Şengül Şirin
|
Cevap : Radyoaktif Maddelerin özellikleri Ve çevreye Zararları
RADYOAKTIF MADDELERIN ÖZELLIKLERI
Atom çekirdeklerinin bir dis etki olmaksizin kendiliklerinden isima yapmalarina ve bu tür isima yapan atomlara da radyoaktif atom adi verilir Radyoaktif atomlarin çekirdekleri kararsizdir Atom çekirdeklerinin kararligi nötron ve proton sayisina baglidir He, C, N ve O gibi hafif atom çekirdeklerinde nötron sayisi, proton sayisina esittir Nötron sayisinin proton sayisina orani 1’dir Bu çekirdekler karalidir Proton sayisi 2040Ca atomundan fazla olan atomlardan; nötron sayisi proton sayisina esit olan kararli atom çekirdegi yoktur Bu atom çekirdeklerinde Coulomb itme kuvvetleri, çekirdegin kararliliginin azalmasina sebep olur
Agir elementlere dogu nötron sayisinin proton sayisina orani git gide artar Kararli olan 80200Hg izotop atomunda n/p orani 1,5’tur N/p orani 1,5’tan büyük olan çekirdeklerin kararliliklari kaybolur, en son kararli çekirdek 83209Bi’tur
83209Bi’tan proton sayisi büyük olan atom çekirdekleri kararsizdir Çekirdekleri kararsiz olan atomlar radyoaktiftirler ve radyoaktif bozunmalar ile karali hale ulasmak isterler Bu bilgiler isiginda bir atom çekirdeginin radyoaktif özellik göstermesi için uymasi gereken sartlari su sekilde sirayalabiliriz: Çekirdekte bulunan nötron sayisinin proton sayisina oraninin 1,5’tan büyük olmasi, Atom numarasinin 83’ten büyük olmasi Bununla birlikte atom numaralari küçük olan bütün izotoplarin çekirdekleri kararlidir Mesela, 6 proton ve 6 nötrona sahip olan 612C izotopu karali olmasina karsin 6 proton 8 nötrona sahip olan 614C izotopu kararsiz yani radyoaktiftir
Görüldügü gibi, radyoaktiflik çekirdek yapisi ile yani çekirdekteki proton ve nötron sayilari ile diger bir deyisle çekirdegin cinsi ile ilgilidir Yapilan deneyler radyoaktif bir elementin bu özelligini bilesiklerinde de gösterdigi ortaya koymustur Bir elementin radyoaktif özelligi o elementin kimyasal durumuna bagli degildir Sicaklik ve basinç gibi dis etkiler de radyoaktif özelligi degistirmez
Bunlara ek olarak radyoaktif özellik maddenin kati, sivi veya gaz halinde bulunmasiyla da ilgili degildir Kursundan bir kröze içinde bir miktar radyum koyup bir magnetik alana tabi tutulursa radyasyonlar üç gruba ayrilir Bir kismi hafifçe sola sapar, pozitif yüklüdürler, bunlar iki elementer yüke malik olan helyum çekirdekleridir, bunlara alfa isinlari denir; bir kismi fazlaca saga sapar, negatif elektronlar olup bunlara beta isinlari denir; bir kismi hiç sapmaz, bunlar çok kisa dalga boylu elektromagnetik dalgalar olup bunlara gama isini denir
Radyoaktif maddelerden yayilan alfa beta ve gama isinlari çesitli olaylara sebep olurlar Mesela; kari, sivi ve gaz halindeki maddeleri iyonlastirirlar Cam, porselen, fayans gibi maddeler radyoaktif isin temasinda renklenirler Renklenme isinlarin yollarina karsilik gelen bölgede olur Radyoaktif isinlar canli hücrelerine etki ederler Basta kanser olmak üzere birçok hastaliga sebep olurlar Nesiller boyu kalitsal bozukluklar meydana getirebilir Simdi bu bozunma türlerini sirasiyla inceleyelim Alfa Isinlari: Alfa isinlari iki defa pozitif yüklü helium çekirdekleridir Gerçekten alfa partiküllerinin spetik yükleri bu partikülleri veren radyoaktif cisim ne olursa olsun, daima hidrojeninkinin yarisina esittir
Bu sonuç, ancak alfa taneciklerinin atom agirliginin ikiye esit oldugu yahut, Rutherford’un ilk anda ileriye sürdügü gibi, bunlarin kütlesi 4 olan ve herbiri 2 e yüküne malik atomlardan ibaret oldugu seklinde izah edilebilir Ramsay 1904’te, Rutherford’un ileri görüsünün tamamiyle yerinde oldugunu genel olarak ispat etmistir Gayet ince çeperli fakat gazlari geçirmeyen bir cam ampul içerisine radon konmustur; bu ampul de daha büyük, havasi, bosaltilmis ve iki elektrot ihtiva eden bir baska ampul içerisine alinmistir Bir müddet sonra dis ampulde husule getirilen bie desarjin helium spektrumunu verdigi görülmüstür
Deneme sartlarina göre, bu helium ancak ince kenarli birinci ampulün çeperinden alfa partiküllerinden ileri gelebilirdi Radonun bozunmasi söyle olmustur 86Rn 222è84Ra218+ 2He4 Böylece süpheye mahal kalmaksizin alfa partiküllerinin helium çekirdeklerinden ibaret olduklari meydana konulmustur Alfa isinlari radyoaktif atomdan, bu atoma tabi olarak çok büyük bir hizla yayinlanirlar
Örnegin RaC ‘nin verdigi partiküllerinin hizlari 19220 Km/s’dir Bir radyoelementin verdigi alfa isinlari genellikle ayni enerjiye maliktirler, yani bunlar monokinetikler veya ayni enerjiyi haiz gruplar olarak kendini gösterirler Bir isinin husule geldigi andan itibaren durduruldugunda ana kadar bir ortamda aldigi yola, bu isinin ortamdaki yolu denir Radyoaktif cisimlerin elektrik, isi kimyasal olaylari,esas itibariyle alfa isinlarindan gelir Bir radyoaktif cismin verdigi alfa partiküllerini saymak suratiyle Avogadro sayisi bulunabilir Bunun için bir taraftan bir radyoaktif cismin belli bir kütlesinin belli bir zamanda verdigi helium hacmi ölçülür ve buradan 11,2 litredeki helium sayisi hesaplanir Alfa isinlarinin havadaki yollari ilk hizlarinin küpü ile orantilidir Bu kanunun geçerli oldugu sinirlar içinde alfa partiküllerinin iyonlastirma gücü, partikülün hizi ile ters orantilidir ve bir alfa partikülünün husule getirdigi iyon sayisi R2/3’le orantilidir; R partikülün yoludur
Radyoaktif cisimlerin elektrik, isi ve kimyasal olaylari, esas itibariyle, alfa isinlarindan gelir Bir radyoaktif cismin verdigi alfa partiküllerini saymak suretiyle avogadro sayisi bulunabilir Beta Isinlari: Beta isinlari negatif elektronlardan ibarettirler Hizlari isik hizina yaklasir, yollari alfa isinlarininkinden daha uzundur
Beta isinlari da iyonlastirici isinlardir Beta isinlarini primer ve sekonder olmak üzere iki gruba ayirmak mümkündür Primer beta isinlari çekirdekten gelen isinlardir Örnegin 83Bi10 beta dezentegrayonu ile 84Po10’a dönüsür: 83Bi210è84Po10+B- Bu dönüsüme çekirdekte bir nötronun bir protona dönüsmesi sonucunda meydana gelir : nèp + B-
Bir radyoelementin verdigi beta isinlari izokinetik degildir Bunlarin enerjileri en küçük degerden en büyügüne kadar degerler alabilir Kaba olarak maksimum, maksimal enerjinin üçte birine tekabül eder Bu sekilde enerjileri kesiksiz bir enerji dagilimi gösteren beta isinlari, primer beta isinlarini teskil eder ve yalniz bunlar çekirdek dezentegrasyonundan gelenlerdir Bazi atomlarda bunlarin yaninda ayni enerjiye sahip beta isinlari gruplari da yer alir ki bunlara sekonder beta isinlari denir Beta isinlari çok gericidir, yani yollari çok uzundur
Çogu radyoaktif cisim alfa, beta ve gama isinlarini filtre etmek gerekir Ama bugün kuvvetli ari beta kaynagi olarak yapma yolla elde edilen Stronsium - 90’dan faydalanilir Alfa parçaciklarina oranla kütlelerinin çok az, hizlarinin ise çok yüksek olusundan daha fazla nüfuz etme özelligine sahiptirler 2-3 mm kalinligindaki alüminyum levhadan geçebilirler Beta parçaciklari elektrik ve manyetik alanda, alfa parçaciklarina göre zit yönde ve kütlesinin çok küçük olmasi nedeniyle daha fazla sapmaya ugrarlar Beta bozunmasina ugrayan bir atom, çekirdeginden bir elektron firlatir Firlatilan bu elektron ise çekirdekteki bir nötronun bir protona dönüsmesi sonucunda olusur Netice itibariyle beta bozunmasina ugrayan elementin atom numarasi 1 artar, kütle numarasi ise degismez Gama Isinlari: Gama isinlari kisa dalga boylu elektromagnetik radyasyonlardir
Bir çekirdekte alfa yahut beta isinlari meydana geldikten sonra çogu zaman çekirdek uyartilmis hale geçer Uyartilmis haldeki çekirdegin bir enerji asirisi vardir Uyartilmis çekirdek normal haline dönüsünde kaybettigi bu enerj, asirisi çekirdekten bir tanecigin firlatilmasi seklinde olmazsa buna bir izomerik geçis denir ve bu sirada gama radyasyonu yayinlanir Uyartilmishalde uzun süre kalan çekirdek ile normal haldeki çekirdegeler denir Enerjileri yüksek olan gama isinlari birkaç santimetre kursundan geçer Örenegin ThC” nün verdigi gama isinlarinin yarilanma kalinligi yani radyasyonlarin siddetinin yariya düsmesi için lüzumlu kalinlik 1,5 cm kursundur Gama isinlari dogrudan dogruya iyonlastirici degildirler, ama meydana getirdikleri elektronlarla bunu yaparlar Gama isinlarinin etki gücü çok yüksektir Beta isinlarina göre 100 kat daha fazla nüfuz etme özelligine sahiptirler Gama isinlari birkaç santimetre kalinligindaki kursundan geçebilir
Gama isinlarini ancak kalin kursun levhalar 2-3 metrelik beton bloklar durdurabilir Gama isinlari yüksüz olduklarindan elektrik ve manyetik alanda sapma göstermezler Gama isinlari iyonlastirici degillerdir Gama parçaciklarinin kütlesi ve yükü sifir kabul edilir Dolayisiyla gama bozunmasina ugrayan bir elementin atom ve kütle numarasi degismez Gama isinlari çok yüksek enerjili, elektromanyetik dalgalardir Genele olarak gama isinlari tek basina meydana gelmez Bir takim radyoaktif bozunma veya çekirdek tepkimelerinin ardindan meydana gelir Örnegin alfa ve beta parçaciklari olusturan bazi radyoaktif bozunma tepkimeleri sonucunda çekirdek enerjili halde kalir Bu yüksek enerjili çekirdek gama isini yayarak daha düsük enerjili çekirdege dönüsür Sekonder Beta Isinlari: Bazi izomerik geçislerde bazi uyartilmis çekirdekler gama isinlari vermezler, ama enerji asirilari atomun çekirdek disindaki ve çogunlukla K tabakasindan elektron koparip firlatmaya harcanir Buna iç dönüsüm denir
Çekirdek disi elektronlar belli enerji seviyeli elektronlar oldugundan, bu sekonder beta isinlarinin enerjileride bellidir Genellikle, izomerik geçis enerjisinin ancak bir kismi iç dönüsüm elektronlari verir Bir iç dönüsüm elektronun firlatilmasindan sonra bosalan yere üst tabakalardan elektron siçramasi sonucu ya enerji elektronun çiktigi ve geldigi seviyedeki enerji farkina esit enerjili ve elementin karakteristigi olan X isinlari fotonu meydana gelir, ya da bu enerji üst tabakalardaki bir elektronun firlatilmasina harcanir Böylece isimasiz bir iç dönüsüm olur Bu sekilde meydana gelen elektronlara auger elektronlari denir
Bunlarin da enerjileri bellidir Yukaridaki izahlardan anlasilacagi üzere, beta isinlarinin dagilimi çok karisiktir Kesiksiz bir enerji dagilimi gösteren primer beta isinlari yaninda belli enerjili dönüsüm ve auger elektronlari da bulunur Pozitron Isimasi: Pozitron isimasinda çekirdekteki bir proton bir nötrona dönüsür Bu esnada özellikleri elektrona benzeyen fakat pozitif yüklü bir tanecik olusur Bu tanecigin çekirdekten disari firlatilmasi pozitron isimasidir Pozitron parçacigi B+ veya +1e0 seklinde sembolize edilir Pozitron isimasi yapan bir çekirdegin atom numarasi 1 azalir, kütle numarasi ise degismez
RADYASYONUN GENETIK ETKILERI
Düsük seviyeli radyasyonun tek belirgin sagliksal etkisi sonraki kusaklarda görülen genetik sakatliklara sebep olmasidir Genellikle genetik bozukluklar olarak adlandirilan bu sakatliklar, renk körlügünden, mongolizm gibi ciddi hastaliklara kadar çesitlilik gösterir Bazi kisiler, radyasyonun iki basli çocuklarin dogmasina; insan alti ya da insan üstü canavarlarin ortaya çimasina neden olacagina inanirlar Durum kesinlikle bu degildir; çünkü insanlik daima dogal radyasyona maruz kalmis olmasina karsin, hiçbir zaman bu tür vakalar görülmemistir Bazi kisiler de radyasyon kaynakli genetik etkilerin insan soyunu yok edecegine inanirlar Ancak bu da yanlistir
Yani radyasyonun yol açacagi herhangi bir kötü özellik, sonuçta yok olacaktir Nükleer endüstrinin genetik etkileri, ancak insanin dogal kaynaklardan aldigi radyasyondan sadece yüzde bir kadar daha fazla radyasyon etkilenimine yol açtigi hatirlandiginda en iyi sekilde anlasilabilir Dogal radyasyonun da, normal olarak karsilasilan genetik bozuklarin sadece %3’ünden sorumlu oldugu düsünülmektedir Nükleer gücün genetik etkilerini anlamanin muhtemelen daha kolay bir yolu, geç yasta çocuk sahibi olma durumudur Geç annelik yasinin Down sendromu, Turner sendromu ve birkaç diger kromozomal düzensizlige yakalanma riskini artirdigi bilinirken, geç babalik yasinin da akondroplazia ve binlerce diger otozomal, baskin hastalik riskini hizla artirdigi bilinmektedir
Sonuçlara, fareler üzerinde yapilan çalismalar ile varilmis olmasi ilginçtir, çünkü insanlar üzerinde genetik bozukluga yol açan, radyasyonla ilgili gerçek bir kanit yoktur Böyle bir kanit bulabilmek için en iyi yol, atom bombasindan sonra Japonya’da hayatta kalan insanlari gözlemektir, ancak dikkatli olarak yapilan birkaç çalismada, bu insanlarin ilk kusak çocuklarinda asiri miktarda genetik bozukluk görülmemistir Genetik bozukluga sahip bir çocugu olmasi riskini merak edebilir; bu gebelikten önce maruz kalinan her mrem radyasyon için 40 milyonda bir olasiliktir Hava kirliliginin ve birçok kimyasal maddenin de genetik bozukluga yol açtigini ifade etmek uygun olacaktir Kükürt dioksit suda çözündügünde ortaya çikan bisülfatlar ve nitrojen oksitlerde elde edilen nitrosamin ve nitrus asiti de içeren 3500 kimyasal madde hakkinda kesin olamayan bilgi mevcuttur
Kafein ve alkolün genetik bozukluklara yol açtigi bilinir Bir çalismaya göre 28 35 gram alkol, genetik etki bakimindan 140 mrem’lik radyasyona esittir Bir fincan kahve de 2 4 mrem’lik doza esittir 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 baslica kaynaginin olasiligini arttirir Kaba taslak olarak yapilmis mevcut hesaplamalar, bir miliremlik radyasyonun genetik etkilerinin, bes saat pantolon giymekle ayni oldugunu göstermektedir
Nükleer gücün genetik etkileri ile ilgili can sikici bir nokta da, biz üretilen enerjinin karindan yararlanirken, bedelini gelecek kusaklarin ödeyecegi seklindeki zihniyettir Bununla birlikte, bu kusagin ve teknolojisinin gelecegi olumsuz yönde etkiledigi daha baska ve çok daha önemli durumlarin varligini da hatirlamaliyiz Nükleer sanayi ve onun sonraki kusaklara yapacagi genetik etkiler konusunda yapilacak anlamli bir degerlendirmede, gelecek kusaklar için, onlarca milyar dolara, onbinlerce yillik çabaya mal olmus ucuz ve bol bulunur, sonsuz bir enerji kaynagi karsisinda söz konusu olan birkaç genetik bozukluk vakasi ile bunlarla mücadele etmek için bizden onlara kalacak ucuz ve etkin araçlarin karsilastirilmasi, dengeyi saglayacaktir
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır
|