Radyoaktiflik Nedir,beta ışıması gama ışıması

Tarihin en büyük raslantısal (tesadüfi) keşiflerinden biri, 1896 yılında yapıldı: H.Becqerel, uranyum tuzu kristallerinin ışın yayınladığını tesadüfen gördü. Işığa karşı korunmuş olmasına karşın, fotoğraf plağını, bu maddeden yayılan ışımanın kararttığını gördü. Kontrollü olarak pek çok gözlem yaptı. Kristalden, hiçbir uyarı almaksızın ışın yayınlandığını ve bunun yeni tip bir ışıma olduğunu saptadı.
Uranyumun kendiliğinden radyasyon yayınlama olayı, kısa bir zaman sonra radyoaktiflik olarak adlandırıldı. Diğer araştırıcılar da bazı maddelerin radyoaktif olduklarını gösterdiler. Bu tür çalışmalar içinde en anlamlı araştırma Pierre ve Marie Curie tarafından yapılmıştır.
Radyoaktif bir cevher (filiz) olan Pitchblend’in tonlarcası, uzun yıllar süren dikkatli ve yorucu kimyasal arıtma işlemlerine tabi tutuldu. Sonuçta, her ikisi de radyoaktif olan ve daha önce bilinmeyen iki yeni elementin varlığı, Curie’ler tarafından rapor edildi. Bu elementler, polonyum ve radyum olarak adlandırıldı. Rutherford’un saçılması ile ilgili ünlü çalışması dahil, sonraki tüm deneyler radyoaktifliğin, kararsız atom çekirdeklerinin bozunması sonucu oluştuğunu gösterdi.
Bir elementin kendiliğinden, hiçbir dış etkiye bağlı olmaksızın başka bir elemente dönüşmesidir radyoaktiflik. Uranyumun tüm izotopları radyoaktiftir. Alfa ve beta parçacıkları yayarak kurşun izotoplarına dönüşürler. Bu özellik, sıcaklığa, basınca, katalizöre ve başka çevre koşullarına bağlı değildir.
Her radyoaktif maddenin, bir yarı ömrü ya da yarılanma süresi vardır. Örneğin uranyum-238′in kurşun-206′ya dönüşmesinin yarı ömrü 4.5 milyar yıldır. Yani şu anda elinizde 1 gram uranyum varsa, bu 4.5 milyar yıl önce 2 gramdı. Kayaların içindeki uranyum-238 ve kurşun-206 oranlarından yararlanılarak o kayaların yaşları belirtilebilir. Bu yolla Dünya’daki en eski kayanın yaşınının 3.5-4 milyar yıl olduğu saptanmıştır.
Alınan bu sonuçlar, son zamanlarda geliştirilen rupidyum-87′nin radyoaktif bozunmasında (yarı ömrü 52 milyar yıl) ve feldispat, mika içinde bulunan potasyum-40′ın (yarı ömrü 1.3 milyar yıl) yarılanma sürelerinin saptanmasıyla bir kere daha kesin olarak kanıtlanmıştır.
Canlı vücutta kararlı potasyum-39′un yanısıra, kararsız olan potasyum-40 da bulunur. Potasyum-40 beta yayıcıdır. Yani çekirdekteki nötronlardan birisi beta (elektron) yayarak protona dönüşür.
Biyolojide en çok kullanılan izotop, karbon-14 izotopudur. Bu izotopun yarıömrü 5730 yıldır. Bu izotopla yaklaşık 50 bin yol öncesininin kalıntılarının yaşını ölçebilmekteyiz. Karbon-14, daha eski zamanlar için uygun değildir. Çünkü büyük bir kısmı o sürelerde harcanmış olacak ve bu nedenle de saptanması güçleşecektir.
Karbon-14 beta yayıcıdır. Beta yayan her karbon atomu azot atomuna dönüşür. Organizmadaki karbon, havadan karbondioksit alınmasıyla yapıya girer. Yaşayan organizmalarda karbon-12′nin karbon-14′e oranı atmosferdekiyle aynıdır. Canlı ölünce artık atmosferden karbon alamaz olur. Vücutaki karbon-14, zamanla azota dönüşür ve giderek azalmaya başlar. Diyelim ki bir mağarada bulunan bir insan kemiğinde karbon-14/azot-14 oranı 1/4 ise bu insanın yaşı 11.200 yıldır.
DOĞAL RADYOAKTİFLİK
Kararsız çekirdeklerin kendiliğinden parçacıklar ve/veya elektromanyetik radyasyon yaymalarına DOĞAL RADYOAKTİFLİK denir. Bu doğal ışımalar şu şekilde sıralanır.
1-Alfa Işıması 2- Beta ışıması 3-Gama ışıması 4-Pozitron ışıması 5- Elektron yakalama 6- Proton ve nötron ışımaları
ALFA IŞIMASI
Alfa ışıması bir atomun 2 proton ve 2 nötron fırlatması olayıdır. Alfa taneciği +2 yüklü [IMG]http://www.zamandayolculuk.com/cetinbal/AE/alf****if[/IMG]dir. Alfa ışıması yapan bir atomun atom numarası 2, kütle numarası 4 azalır.
BETA IŞIMASI
Beta ışıması atom çekirdeğindeki bir nötronun protona dönüşmesi sırasında oluşan elektronun fırlatılması olayıdır. Beta ışıması yapan atomun atom numarası 1 artar kütle numarası değişmez. Nötron protona dönüştüğü için kütle no değişmez atom nu protona eşit olduğundan atom no 1 artar.
GAMA IŞIMASI
Yüksek enerjili haldeki bir atom gama ışıması yaparak düşük enerjili hale geçer. yüksüz bir tanecik olan gama ışıması yapan atomun atom ve kütle numarası değişmez.Gama ışıması tek başına olmaz Alfa ya da betadan sonra olur daliga boyu düşük enerjisi yüksektir. yüksek enerji atom için bir kararsızlık sebebi olduğundan atom bu ışıma sayesinde kararsızlıktan kurtulur.
POZİTRON IŞIMASI
Çekirdekteki bir protonun bir nötrona dönüşmesi sırasında oluşan 1 pozitronun(+yüklü elektron)) fırlatılması olayıdır. Pozitron tüm özellikler olarak nötrona benzeyen fakat yükü + olan bir taneciktir. Pozitron ışıması yapan atomun atom numarası 1 azalır, kütle numarası değişmez.
NÖTRON IŞIMASI
Atom çekirdeğindeki nötronun dışarı atılması olayıdır. Nötron atılması atom numarasını değiştirmez ama kütle numarasını bir azaltır.
ELEKTRON YAKALAMA
Atomun 1s orbitalinde dönenen elektronlardan biri çekirdek tarafından yakalanarak çekirdeğe alınır. Çekirdekteki bir proton bu elektronla birleşir ve nötron olur. Bir proton gittiği için atom no bir azalır kütle no değişmez.
YARILANMA SÜRESİ
Radyoaktif bir elementin atomlarının başka bir elemente yada kendi izotopuna dönüşmesi sonucunda, atom sayısının başlangıçtakinin yarısına düşmesi için geçen süreye yarılanma süresi denir. Her radyoaktif element için yarılanma süresi farklı ve sabittir, dış etkilere bağlı olarak değişmez. Bu nedenle yarılanma süresi radyoaktif elementler için ayırt edici bir özelliktir. Yarılanma süresi saniyeler olabileceği gibi milyonlarca yılda olabilir. Yarı ömrü kısa olan atomlar daha karasızdır. Sürekli yarılanan bir madde ancak sonsuzda sıfır olur o yüzden radyoaktif madde doğada tükenmez.
SUNİ RADYOAKTİFLİK
Fizyon (Bölünme) Tepkimesi: Büyük kütleli kararsız atom çekirdeklerinin bölünerek küçük kütleli ve kararlı atom çekirdekleri oluşturmasına fizyon denir. Atom bombası fizyon tepkimesi olayına bir örnektir.
Füzyon (Birleşme) Tepkimesi: Küçük kütleli karasız atom çekirdeklerinin bir araya gelerek büyük kütleli ve kararlı atom çekirdekleri oluşturması olayına füzyon tepkimesi denir. Hidrojen bombası ve güneşin eneri üretme yöntemi füzyon olayı ile açıklanabilir.
ÇEKİRDEK TEPKİMELERİ İLE KİMYASAL REAKSİYONLAR ARASIDAKİ FARKLAR
1-Çekirdek tepkimelerinde kütle korunmaz ama kimyasal reaksiyonlarda kütle korunur.
2- Kimyasal reaksiyonlarda çekirdek korunur o yüzden hangi element giriyora o çıkmak zorundadır. Ama çekirdek reaksiyonlarında çekirdek değiştiğinden farklı element çıkabilir.
3- Kimyasal reaksiyonlar basınç sıcaklık katalizör gibi şdış etkilerden etkilenirken çekirdek reaksiyonları bunlardan bağımsızdır. Ne sıcaklık ne katalizör katısı sıvısı gazı çözeltisi ışımanın türü ve şiddetine etki etmez