، ومن هذه الأعضاء التي يتم مسحها ما يلي :
تشخيص الغدة الدرقية
هذا الفحص يعتبر واحدا من الفحوصات الشائعة جدا، فهو يتضمن التقاط الغدة الدرقية بإستخدام اليود 131 المشع، ويتم ذلك بإعطاء المريض جرعة من اليود المشع بشكل متقطع. ومن خلال هذه الجرعات يتم إجراء الفحص الإشعاعي وحساب نسبة تقاط الغدة الدرقية لليود، كما يتم أخذ صورة للغدة الدرقية لتحديد حجمها وشكلها. يعد هذا الفحص مفيد جدا في
يتم الكشف عن وجود سرطان الغدة الدرقية والتهابها والكشف عن مرض الغدة التسممي، الذي يحدث عندما تزيد نسبة امتصاص الغدة الدرقية لليود عن المعدل الطبيعي، كما يتم معرفة حجم الغدة الدرقية، وهذا يساعد على تحديد ما إذا كانت متضخمة.
تشخيص الكبد
يتم فيه تحديد موقع وشكل وحجم الكبد .
يتم تحديد ما إذا كان هناك ورم في الكبد أو لا في حالات وجود أورام في البطن.
يتم من خلال هذا المراقبة متابعة وضع الكبد أثناء فترة العلاج من السرطان.
يتم الكشف عن أمراض الكبد المزمنة أيضا.
تشخيص الطحال
يتم تحديد شكل وحجم الطحال لمعرفة ما إذا كان يعاني من تضخم أو ورم، أو إذا كانت هناك أنسجة غير طبيعية أو متواجدة في مكان غير متوقع.
يتم معرفة موضع الطحال أيضًا خلال علاج حالات سرطان الدم.
ويُستخدم أيضًا للكشف عن حالة الطحال، خاصة بعد الإصابة بأي إصابات أو ضرر.
تشخيص الدماغ
وذلك لكشف وجود أورام في الدماغ، سواء كانت حميدة أو سرطانية.
يتم كشف خراج الدماغ والتهابه أيضاً.
يتم أيضاً فحص وجود أي نزيف داخلي.
والكشف عن وجود جلطات الدماغ.
تشخيص الرئتين
يجب التحقق من وجود عيوب خلقية.
الكشف عن سرطان الرئة.
كذلك الكشف عن أمراض الشعب الهوائية.
وايضا الكشف عن وجود الجلطات.
العلاج
تُستخدم النظائر في علاج السرطان من خلال اختراق أشعة جاما الأورام السرطانية وقتل الخلايا السرطانية.
كما أنها تعالج الخمول الذهني، وذلك من خلال إعطاء اليود المشع، فيعمل على إعادة الغدة الدرقية لنشاطها وذلك في امتصاص اليود.
الأغراض الزراعية
تُساعد النظائر المشعة على زيادة إنتاجية الأرض.
تساهم أيضًا في معرفة مصادر المياه المتاحة.
تساعد هذه الزراعة في إنتاج محاصيل جديدة وتساهم في مقاومة الأمراض والتقلبات الجوية.
ـ انها تساعد على تعقيم البذور.
البحوث العلمية
تستخدم هذه النظائر لرصد تفاعلات الكيمياء ودراسة حركتها.
تساعد هذه الطريقة في تحديد مدى استفادة الأحياء من عناصر معينة، بالإضافة إلى المساهمة في تقدير عمر الأحافير والأشياء القديمة.