كيف تعمل الأشياء المشعّة في الظلام؟

هل تعرف كيف تُضاء ألعاب أطفالك في الظلام بهذه الطريقة المبهجة!!

من المؤكد أن أغلبنا يرى هذه الأشياء المتوهجة في أماكن كثيرة وخاصة في ألعاب الأطفال. وانتشرت الكثير من أشكالها: سواء اليويو الذي يتوهج ويضيء في الظلام، أو الكرات المضيئة، وصولاً إلى ملابس النوم المضيئة لدرجة أنك تستطيع أن ترى من يرتديها حتى في الظلام.

إذا كنت قد رأيت أيّاً من هذه المنتجات سابقاً ستكون على معرفة بأنها جميعها تحتاج للشحن كي تضيء، وبمجرد أن تحملها إلى مكان مظلم ستلاحظ نورها الجميل يبرز في المكان، فهي من الممكن أن تضيء وتتوهج لمدة 10 دقائق بينما الأنواع الحديثة منها تتوهج لعدة ساعات. وعادةً مايكون لون هذا الضوء أخضر خافت ولايمكن ملاحظة إشراقه إلا في الأمكنة المظلمة ظلاماً دامساً.

وتحتوي جميع هذه المنتجات المتوهجة في الظلام على الفوسفور، وهو مادة تشع بضوء مرئي بعد أن يتم تنشيطها. ومن أكثر المنتجات التي يتواجد فيها الفوسفور شاشات التلفزيون والكمبيوتر ومصابيح الفلورسنت.

في شاشة التلفزيون يقوم الإشعاع الإلكتروني بضرب الفوسفور لتنشيطه، أما في ضوء الفلورسنت فتقوم الأشعة الفوق بنفسجية بتنشيط الفوسفور، وفي كلتا الحالتين نرى الضوء المشع ذاته، فشاشة التلفزيون الملون في الواقع هي عبارة عن آلاف من دقائق الفوسفور التخيلية التي تنبعث منها ألوان مختلفة (أحمر، أخضر، أزرق) وفي حالة ضوء الفلورسنت عادة مايكون هناك خليط من المواد الفوسفورية التي تجتمع معاً لتضيء بهذا الضوء الأبيض المشع الذي نراه.

وقد عمل الكيميائيون على تصنيع الآلاف من المواد الكيميائية التي تعمل بطريقة مماثلة للفوسفور.

حيث تمتلك هذه المواد الفوسفورية ثلاث خصائص تختلف فيما بينها:

1- نوع الطاقة اللازمة لتنشيط المادة.

2- لون الضوء الناتج عنها.

3- طول الفترة الزمنية التي تبقى فيها المادة نشطة ومتوهجة (المعروف باسم زمن بقاء المادة).

فلجعل لعبة تتوهج في الظلام كل ماتحتاجه هو فوسفور مُنَشَّط ينتج عنه ضوء طبيعي ويمتلك زمن بقاء طويل جداً. وهناك اثنان من المواد الفوسفورية المصنعة التي تمتلك هذه الخصائص وهي: كبريتيد الزنك وألومينات السترونتيوم. ألومينات السترونتيوم هي المادة الأحدث استخداماً في الألعاب وذات زمن البقاء الأكبر حيث أنها تتوهج بقوة وبطريقة ممتازة في الظلام. ويتم التصنيع في هذه الحالة بخلط الفوسفور مع البلاستيك وصبه، وبهذه الطريقة يتم تصنيع معظم الأشياء المتوهجة في الظلام.

في بعض الأحيان نرى منتجات عديدة متوهجة لكنها لا تحتاج إلى شحن لكي تعمل، وتعد ساعات اليد من أكثر هذه المنتجات شيوعاً ويتم التصنيع في هذه الحالة بخلط الفوسفور مع عنصر مشع ينشّطه بشكل مستمر، حيث استُخدم في الماضي عنصر الراديوم المشّع الذي يبلغ نصف عمره 1600 سنة. أما اليوم فمعظم الساعات المتوهجة يستخدم في تصنيعها أحد النظائر المشّعة للهيدروجين والذي يدعى التريتيوم ويبلغ نصف عمره 12 عام، أو البروميثيوم وهو عنصر مشع من صنع الانسان نصف عمره يبلغ حوالي الثلاث سنوات.

المصدر:

هنا

مصدر الصورة:

هنا