|
Radyasyon, Radyasyon Birimleri ve Radyoaktivite
5 Eklenti(ler)
Radyasyon, Radyasyon Birimleri ve Radyoaktivite
Radyasyon, bazı insanların söylediği gibi dünyamızın gelecekteki olası enerji açığını kapatacak, yiyecek üretimimize, bulunması zor değerli minerallerin yeniden işlenip kullanılabilir hale getirilmesine, hastalıkların teşhis ve tedavisine, endüstriyel birçok alandaki faaliyetlere, ve yaşam standartlarımızın iyileştirilmesine katkıda bulunan ve daha da büyük ölçülerde bulunacak olan büyük bir enerji kaynağımıdır, yoksa başkalarının iddia ettiği gibi yaşadığımız çevreyi kirleten, insanların kanser olup ölmesine veya mutasyona uğramış çocuk doğumlarına neden olan zararlı bir güç müdür? Radyasyon, dalga, parçacık veya foton olarak adlandırılan enerji paketleri ile yayılan enerjidir. Radyasyon, daima doğada var olan ve birlikte yaşadığımız bir olgudur. Radyo ve televizyon iletişimini olanaklı kılan radyodalgaları; tıpta, endüstride kullanılan x-ışınları; güneş ışınları; günlük hayatımızda alışkın olduğumuz radyasyon çeşitleridir.Radyasyon genellikle bir atomun çekirdeğinde başlar. Atomları da, proton ve nötronların oluşturduğu bir çekirdek ve bu çekirdeğin etrafında dönen elektronlar oluşturur. Ağır elementler (çekirdeğinde 83 den fazla proton barındıranlar), kararsız oldukları için daha küçük atomlara dönüşürler. Bu parçalanma sırasında, çekirdekten parçacıklar ve enerji dalgaları ortaya çıkar. Bu yolla enerji veren elementlere radyoaktif elementler adı verilir. Radyoaktif elementler temel olarak Alfa, Beta ve Gama olmak üzere, 3 ana tip enerji salınımında bulunurlar. Alfa radyasyonu, (+) yüklü parçacıklardan oluşur ve bir kağıt parçası tarafından durdurulabilir. Beta radyasyonu, elektronlardan oluşur. İnce bir aliminyum levha bu elektronları durdurmak için yeterlidir. Gama radyasyonu ise ışık hızında hareket eden enerji dalgalarından oluşmaktadır. Alfa, Beta ve Gama radyasyonu aynı zamanda iyonlaştırıcı radyasyon olarak da adlandırılırlar. Bir başka deyişle, diğer atomların elektronlarını ayıracak yeterli enerjiye sahiptirler.Bu tür radyasyonlara maruz kalma süresine, radyasyonun şiddetine ve maruz kalınan vücut bölgesine bağlı olarak, hücreyi parçalayabilir, zarar verebilir veya herhangi zararlı bir etkisi olmadan geçip gidebilirler. İyonlaştırıcı radyasyonun insanlar üzerindeki etkisi Rem veya Sievert birimiyle ölçülmektedir. Ancak son yıllarda Rem yerine Sievert (Sv) kullanılması standart hale gelmiştir. RADYOAKTİVİTERadyoaktivite doğal bir olaydır. Kararsız olan bazı atom çekirdekleri bir radyasyon salarak daha dengeli hale gelirler.En basit çekirdek olan Hidrojen ( 1H1 ) çekirdeğinin dışındaki tüm çekirdekler nötron ve protonlardan oluşmuştur. N/Z oranı hafif izotoplarda 1 iken, periyodik çizelgenin sonundaki ağır elementlere doğru gidildikçe bu oran artmaktadır. Bu oran arttıkça çekirdeklerin artık kararlı olmadığı bir yere ulaşılır. En ağır kararlı çekirdek 83Bi207 dur. Daha ağır çekirdekler sahip oldukları fazla enerjiden dolayı kararsızdırlar. Böyle çekirdeklere radyoaktif çekirdek adı verilir. Bunlar fazla enerjilerinden radyasyon yayınlayarak kurtulmaya ve kararlı duruma geçmeye çalışırlar. Bu olaya radyoaktivite veya radyoaktif parçalanma denir. Radyoaktivite kontrol edilemeyen bir olaydır. Yavaşlatılamaz veya durdurulamaz. Zayıflayan bir tempo ile kendiliğinden tükeninceye kadar devam eder. Radyoaktivite olayı doğal ve yapay olarak iki farklı şekilde meydana gelebilir. Doğada mevcut elementlerden bir kısmı kararsızdır ve radyoaktif ışınlar (radyasyon) salarlar. Bunlara doğal radyoaktif elementler ( U238, Ra226, vb. ), bunların radyoaktif ışın salma olayına da doğal radyoaktivite denir. Doğal radyoaktiviteye iyi bir örnek olarak Uranyum izotopunun parçalanması gösterilebilir. Doğada kararlı olarak yer alan izotoplarda yapay yolla kararsız hale getirilebilirler. Kararlı bazı elementler radyasyona maruz bırakılarak aktif hale getirilir. Aktif hale gelen çekirdek parçalanmaya uğrar. Bu olay yapay radioaktivite olarak adlandırılır.Doz Doz, herhangi bir maddenin dahil olduğu ölçüm sistemi cinsinden belli bir zaman içerisinde kullanılan veya tüketilen belli bir miktarı demektir. Radyasyon dozu ise hedef kütle tarafından, belli bir sürede, soğurulan veya alınan radyasyon miktarıdır. RADYASYON BİRİMLERİ |
Cevap : Radyasyon, Radyasyon Birimleri ve Radyoaktivite
Radyoaktivite (Radyoaktiflik / Işınetkinlik) bir enerji türü. Nükleer reaksiyonlar sırasında ortaya çıkar. İnsan vücudunun olduğu gibi, birçok nesnenin de içinden geçebilir. Yalnızca toprağın, kayaların ve özellikle kurşunun içinden rahatça geçemez. Radyasyon yayan nesneler, radyoaktif olarak adlandırılır. ÖzellikleriÇevremizde her zaman için bir miktar radyasyon bulunur, fakat radyasyonun fazlası insan sağlığını tehdit ettiği gibi, daha ileri safhalarda ölüme yol açabilir. Doğal radyasyon uranyum gibi bazı kimyasal elementler ile uzay boşluğundaki yıldızlar ve bazı nesneler tarafından üretilir. Bazı nesneler bir saniyeden çok daha az süreyle radyoaktif kalabilirler, bazıları ise binlerce yıl radyoaktif özelliğini koruyabilir. Radyasyon özel makineler sayesinde de üretilebilir, bu makinelere Siklotron (ivme makinesi), doğrusal hızlandırıcı veya parçacık hızlandırıcı adı verilir. Bazı bilim adamları bu makineleri üzerinde çalışabilecekleri radyasyonu üretebilmek için kullanırlar. Röntgen cihazları az miktarda üretilen (X ışınları) sayesinde insan vucudunun iç kısımlarının görüntülenmesini sağlar. Nükleer silahlar (atom bombaları), yapıları tahrip etmek ve insanları öldürmek amacıyla çok hızlı bir şekilde çok yüksek miktarda radyasyon ortaya çıkarırlar. Bu konuda en büyük ve insanlığın hafızasına kazınmış en acı deneyim, Amerikan ordusunun İkinci Dünya Savaşı’nın sonunda (1945) Hiroşima ve Nagazaki’ye attığı bombalardır. Öte yandan nükleer silahlar, İkinci Dünya Savaşı’ndan seksenli yılların sonuna kadar Amerika Birleşik Devletleri ve Sovyetler Birliği başta olmak üzere, kapitalist ve sosyalist bloklar arasında meydana gelen Soğuk Savaş’ın temelini oluşturmuştur. Uzun yıllar boyunca devam eden karşılıklı nükleer tehditler, insanlık için korkutucu bir deneyim meydana getirmiştir. Nükleer reaktörler elektrik üretmek için kullanılmaktadırlar. Bunlar da çok miktarda radyasyon meydana çıkarırlar, bu nedenle radyasyonun reaktörden dışarı sızmasını önleyecek şekilde dikkatlice inşa edilirler. Fakat birçok insan, reaktörlerde bir sorun oluşması durumunda radyasyonun çevreye yayılabileceğinden ve insanlara ve diğer canlılara zazar verebileceğinden endişe duymaktadır. 16 Nisan 1986’da Ukrayna’nın Çernobil şehrinde meydana gelen ve kanserojen etkileri Sovyetler Birliği ile Türkiye’nin Karadeniz kıyılarında bugün de hissedilen büyük felaket, bu korkunun başlıca temelidir. Öte yandan nükleer reaktörlerin parçaları ve atıkları büyük sorun oluşturmaktadır. Kimi parçalar, yüzlerce hatta binlerce yıl boyunca radyoaktif kalabilmekte ve çevreye zarar verebilmektedir. Bu nedenle bunların güvenli bir şekilde nasıl saklanması gerektiğine ilişkin bugün bile devam eden tartışmalar vardır Radyoaktiflik: Bir atom çekirdeğinin, tanecikler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanması. Bu olayı ilk kez 1896 yılında Henri Becquerel uranyum üzerinde ortaya çıkardı. Doğada kendiliğinden radyoaktif olan bazı elementler vardır, bunlar dört grupta toplanır: Radyum grubu: Bu grup uranyum 238 ile başlar ve art arda parçalanmalarla kararlı kurşun 206'ya dönüşür. Aktinyum serisi: Bu seri uranyum 235 ile başlar ve kurşun 207'ye dönüşerek biter. Toryum serisi: Adını aldığı toryum 232 ile başlar ve kurşun 208 ile son bulur. Neptünyum serisi: Neptünyum 237 ile başlayıp, bizmut 209 ile biter. Bu serilerde radyoaktifliğin çeşitli tipleri ile karşılaşılır: Muhsin Alparslan Ayhanα (Alfa) radyoaktiflik: İki Nötron ve iki protondan meydana gelen bir heliyum çekirdeği yaymaktır. Bu radyoaktiflikte çekirdeğin yükü, iki birim oranında eksilir. β (Beta) radyoaktiflik: Bir pozitif ve negatif elektron yayımıdır. Bu radyoaktiflikte, elektron eksi yüklü ise çekirdek yükü bir birim artar, artı yüklü ise bir birim azalır. γ (Gamma) radyoaktiflik: Bir çekirdeği uyarılmış bir halden, daha az uyarılmış veya kararlı hale getiren elektromanyetik bir ışınım kuvantumunun yayımıdır. Radyoaktif dönüşünler az veya çok hızlı olurlar. Göz önüne alınan element çekirdeğin yarısının parçalanması için gerekli süreye Periyot (radyoaktiflik) denir. Dış etkenlerin hiç birine bağlı değilmiş gibi görünen bu periyot çekirdekten çekirdeğe çok değişir. Bir saniyenin milyarda birinin binde biri ( 10-12 ) kadar süren periyotlar olduğu gibi 1017 yıla ulaşan periyotlar olduğu bilinmektedir. Nükleer tepkimelerde, tabiatta bulunmayan radyoaktif çekirdekler elde edilebilir. Bu olaya suni radyoaktiflik denir. |
Cevap : Radyasyon, Radyasyon Birimleri ve Radyoaktivite
19.yüzyılın sonlarında kimyacılar,akıllarından geçirmedikleri bir durumla karşı karşıya geldiler.Olayların başlangıcı 1896 yılı,yeri ise Paris’ti.Evinden bir yere gitmek için acele eden Henri Becquerel,ışık geçirmez kağıtlara sarılı bir fotoğraf levhası üzerine yanlışlıkla bir paket uranyum tuzu koydu.Onları çekmecesine bırakıp evden çıktı.Bir süre sonra fotoğraf levhasını çekmeceden çıkarınca çok şaşırdı. Uranyum tuzu levha üzerinde karartıya benzer bir iz bırakmıştı.Levha sanki ışık altında kalmış gibiydi.Tuzların bir çeşit ışınım saldığını düşündü. Becquerel,çok önemli bir olaya şahit olmuştu.Tesadüflerin bilimsel buluşlarda yer aldığını bilecek seviyede bir bilim adamıydı.Ama konuyu kendisi araştırması gerekirken öyle yapmadı,onu bir mastır öğrencisine havale etti.Söz konusu öğrenci,Polonya’dan yeni göç etmiş olan Marie Curie idi. * Pierre ve Marie Curie,bazı kaya türlerinin sürekli olarak ve olağanüstü miktarlarda enerji saçtığını görmüşlerdi.Üstelik bunu hacim kaybetmeden ve fark edilebilecek hiçbir değişime uğramadan yapıyorlardı.Bu olay Curie’lerin bilemeyeceği bir özellikteydi.Hatta gelecek yüzyılda Einstein tarafından açıklanıncaya dek hiçkimse tarafından da anlaşılmayacaktı.İşin gerçeği,sözü edilen kayaların etkili biçimde kütleyi enerjiye çevirmekte oluşuydu. Marie Curie bu etkiyi radyoaktiflik olarak adlandırdı.Sonraki çalışmalarında Curie’ler iki tane yeni element buldular:Polonyum ve radyum. * O günlerde Yeni Zelanda doğumlu Ernest Rutherford,Montreal’deki McGill Üniversitesi’nde yeni keşfedilmiş olan radyoaktif maddelere ilgi duymaya başlamıştı.F.Soddy adındaki bir meslektaşı ile birlikte bu maddelerin küçük miktarlarında bile muazzam enerji rezervleri bulunduğunu keşfetmişti.Bu rezervlerdeki radyoaktif bozunmanın,yani kararsız bir atom çekirdeğinin parçacık ve enerji salarak daha hafif ve kararlı başka bir çekirdeğe dönüşmesi olayından Yerküre’deki sıcaklığı sorumlu tuttular.Elbette kütle-enerji ilişkisini henüz bilmiyorlardı.Ama radyoaktif elementlerin bozunarak başka elementlere dönüştüğünü bulmuşlardı.Bir benzetme yapılacak olursa,bugün bir uranyum atomu varken yarın kurşun atomu oluyordu.Bu olay sanki simya gibi bir şeydi.Üstelik doğada kendiliğinden oluyordu. * Rutherford, radyoaktiflik olayının pratik hayatta kullanım yeri olacağını gören ilk kişi oldu.Her radyoaktif maddenin yarısının bozunması için gereken zaman miktarının, yani yarı-ömrün aynı olduğunu anladı.Üstelik bu sabit ve güvenilir bozunma hızı bir çeşit saat görevi de görebilirdi.Bir maddenin şu anda ne kadar radyasyonu olduğu ve hangi hızla bozunmakta olduğu saptanınca,geriye doğru hesaplanırsa maddenin yaşı bulunurdu.Bu düşüncesini bir parça uranyumlu maden cevheri üzerinde denedi ve cevherin yaşını 700 milyon yıl olarak hesapladı.O günlerde bu rakam,Yerküre’nin yaşı olarak çoğu insanın kabullenmeye hazır olduğundan çok daha büyüktü. * Rutherford,1904 yılında Kraliyet Enstitüsü’nde konferans vermek için Londra’ya gitti.Konu yeni radyoaktif bozunma kuramı idi.Amacı,bu kuramı anlattıktan sonra sözü uranyumlu maden cevherine getirmekti.Ünlü bilim adamı Lord Kelvin de konferansı dinlemek için gelmişti.Ama artık 80 yaşındaydı ve bu tip konferansları ancak uyuklayarak izleyebiliyordu.Özellikle fizik alanında yeni gelişmeleri takip etmeyi bırakmıştı.Hele yeni fikirleri hiç kabul etmiyordu. Bütün bunları bilen Rutherford,saygılı bir tavırla bir diğer ısı kaynağının keşfi halinde hesaplarının geçersiz olacağını Kelvin’in kendi ağzıyla söylemiş olduğuna değindi.O diğer kaynağı kendisinin bulduğunu ilave etti. Radyoaktiflik sayesinde,Yerküre yaşının Kelvin’in hesapladığı gibi 24 milyon yıldan çok daha fazla olduğunun anlaşıldığını özellikle vurguladı. Lord Kelvin, Rutherford’un bu saygı çerçevesini aşmayan sunumunu dinlerken gülümsüyordu.En ufak şekilde bile etkilenmemişti.Güncellik kazanan rakamları kabul etmiyordu. Yerküre’nin yaşı üzerinde kendisinin yaptığı çalışmaların doğru olduğunu iddia etmeye devam etti.Bu tavrını ölene dek sürdürdü. * Rutherford’un bulguları bilimsel bir devrimdi.Ama pekçok kişi bu kuramı kabul etmedi.Bilim dünyasının tutucu beyinleri hızla gelişen yeni fikirleri benimsemekte zorlanıyordu.Öyle ki Dublin Üniversitesi’nden John Joly Yerküre yaşının en fazla 89 milyon yıl olduğunu 1930 yılına kadar savundu.Öldüğü gün bile aynı fikirdeydi. Rutherford’un öngördüğü uzun zaman dilimi bazı kişilerin karşı çıkmasına rağmen yavaş yavaş kabul görmeye başlamıştı.Ama Yerküre’nin gerçek yaşının belirlenmesi için aradan daha çok yılların geçmesi gerekecekti. * Radyasyon araştırmaları devam ediyordu.Ama bu araştırmalar hiç kimsenin hem bilmediği hem de beklemediği sonuçlar veriyordu.1900’lü yılların başında Pierre Curie, radyasyon hastalığının belirtilerini göstermeye başlamıştı bile.Kemik ağrıları ve kronik kırıklık hissediyordu.Ancak ölümü bambaşka şekilde oldu.1906 yılında bir at arabasının altında kalarak can verdi. O yıllarda radyoaktiflik,yararlı olan bir enerji gibi algılanmıştı.Uzun yıllar boyunca diş macunu ve müshil üreticileri ürünlerine radyoaktif toryum kattılar.1920 yılında bile radyoaktif maden suyu kaynaklarının şifa verici olduğu sanılıyordu.Tüketim mallarında radyoaktif madde kullanımı ancak 1938 yılında yasaklandı.Ama Marie Curie 1934 yılında lösemiden ölmüştü. Radyasyon,hem zararlı hem de kalıcıdır.Bugün için bile Marie Curie’nin 1890 yıllarından kalma notlarına dokunmak çok tehlikelidir.Kendisine ait laboratuvar kitapları kurşun astarlı kutularda korunmaktadır.Onları görmek isteyenlerin koruyucu giysiler giymeleri gerekir. __________________ SEDAT SENCAN |
Powered by vBulletin®
Copyright ©2000 - 2025, Jelsoft Enterprises Ltd.