جوہری ردعمل میں ایٹم کے نیوکلئس میں تبدیلیاں شامل ہوتی ہیں اور اکثر تابکاری کے اخراج کا نتیجہ ہوتی ہے۔ یہ عمل جوہری طبیعیات کے لیے بنیادی ہیں اور ان کے عملی استعمال اور قدرتی واقعات دونوں ہیں۔ جوہری رد عمل کی اقسام کو سمجھنا، بشمول ریڈیو ایکٹیویٹی، اس بات کی بصیرت فراہم کرتا ہے کہ ستاروں میں توانائی کیسے پیدا ہوتی ہے، کس طرح قدیم نمونے کی تاریخ ہے، اور جوہری طاقت اور ہتھیاروں کے پیچھے اصول ہیں۔
جوہری رد عمل کی کئی کلیدی اقسام ہیں: فیوژن، فیوژن، اور تابکار کشی۔ فیوژن میں ہلکے نیوکللی کو ملا کر ایک بھاری نیوکلئس بناتا ہے، توانائی جاری کرتا ہے۔ فِشن ایک بھاری نیوکلئس کو ہلکے نیوکلیئس میں تقسیم کرنا ہے، جس سے توانائی بھی خارج ہوتی ہے۔ تابکار کشی ایک بے ساختہ عمل ہے جس کے ذریعے ایک غیر مستحکم ایٹم نیوکلئس تابکاری کے اخراج سے توانائی کھو دیتا ہے۔
ریڈیو ایکٹیویٹی ایک فطری عمل ہے جس میں غیر مستحکم ایٹم نیوکلی بے ساختہ ٹوٹ جاتا ہے اور تابکاری کی شکل میں توانائی خارج کرتے ہوئے مستحکم نیوکلی بنتا ہے۔ تابکاری کی تین بنیادی اقسام ہیں: الفا (α) ذرات، بیٹا (β) ذرات، اور گاما (γ) شعاعیں ۔
تابکار کشی انفرادی ایٹموں کی سطح پر ایک بے ترتیب عمل ہے، اس کا مطلب یہ ہے کہ قطعی طور پر اندازہ لگانا ناممکن ہے کہ ایک خاص ایٹم کب زوال پذیر ہوگا۔ تاہم، ایٹموں کی ایک بڑی تعداد کے لیے، زوال کی شرح کو شماریاتی پیمائش کے ذریعے بیان کیا جا سکتا ہے جسے نصف حیات کہا جاتا ہے۔
آاسوٹوپ کی نصف زندگی وہ وقت ہے جو نمونے میں آدھے تابکار ایٹموں کے زوال کے لیے درکار ہے۔ یہ علامت \(T_{1/2}\) سے ظاہر ہوتا ہے اور مختلف آاسوٹوپس میں نمایاں طور پر مختلف ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، کاربن-14 ( \(^{14}\textrm{سی}\) ) کی نصف زندگی تقریباً 5730 سال ہے، جب کہ یورینیم-238 ( \(^{238}\textrm{یو}\) ) تقریباً 4.5 بلین سال ہے۔
تابکار مادے کے زوال کی شرح موجود تابکار ایٹموں کی تعداد کے براہ راست متناسب ہے۔ اس تعلق کو ریاضیاتی طور پر مساوات کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے:
\( -\frac{dN}{dt} = \lambda N \)کہاں:
اس تفریق مساوات کو یکجا کرتے ہوئے، ہمیں کفایتی کشی کا قانون ملتا ہے:
\( N(t) = N_0 e^{-\lambda t} \)جہاں \(N_0\) مادہ کی ابتدائی مقدار ہے۔ یہ مساوات تابکار کشی کی کفایتی نوعیت کو ظاہر کرتی ہے، جہاں وقت کے ساتھ غیر منقول مواد کی مقدار میں تیزی سے کمی واقع ہوتی ہے۔
ریڈیو ایکٹیویٹی میں کئی اہم ایپلی کیشنز ہیں:
کئی اہم تجربات نے ریڈیو ایکٹیویٹی کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھایا ہے۔ ایک تاریخی مثال ارنسٹ ردرفورڈ کا سونے کے ورق کا تجربہ ہے، جس نے ایٹم کی ساخت کی تحقیقات کے لیے الفا ذرات کا استعمال کیا۔ اس تجربے نے ایٹم نیوکلئس کے وجود کا ثبوت فراہم کیا۔
تعلیمی ترتیبات میں، محفوظ تابکار ذرائع اور ڈیٹیکٹر کا استعمال کرتے ہوئے تابکاری کا مظاہرہ کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، طالب علم گیجر کاؤنٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک معروف تابکار نمونے کی نصف زندگی کی پیمائش کر سکتے ہیں تاکہ خارج ہونے والی شعاعوں کا پتہ لگایا جا سکے اور وقت کے ساتھ ساتھ زوال کے وکر کی منصوبہ بندی کی جا سکے۔
ریڈیو ایکٹیویٹی، اپنی مختلف شکلوں اور ایپلی کیشنز کے ساتھ، جوہری طبیعیات میں ایک بنیادی تصور ہے، جو نیوکلئس کو ایک ساتھ رکھنے والی قوتوں اور ان عملوں کے بارے میں بصیرت فراہم کرتا ہے جو جوہری مرکزے کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ اس کے مطالعے سے سائنس، ٹیکنالوجی اور طب میں نمایاں ترقی ہوئی ہے۔
