Radyoizotopların Kullanım Alanları

Radyoizotopların Kullanım Alanları



Radyoizotoplar yaşamımıza öylesine girmişlerdir ki, bunların kullanıldıkları alanlar saymakla bitmez Bilimde, teknikte, tıpta, tarımda, bütün hizmet dallarında radyoizotoplar çok yaygın şekilde kullanılırlar Nükleer çağın insanoğlunun hizmetine sunduğu yeni iki olanaktan birincisi muazzam "atom enerjisi" ise, ikincisi hiç şüphesiz "radyoizotoplardır Radyoizotopların sayısız uygulamalarına şöyle bir göz atıldığında akla gayri ihtiyarî şu soru gelir:
Radyoizotoplar olmadan bugünkü yaşam düzeyine ulaşmak acaba mümkün olabilir miydi?
Aşağıda sunulan sınırlı bazı örnekleri okuduktan sonra bu soruyu dilerseniz siz kendiniz yanıtlayınız


Radyoizotop kalp pili ve sun"i kalp
Kaloriferli elbise
Uydularda radyoizotop enerji kaynakları
Kutup istasyonlarında radyoizotop enerji üreteçleri
Radyoaktif yol lambaları
Sinek mücadelesi
Karbon-14 yaş tayini
Radyoizotoplarla analiz
Radyoizotoplarla radyografi
Radyoizotoplarla teşhis (teknikte ve tıpta)


RADYOİZOTOP KALP PİLİ VE SUN"İ KALP

Kalp pili ilgili bütün devreleriyle bir cep saati büyüklüğündedir Hastanın göğüs nahiyesine cilt altına yerleştirilir; ona takılı olan küçük bir elektrot damar içinden kalbe kadar sürülür Türk Kardiyograflar Cemiyeti başkanının 25 Eylül 1980 günlü açıklamasına göre Türkiye"de 500, Amerika Birleşik Devletleri"nde 200 000 kişi hayatlarını pille sürdürmektedirler
İlk kalp pilleri kimyasal (civalı) pillerdi ve en çok 3 yılda bir küçük bir cerrahî operasyonla değiştirilmeleri gerekiyordu Tabii, bu tekrar eden operasyonlar hasta için son derece sevimsiz bir durumdu




Plütonyum-238 radyoizotopundan enerji alan ilk kalp pili 1969 yılında Amerika Milli Kalp Enstitüsü (Bethesda) da bir köpeğe takılmıştır W Bu izotop 88 yıl yarı ömürle adeta tükenmez bir enerji kaynağıdır Yayınladığı yumuşak (5,5 MeV) alfa ışınları üç-beş mikron içinde durdurularak, kinetik enerjileri ısıya dönüşür Böylece oluşan ısı bir termoelektrik devre aracılığıyla elektriğe dönüştürülür Klasik teknolojide sıcaklık ölçen "ısıl çift = thermocouple"dan da anımsanabileceği gibi termoelektrik olay ısıyı hiç hareketli parça kullanmadan elektriğe dönüştürme yöntemidir Söz konusu radyoizotopun saf alfa yayıcı olması, beta veya gamma ışınları vermemesi zırhlama sorununu büyük ölçüde hafifletir Teknisyenler bu üstünlüklere sahip Plütonyum-238 radyoizotopunun kalp pili sorununu ideal şekilde hallettiği inancıyla sevinçliydiler


Fakat halk sağlığı otoriteleri bu sevince katılmadılar Plütonyum gibi radyotoksik maddelerin başında yer alan bir zararlının göğüs kafesine yerleştirilmesi fikrini, ne denli garanti verilirse verilsin, benimseyemediler Onun için radyoizotop kalp pili uygulamada beklenen gelişmeyi gösteremedi Daha sonra geliştirilen ve 15 yıl dayanabilen kimyasal türden lityumlu piller ömür sorununu makul ölçülerde çözdü ve kalp pilleri piyasasına hakim oldu
Sun"i kalp veya kan pompası isimleriyle anılan ve ameliyat sırasında esas kalp devre dışı bırakıldığında hastanın yaşamını sürdüren aletin de radyoizotopla çalışan modelleri vardır Hayatî tehlike söz konusu olduğu için elektrik kesilmesine, frekans veya voltaj değişmesine karşın şebeke cereyanındansa daha kararlı bir enerji üreteciyle çalışılması tercih olunur 7 Watt dolayındaki elektrik gereksinimi gene termoelektrik dönüşümle Plütonyum-238 veya Prometyum-147 radyoizotoplarından birinden karşılanır Birinci radyoizotop az yukarda tanıtılmıştı; ikincisi yani Pm-147 yarı ömrü 2,6 yıl olan saf ve yumuşak (en çok 0,2 MeV) enerjili bir beta vericisidir Bu enerjideki betaların frenlenmeleri de kolay olduğundan zırhlama gene sorun değildir Üstelik bu alet insanın (hastanın) dışında olduğuna göre sağlık sakıncası da yoktur

KALORİFERLİ ELBİSE


Çok soğuk iklimlerde veya ortamlarda (kutupta, uzayda veya buzlu sularda) giyilecek elbiselerin ısıtılması için radyoizotop enerjisine dayalı "tek kişilik kalorifer" yapılmıştır Pu-238/Zirkonyum alaşımından yapılmış ısı kaynağını küçük bir ısı değiştirgeci (eşanjör) çevreler Burada ısınan su elbisenin katları arasına döşenen plastik borular içinde dolaşarak dalgıcı veya astronotu ısıtır Gerek duyulan ısı enerjisi miktarına göre değişen sayıda ve her biri elbisenin ayrı bir bölgesini ısıtmak üzere birden çok sistem de yapılabilir


UYDULARDA RADYOİZOTOP ENERJİ KAYNAKLARI

Uydulara ve diğer uzay araçlarına yerleştirilen çok sayıda cihazın gerektirdiği ortam ısısını ve elektriği üretmek üzere farklı fiziksel temellere dayanan başlıca üç tür enerji kaynağı geliştirilmiş bulunmaktadır Bunlardan biri küçük tip nükleer reaktörleridir Diğer ikisi güneş enerjisi ve radyoizotop enerjisi ile çalışan üreteçlerdir Amerika Birleşik Devletleri 1978 yılına kadar uzaya göndermiş olduğu uydularda yalnız bir kez nükleer reaktör, 20 kez radyoizotop enerji paketi ve çok daha fazla sayıda güneş hücresi kullanmıştır
Güneş pili uzayda radyoaktif kalıntı bırakmayan temiz bir aygıt olduğu için Amerika tarafından tercih oluna gelmiştir





Fakat en çok 10 yıla varan ömrü onun ancak kısa ve orta süreli uçuşlarda kullanılmasına yetmektedir Gerek bu neden ve gerekse güneşten uzaklaşıldıkça enerji üretiminin zayıflaması, onu sadece dünya etrafındaki uçuşlar için uygun kılmaktadır Dünyanın güneşi görmeyen tarafında üretim mümkün olmadığından güneş hücresinin enerji sürekliliği ancak bir batarya ilavesiyle sağlanabilmektedir Batarya ise sistemi tahminlerden fazla ağırlaştıran bir eklentidir Güneş hücresi teknolojisi 1980"li yıllarda metrekareden 100 W elektrik üretecek düzeye gelmiştir Bu durumda bir okyanus keşif ve denetim uydusunun 4 kW dolayında olan elektrik gereksiniminin yalnız bu kaynaktan sağlanması halinde uzaya 40 m2 genişliğinde kanat açması gerekmektedir Günümüze gelene dek kanatlar bir sakınca yaratmadı Fakat 19 Mayıs 1978 günü ilk "avcı-vurucu" (hunter-killer) Sovyet uydusunun uzayda boy göstermesi durumu değiştirmiştir Radar algılamasına yakalanmayı ve avlanmayı kolaylaştıran güneş kanatları artık uyduların istenmeyen uzantılarıdır




Radyoizotop enerji üreteci bu bakımdan üstünlüğe sahiptir Dolayısıyla gelecekte uzaydaki önemi daha da artacaktır Onun, yukarda sözü edilen diğer iki enerji seçeneğine üstünlüğü ömür bakımından da vardır Uzayda münhasıran kullanılan radyoizotop Pu-238"dir Onun 88 yıllık yarı ömrü gerek nükleer reaktörle ve gerekse güneş hücresiyle karşılaştırılamayacak kadar dayanıklı bir enerji kaynağı olmasını sağlar Mamafih radyoizotop enerji üretecinin ömrünü termoelektrik dönüştürücünün daha kısa olan ömrü sınırlar
Pu-238"i uzayda çekici kılan bir diğer etken, birim ağırlık başına en fazla enerji üreten radyoizotop olmasıdır


Uzaya ilk radyoizotop enerji üreteci, 1961 sonbaharında fırlatılan Amerikan Transit uydusuyla gönderilmiştir Bilindiği gibi bu uydu gemilere konumlarını ve rotalarını tayine imkan veren sinyaller yayınlar Amerika Birleşik Devletleri radyoizotop enerji üreteçlerinden ilk partiyi dünya yörüngesinde denedikten sonra, 1969"dan itibaren 11 adedini Ay"a, Jüpiter"e, Satürn"e, Mars"a ve Venüs"e gönderdiği araçlarda kullanılmış, bunlardan 5 tanesini de birtakım cihazlarla beraber Ay yüzeyine bırakmıştır


21 Nisan 1964 günü fırlatılan dördüncü radyoizotop kaynak SNAP-9A başarısız bir atılışla atmosfere geri dönmüş ve Güney Yarımküre"de 50 km yükseklikte yanarak dağılmıştır Taşıdığı 1 kg Pu-238"in 17 000 Ci dolayındaki radyoaktivitesinin % 95"i yeryüzüne serpilmiştir Altı yıl sonra 1970"de çevrede radyoaktivite bulaşıklığı hâlâ ölçülebilecek düzeyde idi Plütonyumun en radyotoksik elementlerden biri olduğunu geçmiş bölümlerden biliyoruz Bu yönüyle olayın geniş tepki uyandırdığını söylemeye gerek yok Radyoizotop enerji üreteçlerinin dünya yörüngesinde değil de, daha ziyade dış uzayda kullanılmalarının bir nedeni de benzeri kazaların tekrarından kaçınmaktır




Nitekim anlatılan tatsız tecrübeden sonra radyoizotop enerji paketinin yapısı, bir kaza ile atmosfere dönmesi halinde yanmayacak şekilde pekiştirilmiştir Yapılan bu değişiklik iki kez bilfiil denenmiştir 1968 ve 1970 yıllarında, arızalar nedeniyle uçuşları atılıştan sonra iptal olunan Nimbus B-l ve Apollo-13 araçları deneme için geri çevrilmişler, araçların kendileri atmosferde yandıkları halde SNAP-19 B2 ve SNAP-27 kodlarıyla anılan radyoizotop enerji paketleri hiç dağılmadan okyanusun derin sularına gömülmüşlerdir Paket açılmadığına göre sakladığı radyoaktivitenin suya sızmayacağı aşikârdır


Radyoizotop enerji üretecinin en önemli sakıncası 1 kW gücün üzerinde hafif olma özelliğini hızla yitirmesi ve daha büyük güçlerde artık nükleer reaktörlü enerji üretecinden de ağır çekmesidir Fakat bu sonuncunun arz ettiği radyoaktivite tehlikesi kıyaslanmayacak ölçüde büyük olduğundan, aralarında yapılan çok yönlü karşılaştırmayı gene radyoizotop enerji üreteci kazanmaktadır Onun için seneler 1980"lere dönerken Amerika Birleşik Devletleri"nin savunma araştırmalarından birisi 100 kW gücünde "dev" radyoizotop enerji paketi geliştirmek idi Bu seriden ilk üretecin uzayda 1983 yılında denenmiş olması hedef alınmıştır "Küresel Konum Tayini" ve "Hava Kuvvetleri Haberleşmesi" gibi amaçlarla yeni hizmete girecek uydular çok sayıda cihazla yüklü olacaklarından elektrik gereksinimleri de eskilerle kıyaslanmayacak ölçüde fazladır Bunların Sovyet avcı-vurucu uydularına kolay hedef olmaktan sakınılmaları da düşünülünce radyoizotop enerji üreteci elde tek seçenek olarak kalmaktadır


KUTUP İSTASYONLARINDA RADYOİZOTOP ENERJİ ÜRETEÇLERİ

Kutuplar çevresinde, yılın ancak belirli aylarında ulaşılabilen yörelerde insansız çalışmak üzere kurulmuş bulunan hava tahmin istasyonlarında cihazlar için gerekli ortam ısısı ve elektrik en güvenilir şekilde gene radyoizotoplar sayesinde sağlanabilir
Nitekim bu tür kaynaklardan ilki 1961 yazında, Kuzey Kutbu"na sadece l 300 km uzakta bulunan Axel Heiber adasındaki hava tahmin istasyonuna konmuştur
Kullanılan radyoizotop Stronsyum-90"dır 28,5 yıl yarı-ömürlü bu radyonüklid en çok 0,5 MeV enerjide saf betalar verir Bir yer istasyonunda ağırlık, daha doğrusu üretilen birim güç başına ağırlık uzaydaki kadar kritik olmadığından, kaynak seçiminde ucuzluk önem kazanır Adı geçen radyoizotopun bu işde tercih olunmasının nedeni de ucuzluğudur



Stronsyum-90 bir fisyon ürünüdür; üstelik bütün fisyon ürünleri arasında en yüksek verimle üreyenler-den biridir Dolayısıyla kullanılmış yakıtın tekrar işlenmesinden bir yan ürün olarak bol miktarda elde olunur


RADYOAKTİF YOL LAMBALARI

Elektrik şebekesinden bağımsız çalışan karayolu trafik lambalarının yapılması, elektriğin ikide bir kesildiği ülkemizde ne güzel olurdu? Aynı özlemi demiryolcular da duymaktadırlar


Trityum radyoizotopundan enerji alan trafik lambaları yapılmıştır Gerçi bu lambalar elektrikli olanlar kadar parlak değillerdir Verdikleri ışık gece ancak 50 - 60 metreden görülebilir Bir beyaz kağıt dolunay ışığı ile ne kadar parlarsa trityum lambanın yüzey parlaklığı da bunun ancak iki katıdır Dolayısiyle trafiğin hızlı seyrettiği ana yollarda elektrikli lambaların yerini almaları beklenmemektedir Fakat elektriğin götürülmesinin pahalıya oturduğu tenha köy yollarında pekâlâ kullanılmaktadırlar


Trityum, geçmiş bölümlerden hatırlanacağı gibi hidrojenin üç izotopundan en ağır olanıdır 12 yıl yarı ömürle çok yumuşak (0,02 MeV) enerjide ve saf beta aktiftir Dolayısıyla lambanın içine yerleştirildiğinde dışarıya sağlığa zarar verecek ölçüde radyasyon sızıntısı yapmaz Trityumun yayınladığı betalar bir fosforlu camı bombalayarak onda görünür ışık flüoresansı doğururlar Yani sistemde elektrik kullanılmadan ışık üretilir
Bu olayın klasik örneği fosforlu saatlerdir Onlarda kullanılan Radyum yayınladığı alfa tanecikleriyle gene bir fosforu (çinko sülfürü) bombalayarak görünür ışık pırıltısı yaratırlar


SİNEK MÜCADELESİ


Radyoizotop uygulamalarının sayısız örnekleri arasından burada sunulmak üzere özellikle birbirinden çok farklı olanlar seçilmişlerdir
Afrika"da uyku hastalığı taşıyan sineğin dişisinin ömür boyu yalnız bir kez çiftleştiği, fakat bundan sayılamayacak kadar çok yumurta meydana getirdiği saptanmıştır Radyasyonların zararlı etkilerinden birinin canlıları kısırlaştırmak olduğu bilinmektedir Konumuzda bundan yararlanılmakta, uyku hastalığı sineğinin erkekleri kısırlaştırılarak araziye salınmaktadır Kısır erkekle çiftleşen dişi sinek üreme yapamadığından sinek nesli zamanla azalır


Karbon-14 Yaş Tayini


Hem doğal olarak kendiliğinden sürekli biçimde oluşan ve hem de yapay olarak üretilebilen bir radyoizotoptur
Willard Frank Libby paleontolojik devirlerden veya tarihin derinliklerinden arda kalan kalıntıların yaşlarının tayininde yeni ve şaşmaz bir yöntem olarak Karbon-14"ün kullanılabileceğini kanıtlamış ve bu buluşuyla 1960 yılı Nobel Ödülü"nü kazanmıştır


Libby bu yöntemle son buzul çağının zannedildiği gibi 25 000 yıl önce değil, fakat 10 000 yıl önce yaşandığını; Mezopotamya"da çiftçiliğin 7 000 yıl önce başladığını; Teotihuacan (Meksika) güneş piramidinin zannedildiği gibi 15 000 yıllık değil, fakat sadece 3 000 yıllık olduğunu ve benzeri daha birçok tarihi yanılgıyı ortaya çıkardı Kendisi ve ondan sonra bu yöntemi kullananlar müzelerde özenle saklanan bir kısım eşyanın sahte olduklarını veya kendilerine atfedilenden başka döneme ve uygarlığa ait olduklarını gösterdiler Prof Libby haklı olarak tarihi tekrar yazan adam unvanını kazanmıştır Mamafih Libby"ye asıl şöhreti ve Nobel ödülünü "Dead Sea Scrolls" ismiyle bilinen dinsel yazıtların orijinal belgeler olduğunu kanıtlaması kazandırmıştır 1948 yılında Kudüs dolaylarında bir mağara içinde bulunan, rulo şeklinde sarılmış deri şeritlerin Milattan önce 2 yüzyıla ait olduklarını saptamıştır Deri üzerinde okunan dini yazılar incil"in günümüze kadar tahrif olmadan geldiğinin kanıtı sayılmış ve hıristiyanlık dünyasını heyecandan ayağa kaldırmıştır


Karbon-14 yaş tayini yönteminin esası özetle şöyledir: Atmosferin üst tabakalarında kozmik nötronlara hedef olan bir kısım azot atomları radyokarbona dönüşürler Aslında çok zayıf olan bu reaksiyon jeolojik devirlerden beri biteviye süregelmiştir Böylece oluşan radyo karbonla, bilinen diğer menşeden gelen kararlı (radyoaktif olmayan) karbon canlı besin çevriminde karışmakta ve onbinlerce yılla ifade olunan zaman sürecinde ikisi arasında bir denge oluşmuş bulunmaktadır



Öyle ki, yaşayan her türlü canlı yapısında (biosferde) yer alan karbon içinde radyoaktif olan ve olmayan izotopların oranı yeryüzünün her yanında ve tarihin bütün dönemlerinde hep aynı olup 10-12 (trilyonda bir) dir
Buna göre yaşayan bitki, hayvan ve insan yapısında var olan her gram karbon içinde dakikada 16 radyoaktif bozunum olur Her bozunumdan bir adet 0,2 MeV maksimum enerjide ve eksi elektrik yüklü beta parçacığı yayınlanır Canlı ölüp besin çevriminden çekilince, yeni karbon takviyesi kesildiği için, bünyesinin ihtiva ettiği radyo karbon, bu radyoizotopun 5736 yıl olan yarı ömrü ile azalmaya başlar Anılan sürenin sonunda fosilin ihtiva ettiği beher gram karbon başına dakikada 8 beta, iki yarı ömür (11 472 yıl) sonra 4 beta yayınlanacaktır Fevkalade duyarlı teknikler sayesinde 10 yarı ömre kadar azalan radyo karbon aktiviteleri ölçülebilmiştir Yani zamanımızdan geriye 57 000 yıl giden bir tarih dönemi için radyo karbon, sanki bir doğal saat imişcesine kullanılabilmektedir


Ağaç, kemik, kağıt, vb kalıntılarla, karbonlaşmış tabakaların (kömür, petrol) arkeolojik ve jeolojik yaş tayinleri bu sayede mümkün olabilmektedir Başka tür bir uygulama organik bileşiklerde menşe tayinidir Örneğin etilalkolün sentetik mi olduğu, yoksa petrolden mi damıtıldığı gene bu yöntemle saptanabilir


Ülkemizin hâlâ bakir bir tarih ve arkeoloji hazinesi olduğu, ayrıca geniş kömür ve linyit yataklarının bulunduğu, petrol aramalarına büyük ümitler bağlandığı düşünülürse, radyokarbon yaş tayini konusunda uzmanlaşmanın Türk kültür ve ekonomisi için ne büyük katkıları olabileceğini anlamak kolaylaşır

Radyoizotoplarla Analiz


Radyoizotoplar kimyasal analizin bilinen yöntemlerine yenilerini eklemiştir Bu yeni yöntemler yerine göre ucuz, çabuk, otomatik olabilmek gibi üstünlükleriyle modern teknolojide geniş uygulama alanları bulmuşlardır
Radyoizotoplarla analizin başlıca iki yöntemi vardır


Radyoaktivasyon analizi ismi verilen birincisinde, analiz edilecek örnek önce bir nükleer reaktörde ışınlanır Örneğin yapısında bulunan ve tayini istenen elementler nötron ışınlaması sırasında radyoaktif hale gelirler Böylece oluşan her bir radyoaktif elementin yayınladığı ışının cinsi, enerjisi ve yarı ömrü farklıdır Bunlar ölçülmek suretiyle radyoizotop kokteyline dönüşmüş olan örnek yapısında aranan elementler ve bunların miktarları tayin olunur Elle çok zaman alan bu işlemler istenirse bilgisayar kumandalı otomatik analiz cihazlarıyla bir çırpıda sonuçlandırılabilirler Dolayısıyla ıslak kimya yöntemleriyle günler süren analizler dakikalara sığdırılabilirler
Fluoresan X-ışınları analizi radyoizotoplarla analizin ikinci türüdür Bunun için yukarda olduğu gibi bir nükleer reaktörün varlığına ve analiz edilecek örneğin onun içinde ışınlanmasına gerek yoktur Hassas, kesin ve acele analizler için bilgisayarla donatılmış karmaşık laboratuar düzenekleri olduğu gibi, kaba analizler için çok basit ve taşınabilir olanları da vardır Öyle ki, bir maden arayıcı dağ-taş dolaşması sırasında bunları beraberinde gezdirip toplayacağı örneklerin ilk kontrollerini kendisi yapabilir




Bu analiz yönteminde, örneği oluşturan elementlerin X-ışmı fluoresansı ile ışımaları sağlanır Görünür ışık flüoresansını günlük hayattan biliyoruz Bazı boyalar, üzerlerine düşen ışığın etkisiyle görünür ışık vererek ışıldarlar Burada uyaran da, uyarılan da görünür ışıktır Aslında X-ışını flüoresansında da durum benzerdir Atomda X-ışını flüoresansını uyarmak için genellikle gene bir X-ışını veya gamma ışını ve nadiren de beta ışını kullanılır Her atomun (elementin) flüoresansından doğan X-ışınları önceden bilinen ve hiç değişmeyen bir dalgaboyuna (enerjiye) sahiptirler Kullandığımız algılayıcı flüoresan X-ışınlarının dalga boylarını seçebiliyorsa örnek içinde bunların kaynaklandığı atomların cinslerini ayırt edebiliyor (analiz edebiliyor) demektir Unutulmamalıdır ki, göz denen algılayıcı görünür ışığın dalga boylarını (enerjilerini) ayırt edebilmekte, bu sayede renkleri seçebilmektedir Yukarda anılan elektronik algılayıcının yaptığı, gözün doğal olarak yaptığını X-ışınları düzeyinde yapmaktan ibarettir




Temel ilkeleri kısaca özetlenen radyoaktivasyon analizinin ve flüoresan X-ışınları analizinin teknikte, tıpta ve akla gelebilecek daha bütün dallarda uygulamaları kelimenin tam anlamı ile sınırsızdır Analiz için seçilen örnek ameliyat masasında yatan bir hastanın kanı, Haliç"in kirli suyu, Ankara"nın pis havası, narkotik polisin yakaladığı uyuşturucu, kalitesinin kontrolü istenen bir sanayi ürünü, bir maden arayıcının topladığı taş-toprak numuneleri ve daha niceleri olabilir Hele taşınabilir flüoresan X-ışmı cihazı ile çalışılıyorsa dağdaki kayayı veya fabrikadaki metali, vb kırıp örnek almaya da gerek yoktur Yapıyı hiç tahrip etmeden, cihazı onun başına götürüp yüzeysel bir analizle yaklaşık sonuca varmak mümkündür




Radyoaktivasyon analizi tartılamayacak kadar az madde "bulaşıklıklarını" tayin edebilecek duyarlıkta bir tekniktir Şu örnek zikre değer: Kalabalık içinden açılan tek bir ateşle cinayet işlendiğini düşünelim Cani silahı derhal üzerinden uzaklaştırmış ve onun bu hareketini kimse fark etmemiş olabilir Fakat silahın geri tepmesiyle eline eser miktarda barut mutlaka sıvanmıştır Şayet elini henüz yıkamamışsa, mendille silmiş dahi olsa, elinde gözle görülmeyecek ölçüde az barut bulaşıklığı bir parafin kalıb üzerine alınabilir, nükleer reaktörde ışınlanabilir ve radyoaktivasyon analizine tabi tutulabilir Böylece yakalanan yüzlerce zanlıdan hangisinin elinde barut bulaşıklığı olduğu saptanabilir Polis bu yöntemi ilk kez ABD Başkam John Kennedynın katilini belirlemek için kullanmış, fakat o zaman başarılı olamamıştır Çünkü 1963 Kasımında henüz polise de yabancı olan bu yöntemin uzmanları sanık Harvey Oswald"a ulaşıncaya kadar, başka şubelere mensup polis ekipleri uyguladıkları testlerle ve sanığın tuvalete gitmesine izin vermekle elindeki barut bulaşıklığının yokedilmesıne fırsat tanımışlardır



RADYOİZOTOPLARLA RADYOGRAFİ


Röntgen çekiminde elektronik cihazların ürettiği X-ışınlarının kullanıldığını hepimiz bilirizFakat radyoiztoplann ürettiği gamma ışında aynı amaçla kullanıldıklarını bilmeyenler çoktur Çünkü bu ikinci tür radyografi sadece teknikte kullanılır; tıpta yeri yoktur Gamma ışınları X-ışınlarından daha yüksek enerjilidirler Dolayısıyle daha büyük malzeme kalınlıklarına nüfuz edebilirler
Teknikte X-ışınların nüfuz edemediği kalınlıkların radyografisinde radyoizotoplardan kaynaklanan gamma ışınları kullanılır Et ve kemikten ibaret olan insan vücudunun radyografisinde gamma ışınlarına gereksinim duyulmaz, üstelik bu ışınların zararları X-ışınlarından daha fazla olduğundan tıbbî radyografide kullanılmaları sakıncalıdır
Endüstriyel radyografide kullanılan başlıca radyoizotoplar Iridyum-192, Kobalt-60, Sezyum-137, Sezyum-134 olup özellikle ilk ikisi uygulamaların belki % 90"unda yeralır


Söz radyografiden açılınca elektron ve nötron radyografilerinden de birkaç cümle ile bahsetmek yerinde olur Birincisi beta aktif izotoplarla, ikincisi ise çoğunlukla nükleer reaktörlerle yapılabilir Betaların malzemeye nüfuziyeti son derece az olduğundan bunlarla radyografisi alınabilecek objeler pul, para, tablo gibi kağıttan yapılmış, tarihi veya sanatsal değeri olan, sahte veya orijinal olduğu araştırılan nesneler olabilir Elektrik yükü olmayan nötronların malzemeye nüfuziyeti daha fazladır Dolayısıyle bu tür radyografinin kullanma alanı daha geniştir Özellikle havacılık, uzay ve nükleer sanayiler gibi ileri teknoloji gerektiren dallarda kullanılır
Şekil-52 X-ışınlarıyla radyografinin ülkemizden bir örneğidir x



Radyoizotoplarla Terapi


Gamma ışınının tıbbî radyografide kullanılmadığı yukarda söylenmişti Mamafih aynı ışın terapide geniş şekilde kullanılır Kanser ve benzeri habis tümörlerin tedavisinde doktor, artık bütün çarelerin tükendiğine karar verdiği zaman, bir son çare olarak gamma ışınının öldürücü etkisine baş vurur Kanserli hücreleri ışınlayarak öldürür Ancak bu sırada çevredeki sağlam dokular da "feci şekilde" hırpalandığından, zaten zayıf-nahif olan hasta büsbütün sarsılır
Kobalt-60 radyoterapide kullanılan yegâne izotoptur Yarıömrü 5 yıldan birazcık fazla olan bir yapay radyoizotoptur Gerçi bazı eski hastanelerde tarihi bir miras olarak Radyum terapi cihazları da vardır Sadece doğal radyoizotopların bilindiği veya yapay radyoizotopların büyük ölçekte üretilemediği nükleer çağ öncesi günlerden kalma Radyum terapi cihazları, bu izotopun pek uzun (l 600 yıl) olan yarı-ömrü nedeniyle hâlâ aynı etkinlikte kullanılıyor ise de artık yenileri yapılmamaktadır Çünkü aşırı pahalı olan söz konusu radyoaktif madde yerini daha ucuz Kobalt-60 radyoizotopuna çoktan bırakmış bulunuyor





İstenmeyen hücrelerin radyasyonla öldürülmesinden konu açılınca aynı ilkeye dayanan başka uygulamalardan da kısaca bahsetmek yerinde olur Gamma ışınlaması ile mikropların öldürülmesi, böylece ilaçların, ilaç ambalajlarının ve ameliyathane teçhizatının (eldiven, makas, pense vb) hiç ısıtılmadan sterilizasyonu 1960"lı yıllardan itibaren başlamış devrimsel bir uygulamadır Harp stoku olarak uzun saklanacak tahıl türünden gıda maddelerinde üreme hücrelerinin yüksek dozda gamma ışınlaması ile tahribi, böylece filizlenmelerinin yıllarca geciktirilmesi bir diğer uygulamadır Ancak ışınlanmış gıdanın bizzat kullananlarda olmasa bile gelecek nesiller üzerinde gecikmiş zararlı etkileri olabileceği endişesi bu uygulamayı frenlemiştir

Radyoizotoplarla Teşhis (Teknikte ve Tıpta)

Radyoizotop ışıldayan maddedir Ancak bu ışıldama normal duyu organlarıyla (gözle) değil elektronik cihazlarla algılanabilir Radyoizotopların saldığı ışınların, özellikle gamma ışınlarının, kalın madde tabakalarını geçebilmesi bir başka üstünlüktür Bu sayede bir petrol boru hattı içindeki akışa katılan bir tutamcık radyoaktif madde ile borunun dışından akışı izlemek mümkündür Ana boru hattından benzin, gaz, motorin, vb petrol ürünleri peşpeşe basılabilir Yalnız, bunların arayüzeylerine radyoizotop katılır Ülkeyi aşan hattın öbür ucunda elinde bir radyasyon algılayıcı cihazla bekleyen teknisyen bir malın bitip öbürünün başladığını elindeki cihazdan anlayabilir ve birtakım vanaları açıp kapatmak suretiyle her bir malı ayrı depoya alabilir




Radyoizotop, insan kan dolaşımına da katılabilir Radyoaktivite atomsal ölçekte bir olay olduğuna göre kana verilecek radyoaktif madde miligram veya mikrogram ölçeğine kadar azaltılarak bir yan etki (kan zehirlenmesi) yapması önlenebilir Radyoizotopun vücuttaki hareketi dışardan, vücuda hiç temas etmeden, elektronik algılayıcı ile izlenebilir Böylece kan dolaşımının, kalbin, akciğerin, böbreğin, vb organların çalışmaları kontrol edilebilir
Tiroid bezi kandaki iyodu 24 saatte toplayıp alır ve bir o kadar zaman içinde de elimine eder Hastaya İyot-131 (yarıömrü 8 gün) izotopu zerk edilirse bu faaliyet dışardan izlenebilir Şayet anılan metabolik fonksiyon uzun sürüyorsa tiroid bezinin tembel çalıştığı veya aksine çok kısa sürüyorsa hastanın hipertiroidden muzdarip olduğu deneysel olarak kanıtlanır 1960"lı yılların sonlarında bu maksatla hastanelere dağıtılan radyoiyod kokteyli sayısı, yalnız Amerika Birleşik Devletleri"nde yılda yarım milyon adedi buluyordu
Fosfor-32 (yarıömrü 14,3 gün) kanser ameliyatına hazırlanan hastaya zerk edilir Normal hücrelerden çok daha aktif olan tümör hücreleri, daha fazla kan ve dolayısıyla radyofosfor alırlar Cerrah tümörün en küçük kalıntılarını dahi kazıyıp aldığından emin olmak için o bölgeyi kapatmadan önce radyasyon algılayıcı ile tarar ve işinin bittiğine böylece karar verir
Altın-198 (yarıömrü 2,5 gün) tıpta çok kullanılan bir diğer radyoizotoptur Kan, radyoaltını vücudun herhangibir yerindeki habis tümöre taşır ve yayınladığı gamma ile tümörü içinden ışınlar Başlangıç halindeki tümörler için radyoaltın içten ışınlaması yeterli olabilir ve hasta için daha sarsıcı olan radyokobaltla dıştan ışınlamaya gerek kalmayabilir


Ksenon-133 (yarıömrü 5,3 gün) radyoaktif ve asal bir gazdır Ciğerlere az miktarda verilirse bu organın sağlığı ve işleyişi dışardan gözlenebilir ve görüntüsü (sintologram"ı) alınabilir
Okuyucuyu sıkmamak bakımından örneklere burada son verilecektir Ancak şunu ilavede yarar var; anılan bütün bu tıbbî uygulamalar hastanelerimizde yıllardır yapılmakta ve bunlar için gerekli radyoizotopların çoğu Çekmece Nükleer Araştırma Merkezi"nde üretilmektedir
Sıralanan örneklerden okuyucunun dikkatini çekmiş olabileceği gibi insan vücuduna verilen radyoizotoplar hep kısa yarı ömürlüdür Radyoizotopdan beklenen görev bittikten sonra, madde olarak vücuttan atılması gecikse dahi, kısa sürede sönümlenerek zararlı etkisini kaybetmesi istenir


Kaynak :: wwwkimyaokulucom