
_START_ARTICLE_
هيدرولوجيا نظائر مشعة
_START_PARAGRAPH_
هيدرولوجيا النظائر المشعة عبارة عن حقل من حقول الهيدرولوجيا (علم المياه) يستخدم التأريخ النظائري لتقدير عمر وأصل الماء والحركة داخل الدورة المائية. وتُستخدم هذه التقنيات في سياسة استخدام الماء، وتخطيط طبقات المياه الجوفية، والحفاظ على موارد المياه، والتحكم في التلوث. وتحل هذه التقنيات محل الطرق القديمة لقياس المطر ومستويات الأنهار والكتل المائية الأخرى أو تكملها على مدى عقود كثيرة.
_START_SECTION_
التفاصيل
_START_PARAGRAPH_
تحمل جسيمات الماء بصمات فريدة، تعتمد بصورة جزئية على النسب المختلفة لنظائر الأكسجين والهيدروجين المشعة التي تشكل كل الماء. وتعتبر النظائر المشعة أشكالاً من نفس العنصر بها أعداد متنوعة من النيوترونات في النواة._NEWLINE_يحتوي الهواء والتربة والماء على نسبة كبيرة من الأكسجين 16 (¹⁶O). ويوجد أكسجين 18 ( ¹⁸O) في حوالي ذرة أكسجين واحدة في كل خمسمائة وهو أثقل قليلاً من الأكسجين 16، إذ أن به 2 نيوترون إضافيين. فيما يتعلق بالطاقة، ينتج عن هذا أفضلية تبخر ¹⁶O الأخف وزنًا، والذي يحتوي على الماء ويترك ¹⁸O ماء أكثر خلفه في صورة سائلة (تسمى التجزئة). على الرغم من ذلك فإن مياه البحار تميل إلى أن تكون أغنى بـ ¹⁸O ويتم استنزاف الأمطار والجليد بصورة نسبية في ¹⁸O._NEWLINE_يُستخدم التأريخ بالكربون 14 أيضًا كجزء من علم مياهيات النظائر المشعة، إذ يحتوي كل الماء الطبيعي على ثاني أكسيد الكربون المنحل.
_START_SECTION_
التطبيقات
_START_PARAGRAPH_
يعد هذا التأريخ أحد التطبيقات الشائعة، والتي تشتمل على استخدام نظائر مشعة مستقرة لتحديد عمر الجليد أو الثلج، والذي يشير إلى ظروف الطقس في الماضي. ويضيف ارتفاع متوسط الحرارة العالمية طاقة أكثر وبالتالي يزيد من ماء ¹⁸O في الجو، بينما قد يدل انخفاض الكميات الطبيعية لـ ¹⁸O في المياه الجوفية أو طبقة الجليد على أن الماء أو الجليد يمثل أصل عملية التبخر أثناء عصور برودة المناخ أو حتى العصور الجليدية._NEWLINE_يشتمل تطبيق آخر على فصل تدفق المياه الجوفية والجريان الأساسي من تدفق المجاري المائية في مجال مياهيات المستجمعات (إحدى طرق الرسم المائي). وحيث إن الترسيب عند سقوط المطر أو تساقط الثلوج له بصمة نظائرية، وحيث إنه يمكن تحديد بصمات الماء تحت سطح الأرض عن طريق أخذ عينات من بئر، تشير البصمة المركبة في مجرى الماء إلى نسبة تدفق المجاري المائية التي تأتي من جريان المياه السطحية وماهية النسبة التي تأتي من جريان المياه تحت سطح الأرض.
_START_SECTION_
الاستخدام الحالي
_START_PARAGRAPH_
يعمل برنامج مياهيات النظائر المشعة في الوكالة الدولية للطاقة الذرية على مساعدة الدول النامية (بما في ذلك 84 مشروعًا في أكثر من 50 دولة) على خلق تصور مفصل لموارد الماء في كوكب الأرض._NEWLINE_في إثيوبيا وليبا وتشاد ومصر والسودان، استخدمت الوكالة هذه التقنيات لمساعدة القائمين على سياسة المياه المحلية في التعامل مع المياه الأحفورية._NEWLINE_تم التحقيق في أزمة التلوث بـ الزرنيخ التي حدثت في بنغلاديش، والتي سمتها منظمة الصحة العالمية "أكبر عملية تسمم جماعي في التاريخ" باستخدام هذه التقنية.