ما هي النظائر المشعة؟
تحدث النظائر المشعة كمكونات ثانوية في العديد من المواد الطبيعية، والتي يمكن تجميعها من خلال إجراءات التجزئة، حيث في عدد محدود جدًا من الحالات يمكن العثور على كميات أكبر من النظائر المشعة في الطبيعة مثل الراديوم أو الرصاص المشع ومع ذلك، يتم تحضير معظم النظائر المشعة المستخدمة اليوم بشكل مصطنع عن طريق التفاعلات النووية، إذ عندما يصطدم جسيم عالي الطاقة مثل البروتون أو الديوترون أو جسيم ألفا أو النيوترون مع ذرة يحدث تفاعل، مما يؤدي إلى تكوين مركب جديد غير مستقر هو نظير مشع من صنع الإنسان.
الفائدة العظيمة للنظائر المشعة، هي أنه يمكن اكتشافها وتحديدها بواسطة الأدوات المناسبة، ولقد أدرك علماء الكيمياء الحيوية منذ فترة طويلة الرغبة في وضع العلامات على الجزيء للسماح بتتبع العلامة أو تتبعها وتتابع الجزيء أثناء انتقاله خلال تفاعل أو عملية، ونظرًا لأنه يمكن الكشف عن الإشعاعات المنبعثة من النظائر المشعة وقياسها يمكننا بسهولة تتبع الجزيء الموسوم بذرة مشعة.
قيمة النظائر المشعة في الدراسات البيولوجية بالنسبة لعلماء الأحياء، إن السمة الأساسية في استخدام النظائر المشعة هي إمكانية تحضير عينات مُصنفة لأي جزيء عضوي مشارك في العمليات البيولوجية، بحيث من خلال العينات المصنفة من الممكن تمييز السلوك وتتبع مسار الجزيئات المشاركة في وظيفة بيولوجية معينة.
وبهذه الصفة يمكن تشبيه النظير بنوع ديناميكي وثوري من المجهر الذري، والذي يمكن بالفعل دمجه في عملية حية أو خلية معينة تمامًا، كما يسمح المجهر الحقيقي بفحص التفاصيل الهيكلية للخلايا تسمح النظائر بفحص نشاط الجزيئات والذرات والأيونات أثناء تفاعلها داخل الخلايا، حيث لا تتمتع المجاهر الضوئية ولا الإلكترونية بالقوة الكافية لنرى أي شيء صغير مثل الجزيء بوضوح.
تم تطبيق الإجراءات المختلفة التي تلعب فيها النظائر المشعة دورًا رئيسيًا في العديد من الدراسات والاستقصاءات في مجالات البيولوجيا والطب، وفي الواقع تدين معظم مفاهيم علم الأحياء الحديث باكتشافها للاستخدام الحكيم للنظائر المشعة.