تعريف الإشعاع النووي:
الإشعاع النووي هو ظاهرة فيزيائية تحدث في الذرات الغير مستقرة للعناصر، وفيه تفقد النواة الذرية بعض جسيماتها وتتحول ذرة العنصر إلى عنصر آخر أو إلى نظير آخر من العنصر ذاته.
إن كلمة إشعاع ويقصد بها عادة الإشعاع النووي ما هي إلا طاقة أو جسيمات تتحرر من نواة الذرة نتيجة لحالة من عدم الاستقرار تكون فيها النواة ، وتسمى المادة التي تكون أنوية ذراتها غير مستقرة مادة مشعة. إن الطاقة المتحررة أو ما يسمي بأشعة جاما وهي احد أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يشمل بالإضافة إليها أمواج الراديو والأشعة تحت الحمراء والضوء المرئي ( الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والبنفسجي) والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية. أما الجسيمات التي تنطلق من الأنوية غير المستقرة فهي جسيمات ألفا وبيتا والنيوترونات وهي ذات طاقة عالية وان اختلفت طاقاتها وتفاوتت قدراتها على اختراق المواد.
إن المواد المشعة أو العناصر المشعة موجودة في الطبيعة منذ بدء الخليقة فهي موجودة في أجسامنا وغذائنا والماء الذي نشربه والهواء الذي نستنشقه غير انه تم تصنيع أجهزة تصدر أشعة كتلك التي تستخدم في التصوير الإشعاعي الطبي والصناعي، كما انه تم تصنيع العديد من المواد المشعة وذلك بتحويل مواد مستقرة الى مواد ذات أنوية غير مستقرة وذلك من خلال التفاعلات النووية بحيث تنتج مادة مشعة يمكن استخدامها لأغراض مفيدة مثل الكوبلت المشع المستخدم في وحدات العلاج الإشعاعي للسرطان والذي ينتج من خلال قذف مادة النيكل غير المشعة بالنيوترونات فينتج الكوبلت المشع، واليود المشع الذي يستخدم في علاج أمراض الغدة الدرقية أو لأغراض مدمرة كالقنبلة النووية.

تاريخ الاشعاع النووي:
كان العالم فيرمي في العام 1934 يقوم ببعض التجارب للحصول على نظائر العناصر عن طريق قذف النوى بالنيوترونات . وعندما وصل إلى عنصر اليورانيوم ( العنصر الأخير في الجدول الدوري في ذلك الوقت ) . توقع أن قذف العنصر بالنيوترونات سيؤدي إلى وجود نواة غير مستقرة تقوم بإطلاق جسيمات بيتا وبالتالي ازدياد العدد الذري من 92 إلى 93 وإنتاج عنصر جديد في الجدول الدوري ، ولكنه لم يحصل على ما توقعه ولم يستطع التعّرف على نواتج التفاعل.
واستمرت الأبحاث والدراسات من العام 1935 إلى العام 1938 حيث قام عالم كيميائي ألماني يسمى إدا نوداك بالتعرف على نواتج التفاعل وأوضح أن نواة اليورانيوم انشطرت إلى نواتين متوسطتي الكتلة . وقد أكدت الدراسات صحة ما افترضه هذا العالم . وبذلك يكون الانشطار النووي " انقسام نواة ثقيلة إلى نواتين متوسطتي الكتلة ، وإنتاج كميات هائلة من الطاقة نتيجة تفاعل نووي " ولإحداث الانشطار تقذف النواة الثقيلة مثل اليورانيوم /ذري92\ كتلي235 يوارانيوم ـ 235 بجسيمات خفيفة نسبياً مثل النيوترونات التي تعد أفضل القذائف لأنها لا تحمل شحنة.

المفاعلات النووية:
إن المفاعلات النووية التي تستخدم لإنتاج الطاقة أو لأغراض البحث العلمي، تعتبر من اكبر مصادر إنتاج المواد المشعة على الإطلاق، حيث أن انشطار أنوية ذرات اليورانيوم الموجود في قلب المفاعل يؤدي إلى إنتاج ما يزيد على مئتي مادة مشعة وهذه المواد تختلف فترة فعاليتها الإشعاعية اختلافا كبيرا، غير أن اغلبها سرعان ما يتحول إلى مواد غير مشعة بواسطة عملية الانحلال الإشعاعي وتبقى في الغالب داخل حافظات الوقود إلى أن تتم معالجتها في مواقع مناسبة.
إن خاصية الإشعاع التي تمتاز بها المادة هي صفة متعلقة بنواة الذرة فقط، أما الالكترونات، وهي جسيمات ضئيلة الكتلة مقارنة بالنواة، وتحمل الشحنة السالبة وتدور حول النواة، فهي التي تحدد السلوك الكيماوي للمادة ولا علاقة مطلقا لها بالفعالية الإشعاعية. تحوي النواة البروتونات موجبة الشحنة والنيوترونات متعادلة الشحنة وكتلتيهما متقاربتان وكتلة كل منهما تقارب كتلة 2000الكترون. وفي الذرة المتعادلة يتساوى عدد البروتونات وعدد الالكترونات أما إذا زاد عدد احد الأنواع عن الآخر فنقول أن الذرة متأينة.
يحدد العنصر من خلال عدد البروتونات الموجودة في نوى ذراته، فمثلا الهيدروجين لديه بروتون واحد والأوكسجين ستة عشر بروتونا. بازدياد عدد البروتونات تصبح النوى أثقل، تسمى العناصر التي لديها أكثر من 92 بروتونا بعناصر ما بعد اليورانيوم. إن دور النيوترونات مهم جدا في تحديد كون النواة مشعة، فالنوى المستقرة، في الغالب، يكون فيها عدد البروتونات أقل قليلا من عدد النيوترونات وتكون جميعها مرتبطة بشكل قوي بحيث لا تسمح لأي من مكونات النواة بالخروج منها، فتبقى النواة متزنة وهادئة. أما إذا أصبح عدد النيوترونات فوق حد التوازن فيصبح لدى النواة زيادة في الطاقة بحيث لا تستطيع السيطرة على مكوناتها، فتتخلص من هذه الطاقة إما على شكل إشعاع كهرومغناطيسي (أشعة جاما) أو تحرير جسيمات من داخلها ( أشعة ألفا أو بيتا) أو الاثنين معا، وهنا نقول إن هذه المادة أو الذرة أو النواة مشعة.

النشاط الاشعاعي:
إن النشاط الإشعاعي الذي تمتاز به المواد المشعة يشير إلى مقدرة تلك المواد على الإشعاع، ولكنه لا يعطي أية فكرة كمية عن مقدار الإشعاع الصادر أو مقدار الخطر الصحي المتعلق بهذا الإشعاع. هذا مع الإشارة إلى أن النشاط الإشعاعي أو الانحلال الإشعاعي لا علاقة له بحجم المادة أو كتلتها أو شكلها الكيماوي أو حالتها الفيزيائية سواء كانت صلبة أو سائلة أو غازية، وإنما تتعلق بخاصية لنواة المادة ولا يوجد أية قوة خارجية يمكن أن تتدخل فيها سواء زيادة أو نقصا أو تسريعا أو منعا لذلك فهي تسمى عملية تلقائية. لذلك فإن النشاط الإشعاعي لقطعة صغيرة من الكوبلت قد يكون اكبر من الفاعلية الإشعاعية لعدة أطنان من مادة أخرى. إن الغرام الواحد من اليورانيوم المنضب نشاطيته الإشعاعية هي 12 ألف بيكريل، والغرام الواحد من السيزيوم-137 حوالى 3 مليون بيكريل. اي ان النشاط الاشعاعي لغرام واحد من الراديوم-226 يكافئ النشاط الإشعاعي لحوالي ثلاثة أطنان من اليورانيوم المنضب، و النشاط الإشعاعي لغرام واحد من السيزيوم-137 يكافئ النشاط الإشعاعي لما يقرب من 240 طناً من اليورانيوم المنضب. ويعتمد النشاط الإشعاعي في هذه الحالة على عامل مهم جدا وهو المعدل الزمني للانحلال المعروف بعمر النصف، ففي الأمثلة المذكورة أعلاه ، تنحل 12 ألف ذرة يوارانيوم في الثانية الواحدة من كمية مقدارها 2,5 ألف مليون ذرة تؤلف في مجملها الغرام الواحد من هذه المادة، أما الزمن اللازم لانحلال ذرات نصف الغرام فإنه يلزم 4,5 ألف مليون سنه بينما يلزم 30 عاما لانحلال نصف ذرات غرام السيزيوم و1600 عاما لانحلال نصف ذرات غرام الراديوم، لذلك سميت الفترات الزمنية 4,5 ألف مليون سنه و30 عاما و1600 عاما بعمر النصف لليورانيوم والسيزيوم والراديوم على التوالي. وهذه الفترات الزمنية تمثل أرقاما خاصة ثابتة للعناصر وتتفاوت من عنصر لأخر من ملايين السنين إلى أجزاء بسيطة من الثانية غير أنها للعنصر الواحد تمثل رقما ثابتا لا يتغير مثل عدد بروتوناته أو درجة انصهاره أو درجة غليانه وبالتالي فانه يمكننا توقع الفترة التي يبقى فيها العنصر مشعا ويمكن حساب فاعليته الإشعاعية بدقة عالية. تتعدد وحدات قياس الإشعاع فنجد الريم و الرنتجن و الراد .