# نظائر البيريليوم

للبيريليوم (Be) اثني عشر نظيراً، ولكن يعد النظير بيريليوم-9 $^9$Be هو النظير الوحيد المتوفر والمستقر من بينها، لذلك يعد عنصر البيريليوم عنصر أحادي النظير إضافة لكونه عنصر أحادي النويدة، لأن نظائره الأخرى لديها أعمار نصف قصيرة جداً أو أنها غير متوفرة مثل بيريليوم-10 $^{10}$Be.
مما يميز عنصر البيريليوم أيضاً أنه العنصر أحادي النظير الوحيد الذي لديه عدد زوجي من البروتونات وعدد فردي من النيوترونات.
من بين النظائر الإحدى عشر الأخرى للبيريليوم فإن أكثر النظائر استقراراً هي النظير بيريليوم-10 $^{10}$Be بعمر نصف 1.39 مليون سنة والنظير بيريليوم-7 $^7$Be بعمر نصف 53.22 يوم. كل النظائر الأخرى لديها أعمار نصف أقل من 13.85 ثانية، وأقلها النظير بيريليوم-6 $^6$Be بعمر نصف 5.03 زيبتو ثانية.
على الرغم من أن تساوي عدد البروتونات والنيوترونات عادة ما يمنح استقرارية عند العناصر الخفيفة في الطبيعة، إلا أن النظير بيريليوم-8 $^8$Be يخالف هذه القاعدة، إذ أنه سرعان ما يخضع لاضمحلال ألفا بسبب الارتباط الوثيق في نواة النظير هيليوم-4 $^4$He. للنظير بيريليوم-8 $^8$Be عمر نصف مقداره 6.7(17)×10$^{−17}$ ثانية.
يعتقد أن النظير بيريليوم-9 $^9$Be قد تشكل في الكون أثناء الاصطناع النووي بعد الانفجار العظيم نتيجة تشظية الأشعة الكونية في الفترة بين الانفجار العظيم وتشكل المجموعة الشمسية. يعد النظيران بيريليوم-7 $^7$Be، والذي لديه عمر نصف 53 يوم، والنظير بيريليوم-10 $^{10}$Be من النويدات الكونية، لأنهما يتشكلان من تأثير الأشعة الكونية، ومن خلال تتبعهما في الجو يمكن معرفة دورة البقع الشمسية والنشاط الشمسي. كما أن اضمحلال النظير بيريليوم-7 $^7$Be في الشمس هو أحد مصادر النيوترينوات الشمسية التي كان من الممكن الكشف عنها باستخدام تجربة هومستاك.

## بيريليوم-10

ينتج النظير المشعّ بيريليوم-10 في غلاف الأرض الجوّي عن طريق تشظية الأشعة الكونية للأكسجين. يميل البيريليوم للانحلال في مياه الأمطار المتشكّلة في طبقات الجو العليا وينزل معها إلى سطح الأرض، حيث يتجمّع في الطبقات السطحية للتربة. إنّ طول عمر النصف الإشعاعي لهذا النظير (1.36 مليون سنة)، يسمح له بالتواجد لفترة طويلة قبل اضمحلاله الإشعاعي إلى البورون-10.
إنّ تحليل أثر النظير المشعّ بيريليوم-10 $^{10}$Be له أهميّة في مجال الجيولوجيا وعلم المناخ، ومن أحد هذه التطبيقات الهامّة الاستخدام في التأريخ الإشعاعي للصخور. كما تستخدم فحوص تركيز النظير $^{10}$Be نواتج اضمحلاله الإشعاعي لدراسة تكوّن التربة الغضارية وتعريتها، بالإضافة إلى تشكّل تربة اللاتيريت الصلصاليّة الحمراء. يبدي تركيز $^{10}$Be في الأرض علاقة مع نسبة الأشعّة الكونيّة الظاهرة في الأرض، والتي بدورها تكون متعلّقة بشدّة المغناطيسيّة الأرضيّة والنشاط الشمسي. إنّ تركيز البيريليوم-10 متناسب عكساً مع النشاط الشمسي، لأنّ ازدياد الرياح الشمسيّة خلال فترات النشاط الشمسي العالي يؤدّي إلى تناقص تدفّق الأشعّة الكونيّة التي تصل إلى كوكب الأرض. إنّ تحليل نسبة $^{10}$Be في العيّنات اللبّيّة الجليديّة يعطي دلالة على العلاقة بين النشاط الشمسي والاحترار العالمي على مدى آلاف السنين، وذلك لكون $^{10}$Be محتجزاً مع غازات الغلاف الجوّي المتبقيّة ضمن العيّنة. بما أنّ وجود النظير المشعّ $^{10}$Be يكون مفضّلاً في المسطّحات الضبوبيّة (إيروسول: مستعلقات صلبة وسائلة في الهواء)، فإنّ هناك تناسباً بين تركيز $^{10}$Be وهذه المستعلقات في الجوّ. يكون التركيز مرتفعاً في الأوقات الدافئة من السنة، ومنخفضاً في الأوقات الباردة. يتشكّل النظير $^{10}$Be أثناء الانفجارات النوويّة من تفاعل النيوترونات السريعة مع $^{13}$C في الهواء. يستخدم هذا الأمر كمؤشّر على حدوث أنشطة سابقة في مواقع اختبار الأسلحة النووية.

## جدول النظائر

| الرمز | Z(ب) | N(ن) | كتلة النظير (u) | عمر النصف | نمط الاضمحلال | ناتج الاضمحلال | لف مغزلي | تركيب النظائر التمثيلي (كسر مولي) |
| $^5$Be | 4 | 1 | 5.04079 | | إصدار بروتون | $^4$Li | (1/2+)# | |
| $^6$Be | 4 | 2 | 6.019726 | 5.0×10$^{−21}$ ثانية [0.092 ميغا إلكترون فولت] | 2p | $^4$He | 0+ | |
| $^7$Be | 4 | 3 | 7.01692983 | 53.22 يوم | اصطياد إلكترون | $^7$Li | 3/2- | نادر |
| $^8$Be | 4 | 4 | 8.00530510 | 6.7×10$^{−17}$ ثانية [6.8 إلكترون فولت] | انشطار | $^4$He | 0+ | |
| $^9$Be | 4 | 5 | 9.0121822 | مستقر | مستقر | مستقر | 3/2- | 1.0000 |
| $^{10}$Be | 4 | 6 | 10.0135338 | 1.39×10$^6$ سنة | β$^−$ | $^{10}$B | 0+ | نادر |
| $^{11}$Be | 4 | 7 | 11.021658 | 13.81 ثانية | β$^−$ 97.1% | $^{11}$B | 1/2+ | |
| $^{11}$Be | 4 | 7 | 11.021658 | 13.81 ثانية | β$^−$, α 2.9% | $^7$Li | 1/2+ | |
| $^{12}$Be | 4 | 8 | 12.026921 | 21.49 ميلي ثانية | β$^−$ 99.48% | $^{12}$B | 0+ | |
| $^{12}$Be | 4 | 8 | 12.026921 | 21.49 ميلي ثانية | β$^−$, n 0.52% | $^{11}$B | 0+ | |
| $^{13}$Be | 4 | 9 | 13.03569 | 5 نانو ثانية | إصدار نيوترون | $^{12}$Be | 1/2+ | |
| $^{14}$Be | 4 | 10 | 14.04289 | 4.84 ميلي ثانية | β$^−$, n 81.0% | $^{13}$B | 0+ | |
| $^{14}$Be | 4 | 10 | 14.04289 | 4.84 ميلي ثانية | β$^−$ 14.0% | $^{14}$B | 0+ | |
| $^{14}$Be | 4 | 10 | 14.04289 | 4.84 ميلي ثانية | β$^−$, 2n 5.0% | $^{12}$B | 0+ | |
| $^{15}$Be | 4 | 11 | 15.05346 | <200 نانو ثانية | | | | |
| $^{16}$Be | 4 | 12 | 16.06192 | <200 نانو ثانية | | | 0+ | |
* ↑ النظائر المستقرة بالخط الغليظ
* ↑ ينتج في الاصطناع النووي ولكنه لا يبقى أولياً إذ يضمحل إلى $^7$Li
* 1 2 نويدة كونية
* ↑ مركب وسيط أثناء عملية ثلاثي ألفا أثناء الاصطناع النووي
* ↑ لديه نيوترون هالو واحد
* ↑ لديه 4 نيوترون هالو