ADIM:CEYLAN SOYADIM:KORUCU LİSE:GÜL ÇETİN KAUR LİSESİ(ANTALYA) ÜNİVERSİTE:YENİ YÜZYIL ÜNİVERSİTESİ MEMLEKETİM:MUŞ-Malazgirt

RADYOAKTİVİTE NEDİR? 1800’lerin sonlarına doğru Alman Fizikçisi Wilhelm Röntgen,

bir elektron demetinin cama çarptığında, yeni ve garip bir ışınım oluştuğunu keşfetti. Bu ışınlar bilinmeyen bir yapıda olduklarından “ X ışınları “ olarak isimlendirildi.

Bu keşiften iki ay sonra, Fransız fizikçi Henry Becqurel değişik elementleri siyah fotorafik plakalarla sardığı bir deney yaptı. Amaç bu elementlerin ışın yayıp yaymadıkları idi. Becqurel uranyum gibi birkaç elementin herhangi bir enerji girişi olmadan enerjili ışınlar yaydıklarını buldu.

Becqurel’in deneyinin anlamı, bazı doğal olayların bazı elementlerin enerjili x ışınları yaymalarından sorumlu olduklarıdır. Buda göstermektedir ki, bazı elementler doğal olarak kararsızdırlar. Çünkü bu elementler, değişik enerji çeşitlerini kendiliklerinden salmaktadırlar. X ışınları gibi, enerjili parçacıkların kararsız atomların bozunumlarından salınmalarına Radyoaktivite denir.

RADYOAKTİVİTENİN ÖZELLEKLERİ

, Bir enerji türüdür.Çekirdek tepkime sırasında ortaya çıkar. İnsan vücudunun da, birçok nesnenin de içinden geçebilir. Yalnızca toprağın, kayaların ve özellikle kurşunun içinden rahatça geçemez. Radyasyon yayan nesneler, radyoaktif olarak adlandırılır

RADYOAKTİVİTENİN ÖZELLİKLERİ

Çevremizde 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.

Radyoaktivitenin özellikleri

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 vücudunun iç kısımlarının görüntülenmesini sağlar.

Radyoaktİf bozunmalar ve çeŞİtlerİ

Fransız fizikçi Henri Becqurel(Henri Bekerel),1896 yılında uranyum tuzlarının gözle görülmeyen ışınlar yaydığını,bu ışınların kağıttan,camdan ve bazı başka maddelerden de geçerek fotoğraf filmi üzerine etki ettiğini görmüştür.Daha sonra toryum elementinin de benzer ışınlar yayınladığı saptandı.1898 yılında marie ve pierre Curie(meri ve piyer küri)polonyum ve radyum adını verdikleri iki element buldular.Uranyum tuzunun gösterdiği özelliklerin daha şiddetlisini,polonyum ve radyum elementlerinin de gösterdiğini tespit ettiler.Ayrıca uranyumun yayınladığı ışınların çekirdekle ilgili olduğunu,uranyumun fiziksel ve kimyasal haline bağlı olmadığını göstermişlerdir.

radyoaktİf bozunma nedİr?

Ernest Rutherford(örnist radırford),bazı maddelerin yayınladığı ışınların özelliklerini açıklamış ve bu ışınların alfa,beta ve gama olarak isimlendirmiştir.Bu ışınlara Radyoaktif ışınlar,bu ışınları kendiliğinden yayabilen elementlere de RADYOAKTİF ELEMENTLER denir. Çekirdekleri kararlı olmayan izotopların alfa,beta,gama ışıması yaparak daha kararlı elementlere dönüşmesine RADYOAKTİF BOZUNMA denir.

Bozunma çeŞİtlerİ -Alfa (α) Bozunması Atom numarasI 83’ ten büyük olan elementler, kararlı bir

çekirdek yapısına ulaşmak üzere , atom ve kütle numaralarını azaltarak n/p oranını bire yaklaştırmak isterler. Bunun için alfa bozunmasına uğrayarak He çekirdeğinden ibaret alfa tanecikleri yayınlamaları gerekir. Bu olaya alfa bozunması denir. Kısaca , atomun yapısından bazı parçaların atılmasıdır.

Alfa IŞInlarInIn özelikleri: 1- Fotoğraf filmlerine etki ederler. 2- + yüklü oldukları için elektrik ve manyetik alanda - kutup ‘ a

doğru saparlar. 3- Karşilaştiklari moleküllerden elektron kopararak ,

iyonlaşmaya neden olurlar. 4- Giricilikleri çok azdır. 5- Hızları diğer ışınlara göre düşüktür.

BOZUNMA ÇEŞiTLERİ

- Beta (β) Bozunmasi :

Beta bozunması n/p oranı kararlılık kuşağından daha büyük izotopların uğradığı bozunmadır. Bu tür atomlar kararlı yapıya ulaşmak için nötron sayılarını azaltmak isterler. Beta bozunmasına uğrayan bir elementin çekirdeğinde ki bir tane nötron , bir proton ve bir elektrona dönüşür.

Beta bozunmasına uğrayan atomun atom numarası 1 artarken , kütle numarası değişmez ve uğradığı atomun izobarı oluşur.

Beta IŞInlarInIn Özellikleri : 1- İyonlaştırma özellikleri azdır. 2- Işık hızına yakın bir hızla hareket ederler. 3- Alfa ışınlarından daha çok gama ışınlarından daha az giricidirler. 4- Fotoğraf filmine etki ederler. 5- Elektrik ve manyetik alanda negatif yüklü oldukları için pozitif kutupa

doğru saparlar. Sapmaları alfa ışınlarından daha fazladır. Çünkü bunların kütleleri daha küçüktür.

6- İyonlaştırma özellikleri azdır

BOZUNMA ÇEŞİTLERİ

Gama (γ) Işıması: Hiçbir zaman tek başina meydana gelmez. Mutlaka bir

bozunmadan sonra meydana gelen ışımadır. Bazı atomlar bozunmalar sırasında enerjisini dışarıya veremez , yüksek enerjili durumda kalırlar. Enerjiden kurtulmak için gama ışıması yapıp kararlı duruma geçer. Gama ışıması sırasında atomun atom ve kütle numarasında bir degişiklik olmaz , yeni bir atom meydana gelmez.

Gama IŞInlarInIn Özellikleri : 1- Alfa ve beta ışınlarından daha fazla giricidir. 2- Yüksüz oldukları için elektrik ve manyetik alanda sapmaya

uğramazlar. 3- Kütlesizdirler , fotoğraf filmine etki ederler. 4- İyonlaştırma güçleri alfa ve beta ışınlarına göre çok azdır.

BOZUNMA ÇEŞİTLERİ

Pozitron Işıması : Nötron sayısı proton sayısından az olan radyoaktif atomlar ,

proton sayılarını azaltmak için çekirdeklerindeki bir protonu nötrona çevirirler. Proton = nötron + pozitron

P = n + e Pozitron ışıması yapan bir atomun kütle numarası değişmez ,

atom numarası 1 azalır. Pozitron taneciği , beta taneciğinin yük bakımından tersidir.

-Nötron ( n ) Fırlatılması : Kararsız bir çekirdekten dışarı nötron atılması ile gerçekleşir .

Nötron fırlatan bir atomun kütle numarası 1 azalır. Atom numarası değişmez.Atom kendi izotopuna dönüşür. Çok hızlı gerçekleşir, izlenmesi zor bir olaydır. Yapay çekirdek tepkimelerinde gerçekleşir.

Bozunma çeŞitlerİ

ELEKTRON YAKALAMASI Protonu nötronundan çok olan kararsız

çekirdekler [ n/p < 1] çekirdeğe en yakın olan K yörüngesindeki 1s orbitalinden 1 elektron yakalayarak protonu nötrona çevirirler. Pozitron yayınlama ile aynı sonucu verir. 1s orbitalinde boşalan elektronun yerini , yüksek enerjili orbitallerdeki elektronlar birer düşerek X ışınları oluşturarak doldururlar .

Atom numarası 1 azalırken , kütle numarası değişmez. Bu olayda elementin izobarı oluşur.

DOĞAL RADYOAKTİVİTE

DOĞAL RADYOAKTİVİTEKararlı hale gelmek için atomların kendiliğinden ışıma yapmasına doğal radyoaktif element denir. Atom numarası 83-92 arasında ki elementler doğal radyoaktif elementlerdir. Bunun yanında atom numarası 83 ‘den küçük olup doğal radyoaktiflik gösteren elementlerimiz de vardır. ( K , C , Rb )

Bir radyoaktiflik izotop bozunma sonucu başka bir radyoaktif izotopa dönüşür. Buda bir başkasina dönüşür. Bu işlem kararli bir çekirdek oluncaya kadar devam eder , böylece radyoaktif bozunma serileri ortaya çikar. Bu seriler Uranyum ( U) , Toryum ( Th ) , Aktinyum ( Ac) serisi olmak üzere üç türlüdür.

YAPAY RADYOAKTİVİTE

YAPAY RADYOAKTİFLİKKararlı ya da kararsız elementlerin alfa , nötron , proton gibi tanecikler ile bombardımanında oluşan yeni elementler de radyoaktiftir. Bombardıman yolu ile elde edilen radyoaktif elementlerin bu özelliğine yapay radyoaktiflik denir.

1934 yılında Madam Curie ‘nin kızı I .Curie ve damadı F. Joliot’un çalışmaları ile hızlanan yapay radyoaktiflik yolu ile birçok yeni element bulunurken teknoloji ve tıbbın gereksinimi olan radyoaktif atomlar yapılmaya başlanmıştır. 400’den fazla radyoaktif izotop yapay olarak elde edilmiştir.

ÇEKİRDEK TEPKİMELERİ

.NÜKLEER ÇEKİRDEK TEPKİMELERI VE ATOM ENERJİSİ

Bağlanma enerjisi grafiği incelendiğinde nükleon ( tanecik) başına düşen bağlanma enerjisinin en çok Fe elementlerinde olduğu görülür . Kütle numarası küçük olan atomların kaynaşarak ( Füzyon ) daha büyük kütle numarasındaki atomlara dönüşmesinde ya da kütle numarası 56’dan büyük olan atomların parçalanarak ( Fisyon ) küçük atomlara dönüşmesinde açığa çok yüksek enerji çıkar. Bu enerjiye Nükleer enerji veya ATOM ENERJİSİ denir.

FİSYON

1. FISYON ( Bölünme ) TEPKİMELERİ :

Kütle numarası büyük olan atomların hızlandırılmış küçük tanecikler ( nötron ) ile bombardımanı sonucu daha küçük atomlara bölünmesi tepkimeleridir. Atom bombası bu esasa göre yapılmıştır.

FÜZYON . FÜZYON (Kaynaşma )

TEPKİMELERİ : Kütle numarası küçük olan atomların hızlı tanecikler ile bombardımanı sonucu daha büyük çekirdeklerin oluşmasıdır. Açığa çıkan enerji Fisyon enerjisinden daha büyüktür. Hidrojen bombası bu esasa göre yapılır.

YarIlanma süresİ

RADYOAKTİF BOZUNMA HIZI , YARILANMA SÜRESİ

Radyoaktif bir elementin herhangi bir anda mevcut olan miktarının yarısının bozunması için geçen süreye yarılanma süresi denir. Yarılanma süresi dış etkenlere bağlı değildir. Bozulan çekirdeğin yapısına bağlıdır.

• Bir elementin izotoplarının yarılanma süreleri farklıdır.

Radyoaktif maddelerin bozunma hızı çekirdeğin kararsızlığına bağlıdır. Birim zamanda bozunma hızı çok olan çekirdekler kararsızdır.

• Radyoaktif bozunma hızı , maddelerdeki radyoaktif atomların sayısı ile doğru orantılıdır.

YarIlanma süresİ Bir izotopun saniyede parçalanma sayısı onun radyoaktiflik

şiddetini verir . 1gram radyumun saniyede yaydığı parçacık sayısı radyoaktiflik şiddet birimi olarak kabul edilmiştir.

Radyoaktiflik şiddet birimi 1 Küri ( Curie ) ; saniyede 3,7.10 ( 37 milyar ) bozunmadır. ( 1 Ci ) olarak tanimlanir. ( 1/Ci ) ye Becqurel radyoaktiflik şiddet birimi denir.

Yarılanma süresi radyoaktif maddenin miktarına bağlı değildir. Madde miktarı arttıkça ışıma miktarı artar , yarılanma süresi ( yarı ömür ) değişmez. Yarılanma süresi radyoaktif maddeler için ayırt edici özelliktir.

Yarılanma ile maddenin kütlesi tükenmez.Radyoaktif maddelerin yarılanma süreleri ile ilgili hesaplamalar için maddenin basınç kütlesi, yarı ömrü, geçen süre, kalan madde miktarı gibi niceliklerin bilinmesi gerekir.

benİ dİnledİĞİNİZİÇİN TEŞEKKÜR EDERİM