الاشعاعات والامواج الضوئية والصوتية

توفيق نصر الدين

كنت قد تحدثت في المقالات السابقة عن المادة وجزيئياتها المكنونة لبنائها ولهيكليتها التحتية، اما في هذه المقالة احب ان أتكلم عن موضوع لا يقل شوقاً واثارة عن المواضيع التي تتعلق بالمظاهر الاخرى للمادة وعناصرها في الكون، الا وهي الاشعاعات.

الاشعاعات متعددة منها اشعة الضوء والذي يتصرف احياناً كأمواج ضوئية واحياناً اخرى “مثنوات” “جسيم تموجي” ضوئية ومكونه الاساسي  يسمى الفوتون.

اشعاعات تسمى الفا (Alfa) واشعاعات بتا (Beta) واشعاعات غاما (Gamma)وهي تسميات أخذت من الاحرف الهجائية في اللغة اليونانية القديمة.

الاشعاعات هي احدى مظاهر الاستقطاب بين الطاقة والمادة وما تفرزه علميات التفاعل الذري الفيزيائي بأنواعه من تصادم،انجذاب، تنافر أو انصهار. تأخذ اشكالها وتتنوع تلك الاشكال بين ما يسمى اشعاعات إيكس وهي الاكثر الاشعاعات في علم الفيزياء التي بتعبير علمي تلتهم الكترونيات التي تدور في فلك الذرات ولها دور أساسي في التفاعل الكميائي بشكل عام للعناصر المتواجدة في الكون من  ذرات،جسميات، جزيئات، مؤينات، بروتونيات، نيوترونيات وغيرها. وبنشاطها الاشعاعي تتحول العناصر وتتبدل من خفيف الى ثقيل، فمثال على تلك العناصر مادة الرصاص، الحديد، الالمنيوم وغيرها. (اتمنى من ان اعود الى الموضوع بمقال اخر للتعمق به اكثر في دراسة تحول العناصر عن طريق التفاعل والتصادم بين الجزئيات المكونة والقوانين التي تحكمها في تكوين الجزيئي الاكبر والانشطارات الصغيرة وتدرج مستويات الطاقات الحرارية والضغط في خلق وصهر وتكوين وصنع وربط العناصر بشكلها المعدني، وحتى من الناحية التفاعلية الغازية والسائلة).

أشعة “ألفا” وهي من الراديو الاشعاعي الذي يأتي من نواة الذرة ويسمى بإشعاعات مؤينة (يعني ما يدخل في عمليات تأين الغازات ومنها الموجود في “الغلاف الجوي للارض” وهي اشعة ناقلة للطاقة كأشعة “غاما” عكس اشعة “بتا”، ذرة “الهليوم” المكونة من بروتونيتين ونيوتورونيتين تتحد بقوة نووية وهي من اشد النواة ثباتاً وتنتج كثيراً في التفاعلات النووية ولا يمكن تحللها بسهولة وبسبب ثقلها وبطئها ولذلك هي اشعاعات ضعيفة الاختراق. هي شحنة موجبة بمعدل 2/1 من بروتونات/ الكترونيات تلعب دور كبيراً في علمية التأين “تحويل الذرة الى “أيون” أي ما يسمى في اللغة العربية الفيزياء النووية “بالدالف او الشارد” عن طريق تحرير الكترون من الجذب الكهربائي في مدار الذرة وانتقاله الى مدار ذرة اخرى”.

بسبب جفاف تعابير الاسلوب العلمي والتقني لمادة الفيزياء أوضح امراً صغيرا هنا من أجل ابعاد اللغط والاضطراب في فهم المواضيع والتسلسل الترابطي فيما بينها.

الذرة بترابطها بأخرى تشكلان جزيء، والجزيء الى جزيء اكبر (مركب) وإلى سلسلة من الجزئيات التي تشكل العنصر الكيميائي والتي تكون فيه البروتونات متساوية انما يختلف العدد الوزني النيتوروني.

اما اذا عدنا ونظرنا الى الذرة فهي بدروها تتشكل من النواة التي تحوي “النيوترونات والبروتونات” وتدور في فلكها الالكترونيات، والذرة نفسها أيضاَ تنقسم ببروتوناتها الى ما يسمى بـ “الكوارك”، مكون اول واساسي للمادة، او “الفرميون” سميت بذلك نسبة الى العالم الفيزيائي الايطالي “انريكو فيرمي”  ونسبة لمادة الحدث الاحتمالي في معادلة Dirac/Fermi (دالة التوزيع الاحتمالي لجزئيات المتكاثرة والمكونة للطاقة).

أشعة “بتا” وتخرج كما أشعة الفا من نواة الذرة “والنواة نوعان ثابت ومتغير”. هي أشعة ذات جزئيات اصغر من جزئيات ألفا وهي خارقة ولها طاقة متغيرة، وتدخل في علاجات طب أنسجة الجسم الذي يصاب بأمراض سرطانية.

أما اشعة “غاما” وهي الاقوى الاشعاعات التي تحدث على مستوى اضمحلال النشاط الاشعاعي، وتعتبر اشعاعات خطيرة ومضرة بسبب ترددها المرتفع.

ومن الاشعاعات هناك الاشعة “ما تحت الحمراء” وتردداتها هي أقل من تردادت أشعة الضوء ولكنها أكبر من ترددات موجات الراديو، والاشعة “ما فوق البنفسجية” التي هي ايضاَ فاصل من “الطيف الالكترومغناطيسي” وتردداتها اعلى من ترددات الاشعة السينية X. الاشعة السينية او “أشعة ايكس” وهي تختلف عن اشعة غاما بأنها تصدر عن حركية “الالكترونات” في مدار الذرة بينما أشعة ألفا وبتا تنبعثان من نواة الذرة نفسها.

موجات الراديو  وهي بدروها تشكل جزءاً من الطيف الالكترومغناطيسي، وهي كل الموجات الترددية التي يتراوح طولها بين صفر و300 Herz، هرتز او ما يعادل طول يتراوح بين الـ 10 سنتم و 10 كيلومتر. موجات الراديو تستخدم في معدات البث الارسالي، وسائل الاعلام، الاتصالات والمعلومات.

الاشعاعات تُفعل الجزيئيات والذرات الموجودة في الحمض النووي للجسم،  وبذلك الجزيئيات التي تكون “الحمض النووي” لأجسامنا تتضرر، وتتعطل وظائف تلك الخلية التي تحمل جزئييات ذاك الحمض وتموت.

أضرار الاشعاعات نوعين، منها جسدي بحيث تتأثر الوظائف الجسدية، والاخر وراثي في حال أُصيبت الخلايا الإشعاعات أثناء توالدها.

*مترجم، باحث وناشر مستقل