ForumSinsi - 2006 Yılından Beri

RADYOAKTİVİTE

Radyoaktif denilen bazı cisimlerin kendiliklerinden bir parçalanma sonucu fotoğraf plaklarına etki eden, gazları iyonlaştırıp elektriğe karşı iletken kılan ve daha bazı olaylara sebep olan çeşitli radyasyonlar yayabilme özelliiğidir. Bir radyoaktif çekirdeğin kendiliğinden bir başka çekirdeğe değişmesi olayına dezentegrasyon , yapma olarak bir çekirdekten bir başka çekirdeğin elde edilmesi olayına da transmütasyon denir.

Fizikokimya bilimleri alanında modern keşiflerin en önemlisi radyoaktifliğin keşfi olmuştur. Zira bu keşif; bizzat bu olayın keşfi yanında, kimyasal element hakkındaki düşüncelerimizi de temelinden değiştirmiştir. Öte yandan, atomun yapısı hakkındaki şimdiki teorilerle izotopluk kavramını ve bazı atomların çekirdeklerinin büyük birer enerji kaynağı teşkil ettiklerini ve bunlardan ilk faydalanmayı hep bu keşke borçluyuz.

Radyoaktiflik, henri becquerel tarafından, 24şubat 1896’da X ışınlarının keşfindeniki ay sonra keşfedilmiştir. Bir crookes tüpünden husule gelen katod, pozitif ve röntgen ışınlarının özelliklerinden biri de, flüoresan maddelerin flüoresansına sebep olmalarıdır. İşte bu olayın incelenmesidir ki radyoaktifliğin keşfine yol açmıştır. İlk röntgen tüpleri antikatotsuzdu. X ışınlarının kaynağı katod ışınlarının gelip çarpmasıyla flüoresan kılınmış olan tüpün çeperinde bulunuyordu. O halde, Röntgen tüpünün camı gibi flüoresan olan, yani sebebi her ne olursa olsun bir dış etkiyle ışık verebilen başka cisimlerinde röntgen ışınlarını verip vermeyeceği haklı olarak sorulabilirdi. Şöhretli Fransız matematikçisi Henri Poicare, 20 Ocak 1896’da, Fransız Fen akademisine röntgen tarafından elde edilen bir klişe göstermiş ve fluoresan kılınmış bazı cisimlerin X ışınları verip ermediklerinin araştırmasının enteresan olacağı ifade etmiştir. Bunun üzerine bir çok fizikokimyacı durumu ncelemeğe başlamıştır. Çinko sülfür, Kalsium sülfür üzerinde yapılan denemeler olumsuz sonuç vermiştir. H. ecquerel benzer denemeleri bazıları fluoresan olan uranyum tuzları üzerine yapmıştır. Siyah kağıda sarılı fotoğraf camının siyahladığını görmüştür. Becquerel, sonraki denemelerinde gözlenen olayın fluoresansa bağlı olmadığını, tuzun önceden aydınlatılmasına lüzum olmadığı gibi, urainumun fluoresan olan ve olmayan bütün tuzlarının aynı şekilde etkide bulunduklarını ve metalik uranyumun en fazla aktif olduğunu bulmuştur. Becquerel, daha sonra, tam karanlıkta bulundurulan Uranyum bileşkelerinin siyah kağıt arasından uzun fotoğraf plaklarına etkide bulunan bazı ışınlar yayınladık süre bulmuştur. Bu ışınlara uranik ışınlar denmiştir.

Bu ışınlar, Rötgen ve lenard
ışınları gibi ince metalik levhalardan geçer ve gazları iyonlaştırırlar; olay, uranium dahil olduğu bileşiğe tabi değildir; şiddeti, uraniumun mutlak miktarıyla orantılı olup aydınlatma, ısıtma gibi dış etkilere de tabi değildir. O halde radyoaktiflik maddenin atomik bir özelliğinden ileri gelir. Bequerel’in keşfinden sonra başka isimlerin de uranium gibi uranik işinlar yayip yaymadiklari araştirilmiştir. Fransa’da Pierre ve Marie Sklodowska Curie ve
Almanya’da G. Schmidt tarafından aynı zamanda yapılan araştırmalar sayesinde thoruim tuzlarının da, uranium tuzları gibi uranik ışınlar verdiklerini bulmuşlar. Bu ışınlara Becquerel ışınlar da denmiştir. Becquerel
yahut uranik ışınlar veren cisimlere radyoaktif cisim; bu ışınlar yardımıyla meydana konulan maddenin bu
özelliğine radyoaktiflik denir. Bu özelliğe malik olan elementlere radyo element; radyo element;
radyoaktiflik özelliği ile ilgili olaylar, metodlar ve araçları bir arada inceleyen bilim dalına da radyoaktivite adı
verilmiştir.

Bu gün kırktan fazla doğal element bilinmektedir. Bunların çoğu periyodik sistemin son periyotlarında yer alan ağır elementlerdir. İleride görüleceği gibi, yapma olarak bir çok radyo element elde edilmiştir.
RADYOAKTİF MADDELERİN ÖZELLİKLERİ

Atom çekirdeklerinin bir dış etki olmaksızın kendiliklerinden ışıma yapmalarına ve bu tür ışıma yapan atomlara da radyoaktif atom adı verilir. Radyoaktif atomların çekirdekleri kararsızdır.
Atom çekirdeklerinin kararlığı nötron ve proton sayısına bağlıdır.
He, C, N ve O gibi hafif atom çekirdeklerinde nötron
sayısı, proton sayısına
eşittir. Nötron sayısının proton
sayısına oranı 1’dir. Bu çekirdekler
karalıdır. Proton sayısı 2040Ca
atomundan fazla olan atomlardan; nötron
sayısı proton sayısına eşit
olan kararlı atom çekirdeği yoktur. Bu atom
çekirdeklerinde Coulomb itme kuvvetleri,
çekirdeğin
kararlılığının
azalmasına sebep olur. Ağır elementlere
doğu nötron sayısının proton
sayısına oranı git gide artar.

Kararlı olan 80200Hg izotop atomunda n/p
oranı 1,5’tur. N/p oranı 1,5’tan büyük olan
çekirdeklerin kararlılıkları kaybolur,
en son kararlı çekirdek 83209Bi’tur. 83209Bi’tan
proton sayısı büyük olan atom çekirdekleri
kararsızdır. Çekirdekleri kararsız olan
atomlar radyoaktiftirler ve radyoaktif bozunmalar ile
karalı hale ulaşmak isterler.

Bu bilgiler ışığında bir atom
çekirdeğinin radyoaktif özellik göstermesi için
uyması gereken şartları şu
şekilde sırayalabiliriz:

Çekirdekte bulunan nötron sayısının
proton sayısına oranının 1,5’tan
büyük olması,

Atom numarasının 83’ten büyük olması.

Bununla birlikte atom numaraları küçük olan bütün
izotopların çekirdekleri kararlıdır.

Mesela, 6 proton ve 6 nötrona sahip olan 612C izotopu
karalı olmasına karşın 6 proton 8
nötrona sahip olan 614C izotopu kararsız yani
radyoaktiftir. Görüldüğü gibi, radyoaktiflik
çekirdek yapısı ile yani çekirdekteki proton
ve nötron sayıları ile diğer bir
deyişle çekirdeğin cinsi ile ilgilidir.

Yapılan deneyler radyoaktif bir elementin bu
özelliğini bileşiklerinde de gösterdiği
ortaya koymuştur. Bir elementin radyoaktif
özelliği o elementin kimyasal durumuna
bağlı değildir. Sıcaklık ve
basınç gibi dış etkiler de radyoaktif
özelliği değiştirmez. Bunlara ek olarak
radyoaktif özellik maddenin katı, sıvı
veya gaz halinde bulunmasıyla da ilgili
değildir.

Kurşundan bir kröze içinde bir miktar radyum
koyup bir mağnetik alana tabi tutulursa
radyasyonlar üç gruba ayrılır. Bir
kısmı hafifçe sola sapar, pozitif
yüklüdürler, bunlar iki elementer yüke malik olan
helyum çekirdekleridir, bunlara alfa
ışınları denir; bir
kısmı fazlaca sağa sapar, negatif
elektronlar olup bunlara beta
ışınları denir; bir
kısmı hiç sapmaz, bunlar çok kısa dalga
boylu elektromağnetik dalgalar olup bunlara gama
ışını denir.

Radyoaktif maddelerden yayılan alfa beta ve gama
ışınları çeşitli olaylara
sebep olurlar. Mesela; karı, sıvı ve
gaz halindeki maddeleri
iyonlaştırırlar. Cam, porselen, fayans
gibi maddeler radyoaktif ışın
temasında renklenirler. Renklenme
ışınların yollarına
karşılık gelen bölgede olur.

Radyoaktif ışınlar canlı
hücrelerine etki ederler. Başta kanser olmak
üzere birçok hastalığa sebep olurlar.
Nesiller boyu kalıtsal bozukluklar meydana
getirebilir. Şimdi bu bozunma türlerini
sırasıyla inceleyelim.

Alfa Işınları: Alfa
ışınları iki defa pozitif yüklü
helium çekirdekleridir. Gerçekten alfa partiküllerinin
spetik yükleri bu partikülleri veren radyoaktif cisim
ne olursa olsun, daima hidrojeninkinin
yarısına eşittir. Bu sonuç, ancak alfa
taneciklerinin atom
ağırlığının ikiye
eşit olduğu yahut, Rutherford’un ilk anda
ileriye sürdüğü gibi, bunların kütlesi 4
olan ve herbiri 2 e yüküne malik atomlardan ibaret
olduğu şeklinde izah edilebilir. Ramsay
1904’te, Rutherford’un ileri görüşünün tamamiyle
yerinde oldugunu genel olarak ispat
etmiştir. Gayet ince çeperli fakat gazlari
geçirmeyen bir cam ampul içerisine radon
konmuştur; bu ampul de daha büyük, havasi,
boşaltilmiş ve iki elektrot ihtiva
eden bir başka ampul içerisine
alinmiştir.

Bir müddet sonra diş ampulde husule
getirilen bie deşarjin helium spektrumunu
verdigi görülmüştür. Deneme
şartlarina göre, bu helium ancak ince
kenarli birinci ampulün çeperinden alfa
partiküllerinden ileri gelebilirdi. Radonun
bozunmasi şöyle olmuştur.

86Rn 222è84Ra218+ 2He4

Böylece şüpheye mahal kalmaksizin alfa
partiküllerinin helium çekirdeklerinden ibaret
olduklari meydana konulmuştur.

Alfa işinlari radyoaktif atomdan,
bu atoma tabi olarak çok büyük bir hizla
yayinlanirlar. Örnegin RaC ‘nin
verdiği partiküllerinin hızları 19220
Km/s’dir.

Bir radyoelementin verdiği alfa
ışınları genellikle aynı
enerjiye maliktirler, yani bunlar monokinetikler veya
aynı enerjiyi haiz gruplar olarak kendini
gösterirler. Bir ışının husule
geldiği andan itibaren durdurulduğunda ana
kadar bir ortamda aldığı yola, bu
ışının ortamdaki yolu denir.
Radyoaktif cisimlerin elektrik, ısı kimyasal
olayları,esas itibariyle alfa
ışınlarından gelir. Bir radyoaktif
cismin verdiği alfa partiküllerini saymak
suratiyle Avogadro sayısı bulunabilir. Bunun
için bir taraftan bir radyoaktif cismin belli bir
kütlesinin belli bir zamanda verdiği helium hacmi
ölçülür ve buradan 11,2 litredeki helium
sayısı hesaplanır. Alfa
ışınlarının havadaki
yolları ilk hızlarının küpü ile
orantılıdır. Bu kanunun geçerli
olduğu sınırlar içinde alfa
partiküllerinin iyonlaştırma gücü,
partikülün hızı ile ters
orantılıdır ve bir alfa partikülünün
husule getirdiği iyon sayısı R2/3’le
orantılıdır; R partikülün yoludur.
Radyoaktif cisimlerin elektrik, ısı ve
kimyasal olayları, esas itibariyle, alfa
ışınlarından gelir. Bir
radyoaktif cismin verdiği alfa partiküllerini
saymak suretiyle avogadro sayısı
bulunabilir.

Beta Işınları: Beta
ışınları negatif elektronlardan
ibarettirler. Hızları ışık
hızına yaklaşır, yolları alfa
ışınlarınınkinden daha
uzundur. Beta ışınları da
iyonlaştırıcı
ışınlardır. Beta
ışınlarını primer ve sekonder
olmak üzere iki gruba ayırmak mümkündür. Primer
beta ışınları çekirdekten gelen
ışınlardır. Örneğin 83Bi10
beta dezentegrayonu ile 84Po10’a dönüşür:

83Bi210è84Po10+B-

Bu dönüşüme çekirdekte bir nötronun bir protona
dönüşmesi sonucunda meydana gelir : nèp + B- .
Bir radyoelementin verdiği beta
ışınları izokinetik değildir.
Bunların enerjileri en küçük değerden en
büyüğüne kadar değerler alabilir. Kaba
olarak maksimum, maksimal enerjinin üçte birine
tekabül eder. Bu şekilde enerjileri kesiksiz bir
enerji dağılımı gösteren beta
ışınları, primer beta
ışınlarını teşkil eder
ve yalnız bunlar çekirdek dezentegrasyonundan
gelenlerdir. Bazı atomlarda bunların
yanında aynı enerjiye sahip beta
ışınları grupları da yer
alır ki bunlara sekonder beta
ışınları denir.

Beta ışınları çok gericidir,
yani yolları çok uzundur. Çoğu radyoaktif
cisim alfa, beta ve gama
ışınlarını filtre etmek
gerekir. Ama bugün kuvvetli arı beta
kaynağı olarak yapma yolla elde edilen
Stronsium - 90’dan faydalanılır. Alfa
parçacıklarına oranla kütlelerinin çok az,
hızlarının ise çok yüksek
oluşundan daha fazla nüfuz etme özelliğine
sahiptirler. 2-3 mm kalınlığındaki
alüminyum levhadan geçebilirler. Beta
parçacıkları elektrik ve manyetik alanda,
alfa parçacıklarına göre zıt yönde ve
kütlesinin çok küçük olması nedeniyle daha fazla
sapmaya uğrarlar.

Beta bozunmasına uğrayan bir atom,
çekirdeğinden bir elektron fırlatır.
Fırlatılan bu elektron ise çekirdekteki bir
nötronun bir protona dönüşmesi sonucunda
oluşur.

Netice itibariyle beta bozunmasına
uğrayan elementin atom numarası 1 artar,
kütle numarası ise değişmez.

Gama Işınları: Gama
ışınları kısa dalga boylu
elektromağnetik radyasyonlardır. Bir
çekirdekte alfa yahut beta
ışınları meydana geldikten sonra
çoğu zaman çekirdek uyartılmış
hale geçer. Uyartılmış haldeki
çekirdeğin bir enerji aşırısı
vardır. Uyartılmış çekirdek normal
haline dönüşünde kaybettiği bu enerj,
aşırısı çekirdekten bir
taneciğin fırlatılması
şeklinde olmazsa buna bir izomerik geçiş
denir ve bu sırada gama radyasyonu
yayınlanır.

Uyartılmışhalde uzun süre kalan
çekirdek ile normal haldeki çekirdeğeler
denir.Enerjileri yüksek olan gama
ışınları birkaç santimetre
kurşundan geçer. Öreneğin ThC” nün
verdiği gama ışınlarının
yarılanma kalınlığı yani
radyasyonların şiddetinin yarıya
düşmesi için lüzumlu kalınlık 1,5 cm
kurşundur

Gama ışınları doğrudan
doğruya iyonlaştırıcı
değildirler, ama meydana getirdikleri
elektronlarla bunu yaparlar. Gama
ışınlarının etki gücü çok
yüksektir. Beta ışınlarına göre
100 kat daha fazla nüfuz etme özelliğine
sahiptirler. Gama ışınları birkaç
santimetre kalınlığındaki
kurşundan geçebilir.

Gama ışınlarını ancak
kalın kurşun levhalar 2-3 metrelik beton
bloklar durdurabilir. Gama
ışınları yüksüz olduklarından
elektrik ve manyetik alanda sapma göstermezler. Gama
ışınları
iyonlaştırıcı değillerdir.

Gama parçacıklarının kütlesi ve yükü
sıfır kabul edilir. Dolayısıyla
gama bozunmasına uğrayan bir elementin atom
ve kütle numarası değişmez.

Gama ışınları çok yüksek enerjili,
elektromanyetik dalgalardır. Genele olarak gama
ışınları tek başına
meydana gelmez. Bir takım radyoaktif bozunma veya
çekirdek tepkimelerinin ardından meydana gelir.
Örneğin alfa ve beta parçacıkları
oluşturan bazı radyoaktif bozunma
tepkimeleri sonucunda çekirdek enerjili halde
kalır. Bu yüksek enerjili çekirdek gama
ışını yayarak daha düşük
enerjili çekirdeğe dönüşür.

Sekonder Beta Işınları: Bazı
izomerik geçişlerde bazı
uyartılmış çekirdekler gama
ışınları vermezler, ama enerji
aşırıları atomun çekirdek
dışındaki ve çoğunlukla K
tabakasından

elektron koparıp fırlatmaya harcanır.
Buna iç dönüşüm denir. Çekirdek
dışı elektronlar belli enerji seviyeli
elektronlar olduğundan, bu sekonder beta
ışınlarının enerjileride
bellidir. Genellikle, izomerik geçiş enerjisinin
ancak bir kısmı iç dönüşüm
elektronları verir. Bir iç dönüşüm
elektronun fırlatılmasından sonra
boşalan yere üst tabakalardan elektron
sıçraması sonucu ya enerji elektronun
çıktığı ve geldiği seviyedeki
enerji farkına eşit enerjili ve elementin
karakteristiği olan X
ışınları fotonu meydana gelir, ya
da bu enerji üst tabakalardaki bir elektronun
fırlatılmasına harcanır. Böylece
ışımasız bir iç dönüşüm olur.
Bu şekilde meydana gelen elektronlara auger
elektronları denir. Bunların da enerjileri
bellidir.

Yukarıdaki izahlardan
anlaşılacağı üzere, beta
ışınlarının
dağılımı çok
karışıktır. Kesiksiz bir enerji
dağılımı gösteren primer beta
ışınları yanında belli
enerjili dönüşüm ve auger elektronları da
bulunur.

Pozitron Işıması: Pozitron
ışımasında çekirdekteki bir proton
bir nötrona dönüşür. Bu esnada özellikleri
elektrona benzeyen fakat pozitif yüklü bir tanecik
oluşur. Bu taneciğin çekirdekten
dışarı fırlatılması
pozitron ışımasıdır. Pozitron
parçacığı B+ veya +1e0 şeklinde
sembolize edilir. Pozitron ışıması
yapan bir çekirdeğin atom numarası 1
azalır, kütle numarası ise
değişmez.

RADYASYONUN GENETİK ETKİLERİ

Düşük seviyeli radyasyonun tek belirgin
sağlıksal etkisi sonraki kuşaklarda
görülen genetik sakatlıklara sebep
olmasıdır. Genellikle genetik bozukluklar
olarak adlandırılan bu sakatlıklar,
renk körlüğünden, mongolizm gibi ciddi
hastalıklara kadar çeşitlilik gösterir.
Bazı kişiler, radyasyonun iki
başlı çocukların doğmasına;
insan altı ya da insan üstü canavarların
ortaya çımasına neden olacağına
inanırlar. Durum kesinlikle bu değildir;
çünkü insanlık daima doğal radyasyona maruz
kalmış olmasına karşın,
hiçbir zaman bu tür vakalar görülmemiştir.

Bazı kişiler de radyasyon kaynaklı
genetik etkilerin insan soyunu yok edeceğine
inanırlar. Ancak bu da yanlıştır.
Yani radyasyonun yol açacağı herhangi bir
kötü özellik, sonuçta yok olacaktır. Nükleer
endüstrinin genetik etkileri, ancak insanın
doğal kaynaklardan aldığı
radyasyondan sadece yüzde bir kadar daha fazla
radyasyon etkilenimine yol açtığı
hatırlandığında en iyi
şekilde anlaşılabilir. Doğal
radyasyonun da, normal olarak
karşılaşılan genetik
bozukların sadece %3’ünden sorumlu olduğu
düşünülmektedir. Nükleer gücün genetik etkilerini
anlamanın muhtemelen daha kolay bir yolu, geç
yaşta çocuk sahibi olma durumudur. Geç annelik
yaşının Down sendromu, Turner sendromu
ve birkaç diğer kromozomal düzensizliğe
yakalanma riskini artırdığı
bilinirken, geç babalık yaşının da
akondroplazia ve binlerce diğer otozomal,
baskın hastalık riskini hızla
artırdığı bilinmektedir.
Sonuçlara, fareler üzerinde yapılan
çalışmalar ile varılmış
olması ilginçtir, çünkü insanlar üzerinde genetik
bozukluğa yol açan, radyasyonla ilgili gerçek bir
kanıt yoktur. Böyle bir kanıt bulabilmek
için en iyi yol, atom bombasından sonra
Japonya’da hayatta kalan insanları gözlemektir,
ancak dikkatli olarak yapılan birkaç
çalışmada, bu insanların ilk kuşak
çocuklarında aşırı miktarda
genetik bozukluk görülmemiştir.

Genetik bozukluğa sahip bir çocuğu
olması riskini merak edebilir; bu gebelikten
önce maruz kalınan her mrem radyasyon için 40
milyonda bir olasılıktır.

Hava kirliliğinin ve birçok kimyasal maddenin de
genetik bozukluğa yol
açtığını ifade etmek uygun
olacaktır. Kükürt dioksit suda çözündüğünde
ortaya çıkan bisülfatlar ve nitrojen oksitlerde
elde edilen nitrosamin ve nitrus asiti de içeren 3500
kimyasal madde hakkında kesin olamayan bilgi
mevcuttur. Kafein ve alkolün genetik bozukluklara yol
açtığı bilinir. Bir çalışmaya
göre 28.35 gram alkol, genetik etki
bakımından 140 mrem’lik radyasyona
eşittir. Bir fincan kahve de 2.4 mrem’lik doza
eşittir. Genetik bozukluklara yol açan belki de
en önemli insan etkinligi, erkeklerin pantolon
giyme gelenegidir. Bu, cinsiyet hücrelerinin
isinmasina yol açar ve böylece
kendiliginden ortaya çikan
mutasyonlarin, yani genetik
hastaliklarin başlica
kaynaginin
olasiligini
arttirir. Kaba taslak olarak
yapilmiş mevcut hesaplamalar, bir
miliremlik radyasyonun genetik etkilerinin, beş
saat pantolon giymekle ayni oldugunu
göstermektedir.

Nükleer gücün genetik etkileri ile ilgili can
sikici bir nokta da, biz üretilen
enerjinin karindan yararlanirken, bedelini
gelecek kuşaklarin ödeyecegi
şeklindeki zihniyettir. Bununla birlikte, bu
kuşagin ve teknolojisinin gelecegi
olumsuz yönde etkiledigi daha başka ve çok
daha önemli durumlarin
varligini da
hatirlamaliyiz. Nükleer sanayi ve onun
sonraki kuşaklara yapacagi genetik
etkiler konusunda yapilacak anlamli bir
degerlendirmede, gelecek kuşaklar için,
onlarca milyar dolara, onbinlerce yillik
çabaya mal olmuş ucuz ve bol bulunur, sonsuz bir
enerji kaynagi karşisinda söz
konusu olan birkaç genetik bozukluk vakasi ile
bunlarla mücadele etmek için bizden onlara kalacak
ucuz ve etkin araçlarin
karşilaştirilmasi,
dengeyi saglayacaktir.

CANLILARIN RADYOAKTIVITEYE KARŞI
KORUNMA YÖNTEMLERI

Henri Becquerel radyoaktiviteyi bulan kişi
olarak ünlüdür. Kendisinin ayri
zamanda,radyoaktif maddelerin canlilar için
tehlikeli oldugunu da keşfettigini
bilen çok azdir. Becquerel, içinde radyum
örnegi taşidigi cebinin
altinda,dersinin yandigina dikkat
etmiş. O zamandan beri, radyumun zararli
işimalar meydana getirdiginden
haberimiz vardir ve hiç kimse cebinde radyum
taşimayi aklina getirmez.
Işinimlarin tehlikesi çok
büyüktür,çünkü etkisi,zarar meydana geldikten bir
süre(birkaç yil bile olabilir)sonraya kadar
hissedilmez.

Atom işimalari nedir?Bu
terim parçalanan atomlardan firlatilan
hizli taneciklerden oluşmuş
demetler ve enerji dalgalari için
kullanilmaktadir. Her atom
parçalandigi zaman çekirdeginin
bir kismini dişari
firlatmaktadir. Bir atom
ortasindaki,çekirdek adi verilen bir
göbekten belirli uzaklikta, bu göbegin
çevresinde dönen ve elektron adi verilen küçük
taneciklerden yapilmiştir. Her
elektron negatif elektrik yükü
taşimaktadir. Çekirdek, proton ve
nötron adi verilen iki cins tanecikten
yapilmiştir. Protonlar pozitif
elektrikle yüklüdür, nötronlar yüksüzdür. Bir
radyoaktif atomun çekirdegi hiçbir sebep olmadan
parçalanma egilimi gösterir.
Parçalandigi zaman proton ve nötron
firlatacagini söyleyebiliriz.
Gerçekten böyle olur, ama çogunlukla,
firlatilan tanecikler alfa ve beta
tanecikleridir. Alfa tanecigi iki proton ve iki
nötrondan oluşmuş bir gruptur; içinde proton
oldugu için pozitif elektrikle yüklüdür. Beta
tanecigi elektronla aynidir. Negatif
elektrik yükü taşimaktadir.
Çekirdegin çevresinde dönen elektronlardan
gelmektedir, ama nötronlardan birinin, bir proton ve
elektron haline gelmesini saglayan bir
dönüşüm sonunda çekirdekten
firlatilmaktadir. Taneciklerin
hizi bunlarin enerjisini ve giderek,
cisimlere geçme yetenegini belirtir. Alfa ve beta
tanecikleri hemen hemen işik
hizina yakin bir hizla hareket
ederler. Enerji dalgalarina gama
işinlari denir ve elektrik yükü
taşimazlar. Bütün bu
işinlarda ve hareket eden taneciklerde,
önemli bir ortak özelik, yollari üzerine
rastlayan atomlarin elektronlarini
koparma egilimidir. Dönmekte olan
elektronlarindan bazilarini
kaybedince, bu atomlar, elektrikle yüklü hale gelirler
ve ilk hallerindeki atomlardan çok daha fazla ve
degişik şekilde kimyasal reaksiyon
meydana getirme özelligi kazanir. Belki
atom, işimalarina gösterilen
canli dokularin harap olmasi bu
yüzdendir. Herhangi bir
işinimin cisimlere ne kadar
geçebilecegi bunun enerjisine
baglidir. Çünkü,
işinim her bir atoma
çarpişinda, bu atomlardan elektron
koparmakla enerjisinin bir kismini
kaybeder. Alfa tanecikleri havada birkaç santimetre
ilerleyince havadaki gaz atomlarindan elektron
koparmak yoluyla bütün enerjisini kaybeder. Madenlerde
yaklaşik olarak milimetrenin binde
birkaçindan ve canli dokulardaysa
yaklaşik olarak yüzde birinden fazla bir
derinlige giremez. Bir tek alfa tanecigi
milyonlarca atomlardan elektron koparabilir. Beta
işinlarinin geçme
yetenegi alfa işinlarindan
daha fazladir, ama canli dokular içerisinde
fazla ileri gidemez. Alfa ve beta
işinlari verev cisimler deride
işinim verev cisimler deride
işinim yaniklarina sebep
olabilir. Kazara nefes alma yoluyla yada yutularak
vücuda girerlerse, özellikle tehlikeli olurlar, çünkü
bu işinimlarin geçme
yetenegi küçük olmakla beraber, uzun bir süre
boyunca akcigerlerin ve midenin çeperlerinde
meydana getirdigi etki çok önemlidir. Gama
işinlari alfa ve beta
işinlarindan çok daha öldürücüdür;
hizli nötronlar da öyledir. Bunun sebebi,
menzillerinin hemen hemen sinirsiz
olmasidir. Bu işinlar,
örnegin , insan vücudunun bir tarafindan öte
tarafina yada yüksek enerjili gama
işinlari halinde yirmi santimetre
kalinliginda kurşundan
geçebilir. Acaba işinim, hayvan
olsun, bitki olsun, canlilara neden zarar verir?
Bütün canlilar , canli hücrelerden
yapilmiştir. Büyüme ve eskiyen
hücreleri yenileme her bir hücrenin kendisinin
bütünüyle ayni olan iki hücreye bölünme
yetenegiyle mümkün olmaktadir. Bu bölünme ,
hücrenin çekirdegi ve belki bu çekirdekte
meydana gelen bir kimyasal ürünle dezoksiribonükleik
asit(DNA)meydana gelmektedir. Hücreye hayat veren
şeyin ne oldugunu daha kimse tam olarak
bilmemektedir, ama bunun, hücrenin çekirdegini
meydana getiren çok atomlu karmaşik
moleküllerdeki atomlarin,
anlaşilmasi güç bir düzenlenmesiyle
ilgili oldugu sanilmaktadir. Bölünmenin
meydana gelmesi için hücrede normal miktarda DNA
bulunmalidir ki yeni hücrelerin her birine
normal miktarda DNA gidebilsin. Elektrikle yüklü bir
tanecik siradan bir moleküle çarparsa, bunun
yapisini altüst eder, çünkü
atomlarin bir araya gelmesi elektrikle yüklü
taneciklerin çeşitli atomlarda ortaklaşa
bulunmasi ve atomlar arasinda
degiş tokuş edilmesiyle mümkün
olmaktadir. Işinimin
elektrikle yüklü taneciklerinin, canli hücrenin
çekirdegi atomlarin çok karmaşik
ve çok dengeli olan düzenine ve su gibi olan
diş kismina gelişi,
nasil oldugu daha tam olarak bilinmemekle
beraber, hücrenin hayatini ve
yapisini zedeleyen yeni bir düzenlemeye
sebep olur. Işinlarin etkiledigi
bir hücre hemen ölür, yada
işinlarin dozu çok büyük ve
etkiledigi süre çok uzun degilse, kendini
iyi edebilir. Tek bir hücrenin, yeri doldurulur. Ama,
bir hayvanin bölünebilen bütün aktif
hücrelerinin çekirdegi,bunlarin bölünmesini
engelleyecek kadar zarar görürse, o zaman, yeni
hücreler meydana gelemez ve biraz gecikirse de, eninde
sonunda hayvanin ölümü gelir. Çok yüksek dereceli
işinim bir canliyi hemen
öldürebilir, çünkü, hücrelerin kimyasal düzenini
bozmakla can alici organlari öylesine
kötü bir şekilde zedeler ki, bu organlar
görevlerini yapamaz hale gelir bu da ani ölüm
demektir. Insan vücudundaki can alici
organlarin korunmasi derine geçebilen gama
işinlarindan ve nötron
işinimlarindan bile kurtulma
şansi artirabilir, çünkü ana organlar
zarar görmezse vücut fonksiyonlarini yapmaya
devam edebilir. Alyuvarlarin üretiminde artmaya
sebep olarak vücudun
dayanikliligini
arttiran dalak özellikle önemli bir
organdir. Biraz tuhaf gelir ama, vücuttaki en
büyük kemiklerin korunmasi da önemlidir, çünkü
vücuttaki hasarlari onaracak olan yeni kan
hücreleri bunlarin ilik kisminda
meydana gelir. Eger, örnegin sadece bir
kalça kemigi korunursa, bu bir tek
fabrikanin kan hücreleri üretmeye devam etmesi
iyileşme ve yaşama şansini
önemli derecede artirir. Hücrelerin
işimalarin etkisine
ugramasiyla ilgili birçok
araştirlamalar yapilabilmektedir; ama
hala, birçok şey iyice
anlaşilmiş degildir.
Eger, hücre olgun bir hücreyse, bunun
iyileşme ve bölünerek çogalabilme
şansi çok fazladir. Bölünmenin ilk
basamaklarinda olan daha genç hücreler
işinlara karşi çok duygundur
ve ancak hafif dozlardan zarar görmeden kurtulabilir.
Çeşitli işinlarin etki
olanlari hakkinda bildiklerimizle,
halki, radyoaktivitenin tehlikelerinden koruyacak
güvenlik tedbirlerini bulmak mümkündür. Hiçbir
radyoaktif maddenin çiplak elle
tutulamayacagi apaçiktir. Cisim,
sadece, alfa ve beta işinlari
veriyorsa, bunlarla çalişan kimse eldiven
giyerek bunlari elleyebilir. Ama gene de
radyoaktif tozlarin solunum yoluyla vücuda
girmesi tehlikesi vardir. Bunu önlemek için,
cisim, üzerinde içini görmek için bir pencere ve
kenarlarindaki deliklerde bir çift eldiven
bulunan ve eldivenli kutu adi verilen bir kutunun
içinde ele alinir. Çalişan kimse,
kutunun dişindan içeriye erişmek
için ellerini eldivenlere sokar. Bu şekilde kutu
hava sizdirmaz ve radyoaktif madde
çalişan kimsenin hiçbir yerine degmeden
kullanilabilir. Gama işini
veren cisimlerin kurşun ve betondan kalin
duvarlarin arkasinda saklanmasi
gerekir. Bunlarla ancak uzaktan kumandayla
çalişabilir. Radyoaktif cisimlerle
çalişanlarin koruyucu elbise, eldiven
ve ayakkabi giymeleri ve bazen maske
takmalari, laboratuardan ayrilirken de
bunlari çikartmalari şarttir.
Koruyucu elbisenin bir şekli, üzerinde
toplanmasi mümkün olan kirleri çikarmak için
firçalanabilir şişirilmiş, su
geçirmez elbisedir. Bu tedbirler kazara
çalişan kimsenin üzerine konan radyoaktif
tozlarin laboratuarda yemek içmek, makyaj
tazelemek yada sigara içmek, tehlikelidir.
Işçiler ve laboratuarlar,
işinim miktarini düzenle
kaybeden ölçü aletleriyle kontrol edilir. Bu kontrol
düzenlerinin en basiti, madalya gibi cep üzerine
asilan madensel bir kilif içerisindeki
bir fotograf filmidir. Film her hafta
yikanir ve filmin kararma miktarina
bakarak etkisi altinda kaldigi
işinim miktari ölçülür.
Eger maksimum bir doz bulunursa işçi bir
süre işinimlardan uzak durur.
Işinimlara karşi korunma,
özellikle nükleer reaktörlerin yakininda
önemlidir, çünkü buradaki işinim
isteyerek meydana getirilmiştir ve
laboratuvarlardakinden çok daha şiddetlidir.
Reaktörler kurşunla kaplanmiş tek parça
bir beton duvarla çevrilmiştir. Bu biyolojik
kalkan en hizli nötronlar ve gama
işinlarini bile durduracak
şekilde tasarlanmiştir. Tabii
kontrol çubuklari ve nükleer yakit, ancak
uzaktan kumandayla yönetilir. Bu biyolojik kalkandan
dişariya biraz
işinim sizarsa, otomatik
monitörler hemen alarm işareti verir. Atmosferi
kirletebilecek tozlardan temizlenmesi için, nükleer
elektrik santrallerini havalandirma gelen hava
süzgeçlerden geçirilir. Günümüzde radyoaktif
maddelerden ve radyoaktif hale gelen gereçlerden
kurtulma, önemli bir problemdir.