العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر

العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر جديد مختلف عن العنصر الأولي، هي العملية التي سنتطرق لها في هذه المقالة بالتفصيل، حيث أن هذه العملية لها فوائد اقتصادية وتجارية بشكل ملحوظ، بالإضافة إلى الفوائد الأخرى المتعلقة بالخصائص الكيميائية، لكن بدايةً سنتعرف على توضيح معنى العنصر.

العنصر الكيميائي

العنصر الكيميائي هو عبارة عن مادة لا يمكن تجزئتها أو تحويلها إلى مادة اخرى، وبالتالي من الممكن اعتبار أن العناصر هي اساس المادة الكيميائية إلى جانب الذرات، وقد وجد ١١٨ عنصراً معروفاً، وضعها العالم  مندليف في الجدول الدوري وفقًا لتزايد عددها الذري، وبالتالي وفقًا لتزايد عدد البروتونات فيها، حيث أن العدد الذري يساوي عدد البروتونات، كما يتم تحديد كل عنصر وفقاً للعدد الذري، أو لعدد البروتونات الموجودة في النواة، كما ومن الممكن إنشاء عنصر جديد بإضافة المزيد من البروتونات إلى الذرة، والمادة التي تتكون من عنصر واحد تحتوي ذراتها على نفس عدد البروتونات، وأخيرًا من المهم معرفة أن عدد النيترونات وعدد الإلكترونات لا تؤثر على هوية العنصر. [1]

العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر

من الممكن أن يتحول العنصر إلى عنصر آخر، وبالتالي من الممكن أن تتغير مكوناتة بالإضافة إلى صفاته  الكيميائية والفيزيائية، وبالتالي يصبح له صفات جديدة تختلف عن الصفات الأصلية وهذه العملية تسمى عملية التحول، حيث أن تعريف التحول بشكل أشمل هو عبارة عن عملية تتضمن تغيير في نواة الذرة، وذلك عندما يتغير عدد البروتونات في نواة الذرة، وبالتالي تتغير هوية تلك الذرة عندما تتحول الى عنصر أو نظير آخر، ومن الممكن أن تكون العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر ، إما طبيعية أو صناعية. [2]

أنواع التحول 

تلخيصًا لما سبق فإن عملية التحول هي عملية تغيير مادة ما، سواء كانت ملموسة أو غير ملموسة، من شكل أو حالة إلى أخرى، قد تختلف في صفاتها الجديدة عن الصفات الأصلية، وتكمن أنواع التحول في نوعين وهما التحول الطبيعي، والتحول الاصطناعي. [2]

التحول الطبيعي

يحدث التحول الطبيعي أو التلقائي في العناصر المشعة الغير مستقرة، حيث تتحول هذه العناصر إلى عنصر مستقر عبر سلسلة من سلاسل الاضمحلال، والتي يتحول فيها اليورانيوم على سبيل المثال تلقائيا إلى الرصاص عبر سلسلة من الخطوات، كما ومن الممكن أن تحدث التغيرات النووية أثناء التحلل الاشعاعي كما هي في الثوريوم واليورانيوم المتواجدين بشكل طبيعي.

التحول الاصطناعي

يحدث التحول الاصطناعي عندما تتصادم ذرات العنصر الواحد بجسيمات في مسرع جسيمات، ومن الممكن أن يتسبب هذا الاصطدام في تغير الذرة بطريقة ما؛ كما أن جميع العناصر ذات الأعداد الذرية ٩٢ وما أكثر، مثل البلاتينيوم هي عناصر من صنع الإنسان تم صنعها من خلال عملية التحول الاصطناعي، ويدخل في عمليات التحول الاصطناعي معظم التفاعلات النووية المتمثلة بعمليتا الانشطار والاندماج.

كما ويحدث التحول الاصطناعي عند قذف نواة الذرة بجسم آخر، وكان أول تفاعل اصطناعي هو التفاعل الذي قام به العالم رذرفورد عام ١٩١٩م حيث استخدم جسيمات الفا عالية السرعة وضرب بها نواة عنصر النيتروجين، مما أدى هذا التفاعل إلى تكوين نواتين جديدتين (نواة نيتروجين، ونواة هيليوم).

تاريخ عملية التحول 

بالنسبة للكيميائيين القدامى كان معنى التحول يعني تحويل مادة مادية إلى أخرى، خاصة المعادن الأساسية مثل الرصاص وتحويله إلى الفضة والذهب الثمين، أما بالنسبة للعلماء المعاصرين فإن عملية التحول تعني تحويل عنصر إلى آخر بواسطة واحد أو سلسلة من التحلل النووي أو سلسلة من التفاعلات، كما وحاول الكيميائيون المصريون القدامى تطوير مخططات لتحويل المعادن الأساسية إلى ذهب وفضة من خلال التلاعب الكيميائي المختلف للمخاليط واستخدام عمليات التقطير،

وعلى الرغم من أن الخيميائيين فشلوا في إيجاد طريقة لتحويل المعادن الأساسية إلى معادن ثمينة، فإن عددًا من العمليات الكيميائية المهمة التي توصلوا لها أنهم قاموا باستخراج المعادن من الخامات، حيث أنتجت عددًا من الأحماض والقواعد غير العضوية التي أصبحت فيما بعد ذات أهمية تجارية؛ كما وطوروا تقنيات الانصهار، والتكلس، والمحاليل، والترشيح، والتبلور، والتسامي، والأهم من ذلك عملية التقطير، وخلال العصور الوسطى بدأوا في محاولة تنظيم نتائج تجاربهم البدائية وأجزاء المعلومات الخاصة بهم من أجل شرح أو توقع التفاعلات الكيميائية بين المواد، وبهذه الطريقة ظهرت فكرة العناصر الكيميائية والأشكال البدائية الأولى للجدول الدوري الكيميائي، وتبين في العصور الحديثة فيما بعد أن التحولات النووية كانت تحدث فعليًا تحت نظر الخيميائيين القدامى، لكن لم تكن لديهم طرق الكشف ولا المعرفة لاستخدام هذه الأحداث، حيث فيما بعد ارتبط اكتشاف عملية التحول النووي ارتباطًا وثيقًا باكتشاف النشاط الإشعاعي بواسطة Henri Becquerel في عام 1896، إذ تحدث التحولات النووية أثناء التحلل الإشعاعي التلقائي للثوريوم واليورانيوم المتواجدين بشكل طبيعي واللذان لهما العددان الذريان 90 و 92 على التوالي. [3]

فبذلك أصبحت العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر مهمة جدًا في وقتنا هذا، وهذا ما تم التعرف عليه في هذه المقالة، بالإضافة إلى تاريخ العملية التي يتحول فيها العنصر إلى عنصر آخر.