يقل عمر النصف للنظير المشع عندما يتحلل.
يقل عمر النصف للنظير المشع عندما يتحلل.، النيوكليد المشع radionuclide (النيوكليد الإشعاعي radioactive nuclide، النظير المشع radioisotope أو النظير الإشعاعي radioactive isotope)، هي ذرة لديها فائض من الطاقة النووية، مما يجعلها غير مستقرة. قد تستخدم هذه الطاقة النووية في أحد الطرق الثلاثة التالية: الإنبعاث من النوية على صورة أشعة گاما؛ الانتقال إلى أحد إلكتروناتها ليتم إطلاقها على هيئة إلكترون متحول؛ أو تستخدم لخلق وبث جزيء جديد (جزيء ألفا أو جزيء بيتا) من النوية. أثناء هذه العمليات، يقال أن النيوكليد المشع يكون خاضعاً للإضمحلال الإشعاعي. هذه الانبعاثات تعتبر إشعاع مؤين لأنها قوية بما يكفي لتحريرها الإلكترون من ذرة أخرى. قد ينتج الإضمحلال الإشعاعي نيوكليد مستقر وينتج في بعض الأحياد نيوكليد مشع غير مستقر جديد والذي قد يكون خاضعاً لإضمحلال آخر. الاضمحلال المشع هو عملية على مستوى الذرات المفردة: وهو عملية يمكن التنبؤ بها عندما توشك إحدى الذرات المعينة على الاضمحلال . ومع ذلك، ولكل مجموعة من ذرات العنصر الواحد معدل اضحملال، ومن ثم عمر النصف (t1/2) للمجموعة والذي يمكن حسابه من معاملات اضمحلالها المقاسة. نطاق عمر النصف للذرات المشعة ليس له حدوداً معروفة ويمتد على نطاق زمني يزيد على 55 قيمة أسية.
تُنتج النيوكليدات المشعة طبيعياً أو اصطناعياً في المفاعلات النووية، المسرعات الدورانية، مسرعات الجسيمات أو مولدات النيوكليدات المشعة. هناك ما يقارب 730 نيوكليد مشع بعمر نصف يزيد عن 60 دقيقة (انظر قائمة النيوكليدات). ثلثيها نيوكليدات ابتدائية تكونت قبل تشكل الأرض. هناك 60 نيوكليد مشع آخر على الأقل يمكن كشفها في الطبيعة، سواء كوليدة للنيوكليدات المشعة الابتدائية أو كنيوكليدات مشعة تنتج من خلال الإنتاج الطبيعي على الأرض عن طريق الإشعاع الكوني. هناك أكثر من 2400 نيوكليد مشع آخر بعمر نصفي أقل من 60 دقيقة. معظمها تُنتج اصطناعياً فقط وعمرها النصفي قصير للغاية. للمقارنة، هناك ما يقارب 254 نيوكليد مستقر.
جميع العناصر الكيميائية يمكن أن تتواجد كنيوكليدات مشعة. حتى أخف العناصر، الهيدروجين، لديه نيوكليد مشع شهير، التريتيوم. العناصر الأثقل من الرصاص، وعنصري التكنتيوم والپرومثيوم تتواجد فقط كنيوكليدات مشعة.
هذا الرسم البياني العصوي يقارن قراءات النظائر التي وُجِدت في الميدان في يونيو 2011 ضمن 500 متر من مفاعل فوكوشيما-الوحدة 1 (إلى اليسار) والبيانات المناظرة في تقرير من OECD لكارثة تشرنوبل (يمين).
للتعرض العفوي للنيوكليدات المشعة أثراً ضاراً على حياة العضيات ومن بينها البشر، على الرغم من المستويات المنخفضة من التعرض تحدث طبيعياً بدون أي ضرر. تعتمد درجة الضرر على طبيعة ووجود الإشعاع المنتج، كمية وطبيعة التعرض (تلامس قريب، استنشاق أو ابتلاع)، والخصائص الكيميائية-الحيوية للعنصر؛ حيث الخطر المتزايد للإصابة بالسرطان هي النتيجة الأكثر شيوعاً. ومع ذلك، فالنيوكليدات المشعة ذات الخصائص المناسبة تستخدم في الطب النووي سواء للتشخيص أو العلاج.
النشأة
تتواجد النظائر المشعة في ثلاث مجموعات:
- نظائر مشعة أساسية primordial radionuclides مثل اليورانيوم-233 واليورانيوم-235 واليورانيوم-238 وهي توجد في الطبيعة بنسب مختلفة. كذلك توجد نظائر الثوريوم طبيعيا ومنها الثوريوم-232 والثوريوم-234 وتأتي جزء منها من باطن النجوم ولان عمرها طويل فهي لا زالت موجودة.
- نظائر مشعة ثانوية secondary radionuclides تنشق من النظائر المشعة الأساسية ويكون عمرها أقصر.
- نظائر مشعة كونية cosmogenic radionuclide تنشأ بشكل متواصل في الجو المحيط بسبب الاشعة الكونية، مثال ذلك كربون-14. وكذلك تتولد النظائر الثقيلة في المستعرات العظمى وتنتشر في الفضاء.