ألفا - بيتا - جاما؛ أول حروف الهجاء في اللغة الإغريقية والحروف الإغريقية ليست غريبة علينا؛ إذ إن الحروف العربية نفسها قد رتبت على نسق الحروف الإغريقية؛ فقيل: أبجد هوز ... إلخ، وإذن فإن «ألفا - بيتا - جاما» تقابل «ألف – باء – جيم»، ولذلك فهي تصلح كنقطة ابتداء لتعلُّم لغة الذرة، وقد دخلت هذه الحروف في لغة الذرة في أواخر القرن الماضي عندما اكتشف اليورانيوم والراديوم وغيرهما من العناصر ذات النشاط الإشعاعي.

والذين رأوا الشريط السينمائي عن حياة مدام كوري يذكرون ذلك التوهج أو ذلك الإشعاع المنير في الظلام الذي ظهر لمدام كوري عندما نظرت لأول مرة إلى عنصر الراديوم، وقد استرعى أمر هذه الأشعة نظر العالم العلمي؛ فقام العلماء يحللونها ويدرسون خواصها، وسُميت الظاهرة بظاهرة النشاط الإشعاعي؛ فمن ذلك أنهم جعلوا هذه الأشعة تمر بمجال مغناطيسي، فتحللت إلى ثلاثة أجزاء، انحرف أولها إلى جهة اليمين بفعل القوة المغناطيسية، وانحرف ثانيها إلى جهة اليسار بفعل نفس القوة، ومضى ثالثها في سبيله لا يلوي على شيء، ولما لم يكن السبب في ذلك واضحًا في أول الأمر فقد اكتفى العلماء بأن سموا الجزء الأول أشعة ألفا، والجزء الثاني أشعة بيتا، والثالث أشعة جاما تمييزا للواحد منها عن الآخر.

وقد أثبتت البحوث فيما بعد أن أشعة ألفا وأشعة بيتا ليستا أشعة بالمعنى العادي لهذه الكلمة، فهما ليستا من نوع أشعة النور، بل إن كلا منهما عبارة عن جسيمات صغيرة تحمل الكهرباء؛ فأشعة ألفا تحمل كهرباء موجبة، ولذلك فهي إذا انحرفت إلى أشعة ناحية اليمين انظر شكل (1-1) فإن أشعة بيتا التي تحمل كهرباء سالبة تنحرف إلى اليسار، أما أشعة جاما فليست جسيمات، وبالتالي فهي ليست مكهربة، وإنما هي بالمعنى العادي للكلمة تشبه أشعة النور، وإنما تختلف عنها في قصر موجتها، وهي في الواقع لا تختلف كثيرًا عن أشعة إكس التي يعرفها كل منا، ونستخدمها في تصوير عظامنا وداخل أحشائنا؛ من أجل ذلك سميت الجسيمات المتحركة في أشعة ألفا جسيمات ألفا، وسميت الأخرى جسيمات بيتا.

شكل 1-1 ألفا غما بيتا

فالجسم الواحد من جسيمات ألفا لا يزيد وزنه على سبعة أجزاء من مليون مليون مليون مليون جزء من الجرام والواقع أن وزن مليون مليون جسيم من جسيمات ألفا يساوي نحو 6.6 أجزاء من مليون مليون جزء من الجرام، ووزن جسيم ألفا أربعة أمثال وزن ذرة الهيدروجين التي هي أخف الذرات جميعا، أما جسيم بيتا فوزنه أقل من ذلك بكثير، ويساوي نحو جزء من 1800 جزء من وزن ذرة الهيدروجين، والكهرباء التي يحملها جسيم ألفا ضعف كمية الكهرباء التي يحملها جسيم بيتا من حيث المقدار، وهي - كما قدمنا - مخالفة لها في النوع.

وقد ثبت أن ما نسميه النشاط الإشعاعي لليوارنيوم والراديوم وأمثالهما إنما هو تهشم ذرات هذه المواد وتناثر أجزائها، فذرة اليورانيوم ليست باقية على حالها، وليست الأمور في داخلها مستقرة كما هو الحال في ذارت العناصر العادية فهي ذرة مضطربة منفجرة يعوزها الاتزان والاستقرار، وتلك هي الميزة التي تميزها وأمثالها عن غيرها من الذرات، وإذا فهم القارئ ذلك فإنه يفهم ببساطة أهمية دراسة الجسيمات التي تنبعث عن الذرة في أثناء تهشمها وتحطمها؛ إذ إن هذه الجسيمات لا بد داخلة في تركيب الذرة، فهي أجزاؤها أو أحشاؤها - تنبئنا بما استقر في باطنها ونضرب لذلك مثلا؛ فنفرض أن بناءً تهَشَّم وتناثرت بعض أجزائه، وأننا وجدنا بين هذه الأجزاء المتناثرة أحجارًا من نوع معين؛ فإنه يحق لنا أن نحكم بأن هذه الأحجار داخلة في تركيب هذا البناء، وهكذا الحال في أمر الذرة.

جسيمات بيتا أو الإلكترونات

وتمتاز جسيمات بيتا التي تنبعث من ذرات العناصر ذات النشاط الإشعاعي بأنها جسيمات شائعة في جميع المواد منتشرة في العالم المادي انتشارًا عظيمًا، وقد سبق الكشف عنها. الكشف عن اليورانيوم والراديوم، فالأنابيب الغازية من النوع المبين في (شكل 1-2) إذا مر فيها تيار كهربائي وكان ضغط الغاز قليلا صدر عن القطب السالب فيها (وهو الذي يسمى بالمهبط) أشعة تُعرف بأشعة المهبط ثبت أنها مؤلفة من جسيمات بيتا.

 والحصول على جسيمات بيتا من المادة أمر يسهل نسبيًّا، فنحن إذا أحمينا سلكًا معدنيا انبعثت منه هذه الجسيمات تحت تأثير قوة كهربائية جاذبة، بل إن مرور التيار الكهربائي في سلك من النحاس إنما هو عبارة عن حركة هذه الجسيمات بين ثنايا مادته، فجسيمات بيتا إذن جزء أساسي من أجزاء المادة، وقد أطلق على هذه الجسيمات اسم أقصر وأسهل هو اسم الإلكترون ومعنى هذا أن جسيمات بيتا إن هي إلا إلكترونات

شكل 2-1

والفرق الأساسي بين جسيمات بيتا المنبعثة عن الذرة وبين الإلكترونات المتحركة في أشعة المهبط إنما هو فرق في السرعة، فسرعة الإلكترونات في أشعة المهبط ربما وصلت إلى1/2  سرعة الضوء أو إلى نصفها ولكنها لا تزيد على ذلك، أما الإلكترونات المنبعثة عن عنصر الراديوم فتصل سرعاتها إلى ما لا يقل عن سرعة الضوء بأكثر من 1%.