|
RADYOAKTİFLİK
• RADYOAKTİFLİK
Kendiliğinden ışıma yapabilen maddelere radyoaktif
maddeler denir. Radyoaktiflik çekirdek yapısıyla ilişkilidir. Radyoaktif
bir atom hangi bileşiğin yapısına girerse o bileşiği radyoaktif yapar.
Radyoaktif elementler kuvvetli birer enerji
kaynağıdır. Radyoaktif elementler bu enerjiyi kendiliklerinden yayınlarlar ve
bu olayı hiçbir şekilde durdurmak mümkün değildir.
Radyoaktif elementin tek başına bulunması,
bileşik içinde bulunması, katı, sıvı, gaz, iyon halinde bulunması radyoaktif
özelliğini etkilemez.
Atomun radyoaktif özellik göstermesinde
çekirdekteki proton sayısının nötron sayısına oranı etkilidir. Kararlılık
kuşağı dediğimiz, aşağıdaki diyagramda görülen p/n oranı 1 ve 1'e yakın olan
atomlar kararlıdır. Yani radyoaktif değildir.
Grafikte de görüldüğü gibi hafif atomlarda,
(kütle numaraları düşük) çekirdekte, aşağı yukarı eşit sayıda proton ve
nötron bulunduğu halde, ağır elementlerin kararlı yani radyoaktif olmayan
çekirdekleri protondan daha çok nötron bulundurur.
Kararlılık kuşağı içerisinde bulunmayan
çekirdekler radyoaktiftir. Bu şekilde olan atomlar daha kararlı hale gelmek
için ışımalar yaparlar. Işıma yapan atomlara radyoaktif atomlar denir.
RADYOAKTİF IŞIMALAR
Işıma; atomun yapısından bazı parçaların atılmasıdır.
a. Alfa (a)
Işıması
 şeklinde
olduğu bilinmelidir.
a tanecikleri (+) yüklü taneciklerdir.
a ışıması
b. Beta (b–)
Işıması
 şeklinde
olduğu bilinmelidir.
b tanecikleri (–) yüklü taneciklerdir.
b– ışıması
Beta ışımasında bir nötron bir protona
dönüşür. Yani,
Bu esnada çekirdekten bir elektron
kütlesine eşit ağırlıkta bir parçacık fırlatılır. Buna b denir.
Beta ışıması b veya b– şeklinde gösterilir.
c. Gama (g)
Işıması
Yükü ve kütlesi olmayan ışınlardır.
Enerjisi fazla olan atomlar g ışıması yaparak kararlı hale geçerler. g ışınları saf enerjidir.
g ışıması mutlaka bir başka çekirdek tepkimesinden sonra gerçekleşir.
d. Pozitron ( b+
) Işıması
Pozitronun kütlesi, elektronun kütlesine
eşit +1 yüklü bir parçacıktır.
Bir protonun bir nötrona dönüşmesiyle
oluşur.
e. Elektron Yakalama
Kararsız olan çekirdeğin 1s orbitalinden
bir elektron almasına denir. Elektron -1 yüklü, çekirdekteki proton +1 yüklü
olduğundan çekirdeğe elektronun girmesi ile bir proton bir nötrona dönüşür.
f. Nötron  Işıması
n ışıması
nötron ışımasıyla atom izotopuna dönüşmüş
olur.
Bahsedilen bu
ışımalar sonucu atom kararlılık kazanırsa radyoaktiflik özelliği de
sona erer.
RADYOAKTİF BOZUNMALARIN HIZI
Yarılanma Süresi
Radyoaktif maddeler kendilerine has
hızlarla parçalanırlar. Parçalanma hızı sıcaklığa, basınca, maddenin fiziksel
haline bağlı değildir.
Radyoaktif bozunma hızı, oluşan çekirdeğin kararlılığı için bir ölçüdür
ve genellikle yarılanma süresi olarak verilir. Yarılanma süresi demek, maddenin başlangıç miktarı ne olursa olsun, maddenin yarısının bozunması için
geçen zamandır ve her izotop için ayrı ayrıdır.
Bir radyoaktif element atomlarının
parçalanarak yarıya inmesi için geçen zamana yarılanma süresi veya yarı
ömür denir. Radyoaktif bozunmalarda atom parçalanarak başka atoma
dönüşecektir.
Mesela; 10 gramlık yarı ömrü t yıl olan
radyoaktif madde, t yıl sonra 10 gramdan 5 grama, 2t yıl sonra 2,5 grama
düşecektir.
Bir atoma ait birden fazla izotopun her
biri radyoaktif olabilir. Fakat bu radyoaktif atomların kararlılıkları farklı
farklıdır. Yarılanma süresi uzun olan radyoaktif maddeler yarılanma süresi
kısa olan radyoaktif maddelere göre daha kararlıdırlar.
YAPAY RADYOAKTİFLİK
Eğer kararlı bir çekirdek bazı taneciklerle
bombardıman edilirse yapay radyoaktiflik meydana gelir. Bombardımanı yapan
taneciklerin enerjisi yeteri kadar büyükse çekirdek bunlarla birleşerek yeni
bir çekirdek oluşturur. Eğer bu yeni oluşan çekirdek kararsızsa radyoaktif
bozunmaya uğrar. Mesela 12C çekirdeği enerjisi arttırılmış protonlarla
bombardıman edilirse radyoaktif hale gelir.
Yeni oluşan  çekirdeği radyoaktiftir. atomu radyoaktif
bozunmaya uğrayacaktır.
Yapay çekirdek tepkimeleri şu
özellikleriyle kimyasal tepkimelere benzer.
a. Tepkime sırasında enerji alınır ya da verilir.
b. Tepkimelerin genellikle belirli bir aktifleşme enerjisi vardır.
Yapay çekirdek tepkimeleri, kimyasal
tepkimelerden farklı olarak;
a. Atomdaki proton, nötron sayıları değişir.
b. Toplam madde miktarında çok az olsa ölçülecek kadar değişme olur.
c. Tepkimeler yalnızca o izotopa özgüdür.
Çekirdek tepkimeleri ile tabiatta
bulunmayan elementlerin izotopları sentezlenebilir.
Fisyon (Bölünme) Tepkimeleri
Kararlılığı az ve büyük olan çekirdeklerin
kararlı küçük çekirdeklere dönüşmesine fisyon tepkimesi denir.
Bu olayda büyük miktarda enerji açığa
çıkar.
Bölünme tepkimeleri atom bombalarının
yapımında kullanılmıştır.
Füzyon (Kaynaşma) Tepkimeleri
Hafif ve kararlılığı az olan çekirdeklerin,
birleşerek ağır ve kararlı çekirdek oluşturmasına füzyon tepkimesi denir.
Bu olayda da çok enerji açığa çıkar.
Hidrojen bombasının temeli bu tepkimedir.
Bu tepkimenin güneşte de olduğu kabul
edilmektedir. Kaynaşma tepkimeleri çok yüksek sıcaklıklarda
gerçekleştirilebilmektedir. Bu nedenle hidrojen bombasının yapılması atom
bombasındaki çekirdek tepkimesinden elde edilen enerji ile
gerçekleştirilebilmektedir.
|
Radyoaktiflik 
Bu yorumun beslemesine abone olun
