نواتج التشظية: كيف تتكوّن وما علاقتها بصحتك؟

تتكوّن نواة الذرة من بروتونات ونيوترونات. وعندما يصطدم بها جسيم ذو طاقة مرتفعة، مثل بروتون أو نيوترون، قد يطرد منها عدة جسيمات، تاركًا نواة أخف أو مختلفة عن الأصل. تُسمّى هذه العملية التشظية النووية، وتُسمّى الأنوية المتكوّنة نواتج التشظية. وقد تنطلق خلالها أيضًا نيوترونات وجسيمات أخرى.

هذه العملية تختلف عن التفاعلات الكيميائية اليومية؛ فالتفاعل الكيميائي يعيد ترتيب الإلكترونات والروابط بين الذرات عادةً، بينما يغيّر التفاعل النووي النواة نفسها. وإذا تغيّر عدد البروتونات، يتغيّر العنصر؛ أما تغيّر عدد النيوترونات دون البروتونات فينتج نظيرًا آخر للعنصر نفسه. ولا يعني هذا بالضرورة أن الذرة الجديدة ستكون مشعة.

يمكن أن تحدث التشظية في الطبيعة وفي منشآت علمية متخصصة. ومن أمثلتها تفاعل الأشعة الكونية، وهي جسيمات عالية الطاقة آتية من الفضاء، مع أنوية موجودة في الغلاف الجوي أو الصخور. ويسهم ذلك في تكوّن بعض النظائر، مثل البيريليوم-10، الذي يُستخدم في أبحاث البيئة وتاريخ سطح الأرض.

• في الغلاف الجوي والمواد القريبة من سطح الأرض بفعل الجسيمات الكونية.
• داخل مسرّعات الجسيمات، عند توجيه حزم عالية الطاقة إلى أهداف مادية محددة.
• في مصادر النيوترونات بالتشظية، التي تُستخدم لدراسة تركيب المواد وخصائصها.
• ضمن بعض تطبيقات إنتاج النظائر والأبحاث النووية، وفق تجهيزات ورقابة متخصصة.

وجود هذه العمليات في الطبيعة لا يعني أن الهواء أو الصخور خطر يجب تجنبه. فالتعرض للإشعاع الطبيعي جزء من البيئة، ويتفاوت باختلاف الارتفاع والموقع وعوامل أخرى. كما أن اكتشاف نظير بأجهزة شديدة الحساسية لا يكفي وحده لإثبات وجود جرعة مؤذية.

رغم أن العمليات الثلاث تتعلق بالنواة، فإنها ليست مترادفة. في التشظية، يصطدم جسيم عالي الطاقة بالنواة ويؤدي إلى خروج عدد من مكوّناتها. أما الانشطار النووي فهو انقسام نواة ثقيلة إلى نواتين رئيسيتين غالبًا، مع انطلاق جسيمات وطاقة.

والتحلل الإشعاعي هو تحوّل تلقائي لنواة غير مستقرة، تصدر خلاله إشعاعًا لتصل إلى حالة أكثر استقرارًا. لذلك قد يتكوّن ناتج بالتشظية، ثم يتحلل إشعاعيًا لاحقًا إن كان غير مستقر. لكن ليست كل مادة مشعة ناتجة عن التشظية، وليست كل نواتج التشظية مشعة.

ينبع الخطر الإشعاعي المحتمل من الطاقة التي يودعها الإشعاع المؤيّن في أنسجة الجسم. وقد تؤثر هذه الطاقة في الخلايا والحمض النووي. لكن الأثر يعتمد على مقدار التعرض وخصائصه، وليس على مجرد سماع اسم نظير أو معرفة وجوده في مكان ما.

عوامل تحدد مستوى الخطر

• نوع الإشعاع وطاقته: تختلف قدرته على اختراق الجلد وإيذاء الأنسجة.
• الجرعة ومعدل تلقيها: يختلف تلقي جرعة خلال وقت قصير عن توزيعها على فترة طويلة.
• طريق التعرض: قد يكون المصدر خارج الجسم، أو تدخل المادة بالاستنشاق أو الابتلاع أو عبر جرح.
• سلوك العنصر داخل الجسم: تتوزع بعض المواد في أعضاء معينة، بينما يتخلص الجسم من غيرها بسرعة أكبر.
• مدة البقاء: تتأثر بسرعة التحلل الإشعاعي وسرعة إخراج الجسم للمادة.

قد تسبب الجرعات المرتفعة إصابات نسيجية حادة، بينما قد يزيد التعرض للإشعاع المؤيّن احتمال السرطان على المدى البعيد بحسب الجرعة والظروف. ولا تعني زيادة الاحتمال أن المرض سيحدث حتمًا. كذلك قد تكون لبعض العناصر سمّية كيميائية مستقلة عن إشعاعها، وتحتاج هذه أيضًا إلى تقييم منفصل.

التعرض الخارجي يعني وصول الإشعاع من مصدر خارج الجسم. وقد ينتهي بالابتعاد عن المصدر أو إيقافه. أما التلوث الإشعاعي فيعني وجود مادة مشعة على الجلد أو الملابس، أو دخولها إلى الجسم. وهذا الفرق أساسي لاختيار الفحوص وإجراءات الحماية المناسبة.

التعرض للإشعاع لا يجعل الشخص مشعًا تلقائيًا. فبعد التصوير بالأشعة السينية أو التصوير المقطعي، لا يحمل المريض مادة مشعة بسبب الفحص. أما فحوص الطب النووي فتستخدم مستحضرات مشعة لأغراض محددة، وقد تستلزم تعليمات مؤقتة. ولا يصح جمع هذه الإجراءات المختلفة تحت عنوان التشظية أو افتراض أن مخاطرها متطابقة.

لا يوجد تحليل روتيني عام اسمه «تحليل ناتج التشظية» يصلح لكل الحالات. يبدأ التقييم بمعرفة المصدر، والنظير المحتمل، ومكان الحادث، ووقت التعرض ومدته، واحتمال دخول المادة إلى الجسم. وقد يستعين المختصون بقياسات الموقع، ومقاييس الجرعات الشخصية، وأجهزة كشف التلوث.

بحسب الحالة، قد تُطلب قياسات إشعاعية للجسم أو تحاليل متخصصة للبول أو عينات أخرى، وقد تُستخدم تحاليل الدم عند الاشتباه بتعرض مهم. لكن تعداد الدم الطبيعي وحده لا ينفي كل تعرض، ولا تستطيع أجهزة القياس المنزلية البسيطة تحديد الجرعة الداخلية بدقة. تفسير النتائج يحتاج إلى خبرة في الحماية الإشعاعية والطب المختص.

في بيئات العمل، تقوم الوقاية على تقليل زمن التعرض، وزيادة المسافة، واستخدام تدريع مناسب لطبيعة الإشعاع، مع مراقبة الجرعات ومنع انتشار المواد المشعة. ولا يكفي اختيار حاجز عشوائي؛ فالحماية من النيوترونات تختلف عن الحماية من أنواع أخرى من الإشعاع.

• لا تلمس جسمًا مجهولًا يحمل علامة إشعاع، ولا تنقله أو تحاول فتحه.
• ابتعد عن المصدر المشتبه به، وأبلغ الجهة المسؤولة أو خدمات الطوارئ.
• عند إعلان حادث عام، اتبع تعليمات الاحتماء أو الإخلاء من الجهات المختصة.
• إذا احتُمل تلوث الملابس، فانزع الطبقة الخارجية برفق إن أمكن بأمان، وضعها في كيس بعيدًا عن الآخرين.
• اغسل الجلد المكشوف بلطف بالماء والصابون، وتجنب الفرك العنيف الذي يجرح الجلد، ولا تؤخر علاج إصابة خطيرة.

لا تتناول يوديد البوتاسيوم من تلقاء نفسك؛ فهو لا يحمي من جميع المواد المشعة ولا من الإشعاع الخارجي، ويُستخدم في ظروف محددة تخص اليود المشع بتوجيه رسمي. كما أن أدوية تقليل امتصاص بعض النظائر أو تسريع إخراجها ليست علاجات عامة، ولا تُستعمل قبل تحديد طبيعة التعرض.

اطلب تقييمًا عاجلًا إذا وقع تعرض مهني معروف أو محتمل لجرعة مرتفعة، أو اشتُبه باستنشاق مادة مشعة أو ابتلاعها، أو تلوث جرح بها، حتى دون أعراض. واتصل بالطوارئ عند وجود حروق أو إصابات شديدة أو قيء متكرر بعد حادث إشعاعي معروف، مع إبلاغهم بطبيعة الحادث لتجهيز الاستقبال الآمن.

الأعراض وحدها لا تثبت التعرض؛ فالغثيان والإرهاق لهما أسباب كثيرة، وبعض التعرضات لا تسبب أعراضًا مباشرة. أما مجرد قراءة المصطلح في تقرير علمي، دون واقعة تعرض، فلا تستدعي فحوصًا. الهدف هو تقييم واقعي قائم على القياسات والظروف، لا على الخوف من المصطلحات النووية.